OTDR - réflectomètre optique à balayage temporel

Travaux pratiques de télécommunication 2011/2012
IUT de Colmar, Département R&T 1
TP n°1 Mesures sur des fibres optiques .
Utilisation d’un réflectomètre optique à balayage temporel.
Objectif : Savoir utiliser un réflectomètre optique . Connaître les principaux défauts pouvant
apparaître sur un système de transmission par fibre optique. Mettre en pratique et consolider ses
connaissances sur les fibres optiques.
Matériel : - Un réflectomètre optique ANRITSU MW9076.
- Un tiroir optique comprenant plusieurs longueurs de fibres avec défauts.
- 4 arrivées d’un ensemble de fibres reliant les différents bâtiments du campus.
- Plusieurs jarretières SC-SC, SC-ST, ST-ST.
- Une bobine amorce.
- Un logiciel de traitement des mesures effectuées par MW9076.
Prérequis : Cours sur les différent types de fibres optiques (module T1)
Remarque : le sigle  devant certaines questions indique que celles ci doivent etres
impérativement traités dans le compte rendu de manipulation.
 Attention 1 : Ce matériel est fragile, une dégradation ou une mauvaise manipulation
même involontaire pénalisera tout le monde car nous ne sommes pas en mesure d’effectuer un
remplacement. Un réflectomètre optique est un appareil fort coûteux (  10.000€ ).
 Attention 2 : Ne JAMAIS regarder dans la source optique, ni dans un connecteur
optique alimenté. Ne JAMAIS viser intentionnellement une personne avec une fibre alimenté.
Le laser pourrait causer des blessures irrémédiables aux yeux.
I - Introduction à la réflectomètrie optique .
Dans le domaine des transmissions par fibre optique, la perte optique peut être calculée par deux
méthodes différentes :
- En injectant un signal à l’entrée de la fibre et en mesurant la puissance à la sortie (technique
des deux points)
- En utilisant un réflectomètre optique à balayage temporel (OTDR - Optical Time Domain
Réflectometer) pour mesurer la lumière réfléchie ( rétrodiffusée) depuis le long de la fibre
("backscattering method" - technique de la rétrodiffusion).
La technique des deux points est très précise, alors que la rétrodiffusion permet d'effectuer les
mesures à une extrémité seulement .
Un OTDR peut localiser et mesurer toutes les réflexions sur une liaison afin de rapidement
localiser un problème éventuel.
Les mesures de rétrodiffusion permettent de connaître:
 les longueurs de fibres,
 l'atténuation de la fibre, des épissures et des connecteurs.
 visualiser les variations d'atténuation le long d'une fibre.
Il est maintenant courant de mémoriser la réflexion comme la "signature de liaison" lors de
l'installation. La courbe peut être imprimée ou stockée sur un ordinateur pour ensuite être utilisée
pour vérifier la performance de la fibre soit périodiquement, soit en continuité en utilisant un
système d'alarme.

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Différents défauts de transmissions, ainsi que leur localisation, peuvent être relevés par un
OTDR :
- Les pertes (Loss) au niveau des connecteurs et des épissures (splice).
- La perte totale sur la longueur de la liaison.
- Les pertes par Km sur une fibre.
- La réflectance (Return Loss) au niveau des connecteurs et des épissures. (La réflectance (R)
est équivalente au Return Loss étudié en propagation, il s’agit de la différence (exprimée en
dB) entre la puissance réfléchie et la puissance incidente. ( R=10log(Preflechie/Pincident )
- La réflectance totale sur la longueur de la liaison.
A - Principe d’un réflectomètre :
B - Relevés caractéristique d’un OTDR
Pic de réflexion et forte perte : fin de la fibre
Puissance du signal réfléchi (dBm)
Distance (Km)
Pic de réflexion dû à une épissure, un connecteur (pic de Fresnel)
Perte de puissance dû à une épissure (non réflective), une soudure.
Niveau de bruit
Puissance du signal réfléchi (dBm)
Distance (Km)
Pertes du signal au passage de l’épissure
Perte totale
Générateur
d’impulsions
Emetteur
Laser
Coupleur
directif
Traitement du
signal, affichage
Photo-diode
Lien optique à
tester
Signal réfléchi

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II - Prise en main du réflectomètre mw9076. ( =30mn)
A- Le menu de configuration de la mesure.
1- Avant toute mesures, il convient de configurer l’OTDR pour la mesure à réaliser.
On peut se déplacer dans le tableau de configuration en utilisant les touches  soit en utilisant
le bouton rotatif.
Lorsque le curseur est positionné sur le paramètre souhaité, on peut modifier sa valeur par le
biais du bouton rotatif ou de la touche <select> (SEL).
On pourra se reporter pour plus d’explications aux chapitre 3-1 et 3-2 de la notice d’utilisation .
2- Ecran de configuration N°1/3
C’est l’écran qui apparaît lors de la mise sous tension de l’appareil.
Système : OTDR , seul paramètre possible avec la version MW9076.
Canal : Choix de la fibre si plusieurs fibres connectées via un commutateur optique. ( dans notre
cas : Aucun).
Mode de mesures :
Mode entièrement automatique : Les valeurs de distance, de largeur d’impulsion,
d’atténuation, et de limite de moyennage sont fixées automatiquement par l’appareil après une
recherche automatique..
Mode automatique : Seul l’atténuation est fixée automatiquement, les autres paramètres
sont à renseigner par l’utilisateur.
Mode manuel : Tous les paramètres de configuration des mesures sont à renseigner par
l’utilisateur.
Evénement :
Un événement est une anomalie repéré par l’appareil sur le lien optique à tester (Pic de Fresnel,
variation brusque de l’atténuation…..)
L’appareil peut effectuer une recherche automatique des défauts le long de la fibre ou une
recherche à des endroit précis (fixe) placés auparavant par l’utilisateur.
Paramètres de mesure :
Longueur d’onde : 850nm ou 1300nm.
Portée : Sélectionne la portée de la mesure ( Auto ou entre 1Km et 400Km)
Si l’on sélectionne automatique, la portée est calculée par l’appareil, sinon, la portée doit
toujours être supérieure à la longueur du lien optique à mesurer.
Largeur d’impulsion ; Sélectionne la largeur de l’impulsion ( Auto ou de 10ns à 20000ns).
Si l’on sélectionne automatique, la largeur optimal est alors calculée par l’appareil, sinon, plus la
largeur de l’impulsion est petite, plus la mesure est précise. Cependant, la puissance étant faible,
une petite impulsion ne convient pas pour de grandes longueurs de fibres.
Atténuateur : Si l’on injecte une puissance relativement élevée en entrée de la fibre ( Impulsion
longue) il peut apparaître une saturation à l’extrémité de la trace. On règle alors l’atténuateur
pour éviter ce problème.
Indice de réfraction : (IOR=Indice Of Réfraction).
C’est l’indice avec lequel la lumière se réfléchie entre le cœur de la fibre et la gaine optique.
Pour les fibres multimodes généralement utilisées en TP, on donne :
Pour 850nm : 1,4776.
Pour 1300nm : 1,4719.

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Limite de moyennage :
Sauf en mode « préview », l’appareil effectue un certain nombres de mesures dont il va ensuite
faire la moyenne.
Pour le mode de moyennage automatique : le temps de moyennage ainsi que le nombre de
moyennage est configuré automatiquement.
En mode manuel, il faudra renseigner le nombre de mesures à effectuer ou un temps laissé à
l’appareil pour faire une série de mesures.
Valeur de limite moyenne : En mode manuel, fixe le nombre de moyennage ou le temps (1 à
9999 fois ou secondes ).
Niveau de rétrodiffusion : ajuste le niveau de puissance du signal rétrodiffusé ( de –9.99dB à
9.99dB).
Points d’échantillonnage :
Permet de choisir le nombre de points d’échantillonnage.
Ce paramètre associé à la portée choisie détermine la résolution de la mesure ( donc un certain
pourcentage d’erreur sur la mesure).
Voir le tableau dans la documentation, page 13.
3- Ecran de configuration N°2/3
Vérification de fibre active : Permet de vérifier la présence d’un autre signal sur la fibre.
Vérification de connexion : Permet de vérifier si la fibre est bien connectée à l’OTDR.
Diode laser visible : Possibilité de commuter le laser sur une source de lumière visible (LED
rouge, non présent sur cette version).
Seuil d’événement : L’OTDR va rechercher automatiquement les défauts sur la fibre.
Il les pointera comme des événements si leurs valeurs sont supérieur à des seuils fixés par
l’utilisateur :
Pertes d’épissures : choix du seuil de 0.01dB à 9.99dB.
Réflectance : choix du seuil de 20 à 60 dB.
Extrémité de la fibre : Le point ayant une perte plus importante que la valeur configurée à
ce niveau sera considéré en tant qu’extrémité de la fibre. ( valeur comprise entre 1 et 99dB).
Niveau d’alerte :
Permet de régler différents seuil au delà desquelles la mesure automatique notera que le niveau
d’alerte à été dépassé.
Le résultat de la mesure apparaît alors surligné à l’écran.
4- Ecran de configuration N°3/3.
Information sur la mesure effectuée (Titre, opérateur….).

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B- Première mesure : Longueur de la bobine amorce. ( =30mn)
Toutes mesures de réflectomètrie optique nécessite la présence d’une certaine longueur
de fibre , si possible sans défauts, entre le lien à tester et le réflectomètre.
Cette longueur de fibre est appelée « bobine amorce ».
Ceci est dû au fait que l’appareil possède une « zone morte » en dessous de laquelle il est
aveugle (une dizaine de mètres).
Pour cette première manipulation, nous allons mesurer la longueur de la bobine amorce.
 Connecter la bobine amorce sur le réflectomètre. Attention, le connecteur est fragile et la
jonction doit etre parfaite. La fibre ne doit pas etre pliée, les rayons de courbures doivent rester
larges.
 Configurer le reflectomètre en mode 850nm, “tout automatique” échantillonnage normal.
 En utilisant le mode de prévisualisation (« preview ») déterminer la longueur de la fibre en
utilisant un marqueur ( en bas à droite de l’écran, en utilisant le bouton « sel » positionné sur
« marker ». le marqueur se déplace avec l’aide des flèches .)
 Vérifiez maintenant que les seuil d’evenement pour les mesures automatiques (ecran
configuration 2/3) sont réglés comme suit :
Pertes d’épissures : 0.01dB.
Réflectance : 20 dB
Extrémité de la fibre : 5 dB
 Revenir au menu de configuration et lancer une série mesure : bouton vert « START ».
(En mode « tout auto », une série de mesure est effectuée, la courbe résultante est la moyenne de
l’ensemble des mesures . On peut arrêter à tout moment la série de mesure en appuyant sur F5 :
« arrêt » . La moyenne est effectuée à partir des mesures réalisées.)
 Donner la longueur de la fibre, ces pertes (en dB/Km).
ATTENTION : Une mauvaise connexion de la fibre sur l’OTDR ou une puissance d’émission
trop importante peut entraîner un phénomène de trace « fantômes » (Ghosts waves ).
En effet, la réflexion des ondes réfléchies sur le connecteur de l’OTDR va générer d’autres ondes
« incidentes » faisant apparaître une trace « fantôme » à deux fois la distance de la trace réel (
cependant fortement atténuée par rapport à celle-ci).
 Sauvegarder cette trace sur une disquette ( documentation page 80).
Lien optique à tester
réflectomètre
Bobine amorce
Puissance du signal
Distance
(Km)
Extrémité réel de la fibre
Trace fantôme
Si tel est le cas, il faut vérifier la
connexion de la fibre sur l’OTDR
ou diminuer la puissance
d’émission ou le nombre de
« moyennage ».