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N.T.C Formations

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N.T.C FormationsLA RETRODIFFUSION:

La rétrodiffusionconsiste à mesurer le temps mis par une impulsion lumineuse pour aller et revenir dans la liaison. L'atténuation est le rapport entre la lumière envoyée et la lumière reçue. En réalité, l'atténuation est double car il y a l'aller mais aussi le retour de la lumière dans la fibre. La vitesse dans la fibre est d'environ: 200m/µs 3

N.T.C FormationsLA RETRODIFFUSION:

Le but de la réflectométrie:

-Mesurer la longueur de la liaison ou de l'événement -Connaître l'atténuation -Visualiser les variations et incidents le long de la fibre

Les contraintes de mesures:

-La résolution en distance (échelle horizontale) -La résolution en dB (échelle verticale) -L'atténuation totale de la fibre -La longueur de la fibre en contrôle 4

N.T.C FormationsLA RETRODIFFUSION:

VITESSE DE PROPAGATION:

200m/µs (10 ns = 2 m dans la fibre)

VITESSE DE PRESENTATION SUR LE

REFLECTOMETRE:

100m/µs (10ns = 1 m sur l'écran)

Impulsionémise

Implusionréfléchie

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N.T.C FormationsLA RETRODIFFUSION:

La résolution spatiale et le pouvoir séparateur: La distance d'un point sur la fibre au réflectomètreest égale à: D = T x C/2n (avec T: temps de trajet aller et retour de l'impulsion). Pour les fibres optiques en silice D = (T x 100) en m Le pouvoir séparateur dépend du choix de l'impulsion. Si L = 10ns, le pouvoir séparateur correspondra à 1 mètre. Le pouvoir séparateur est d'autant meilleur que l'impulsion est étroite. L 6

N.T.C FormationsLA RETRODIFFUSION:

En résumé, plus la résolution spatiale est élevée, plus le réflectomètrepourra distinguer de défauts voisins. Pour cela, les impulsions doivent être brèves (exemple une nanoseconde). Dans ce cas la longueur explorée sera réduite. Le pouvoir séparateur d'un réflectomètreest sa capacité à distinguer deux (ou plusieurs) défauts consécutifs. 7

N.T.C FormationsLA RETRODIFFUSION:

ECRAN

Générateur

d'impulsions

LASERFibre àmesurer

Photodiode à

avalanche

Coupleur directif

Amplificateur

Synchro

dB Km

Schéma de principe de réflectomètre:

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N.T.C FormationsLA RETRODIFFUSION:

Structure d'une fibre optique. Diffusion de RAYLEIGH

Imperfection

structuraledela matière.

Gaineoptique

Coeur 9

N.T.C FormationsLA RETRODIFFUSION:

Principe de la rétrodiffusiondans la fibre optique:

Information

incidente

Imperfection

structuraledela matière.

Information

rétrodiffusée 10

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

Choix des impulsions: Impulsions courtes

11

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

Choix des impulsions: Impulsions courtes (suite)

Risquedemélangesiladistanceesttrop

grande

Le choix d'impulsions

courtes limite la distance d'exploration de la liaison. 12

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

Choix des impulsions: Impulsions courtes (suite)

Lumièreparasiteverslelaser!

Attention: Pour les lasers de forte

puissance, la réflectanced'entrée peut provoquer des dégradations de l'appareil. C'est pour cette raison qu'il est indipensablede coupler le réflectomètreà la fibre avec des connecteurs à faible réflectance(FC/PC par exemple). 13

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

Bobine ou fibre amorce:

Dist:10Km12dB

D'une longueur de 1000 à 5000 mètres, elle permet: -De décaler la zone aveugle de sortie du réflectomètre(1er connecteur) -D'avoir une pente avant la 1ére connectique pour une mesure de rupture de pente. 14

N.T.C Formations

LA REFLECTOMETRIE:

15

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

16

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

Choix des impulsions: Impulsions courtes (suite)

Traitement du signal.

17

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

Choix des impulsions: Impulsions courtes (suite)

Km dB 18

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

Choix des impulsions: Impulsions courtes (suite)

Traitement des valeurs de

puissance par rapport au temps d'acquisition programmé. 19

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

Choix des impulsions: Impulsions courtes (suite)

Résultat de la mesure

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N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

Choix des impulsions: Impulsions longues

Km dBLe choix des impulsions longues permet d'explorer une distance plus longue mais réduit la précision de localisation des défauts. 21

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

Choix des impulsions: Impulsions longues

Km dBRésultat de la mesure. 22

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

La Dynamique de mesure:

La distance d'exploration d'une liaison dépend de la puissance d'injection du signal. En effet il faut que la lumière puisse faire l'aller et le retour avant d'être traitée par le réflectomètre. Pour les longues distances, il faut une dynamique importante: dB Km 250Km

Exemple: Dynamique

40 dB
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Une faible dynamique réduit la distance d'exploration: dB Km 80Km

Exemple de dynamique 20 dB

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N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

La réflectanced'un événement:

C'est le rapport entre la puissance incidente et la puissance réfléchie aux événements (épissure mécanique, connecteurs, etc...) La qualité des connecteurs monomodes doit garantir une réflectancemeilleure que -60 dB 25

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

Le coefficient de diffusion:

Le coefficient de diffusion d'une fibre représente la quantité de lumière rétrodiffuséepar la fibre. Ces coefficients sont spécifiques à chaque fibre et dépendent de la longueur d'onde.

Information

rétrodiffusée

Exemple:

•à 1310 nm = -79 dB •à 1550 nm = -81dB 26

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Pertes et affaiblissements dans la fibre optique:

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Indice de réfraction:

Noté " n », c'est le rapport entre la vitesse de la lumière dans le vide et la vitesse dans le milieu considéré. n = C/v C'est un paramètre important en réflectométrie car il permet la localisation d'un événement (en Km), par rapport au temps mis par l'impulsion pour aller et revenir. Une imprécision d'indice provoque une erreur de localisation.

Exemple:

* 1,467 en monomode. 28

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

La fréquence de répétition (portée):

Elle est choisie en fonction de la longueur de la liaison à mesurer. Une nouvelle impulsion ne doit pas être émise tant que la première n'a pas parcourue le trajet aller et retour de la longueur de la fibre. 29

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Le pouvoir séparateur:

C'est l'aptitude d'un réflectomètreà identifier deux défauts proches l'un de l'autre (C'est directement lié à la largeur d'impulsion choisie et à l'amplitude du défaut).

Impossiblede

différencierles défauts dB Km

Lesdéfautssont

localisableset mesurables dB Km 30

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Zone morte d'un événement (ou zone morte):

C'est la limitation du réflectomètreà explorer une zone d'événements après tout défaut réfléchissant. La zone aveugle est, quand à elle, la zone non exploitable après le connecteur de sortie de l'appareil. Pour en minimiser les effets, on utilise une bobine amorce.

ZONEMORTE

dB Km

ZONEAVEUGLEdB

Km 31

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Mesure de la zone morte

Explication: Les composants (photodiode, amplificateur) n'ont pas de bande passante suffisante pour

représenter l'ensemble du pic. Il y a donc saturation et désaturation(Zone b-c). Cette zone varie d'un

appareil à l'autre et suivant le largeur d'impulsion (30 ou 300 nm). Dans cette zone nous n'avons aucune vision de ce qu'il se passe sur la fibre.

Il est donc nécessaire d'utiliser une fibre amorce, placée entrele réflectomètreet la fibre à tester avec

un raccordement non réfléchissant dB Km ac 0,1dB

ZONEMORTE

a:Emission b:saturation c:désaturation 32

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Fantômes:

Ces défauts sont principalement causé par des pics de réflexion fortement importants. C'est un écho sur le connecteur d'entrée. L'énergie est ensuite renvoyée vers la liaison. Ces pics fantôme ne comporte pas d'affaiblissement. 33

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Mesures de pentes

Il existe deux méthodes: Droite entre les deux curseurs et droite des moindres carré (Least MeanSquare). Exprimé en dB/Km.Il ne doit pas y avoir trop de différence entre l'affaiblissement linéique de la fibre et l'affaiblissement mesuré. dB Km AB

A-B=8960m

A-B=3,31dB 34

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Mesures de défaut

La mesure peut se faire de deux manières (plus ou moins précise). •Mesure par l'écart des pentes, •Mesure locale du défaut

Mesure locale d'un défaut:

dB Km

ABA-B=12m

A-B=0,5dB

NONdBABAB

OUI 35

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Mesures de défaut

•Mesure par l'écart des pentes, plus précise que la précédente

Mesure par l'écart des pentes:

dB Km Aa

Ecartdespentes

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Détection d'une contrainte par comparaison des longueurs d'onde. dB Km <0,05dBEcartdespentes

Mesureà1310nm

Mesureà1550nm

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Interprétation des défauts de réflectométrie

1) Défaut non réfléchissant (épissures, contraintes):

dB Km 38

N.T.C FormationsLA REFLECTOMETRIE:

Interprétation des défauts de réflectométrie

2) Défaut réfléchissant (épissures mécanique, fibre cassée,

connecteur): dB Km 39

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Interprétation des défauts de réflectométrie

3) Défaut non réfléchissant avec changement de pente (

contrainte sur la fibre): dB Km 40

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Interprétation des défauts de réflectométrie

4) Défaut positif ( variation du coefficient de rétrodiffusion,

variation du diamètre de champ de mode). dB Km 41

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Interprétation des défauts de réflectométrie

5) Fibre stressée

dB Km 42

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Interprétation des défauts de réflectométrie

6) Défauts non réflectifs cumulés (soudure et lovage)

dB Km 43

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Interprétation des défauts de réflectométrie

7) Défauts non réflectifs cumulés à un défaut réflectif (Rayon

de courbure avant une connectique ou cassure de fibre) dB Km 44

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Interprétation des défauts de réflectométrie

8) Pics fantôme (Réflexion de Fresnel trop importante aux

défauts) dB Km

300m300m200m200m

300m
D1 D2 F3

F4F2F1

F1-F2-F3-F4: PICS FANTOMES

D1: DEFAUT REFLECTIF

D2: FIN DE FIBRE

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