Test de certification de la fibre optique : Ce dont vous avez vraiment besoin ce sont les mesures de perte, de longueur (et parfois la réflexion)
19 janvier 2021 / Généralités, Norme et certification, Meilleures pratiques
À mesure que les vitesses de données ont augmenté et que de nouvelles applications fibre optique ont vu le jour, on a pu noter une certaine confusion concernant les paramètres de test de la fibre optique et le fait de savoir si le test de perte d’insertion est suffisant pour garantir la prise en charge des applications à haut débit.
Outre les nouvelles applications monomodes à courte portée, suscitant plus de réflexions et prenant donc en compte la réflectance du connecteur, les tests de perte d’insertion, la longueur et la polarité sont vraiment tout ce dont vous avez besoin pour les tests de certification de niveau 1.
C’est ce à quoi les normes s’intéressent
Mesurée en décibels (dB), la perte d’insertion correspond à la réduction de la puissance du signal qui se produit le long de n’importe quelle longueur de câble pour tout type de transmission. Et plus la longueur est importante, plus un signal est réduit (ou atténué) au moment où il atteint l’extrémité distante. Outre la longueur, les événements entraînant des réflexions contribuent également à la perte globale, y compris les connecteurs, les épissures, les coupleurs et les courbures.
La raison pour laquelle nous nous soucions tellement de la question de l’affaiblissement d’insertion pour les liaisons fibre optique est la suivante : pour prendre en charge correctement une application, le signal doit avoir suffisamment de puissance pour que le récepteur puisse l’interpréter. En fait, toutes les applications de fibre optique IEEE spécifient les limites globales de perte de canal et de connecteur. Il s’agit du paramètre le plus important déterminant les performances de presque toutes les applications de fibre optique et il s’agit un paramètre essentiel lors de la réalisation des tests de certification de niveau 1 avec votre ensemble de test de perte optique CertiFiber® Pro.
Il est important de noter que la perte d’insertion maximale admissible varie en fonction de l’application et que les applications à plus grande vitesse ont des exigences d’affaiblissement d’insertion plus strictes. Étant donné que la perte d’insertion est directement liée à la longueur, les applications à vitesse plus élevée ont également des limitations de distance réduites, l’IEEE équilibre essentiellement les exigences de perte et de distance pour répondre à la majorité des installations. Par exemple, les applications multimode 10 Go/s (10GBASE-SR) ont une perte d’insertion de canal maximale de connector reflectance 2,9 dB sur 400 mètres de fibre optique multimode OM4, tandis que les applications 40 Go/s multimode (40GBASE-SR4) ont une perte d’insertion de canal maximale de 1,5 dB sur 150 mètres de fibre OM4.
Le rôle de la longueur
Si la perte d’insertion est suffisamment faible, cela signifie que le signal peut être détecté à l’extrémité de la liaison. Alors, pourquoi la longueur est-elle importante ? Deux raisons. Tout d’abord, le bon fonctionnement du protocole de communication est basé sur le fait que les signaux seront reçus à l’extrémité distante dans un délai spécifié. Des longueurs plus importantes signifient des retards plus importants. Deuxièmement, la dispersion de la forme d’onde lorsqu’elle traverse la fibre peut la déformer au point que le récepteur ne peut indiquer la différence entre un et un zéro. Cela est lié à la bande passante modale de la fibre optique, plus en détails ci-dessous. Les concepteurs de normes limitent donc la longueur de la liaison en fonction des caractéristiques de dispersion pour le type de fibre. C’est pourquoi le 100GBASE-SR4 est limité à 70 mètres sur OM3 et 100 mètres sur OM4 ou OM5.
Sauf lorsque la réflectance est prise en compte
Alors que les connecteurs fibre optique nécessitent une certaine performance de réflectance pour se conformer aux normes de composants de l’industrie, ce n’est pas quelque chose que vous devez généralement tester à l’exception des nouvelles applications monomodes à courte portée. Alors que les émetteurs-récepteurs multimodes sont extrêmement tolérants à la réflexion, les émetteurs-récepteurs monomodes ne le sont pas. De plus, les émetteurs-récepteurs monomodes à faible coût et faible puissance utilisés dans les applications à courte portée comme 100GBASE, 200GBASE-DR4 et 400GBASE-DR4 font encore plus l’objet de réflectance.
L’IEEE précise donc réellement les limites de perte par insertion en fonction du nombre et de la réflectance des connexions dans le canal. Comme illustré sur le tableau, dans une application 100GBASE-DR4 avec quatre connecteurs ayant un facteur de réflectance compris entre -45 et -55 dB, la perte par insertion est de 3,0 dB (surlignée en rouge). Mais avec quatre connecteurs ayant un facteur de réflectance compris entre -35 et -45 dB, la perte par insertion diminue jusqu’à 2,7 dB (surlignée en vert).
Bien que vous puissiez utiliser les spécifications de réflectance du fabricant comme directives générales lors de la planification de vos budgets de perte, il est important de noter que la réflectance peut changer au fil du temps en raison de l’accumulation de saletés ou de débris. Il est donc logique d’intégrer à ces estimations une certaine marge. En ce qui concerne les tests, ils doivent porter sur la réflectance de connexions spécifiques avec votre OTDR OptiFiber® Pro dans le cadre des 2 tests Tier, ce qui est recommandé pour les applications monomodes à courte portée et dans le cadre d’une stratégie de test complète.
Qu’en est-il des tests de bande passante ?
La bande passante de la fibre est spécifiée comme bande passante modale, ou bande passante modale effective (EMB), qui fait référence à la quantité de données qu’une fibre spécifique peut transmettre à une longueur d’onde donnée. Les applications fibre optique sont spécifiées pour une utilisation avec une bande passante minimale. Les tests de bande passante sont effectués par les fabricants de fibres optiques et impliquent un test de laboratoire complexe avec des analyseurs spécialisés pour envoyer et mesurer des impulsions laser de haute puissance. La précision de ce test sur le terrain a un coût et nul besoin de vous en soucier si vous respectez les limitations de longueur définies par la norme.
Cela ne veut pas dire qu’une fois que le réseau à fibres optiques est certifié et opérationnel, vous ne testerez pas la capacité de débit d’un canal, mais le test porte sur la vitesse de connexion réelle et non sur la bande passante du câble lui-même. Et si votre perte d’insertion est toujours conforme et que votre réseau ne fonctionne pas, il est probablement utile de décomposer l’OTDR pour vérifier la réflectance des événements sur la liaison. Si la perte et la réflectance sont toutes deux acceptables, le problème est probablement lié à l’équipement actif et non au câblage. Si vous avez un problème de perte, il est temps de le résoudre.
En bref, la perte d’insertion et la longueur (test de niveau 1) déterminent presque toujours le support d’application, mais vous devez parfois ajouter de la réflectance (test de 2 niveau). C’est pourquoi les normes définissent uniquement ces deux niveaux de tests sur le terrain, il n’est pas vraiment nécessaire d’en faire plus.
