10000001777-2-la-technologie-de-la-fibre-optique_mod++

7/24/2019 10000001777-2-la-technologie-de-la-fibre-optique_MOD++

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La fibre optique• Avantages

• Technologie

• Structure• Les composants passifs

• Repérage, marquage

•Mise en œuvre, raccordement

1

ECO HORIZON Centre de formation en informatique agréé par l’état

Adresse: Cité Boushai !E"#$%&er étage Ba' E((ouar% Alger !Enfa)e l’arr*t du pont

+ram,a-% . &/m(,+él01a2: 3"45645&3577% +él:3"45645&&53" % 8o'ile: 3/ /& 44 &9 & 003/ 93 3&&6 &3 003 77 7 7# &/



2



3



Les télécommunications modernes font largement appel aux fibresoptiques car celles-ci présentent de très grands avantages parrapport aux câbles en cuivre.

• Faible atténuation

• rande bande passante

• uide insensible aux ra!onnements

• Légèreté

•

"écurité

Les inconvénients résident surtout dans le domaine de la

fragilité et du co#t.

Les avantages de la fibre

$



%



&



'l existe deux grandes tec(nologies de fibres optiques)

• La fibre de verre

• La fibre plastique

La fibre plastique a un usage limité *éclairage et liaison trèscourte distance+. ,our des transmissions (aut-débit utiliséesdans les télécommunications seule la fibre de silice apporte des

performances intéressantes./est pourquoi dans la suite de cette formation seule la fibre deverre sera étudiée.

0ec(nologies



2% m

4lle est composée de deux parties concentriques distinctes)

La fibre nue

"tructure

5




2% m

partieoptique

La fibre nue

• une partie optique qui canalise et propage la lumière

"tructure

6




La fibre nue


La fibre nue

• une )ou)he de prote)tion mécanique appelée

rev7tement primaire *coating+ sans fonction de propagation

2% m

re>*tementde

"tructure

1



La partie optique qui propage la lumière est constituée de deuxcouc(es concentriques indissociables)

•

Le coeur optique *ore+ composé de silice dans lequel se propagent les ondes optiques.

• La gaine optique *ladding+ composée en général du m7mematériau que le coeur mais dopée différemment. 4lle confine

les ondes optiques dans le c8ur .*p&-1$ fib opt diapo+

aine optique d/indice ngaine

8ur d/indice ncoeur 6 - % - &2.% m12% m

oupe de la partie optique de la fibre

"tructure

11



Fibre nue 4xemple de gaine de protection

6 m2% m

"tructure

9es gaines de protection• de structures variées• de diamètres différents

13



Longueurs d/onde utilisées pour la fibre optique

*situées dans l/invisible+

"pectre de la lumière

1$



"pectre utilisé dans le cadre de latransmission par fibre optique

Retour

spectre visible!" #!"infrarouge →

$!"!!"

%ibre enplastique

&!"

' fen(tre)s*st+mesmultimodes

'' fen(tres*st+mes multimodeset monomodes

''' fen(tres*st+mesmonomodes

-"" !!"

longueur d’onde (nm)

IV fenêtresystèmesmonomodes

1625

1%



• La fibre multimode dénommée ::F*:ulti:ode Fiber+4lle est principalement utilisée dans les réseaux locaux*L;<+ dont la distance n/excède pas deux =m.Latransmission des données se fait en général au mo!en

d/une L49 d/une longueur d/onde de 5% nm ou 13nm.

• La fibre monomode dénommée ":F *"ingle :ode Fiber+

4lle est principalement utilisée par les opérateurs pourcouvrir de grandes distances *>;<+. La transmission desdonnées se fait au mo!en d/un laser d/une longueur d/ondede 13 nm 1%% nm ou 1&2% nm.

2 0!pes de fibres

1&



lasse de fibre

La fibre ?:1

La fibre ?:1 correspond @ une fibre &2%A12% Bm C courante D.

La fibre ?:2

La fibre ?:2 stipule une bande passante de % :E.=m dans les

deux fen7tres 5%nm et 13nm. Les fibres %A12% Bm C courantes Drépondent @ cette spécification *et la dépassent+.

La fibre ?:3

est définie pour couvrir les besoins des liaisons @ 1 bitAs. ettespécification de fibre vise @ atteindre ce débit sur des distances de 3m @ 5% nm. La fibre ?:3 stipule une bande passante de 1%:E.=m dans la fen7tre 5% nm et des caractéristiques de bande

passante mesurées avec un émetteur @ diodes laser *fibre %A12%Bm+1



15

le S de Singlemode *monomode en anglais+ et le M de Multimode.

Les fibres monomodes *?"+ sont classées selon leur atténuation maximum )

1. dGA=m pour ?"1 *131 et 1%%nm+

.$ dGA=m pour ?"2 *131 et 1%%nm+

Les fibres multimodes *?:+ selon leurs bandes passantes avec une bande passante ?FL allantde 2 :EA=m pour lH?:1@ 3% :EA=m pour lH?:$.



"tructure de la fibre mise en câble

4xemples de structures existantes)

• La structure serrée

• La structure semi-serrée (ou easy strip)

• La structure libre

• La structure ruban

• GGP (voir fichier séparé)

2



21



22

R



La structure libre

0ube 1 mm Iev7tement primaire 2% Bm

Fibre 12% Bm

•

La fibre nue non solidaire du tube.• 9énudage très aisé.

• omportement face @ l/effet de paille catastrop(ique.

Retour

• :atière) <!lon *cassant+

23en faisant attention de ne pas plier les tubes *effet de paille+

R t



La structure serrée

aine de protection6 Bm

Fibre 12% Bm

Iev7tement primaire 2% Bm

• La fibre nue est recouverte d/une gaine de protection dont elle est

solidaire.• 9énudage par petits tronJons de quelques millimètres.

•

; utiliser uniquement pour des Karretières. as d/utilisation rare.

Retour

• Gon comportement face @ l/effet de paille.

2$

i éR t



La structure semi-serrée

aine de protection*(!trel+

ext M6 Bm

int M3 Bm


Fibre 12% Bm• La gaine de protection est réalisée par plusieurs couc(es

concentriques.• 9énudage de plusieurs mètres *N3+ en une seule passe.

• Gon comportement face @ l/effet de paille.

Retour

• Otilisé très souvent pour les pigtails avec épissurage en cassettes2%



Reducing Stress by loering the glassReducing Stress by loering the glass

diameterdiameterStandard Fibre

9, 50 or 62.5 µm glass core

100 µm glass cladding

125 µm glass cladding

125 µm polmer coating

250 µm primar coating

!!" Fibre

#ompatible $it% &standard' (iber

3

La structure ,

2&

R t



3

!ome "abling!ome "ablingLa structure ,

Retour

2

ela rend lHidéal , assemblages de câbles pour panneau

cavaliers de panneaux des avions de lHéquipement de retour de brasseurs optiques

et dHautres applications qui nécessitent la fiabilité et mécanique

L bR t



La structure ruban

Fibre 12% Bm


• La structure ruban est réalisée par Kuxtaposition de $ & 5 12

fibres nues collées entre elles par une résine.

• e t!pe de structure est dédié @ de l/épissure de masse.

Retour

25

9iffé t t d âbl



9ifférents t!pes de câbles

0outes les structures permettent une mise en câble de la fibre.Le t!pe de câble réalisé sera déterminé par la structure de la fibreavant sa mise en câble.

•

Structure serrée ou semi-serrée # c$bles mini-brea% out• Structure serrée ou semi-serrée # c$bles brea% out

• "$ble &arreti're

• Structure libre-c$bles loose tube

• utres structures26

"t t lib âbl l t b



"tructure libre-câbles loose tube

• La fibre est placée dans un tube rempli de gel (!drofuge.

• Faible co#t et simplicité d/installation

,roduit(!drobloquant

el

,rotection

anti-rongeur

ainefinale

Fibreoptique

0ube

3

âbl K tiè



âble Karretière

On câble Karretière peut se trouver sous différentes formes )

"implex

Fibreoptique

Ienfortsd/aramide

aine

extérieure

31

âbl K tiè



âble Karretière


9ivisex A "cindex

Fibreoptique

Ienforts

ainefinale

32

âbl K tiè



âble Karretière


9uplex

Fibreoptique

Ienforts

ainefinale

aine Karretière

33

âbl K tièRetour



âble Karretière

On câble Karretière peut se trouver sous différents diamètres )

Les Karretières ont des diamètres 25 mm 2 mm ou 1& mm )

• ,our le 25 mm les trois t!pes de structures existent avec de la

fibre gainée @ 6 Bm.

• ,our le 2 mm les trois t!pes de structures existent égalementavec de la fibre gainée @ 6 Bm.

• ,our le 1& mm les structures semi-serrées et serrées existentavec de la fibre gainée @ & ou Bm.

Retour

3$

âbl i i b = tRetour



âbles mini-brea= out

es câbles sont constitués d/un assemblage de fibres gainées @6 Bm.

e câble est constitué de 2 @ 12 fibres.

Filin de

déc(irement

aine finale

Fibreoptique

Ienforts

Retour

3%

âbles brea= outRetour



âbles brea= out

4xcellentes tenues mécaniques *traction et écrasement+.

e câble est constitué de Karretières de 2 @ 2% mm *2$&12+.

Filin dedéc(irement

Iuban

aine finale

aine Karretière

Ienforts

Fibreoptique

Ienfort central

Retour

3&

;utres structuresRetour



;utres structures9ifférentes caractéristiques doivent 7tre étudiées pour déciderdu c(oix final d/un câble)

rmure

tanchéité Protectionchimi*ue

Protection contreles rongeurs+

Protection au feu

Retour

3

Iepérage par couleursRetour



Iepérage par couleurs

Les fibres sont colorées pour faciliter leur repérage dans le câble

lors des p(ases de raccordement.

ode de couleurs)

•

'ncoloreArougeAbleuAvertAKauneAviolet• orangeAgrisAmarronAnoirAturquoiseArose

,ossibilité d/avoir le 2%B de la m7me couleur que le 6Bm.

Retour

35

:arquageRetour



:arquage

Le marquage sur le câble peut contenir un certain nombred/informations)

• le nom du constructeur

• l/année de fabrication

• la structure de fibre *exemple) 6A12%A6+

•

le t!pe de fibre

• le t!pe de gaine *PE L"?E Q.+

Retour

36

Retour



Le raccordement optique

,ntroduction

Les différentes techni*ues

Retour

$1

'ntroductionRetour



'ntroduction

Le raccordement optique permet de mettre bout @ bout deux fibresafin d/assurer le passage de la lumière avec un minimum de pertes.

?n les caractérise par deux principaux critères)

• Pertes dinsertion

• Réflectance

Retour

$2

,roblèmes liés au raccordement de deux fibres



'l existe différents critères de perte de couplage.

<on alignement des axes des deux fibres


:ultimode :onomode

$3






Rcartement des deux faces optiques

:ultimode :onomode

$$






:ésalignement angulaire des deux axes des fibres

:ultimode :onomode

$%

ritères intrinsèques @ la fibre




"uivant la norme <F 4< 1551 les fabricants de fibre sedoivent de respecter les tolérances suivantes)

9iamètre du c8ur 6% S % Bm

9iamètre de gaine optique 12% S 2 Bm

oncentricité c8urAgaine N& Bm

9iamètre c8ur M6% Bm 9iamètre c8ur M5& Bm

c8ur

gaine

$&









c8ur

gaine

9iamètre gaine M12% Bm 9iamètre gaine M123 Bm

$

ritères intrinsèques @ la fibreRetour








c8ur

gaine

$5

La réflectance



La réflectance est une grandeur permettant de caractériser lecoefficient d/un élément optique réfléc(issant.

?n la définit comme le rapport entre la puissance réfléc(ie parl/élément sur la puissance incidente.

<on contrTlées les réflexions peuvent dégrader les performancesdu s!stème en perturbant le fonctionnement de l/émetteur lasercréer des perturbations sur du signal analogique ou générer du

bruit sur le récepteur *surtout dans le cas d/une transmission parfibre monomode+

La réflectance

$6

Les pertes de FresnelRetour



Les pertes de Fresnel

9ioptres

Rnergie

réfléc(ie

Rnergie

transmise

ngaine

ncoeur

nair

Les réflexions sont dues aux discontinuités d/indice de réfraction.

• 9éperdition d/une partie de la puissance optique transmise

• Ietour d/une partie de la puissance lumineuse vers le générateur

4lles sont également appelées pertes par réflexion ou Ieturn Loss.

%

:esure par réflectométrie




%1




La courbe de rétrodiffusion permet de déterminer sur untronJon de fibre)

• "a longueur

• "on atténuation et son affaiblissement linéique

• Les caractéristiques d/une épissure d/une connexion oud/un défaut de ligne *réflectance et atténuation+.


%2

Les différentes tec(niquesRetour



Les différentes tec(niquesde raccordement

'l existe deux tec(niques )

•

lépissure est un raccordement nondémontable

• le connecteur est un raccordementdémontable

%%

Les différentes tec(niquesRetour



Les différentes tec(niquesde raccordement

'l existe deux tec(niques )

•

lépissure est un raccordement nondémontable

• le connecteur est un raccordementdémontable

%&

Les épissuresRetour



L/épissure est la mise en contact définitive dedeux fibres optiques clivées et alignées.

9eux t!pes d/épissures)

Les épissures

• épissure par fusion

• épissure mécani*ue

%

Rpissure par fusion



fibre clivéefibre clivée

livage des deux fibres avant de les placer sur le support

Rpissure par fusion

Fibre 12% Bm Fibre nue 2% Bm

%5

Rpissure par fusion



Rpissure par fusion

Fibre 12% Bm Fibre nue 2% Bm

:ise en contact des deux fibres

électrode

%6

Rpissure par fusion



La fusion est réalisée avec l/aide d/un arc électrique.

Rpissure par fusion

Fibre 12% Bm Fibre nue 2% Bmélectrode

&

Rpissure par fusion



Rpissure par fusion

ette épissure sera ensuite protégée mécaniquement par

une gaine métallique présente dans un manc(ont(ermorétractable.

Rpissures par fusion

&1

Rpissure par fusionRetour



9eux exemples de soudeuses )

p ssu e pa us o

&2

Rpissure mécanique



%ibres dans un vé

p q

Fibre 12% Bm

"upport

Les fibres sont positionnées dans un vé puis bloquéesmécaniquement. 'l ! a présence d/un gel d/indice pourgarantir la stabilité des performances.

&3

4pissurage Fusion



4pissurage U Fusion

<écessite une soudeuse et des manc(ons de protection puisque la fusion rend le verre trèsfragile. 'nvestissement lourd bien que le prix de se

genre d /outils est considérablement baissé.

&$

Rpissure mécanique Fibrlo=



p q

2%$• ,our 2%Bm uniquement• ,roposé au marc(é F00E

pour les épissures proc(esdu client

•

ompacte cette épissureest mise sur 2 niveauxdans une cassette de 1mm

&%

Rpissure mécanique Fibrlo=



p q

2%26• ,our 2%Bm et 6 Bm• 4pissure universelle

"plice (older

•

4pissure 2%26 montée sur platine auto-ad(ésive

• ,as d/outil

&&

4pissurage :écanique



4pissurage U :écanique

Fibrlo= 0: V;L'"4 2%%6

&



vantagesW 4xcellent alignement des c8urs de

fibre m7me en présenced/impuretés

W Faible perte d/insertionW :ise en 8uvre dans n/importe quel

milieuW ain de co#t main d/8uvre

W ain de gestion de stoc=simplification des références

W 'ntégrité du signal

W 4xcellente performance

Fibrlo= 0:

"aractéristi*uesW 4lément de connexion en aluminium

W el d/indiceW <e nécessite pas d/alimentation

électriqueW Iaccordement en 3 secondes après

préparation de la fibreW One seule référence Fibrlo= pour les

fibres monomodes et multimode en12%m et pour les fibres avec

rev7tement de 2% @ 6mW 0aux de réflexion supérieur @ & dG @23X

W ;tténuation inférieure ou égale @ 1dG

&5

4pissurage :écanique



4pissurage U :écanique

Fibrlo= 0:

&6



liveuse 2%3$



liveuse

"aractéristi*uesW "imple d/utilisationW 9esign compact et séduisant

W orps traité anti-ra!uresW Lame (aute précision avec 1& positions de clivage pour $5clivages au total

W Fibres de 2% @ 6m clivageaKustable de % @ 2mm

W Iéglage et remplacement de la lamesimples

vantagesW ain de productivitéW :eilleure ergonomie d/utilisation

rangement facile

W Longévité de l/outillageW ontinuité de la qualité au long des$5 clivages

W rande pol!valence

W ain de temps

1



0iroir ",,3

2



0iroir ",,3

"aractéristi*uesW ,anneau @ tiroir W 4ntrées de câbles multiples

W "!stème de fixation des brea=outsW "!stème de fixation des cassettesW <umérotation des ports en face avantW Vis non perdables et dévissables @ la

mainW 4crous cages et vis pour format 16Y

W ,our tous les connecteurs standards

vantagesW :ise en 8uvre facileW "upporte des câbles (oriontaux et

bac=bone

W "upporte également des mini brea=outW :aintenance des fibres facileW Iepérage facileW ,as besoin dHoutil pour lHouverture du

panneau

W 'nstallation aiséeW On panneau pour toutes lesapplications

3



$



%

Les onnecteursRetour



?n peut regrouper les différents t!pes de connecteurs en trois grandesfamilles)

• Le standard 2,5 mm à monter en usine

"tandard commun défini par les utilisateurs et lesconstructeurs *connecteurs de t!pes "F "0+.

• Le SFF (Small Form Factor)

onception de connecteurs de nouvelles générations avec pour obKectif prioritaire de diminuer leurs tailles.

• Les autres standards 2,5 mm de terrain

.ncombrement des connecteurs&

L t d d 2 %Retour



Le standard 2% mm

• Le principe

• Le polissage

• Le montage des fiches

• "onnecteur S"

• "onnecteur S/

• "onnecteur 0"

• "ahier des charges

onnecteur Retour



'l doit avoir une bonne résistance)

• mécanique permettant un nombre de man8uvres important*Z% connexions-déconnexions+.

• t(ermique permettant de faibles variations d/atténuation

dans la gamme c(oisie*N1 dG+.• traction permettant de tirer sur le câble sans risque de

rupture *environ 1< pour un câble 25 mm+.

• (!grométrie permettant de travailler suivant différentesconditions climatiques.

5

Le principe



IaccordFic(e 1 Fic(e 2

One connexion optique est composée de deux fic(es et d/un

raccord.

La fic(e termine la fibre la protège la positionne et la rendmanipulable.

Le raccord réalise le guidage et le verrouillage des deux fic(es pour assurer d/une part la continuité du signal optique d/unefibre @ l/autre et d/autre part l/attac(ement mécanique del/ensemble.

6

Le principe





raccord.

férule centreur

Iaccord) il est composé d/un c!lindre fendu ou centreur *sleeve+ de diamètre 2% mm dont le rTle est d/auto-aligner les emboutsoptiques l/un en face de l/autre.

Fic(e) elle est composée d/un embout optique appelé férule *ferrule+

de diamètre 2% mm perJée en son centre dans lequel est fixé lafibre.

5

Le principeRetour



,our des performances optimales de reproductibilité de laconnexion on utilise généralement des férules et des centreurscéramiques.

?n trouve également des férules et centreurs métalliques ou plastiques.



raccord.

férule centreur

51

onnecteur "0 *Fic(e-Iaccord-Fic(e+



"01*ba[onnette droite+"02 *ba[onnette (élico[dale+ 52

onnecteur F *Fic(e-Iaccord-Fic(e+



0raversée @embase carrée

0raversée@ écrou

.oncepteur /éveloppé par 0TT en 1&/énomination %.

0orme .2' $"&#3#

4errouillage A vis

t*pe de fibre Monomode5Multimode

.oncept Simple6

2mbout optique %érule céramique a7ustable

.ontact 8.5A8.

.aractéristique 0ombre élevé de constructeurs

:anc(on de couleur noir pour le multimode bleu pour le monomode

*,+ et vert pour le monomode *;,+53

onnecteur "A, - <,



5$

onnecteur VF-$% *Fic(e-,rise+Retour



.oncepteur /éveloppé par -M

/énomination S9, 4% !

S*st+me 4olition

0orme .2' $#!31

4errouillage A languette


.oncept :ivoie

2mbout optique Sans férule.ontact fibres maintenues mécaniquement

8ertes par insertion t*p 3",;" d:, ma6 3",#! d:

Return Loss 3! d: pour le monomode

.aractéristique :as co<t

1/S!../ 20 345%

onnecteur L *Fic(e-Iaccord-Fic(e+Retour



.oncepteur /éveloppé par A4A=A

/énomination L.

0orme .2' $#!3;"4errouillage A languette


.oncept /uple6

2mbout optique %érule céramique ,;! >m a7ustable

.ontact 8.5A8.8ertes par insertion t*p 3",! d:, ma6 3"," d:

Return Loss 3!! d: pour le monomode

.aractéristique fibres espacées de $,;! mm

1/S!../ L"5&

onnecteur :O *Fic(e-Iaccord-Fic(e+



.oncepteur 'ntroduit par 0TT/énomination M?, mini S.

4errouillage 8ush38ull


.oncept Simple65/uple6

2mbout optique %érule céramique

.ontact 8.

.aractéristique .ompacité

1/S!../ M55

onnecteur :0I\ *Fic(e-,rise+Retour



.oncepteur /éveloppé par T*co, Siecor @@@

/énomination MT3R et s*st+me de cBblage Solarum

0orme .2' $#!3&4errouillage A languette


.oncept :ivoie

2mbout optique %érule plastique

.ontact 8.

8ertes par insertion t*p 3",;" d:, ma6 3",!" d:

Return Loss 3! d: pour le monomode

.aractéristique offres et compacité

fibres espacées de #!" >m

1/S!../ M/R655

La connectique



La connectique

• onnecteurs @ coller • onnecteurs @ sertir • ,igtails

61



<, " ) connecteur préfibré

62



7P" S" 8 montage

63

,ig-tails



g a s

10000001777-2-la-technologie-de-la-fibre-optique_mod++

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