Compte rendu

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Compte rendu
Mesures sur Fibres Optiques
Philippe REDIEN – Cédric MAZURIER – LP RSFS - 15 octobre 2007
Préparation
La mesure par réflectométrie optique permet de visualiser les défauts tout au long de la liaison. Ce type de
mesure est beaucoup plus strict que les mesures utilisées pour les câbles cuivre (échométrie).
La réflectométrie optique temporelle consiste à injecter une impulsion lumineuse à une extrémité de la fibre
optique à observer, et à analyser, à la même extrémité, l'intensité optique parcourant la fibre dans le sens
inverse de la propagation de l'impulsion.
Le signal détecté est de forme exponentielle décroissante, typique du phénomène de rétrodiffusion, avec
superposition de pics dus aux réflexions sur les extrémités de la fibre ou autres discontinuité d'indice.
Une réflectométrie optique permet d'obtenir en une seule opération :
− la longueur de la liaison,
− l'affaiblissement total de la liaison,
− l'affaiblissement des différents composants de la liaison,
− la reflectance,
− une cartographie complète de la liaison.
Causes d'atténuation
Dans une fibre optique réelle on constate que toute l'énergie lumineuse entrante n'est pas récupérée en sortie. Il
y a des phénomènes de dispersion causes de cette perte (ou atténuation) qui dans une fibre de
télécommunication, pour une longueur d'onde optimale de 1550nm, atteint environ 0.17dB/km contre 2.5db/km
à 850nm et 0.3db/km pour 1300nm.
Les causes des pertes dans les fibres sont multiples. On distingue généralement :
- l'absorption par les impuretés, en effet une fibre de silice quoique très purifiée n'est pas parfaite et les atomes
d'impuretés vont avoir plusieurs effets perturbateurs dont l'absorption purement et simplement du photon par un
électron de l'atome avec transformation finale de l'énergie lumineuse du photon en chaleur.
- la diffusion par les impuretés ou par les défauts d'interface cœur-gaine et la diffusion Rayleigh qui est la
diffusion de la lumière sur les molécules du matériau (la silice), due à des variations locales de l'indice de
réfraction créées par des changements de densité ou de composition apparus au moment de la solidification du
matériau
- la dispersion chromatique due aux vitesses différentes de signaux lumineux de longueurs d'onde différentes.
- la dispersion intermodale résultant des temps de propagation différents selon les modes.
- les courbures et les micro-courbures de la fibre, la fibre ne peut pas dans une application réelle être, sauf
exception, exempte de courbures et dans ces zones le risque pour un rayon lumineux de ne plus satisfaire la
condition de réflexion totale est inévitable ce qui se traduit par une perte dans la gaine par simple réfraction.
- la diffusion et la réflexion aux épissures.

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Le Réflectomètre est un appareil qui envoie une impulsion optique dans la fibre.
Un écran permet de visualiser l'allure du signal réfléchi dans le verre. On peut ainsi mesurer avec précision la
longueur de la liaison et les pertes engendrées par la connexion.
Cet appareil est très utile pour localiser les coupures éventuelles de la fibre et pour identifier la connexion qui
est la cause d'une trop grande perte optique.
Les réflectomètres font apparaître deux types d'évènements réfléchissants :
− Les événements réfléchissant, ils apparaissent lorsqu'une discontinuité dans la fibre provoque un brusque
changement de l'indice de réfraction. Ce changement peut avoir pour origine, des coupures, des jonctions
par connecteurs perte à environ 0,5 dB), des épissures mécaniques (pertes entre 0,1 et 0,2 dB), ou une fin de
fibre.
− Les évènements non réfléchissants, ils apparaissent lorsqu'il n'y à pas de discontinuité de la fibre et sont
généralement provoqués par des épissures fusion ou des pertes dues à des contraintes (valeur typique de
0,02 à 0,1 dB).
Manipulation
Etude de dispositif de communication avec le logiciel NETTRACE :
Calcul de l'atténuation globale du signal optique au niveau du connecteur C2
On calcule l'atténuation du trajet optique en cumulant les affaiblissements des différents éléments qui le
compose.
- Connecteur C1 (VFO) : 0.86 dB
- Fibre 1 à 1310 nm : 1 km x 0.37 dB/km = 0.37 dB
- Epissure (fusion) : 0.30 dB
- Fibre 2 à 1310 nm : 3.5 km x 0.37 dB/km = 1.295 dB
- Connecteur C2 (VFO) : 0.86 dB
Atténuation globale = 0.86 + 0.37 +0.3 +1.295 + 0.86 = 3.685 dB
Pour 4.5 km de fibre, 2 connecteur VFO et une épissure.

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Analyse de la courbe de réflectométrie :
Pente d'atténuation sur F1 et F2
Pour F1 : 0,38
Pour F2 : 0,37
Nous remarquons que les valeurs sont conformes avec les valeurs entrées en paramètre (0,37dB/Km).

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Atténuation globale en C2
Le logiciel de simulation relève une atténuation globale du signal optique au niveau de C2 de 0,44 dB/Km.

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Atténuation due à l'épissure
Sur ce graphique, nous constatons que l'atténuation due à l'épissure est identique à celle entrée en paramètres
(0,30 dB).