Appareils de mesures pour fibre optique
I-Power-meter:
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Source optique :
- La source optique doit avoir une excellente stabilité et une haute précision de mesure typiquement pour quatre (4) longueurs d’onde (850,1300, 1310 et 1550nm).
- Elles sont utilisées avec un wattmètre (Récepteur )optique afin de déterminer l’atténuation optique d’une
fibre en dB.
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Récepteur optique (Wattmètre):
-Les wattmètres optiques sont requis afin de vérifier l’atténuation des fibres optiques ou de mesurer la puissance optique à divers endroits dans un réseau
- Avec une source optique ayant une puissance de sortie connue à une extrémité d’un câble, il est possible de mesurer la puissance reçue à l’autre extrémité et d’en déduire l’atténuation de la fibre.
NB: le Power-meter (source optique + récepteur optique) est utilisé aussi pour la détection des inversions des couleurs de
brins
1ère étape :
mesure de la puissance initiale (couplage entre la source et le récepteur avec des jarretières optique) pour lever les pertes des deux appareils (source et récepteur)
La puissance affiché par le récepteur après couplage sera utilisé comme référence de puissance d'entrée P1 sur la liaison optique (câble fibre optique)
2 ème étape :
- Une fois que la puissance de sortie de la source est mesurée, connecter une longueur de fibre connue et prendre une nouvelle mesure.
- La différence de mesure de puissance est calculée en fonction de la longueur.
Attenuation [dB] = P1[dBm] – P2 [dBm]
- La réflectométrie optique temporelle consiste à injecter une impulsion lumineuse à une extrémité de la fibre optique à analyser et à observer à la même extrémité, l’intensité optique parcourant la fibre dans le sens inverse de la propagation de l’impulsion
- Le réflectomètre optique permet de :
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Détecter les fusions ayant une atténuation excessive.
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Identifier les brins de fibre et leur emplacement en mètres par rapport à
l’emplacement du réflectomètre.
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Vérifier la qualité de chaque fibre.
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C’est l’outil essentiel pour que le groupe de maintenance puisse identifier un brins de fibre entre deux (2) sites.
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Dans un réflectomètre, un générateur d'impulsions commande une diode laser qui a pour charge d'envoyer dans la fibre de fortes impulsions lumineuses de faible durée (de quelques μs à quelques ns) par l’intermédiaire d’un coupleur
optique. Ce coupleur sert à la fois à
transmettre l’impulsion lumineuse
vers la fibre, mais aussi à recevoir
l’énergie rétrodiffusée, à la dévier et
l’envoyer vers un photo détecteur
situé sur la branche "réception".
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Le signal obtenu est amplifié,
échantillonné, traité et affiché
sur un écran
Eléments de configuration d'un OTDR:
Avant de procéder à un test OTDR, des éléments doit être configurer :
1- Indice de réfraction (IR)de la fibre sous tests
2- Largeur d’impulsion
3- Plage de distance
4- Longueur d’onde
5- Temps d’acquisition (MOYENNAGE)
- Parmi les cinq paramètres, nous disposons de deux paramètres variables selon la longueur de la liaison sous test:
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La largeur d’impulsion
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Le temps d’acquisition
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La largeur d’impulsion -L’allongement de la durée de la largeur d’impulsion permet d’accroitre
la portée du test mais offre une moins bonne résolution
- Le rétrécissement de la largeur d’impulsion diminue la portée mais
offre une meilleur résolution
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Le temps d’acquisition (MOYENNAGE)
- En général plus la durée d’acquisition augmente, la résolution sera meilleur
( meilleur rapport signal sur bruit du récepteur).
- Pour une grande durée d’acquisition ,la moyenne est calculée à partir d’un
nombre de points du signal, ce qui donne une meilleur représentation des
caractéristiques de la fibre. Ce qui permet de détecter des événements faible.
NB:
Le temps d’acquisition dépend de :
– l’IR de la fibre
– la longueur de la fibre
– Du temps entre deux impulsions
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1. Configuration de l’IR :
L’IR est configuré par défaut à 1,5. Toutefois il devrait être configuré selon la valeur de configuration du fabricant de la fibre ou du câble. Si l’IR n’est pas connu, la valeur par défaut devrait être utilisée. L’IR devrait être configuré avant de commencer une acquisition. Si cela est nécessaire, la valeur IR approprié peut être configurée ultérieurement depuis l’onglet Info trace.
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2. Configuration de la longueur d’onde : L’utilisateur peut choisir de tester la fibre à une ou à deux longueurs d’onde ( Exemple :1310nm et 1550nm pour la multimode). En règle générale, la plupart des fibres sont qualifiées à deux longueurs d’onde.
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3. Configuration de la distance (la portée) : La distance devrait être configurée à la valeur la plus petite qui est plus longue (faiblement supérieure) que la fibre sous test.
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4. Configuration de la largeur d’impulsion :
Une fois que la configuration de la distance a été établie, seule une certaine plage de largeurs d’impulsion sera disponible. Pour choisir la largeur d’impulsion, l’utilisateur doit suivre les instructions ci-dessous:
- Si la fibre présente un nombre élevé d’épissures et de connecteurs, lesquels sont étroitement espacés, la plus courte largeur d’impulsion disponible devrait être sélectionnée.
- Si la fibre ne présente aucune épissure, la plus longue largeur d’impulsion disponible devrait être sélectionnée.
- Si l’utilisateur ne connaît pas le nombre d’épissures ou de connecteurs présents sur la fibre, il devrait choisir une largeur d’impulsion moyenne.
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5. Configuration de la durée de moyennage (temps de mesure):
La durée de moyennage devrait être configurée à la valeur la plus courte nécessaire pour détecter toutes les épissures. Il s’agit d’une configuration dynamique qui doit être déterminée par l’utilisateur une fois sur le terrain. Ce paramètre important doit être configuré avant de tester la fibre.
L’augmentation de la durée de moyennage résulte en une trace plus nette. Cela est particulièrement le cas pour de longues fibres. Le logiciel OTDR utilise un algorithme pour moyenner le bruit. Plus le bruit est moyenné, plus le rapport signal sur bruit est amélioré. Cela permet également au logiciel d’analyse OTDR de détecter les pertes d’épissures inférieures.
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6. Acquisition de la trace :
Une fois que tous les paramètres de test applicables ont été choisis, l’utilisateur doit simplement appuyer sur Début pour acquérir la trace. Une fois la trace acquise, le logiciel OTDR analyse automatiquement la trace et crée un tableau des événements.
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7. Vérification de l’analyse :
Le tableau des événements compile les résultats d’analyse de la trace. Cette information peut être comparée à des standards connus ou internes. Tous les composants le long de la fibre, incluant la fibre elle-même, possèdent des spécifications. Le tableau des événements permet à l’utilisateur de vérifier si tous les composants se situent à l’intérieur des spécifications. Grâce à cette information, il est possible de déterminer si la fibre est acceptée ou non.
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8. Sauvegarde de la trace :
Une fois que l’utilisateur accepte les résultats et la fibre, il effectue la sauvegarde des traces OTDR. Cela permet de rappeler les traces OTDR lorsque cela est nécessaire.
La soudeuse optique permet de mettre bout à bout deux fibres (épissurage) afin d’assurer le passage de la lumière avec un minimum de pertes, Cette épissure sera ensuite protégée mécaniquement par une gaine présente dans un manchon thermo-rétractable.
Une soudeuse contient généralement:
- Des chariots pour rapprocher les deux brins de fibre à souder.
- des électrodes servent à effectuer l’acte de soudure, simplement. Elles créent l’arc électrique qui réalise la soudure
- Caméras pour la visualisation des deux faces des brins (verticale et horizontale).
- Afficheur (détails des brins, valeurs de pertes, angles, état des brins...)
- Four.
-Batterie
- port de connexion à internet pour mise à jour.
- Un menu pour configuration des paramètres d'utilisation.
Protection de la soudure
Précautions d'utilisation d'une Soudeuse fibre optique:
1- La soudeuse est utilisée pour souder des fibres optiques en verre de silice. D'autres fibres ne sont pas applicables.
2. Dans une pièce poussiéreuse, gardez le couvercle de protection de la soudeuse fermé.
3. Appliquez un chauffage progressif lorsque la soudeuse est transféré d'un environnement à basse température à un environnement à température élevée, sinon l'instrument sera affecté par la condensation interne.
4. Afin de maintenir la performance de la soudeuse, une maintenance annuelle de l'ensemble de l'appareil est recommandée.
5. La soudeuse devrait éviter les vibrations et les chocs car c'est un instrument calibré de précision. Outre un boîtier portable, une boîte d'emballage remplie de matériaux de rembourrage est nécessaire pour un transport sur de longues distances
1 – Le détubage/dégainage (voir vidéo)
Le but de cette étape est de faire apparaître la fibre optique avec sa gaine de 250µm pour cela nous allons nous munir d’une « pince à détuber » / « pince à dégainer » adaptée au tube (câble optique) / à la gaine (2mm ou 3mm).
Dans le cas de la gaine de 3mm il existe à l’intérieur de cette dernière une protection en Kevlar que l’on coupera grâce aux « ciseaux à Kevlar ».
2 – La mise en place de la protection d’épissure (voir vidéo)
Avant de dégainer et surtout avant de nettoyer la fibre, il est important de placer la « protection d’épissure » (aussi appelée « smooves » ou rétreint) ceci afin de ne pas abimer la fibre préparée en enfilant la protection.
Nous placerons la protection de façon à ne pas gêner la suite des opérations.
3 – Le dénudage (voir vidéo)
Une fois la protection mise en place il nous faut maintenant dénuder la fibre afin de faire apparaître la gaine optique de la fibre (125µm) le résultat de cette opération est aussi appelé fibre nue.
Pour cela nous utilisons une « pince à dénuder » idéalement de diamètre fixe et réglé en usine.
4 – Le nettoyage ( ETAPE IMPORTANTE) (voir vidéo)
Maintenant que la fibre est mise à nue, il est très important de la nettoyer. Nous utilisons ici un « dispenseur d’alcool » contenant de « l’alcool isopropylique » avec des « lingettes non pelucheuses », mais il est aussi possible d’utiliser des « lingettes pré-imprégnées ».
5 – Le clivage ( ETAPE IMPORTANTE) (voir vidéo)
Le clivage est une étape importante de la préparation de la fibre pour la soudure car c’est la dernière étape. Elle consiste à couper la fibre avec un angle le plus droit possible (90°±2°) de façon à ce que les deux extrémités de fibre à souder soient propres, ceci afin de faciliter l’étape de fusion.
Pour cela nous allons placer la fibre nue dans la « cliveuse de précision », la mise en place de la fibre dans la cliveuse n’est pas aléatoire, il faut que la partie dénudée de la fibre repose sur les deux patins en caoutchouc de part et d’autre de la lame afin d’assurer la stabilité de la fibre durant le passage de la lame.
Les étapes suivantes de clivage peuvent varier en fonction des modèles de cliveuses. Pour notre modèle il faut refermer le marteau afin de bloquer la fibre puis faire passer la lame sous la fibre. Lorsque l’on relève le marteau, on peut récupérer la fibre clivée en faisant attention de ne rien toucher avec l’extrémité de cette dernière (la fibre est en verre et a un diamètre de 125µm ce qui la rend fragile). Il nous faut maintenant placer notre fibre préparée dans la soudeuse.
6 – La mise en place dans la soudeuse (voir vidéo)
Ici encore le positionnement de la fibre dans la « soudeuse » n’est pas aléatoire, en effet il faut la placer dans les supports de la façon suivante.
Tout d’abord il faut que la fibre repose dans l’un des deux V de part et d’autre des électrodes ensuite il faut que l’extrémité de la fibre soit positionnée au plus près des électrodes mais sans dépasser ces dernières afin de laisser la place de positionner la deuxième fibre.
Pour la deuxième fibre on recommence les étapes 1 à 6 sans effectuer l’étape 2 étant donné que la protection d’épissure a déjà été mise en place.
7 – La fusion (voir vidéo)
La méthode de fusion est la même pour tous les modèles de soudeuse, mais les réglages de ces dernières varient d’un modèle à l’autre.
2 types d’alignements sont possibles : l’alignement cœur à cœur ou l’alignement gaine à gaine.
Pour lancer la fusion il existe différents modes, soit en automatique (la fusion se lance automatiquement lorsque l’on ferme le capot de la soudeuse), soit en mode manuel (la soudeuse attend l’appui sur le bouton de lancement pour effectuer la soudure), soit en mode semi-automatique (lorsque l’on ferme le capot la soudeuse fait apparaitre les fibres à l’écran mais ne termine pas la fusion, pour terminer la fusion il faut appuyer sur le bouton de lancement) cette dernière méthode permet un contrôle visuel de l’état des fibre avant de lancer la soudure.
8 – L’ajustement de la protection d’épissure (voir vidéo)
Une fois la soudure terminée, on va remonter la protection d’épissure afin de placer la soudure au centre de celle-ci.
9 – La retreinte de la protection d’épissure (voir vidéo)
Nous allons placer la protection dans le four afin de la retreindre autour de la soudure.
Pour cela il faut maintenir la fibre en tension en tirant légèrement sur les deux bouts autour de la protection et descendre le tout dans le four en maintenant la tension.
En fonction des modèles, le four peut se lancer automatiquement lorsque son capot se ferme ou attendre un lancement manuel.
Il est nécessaire de tester le four avant l’utilisation finale afin de déterminer en fonction de la longueur et de la qualité de la protection utilisée, le temps nécessaire au four pour la retreindre correctement, l’idéal étant que les extrémités de la protection soient juste fermées lorsque la chauffe est terminée.
Si l’on ne chauffe pas suffisamment longtemps la protection peut ne pas être fermée, elle ne jouera pas son rôle de protection contre l’humidité, trop chauffée la protection peut être altérée et se détériorer avec le temps, donc ne pas assurer son rôle sur le long terme.
10 – Le refroidissement de la protection d’épissure (voir vidéo)
Une fois le cycle de chauffe terminé, un signal sonore est émis par la soudeuse. Il est alors possible de sortir la protection du four, en faisant attention, car il est possible que cette dernière soit encore chaude du fait de la barre métallique présente, Il nous faut donc la placer sur un support de refroidissement en attendant de pouvoir la manipuler sans risque.
Etapes à suivre pour la réalisation des soudures optiques
Accessoires et outils de la fibre optique:
Principe de fonctionnement de la Soudeuse:
La soudeuse déploie une source de lumière spécifique pour éclairer les fibres chargées, puis utilise un microscope dédié pour projeter des images de fibre sur le capteur d'image. Les images des deux fibres sont traitées par le processeur central, puis envoyées au moniteur pour être affichées. Le processeur analyse et traite les signaux d'image et génère divers types de signaux d'information et de commande. Le processeur ajuste les fibres à travers les moteurs de poussée, d'alignement et de focalisation entraînés par le circuit, pour rapprocher les deux fibres l'une de l'autre et les aligner dans les directions axiale et radiale. Après l'alignement, le processeur envoie un signal ARC. La haute tension est générée par le circuit haute tension qui pénètre l'air à deux extrémités de l'électrode et produit l'ARC. La température élevée de l'ARC est utilisée pour fusionner les fibres. Les caractéristiques physiques des images après l'épissage sont utilisées pour calculer la perte d'épissure de courant
fonctionnement et configuration de la Soudeuse: (voir la vidéo)
- Alimentation
-Menu principal
- configuration des paramètres de soudures.
-configuration des paramètres du four.
- Sous-menu du réglage du mode de soudure.
IV-Stylo Optique ( Utilisation voir la vidéo)
-Le stylo optique, aussi appelé localisateur visuel de défauts (VFL), est un outil essentiel qui permet de localiser rapidement et facilement les défauts sur les fibres optiques. En identifiant l’emplacement exact du défaut sur une fibre, les techniciens peuvent diagnostiquer, réparer et résoudre le problème de manière efficace
Application:
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Localisation des macro-courbures, des coupures et des défauts sur la fibre
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Réalisation de tests de continuité de bout en bout
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Traçage et identification des fibres
V- Sonde et Microscope Optique ( Utilisation voir la vidéo)
Destinés pour inspecter les connecteurs optique Afin de relever leurs qualité et leurs propreté .
Microscope Optique Sonde Optique
VI-Bobine d'amorce ( Utilisation voir la vidéo)
Le branchement du réflectomètre sur le lien à qualifier s’effectue au travers d’une bobine amorce qui joue plusieurs rôles. Elle permet notamment :
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De qualifier le connecteur d'entrée.
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De s'affranchir de la zone morte du réflectomètre.
Bobine d'Amorce
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Afin d'obtenir de bonnes conditions d'injection, la bobine amorce doit avoir les mêmes caractéristiques que la fibre testée.
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Une bobine doit également être placée en sortie du lien pour qualifier le connecteur de sortie (Site B).