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Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 1 1 Connectique pour fibres optiques 5 ème Electricité - Télécommunications II Marc Wuilpart / Véronique.

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1 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 1 1 Connectique pour fibres optiques 5 ème Electricité - Télécommunications II Marc Wuilpart / Véronique Moeyaert Réseaux de transmission photoniques

2 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 2 Plan de l’exposé Pertes aux raccordements Epissures par fusion Connecteurs Pour permettre le bon fonctionnement d’une liaison par fibres optiques, la première condition à respecter est de garantir la continuité de la transmission du signal lumineux tout au long de la ligne, entre source(s) et détecteur(s).

3 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 3 Pertes par raccordement : il y a trois types de défauts d’alignement Décalage transverse Décalage longitudinal Décalges angulaire Tiré de Meunier «Physique et Technologie des fibres Optiques»

4 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 4 Pertes par raccordement : facteurs intrinsèques

5 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 5 Pertes par raccordement : facteurs intrinsèques

6 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 6 Connexions entre fibres monomodes Des expressions simplifiées de l’atténuation induite α peuvent être obtenues dans le cas de la connexion entre deux fibres monomodes : Décalage transverse Décalage angulaire Décalage longitudinal Différence de MFD

7 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 7 La fusion des fibres à souder est assurée par un arc électrique. Les 4 étapes fondamentales du processus sont : Il faut ensuite protéger l'endroit de la jointure à l'aide d'un manchon thermorétractable (opération de recoating). Epissures (soudures) par fusion Préparation des fibres Alignement des fibres Pré-fusion Fusion

8 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 8 Préparation des fibres Dénudage des fibres : Le revêtement plastique (coating) protégeant l'enveloppe de la fibre est enlevé par extrusion (stripping) ou par action chimique. Nettoyage de l'extrémité des fibres à souder. Clivage des fibres (fiber cleaving) à souder : 3 étapes – Placer la fibre sous tension. – Entamer la fibre à l'aide d'une lame perpendiculairement à l'axe longitudinal de la fibre. – Tirer de part et d'autre de la fibre afin de réaliser une cassure plane.

9 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 9 Le nettoyage des fibres est une étape importante AVANT Nettoyage APRES Nettoyage

10 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 10 Alignement, pré-fusion et fusion des fibres à souder Alignement Pré-fusion Fusion

11 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 11 Méthode d'alignement des fibres Monomode : 0.03 dB à 0.1 dB Multimode : 0.05 dB à 0.2 dB Tiré de Meunier «Physique et Technologie des fibres Optiques» Performances :

12 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 12 Soudures normales : pertes d'insertion typiques 2 fibres conventionnelles (mesures par OTDR & TP) 115 mesures

13 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 13 Soudure d'une fibre DSF avec une fibre SMF Soudures normales : pertes d'insertion typiques

14 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 14 Epissures 'Tapered' Traction pendant la fusion Adoucissement du passage d'un diamètre de coeur à l'autre

15 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 15 Soudure de fibres à maintien de polarisation Technique de soudure : alignement azimut.al DETECTEUR LASER POLARISEUR Fibres PM ! ROTATEURS! 

16 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 16 Sur le terrain : Boîte à épissures (souterraine)

17 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 17 Sur le terrain : boîte à épissures (murale)

18 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 18 Connecteur générique Câble à fibre optique Fiche Ferrule Embase Manchon Fiche Fibre en excédent Ferrule Goutte de colle époxy Corps du connecteur Ressort (Utile pour PC) Encoche d' antirotation Fibre avec revêtement plastique Attache du câble Profilé pour éviter les efforts sur la fibre

19 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 19 Matériaux pour ferrules On distingue trois catégories de matériaux: –Les céramiques (PSZ : Partiallly Stabilised Zirconia,...) –Les polymères (peu utilisés) –Les métaux (acier inoxydable, laiton, plaquage au nickel,...) Performances identiques pour coûts différents (polymères < céramique < acier inoxydable) Robustesse différente (polymères < céramiques < acier inoxydable) Parfois les matériaux sont mélangés (Céramique + métal pour FC & SC DIAMOND)

20 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 20 Pour améliorer le RL : le polissage PC (Physical Contact : éviter le gap d'air) dB < RL < 35 dB Angled PC (APC 8° ou 9°) RL > 55 dB typ. RL = 60 dB (même déconnecté!) PCAPC

21 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 21 Influence du RL sur les performances d'une liaison numérique Dégradation du taux d'erreur en fonction de la détérioration du Return Loss, d'autant plus marquée à 1550 nm. ( Mbit/s)

22 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 22 Influence du RL sur les performances d'une liaison analogique Dégradation du CNR avec la détérioration du return loss. Points blancs RL = -42 dB Points noirs RL = -32 dB (JLT,vol.10,n°8, pp 1132, August 92)

23 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 23 Inspection de la qualité de surface Bon connecteur Enveloppe abîmée Rayures Fibre fracturée

24 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 24 Fiabilité des connecteurs optiques Tests de résistance mécanique : –Résistance aux vibrations et aux impacts. –Résistance à l'écrasement. –Force de rétention de la ferrule aux tests de traction. Tests de résistance aux conditions environnementales : –Résistance au froid. –Résistance à la chaleur sèche ou à la chaleur humide. –Résistance à des cycles de variation climatique. Autres tests (chocs thermiques, atmosphère saline, condensation, poussière,...) Tests normalisés !

25 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 25 Principaux types de connecteurs On distingue principalement les types de connecteurs suivants : FC SC ST E2000 EC OPTOCLI FDDI FC SC ST E2000 EC OPTOCLI FDDI BICONIC (F)SMA VFO ESCON HMS D4 Très courantsPlus rares

26 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 26 Principaux types de connecteurs

27 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 27 FC - Face Contact Brevet NTT, multimode et monomode. Télécom, CATV, LAN, médical,.... (Documents DIAMOND)

28 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 28 FC - Face Contact Perte d'insertion : < 0.2 dB multimode < 0.3 dB monomode Return Loss (single mode) : polissage PC 30 dB polissage super PC40 dB polissage APC55 dB

29 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 29 SC - Square Subscriber Brevet NTT 1986, multimode et monomode. Toutes applications (FTTC, FTTH, CATV, réseaux locaux, capteurs, domotique,...). Dominance de fait (supplante le ST et le FDDI). Recommandé (CATV : EN , câblage structuré,...).

30 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 30 SC - Square Subscriber Verrouillage : push-pull Pertes d'insertion : multimode < 0.25 dB monomode < 0.5 dB Répétabilité : 500 Return Loss : PC30 dB Super PC40 dB APC60 dB

31 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 31 ST - Straight Tip Brevet AT&T 1985, multi et monomode, style BNC, a supplanté le SMA, PC uniquement, toutes applications. Il existe ST push-pull (3M).

32 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 32 (F)SMA - (Fiber) Sub Miniature type A Brevet Amphénol Multimode. En voie de disparition. Application informatiques et médicales. Brevet Amphénol Multimode. En voie de disparition. Application informatiques et médicales.

33 Service d’Électromagnétisme et de Télécommunications 33 Connecteurs spéciaux Bare Fiber Adapter –Destiné à connecter temporairement deux fibres optiques monomodes ou multimodes pour des besoins de mesures. –La fibre est maintenue par pression d'un ressort et est coupée à 90°. –IL monomode < 1 dB. –IL multimode < 0.5 dB. (Document Advanced Optronic Corp.)


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