Tout savoir sur la fibre optique

Livret didactique
Tout savoir sur
la fibre optique
EXPERIDE
10 place Charles Béraudier, Lyon Part-Dieu,
69428 LYON CEDEX 3, France
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Fax. +33(0)4 26 68 70 99
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NOTIONS DE BASE
Longueur d’onde
Mesure de l’oscillation d’une onde. Désigne la vitesse de l’onde divisée par sa
fréquence. Représentée par le symbole λ (Lambda), elle est exprimée en unité
de longueur (µm ou nm pour la lumière).
Affaiblissement
(= atténuation, perte). L’affaiblissement est la différence de puissance du signal
lumineux entre deux points (connecteurs, épissures, défauts, longueur de fibre
...). L’affaiblissement est exprimé en dB.
Affaiblissement
linéique
Affaiblissement d’une fibre ramené à une unité de longueur.
S’exprime en dB/km.
Affaiblissement
spectral
Affaiblissement d’une fibre dépendant de la longueur d’onde utilisée. Exemple:
3 dB/km à 850 nm & 1 dB/km à 1300 nm pour la même fibre.
dB
Unité utilisée pour caractériser l’atténuation optique.
dBm
Sert à exprimer la puissance d’une source lumineuse ou la sensibilité minimum
d’un détecteur.
Réflectance
(= affaiblissement de réflexion - affaiblissement d’onde de retour (Optical
return loss)) Rapport de la puissance réfléchie sur la puissance incidente,
exprimé en dB. La puissance réfléchie est liée aux événements existants le long
d’une ligne (par exemple: épissure mécanique, connecteur, etc..).
PMD
Dispersion par mode de polarisation, valeur intrinsèque à la fibre optique
limitant les distances des liens monomodes à très haut débit.
FIBRES OPTIQUES (FO)
GENERALITES
Composition
La fibre optique, fabriquée en silice, se caractérise
par un cœur, une gaine et un revêtement plastique en
250µm.
FO multimode
La fibre optique caractérisée par un cœur dans lequel plusieurs
modes peuvent se propager. Le type principale est la fibre à
gradient d’indice (ex. fibre 50/125µm et 62.5/125µm). La fibre
multilmode est aussi nommée fibre MM.
FO monomode
Fibre optique dont le diamètre du cœur est faible par rapport à la longueur
d’onde guidée.
Le cœur a un diamètre d’environ 9µm. Elle est fabriquée
à base de silice. Elle est aussi nommée fibre SM.
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G652
Normalisation des fibres optiques monomodes standards (à dispersion non décalée).
G652a
Version de base de la fibre G652, définie à 1310 nm et à 1550 nm
G652b
Version de la fibre G652, définie à 1625nm avec des affaiblissements améliorés à 1310nm
et à 1550nm par rapport à la version a, et avec une meilleure PMD.
G652c
Version de la fibre G652, définie à 1383nm (faible pic OH) avec un affaiblissement
amélioré à 1550nm par rapport à la version b.
G652d
Version de la fibre G652 la plus performante (meilleures caractéristiques des versions
b et c).
G653
Normalisation des fibres optiques monomodes à dispersion décalée (peu utilisée
aujourd’hui).
G655
Normalisation des fibres optiques monomodes à dispersion décalée non nulle (NZDF
: Non Zero Dispersion Fiber). Utilisation à 1550nm pour les infrastructures longues
distances en DWDM.
G657
Fibre à faible rayon de courbure.
G657a
Fibre G657 compatible avec la fibre optique G652d.
G657b
Fibre G657 non compatible avec la fibre optique G652 mais avec des meilleures
caractéristiques d’insensibilité aux courbes que la version a.
G657a2
Fibre G657 compatible à la fibre G652d et offrant une meilleure caractéristique
d’insensibilité aux courbes que la version a1.
OM1
Caractéristique d’une fibre optique multimode avec une bande passante minimum
de 200MHz.km à 850nm. Peut transmettre 100Mbits sur 2km et 1 Gbits sur 275m à
850nm.
OM2
Caractéristique d’une fibre optique multimode avec une bande passante minimum de
500MHz.km à 850nm. Peut transmettre 100Mbits sur 5km, 1 Gbits sur 550m et 10Gbits
sur 82m à 850m
OM3
Caractéristique d’une fibre optique multimode avec une bande de passante minimum de
1500MHz.km.. Peut transmettre 10 Gbits sur 330m à 850nm.
OM4
Caractéristique d’une fibre optique multimode. Peut transmettre 10 Gbits sur 550m à
850nm.
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Les définitions de ce livret concernent la fibre optique en silice et datent de décembre 2010. - © EXPERIDE - Décembre 2010 - Tout reproduction même partielle de ce document est interdite sans l’accord de EXPERIDE.
PRINCIPALES NORMES
Les définitions de ce livret concernent la fibre optique en silice et datent de décembre 2010. - © EXPERIDE - Décembre 2010 - Tout reproduction même partielle de ce document est interdite sans l’accord de EXPERIDE.
FTTX (DECLINAISONS)
FTTA
Fiber to the Antenna.
Utilisation dans les réseaux mobiles.
FTTB
Fiber to the building (fibre jusqu’au bas d’immeuble).
FTTD
Fiber to the desk.
Réseau d’entreprise en fibre optique jusqu’à la prise du poste de travail.
FTTH
Fiber to the home (fibre jusqu’à l’abonné).
2 architectures FTTH : PON (entre le NRO (nœud de raccordement optique (désigne
en général une boucle locale ou un quartier)) et l’abonné, utilisation d’un coupleur
permettant de regrouper plusieurs utilisateurs sur une même fibre) ou P2P (1 fibre par
abonné entre le NRO et l’abonné).
FTTO
Fiber to the office.
La fibre optique est présente jusqu’au local de l’entreprise.
LA LIAISON OPTIQUE
PRINCIPAUX COMPOSANTS D’UNE LIAISON OPTIQUE
Boîte d’épissure
Câble optique
(= boîtier, boîtier étanche, manchon) matériel de raccordement par
soudure entre 2 câbles ou plus. Il est utilisé lorsque la liaison est trop
longue pour être installée d’un seul tenant ou pour le passage d’un
type de câble à un autre… Une valve permet de mettre le boîtier
sous pression pour vérifier l’étanchéité.
Ensemble de plusieurs fibres (nues, en 900µm ou cordon)
protégées par une ou plusieurs gaines pour une meilleure
résistance à l’environnement et à son utilisation.
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Connecteur
Cordon
(jarretière)
Eclateur
Fibre optique nue
Se compose de 2 fiches et d’un raccord.
Désigne un ensemble intégrant 1 à 2 fibres surgainées (de 1,6 à 2,8 mm) et équipées
de fiches à chaque extrémité. Utilisé en vue de raccorder les fibres d’un câble, arrimé
dans un tiroir ou un coffret à un autre câble ou à un équipement actif (ex. switch)
(= Fan-out, épanouisseur) Système qui permet d’arrimer le câble
pour dispatcher et guider les fibres.
Fibre optique revêtue de son revêtement primaire d’environ
250µm.
Fibre optique
900µm
Fibre optique dont le revêtement primaire est sur-gainé d’une couche de diamètre
de 900µm, pour une meilleure résistance à l’environnement extérieur.
Fiche
(Connecteur par abus de langage) : Elément mécanique assemblé en bout de fibre,
permettant le raccordement de deux fibres optiques. Il en existe plusieurs types (cf.
Connectique)
Matériel
d’extrémité
Pigtail
Protection
d’épissure
Raccord
Contenants qui permettent d’arrêter les câbles et de réaliser
leurs raccordements. Placés dans les baies ou les coffrets, ce
sont des tiroirs. Installés au mur ou en armoire, ce sont des
coffrets.
Désigne un sous-ensemble intégrant une fiche optique déjà montée sur une
fibre surgainée et raccordable sur site à une fibre d’un câble via l’épissure par
fusion.
(=manchon ou protection thermorétractable) Elément protégeant la soudure et la
zone des fibres dénudées autour de la soudure. Elle est constituée d’un ensemble
de 2 gaines thermo rétractables collantes associées à une tige métallique.
(= traversée de cloison, traversée, corps de traversée). Assure la connexion et le maintien
de 2 fiches optiques. A pour objectif un affaiblissement faible et la meilleure répétabilité
possible lors de la connexion/déconnexion. Il en existe plusieurs types (cf. Connectique)
RACCORDEMENTS
Connectorisation
Epissure par
fusion
Epissure
mécanique
Montage de fiches sur la fibre. Les fiches sont traditionnellement montées sur le
terrain par la méthode de collage à froid ou de collage à chaud. Ces dernières
permettent d’avoir des connexions conformes aux normes. Attention le
raccordement des fiches APC se fait traditionnellement par soudure car peu
de fiches, sur le marché, permettent de répondre aux spécifications avec un
polissage manuel.
(= soudure, épissure, fusion) Ce raccordement permanent de deux fibres
s’effectue sous l’effet d’une chaleur intense, créée par un arc électrique
entre 2 électrodes. Il est réalisé grâce à une soudeuse.
Ce raccordement permanent des deux fibres en position centrée
s’effectue grâce à des techniques «mécaniques» dont la principale est
le sertissage.
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MESURES OPTIQUES
Elles désignent, en standard, la mesure par affaiblissement, c’est-à-dire la perte engendrée par la fibre
et l’ensemble des composants de la liaison optique. Elle englobe 2 méthodes : la mesure de perte par
insertion ou mesure par rétrodiffusion (réflectométrie).
Mesure par
insertion
Cette méthode est utilisée sur site pour effectuer des mesures de puissance de
l’énergie lumineuse qui est émise et reçue via une liaison optique. Elle permet
de mesurer la perte d’une liaison. Elle utilise un émetteur de lumière stabilisé et
un récepteur (mesureur de puissance) étalonné ainsi qu’un jeu de bobines ou de
cordons de référence.
Réflectométrie
Méthode de mesure basée sur l’injection et la réception d’une impulsion lumineuse
à une même extrémité de la fibre. Elle permet de visualiser et caractériser
l’ensemble des éléments constitutifs de la liaison optique (Cartographie) : le calcul
de l’affaiblissement et de la réflectance de chaque élément de la liaison optique.
L’équipement de mesure utilisé est le réflectomètre, également appelé OTDR
(Optical Time Domain Reflectometer).
CABLES A FIBRE OPTIQUE
ARMURE
Nom général de la protection du câble. L’armure peut représenter de façon
générique des mèches de verre, une protection métallique, une protection par
jonc FRP…
FDV
FRP
CABLE A TUBE
CABLE
BREAKOUT
Protection à base de mèche de fibre de verre.
Jonc à base de fibre de verre renforcée de plastique, pour une protection du
câble proche de celle d’une armure en acier, mais complètement diélectrique.
Câble dont les fibres sont assemblées dans des tubes, généralement
par lot de 6 ou 12.
Câble dans lequel plusieurs jarretières sont assemblées et protégées
dans une gaine extérieure. Ce type de câble est utilisé pour des
jarretières renforcées ou comme base de câble préconnectorisé.
CABLE DE
DISTRIBUTION
Câble dans lequel les fibres sont revêtues d’une gaine de 900µm avant d’être mises
en place dans le câble.
Grâce à sa souplesse, ce type de câble est utilisé en intérieur.
Il est aussi utilisé pour les câbles préconnectorisés.
CABLE
MICROGAINE
(OU MICROMODULE) Câble dont les fibres sont assemblées dans des micro-gaines
(peaux), généralement par lot de 6 ou 12.
Par rapport au tube, la micro-gaine est plus souple, tient moins de volume
et se prépare sans outils.
CABLE MULTIUSAGE
Câble dont les caractéristiques permettent de l’installer dans différents milieux et
avec différentes techniques de pose.
CABLE PRECONNECTORISE
Câble préparé et contrôlé en usine dont les extrémités sont équipées
des fiches. Les extrémités sont livrées protégées.
MODULE
Terme générique qui représente le système permettant de maintenir et d’identifier un lot
de 6 ou 12 fibres dans un câble à tube ou un câble à microgaine.
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POLISSAGE DES FICHES
Opérations de préparation des faces optiques des fibres, à l’extrémité des embouts de fiches. Ces
opérations se font sur site manuellement ou en usine à l’aide de machines.
PC
Type de finition d’une fiche. Il correspond à un polissage permettant d’avoir une réflectance
meilleure que -30dB.
UPC
Type de finition d’une fiche. Il correspond à un polissage permettant d’avoir une réflectance
meilleure que -50dB. Remarque : la finition UPC est compatible avec la finition PC
APC
Type de finition d’une fiche. Il correspond à un polissage en angle de 8° permettant d’avoir une
réflectance meilleure que -60dB. Remarque : la finition APC n’est pas compatible avec la finition PC
ou UPC.
TYPES DE FICHES LES PLUS STANDARDS
LC
Connectique à verrouillage de type push/pull et par languette. L’embout optique a un
diamètre de 1,25mm. Elle existe pour fibres SM et MM et en finition PC, UPC ou APC. Son
corps en plastique est généralement beige pour le multimode, bleu pour le monomode et
vert pour le monomode APC.
SC
Connectique à verrouillage de type push/pull. L’embout optique a un diamètre de 2,5mm.
Elle existe pour fibres SM et MM et en finition PC, UPC ou APC. Son corps en plastique est
généralement beige pour le multimode, bleu pour le monomode et vert pour le monomode
APC.
ST
Connectique à verrouillage de type baïonnette. L’embout optique a un diamètre de
2,5mm. Son corps est métallique, il existe pour fibres SM et MM et en finition PC ou UPC
FC
Connectique à verrouillage à vis. L’embout optique a un diamètre de 2,5mm. Elle existe
pour fibres SM et MM et en finition PC, UPC ou APC.
E2000
MU
MT MPO
Connectique à verrouillage de type push/pull et intégrant une protection contre la
poussière. L’embout optique a un diamètre de 2,5mm. Elle existe pour fibres SM et MM
et en finition PC, UPC ou APC. Son corps en plastique est généralement beige pour le
multimode, bleu pour le monomode et vert pour le monomode APC..
Connectique à verrouillage de type push/pull. L’embout optique a un diamètre de
1,25mm. Elle existe pour fibres SM et MM et en finition PC, UPC ou APC.
Fiche polymère intégrant plusieurs fibres SM ou MM. Elle se décline en MTRJ pour la
version 2 fibres.
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Les définitions de ce livret concernent la fibre optique en silice et datent de décembre 2010. - © EXPERIDE - Décembre 2010 - Tout reproduction même partielle de ce document est interdite sans l’accord de EXPERIDE.
CONNECTIQUE
LC
Son corps en plastique est généralement beige pour le multimode, bleu pour le monomode
et vert pour le monomode APC. Il existe en version simplex, duplex ou quadruplex. Les
versions duplex et quadruplex sont de dimensions équivalentes aux SC simplex et
duplex.
SC
Son corps en plastique est généralement beige pour le multimode, bleu pour le monomode
et vert pour le monomode APC. Il existe en version simplex et duplex.
ST
FC
E2000
MU
MT MPO
Son corps est métallique, il existe pour fibres SM et MM.
Sa version la plus standard est simplex.
Son corps est métallique, il existe en simplex pour fibres SM et MM.
Son corps en plastique est généralement beige pour le multimode, bleu pour
le monomode et vert pour le monomode APC. Il existe en version simplex.
Il existe en simplex, pour fibres monomodes et multimodes.
Il existe en simplex, pour fibres monomodes et multimodes.
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et échanger sur la fibre optique,
n’hésitez pas à vous rendre sur notre
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www.formation-fibre-optique.com.
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TYPES DE RACCORDS LES PLUS STANDARDS