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Pourquoi est-ce que j'obtiens une « perte positive » lors de la vérification d'un cordon de test ?

Seymour Goldstein

La vérification du cordon de test de référence est facile, n'est-ce pas ? Oui, généralement…mais pas toujours. Après avoir réglé le wattmètre sur 0 dB par le biais de la procédure de référence, la perte d'une paire de connecteurs accouplés devrait être inférieure à 0,20 dB pour la fibre monomode (par exemple, -0,20 dB). Examinons un scénario dans lequel une perte n'est pas négative (par exemple, +0,15 dB).

Le processus typique pour valider la perte d'un connecteur, par exemple pour vérifier s'il s'agit d'une « qualité de référence », est le suivant :

Brancher un cordon de test (TC1) à la source lumineuse et mesurer la puissance de sortie ; régler la référence sur 0 dB (voir figure 1).

Figure 1. Définir une référence en utilisant la méthode à 1 cordon

Déconnecter le cordon TC1 du wattmètre et brancher un autre cordon de test de référence (TC2) entre la sortie TC1 et le wattmètre ; mesurer la perte sur la paire de connecteurs accouplés illustrée par le cercle en pointillés (voir figure 2).

Figure 2. Mesurer la perte entre TC1 et TC2 à l'aide d'un cordon de test UPC - UPC

Les données recueillies sur certains des cordons de test ont indiqué les mesures des valeurs escomptées comme -0,19 dB et -0,12 dB.

Ensuite, les tests sont répétés en remplaçant TC3 (cordon de test UPC - APC) par TC2. Cette pratique n'est pas recommandée et nous verrons bientôt pourquoi. L'extrémité UPC est raccordée à TC1 et l'extrémité APC est raccordée au wattmètre. Pour cette configuration, les mesures d’affaiblissement de la paire de connecteurs étaient +0,27 et +0,23 dB (voir figure 3).

Figure 3. Mesurer la perte entre TC1 et TC3 à l'aide d'un cordon de test UPC - APC

Évidemment, une puissance supérieure est reçue au niveau du wattmètre, mais pourquoi ? La quantité de lumière émise via un cordon de test équipé d'un connecteur UPC ou APC, raccordé au wattmètre, doit être équivalente. Pour le connecteur UPC dont l'extrémité est ouverte, comme pour la face d'extrémité du connecteur APC, la lumière sort perpendiculairement à l'extrémité. À partir de la photodiode du wattmètre, le diamètre du point qui touche la zone active de la photodiode est décalé en cas d'utilisation du cordon de test APC (voir figure 4). Non seulement le diamètre du point est décalé, mais il passe d'une forme circulaire à une forme légèrement elliptique.

Figure 4. Emplacement du point décalé par rapport à l'extrémité ouverte UPC - APC

Il convient de noter que la référence aurait pu être faite en utilisant un cordon de test UPC-APC (TC1) en cas de test de perte d'une paire APC-APC. Cette situation aurait pu aboutir à une mesure de référence effectuée sur une zone de la photodiode dont la sensibilité est supérieure. Si tel était le cas, l'utilisation d'un cordon de réception, APC-UPC, avec l'extrémité UPC raccordée au wattmètre, aurait tout aussi bien pu produire une perte négative.

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Concevoir des limites en matière de perte de la fibre optique pour une application

La répétition de cette expérience avec un autre wattmètre, généralement utilisé dans un laboratoire, accroît la prévisibilité. Aucune différence significative n'a été observée dans les mesures de perte du connecteur lorsque l'interface du wattmètre optique était un connecteur UPC ou APC. Les mesures étaient négatives dans les deux cas.

Quelle est la cause de ce phénomène ? La non-uniformité de la photodiode décrit le mécanisme de conversion de la lumière en électrons à n'importe quel point de la zone active de la photodiode. Si la photodiode a une bonne uniformité, sa réponse ne variera pas en fonction de la position du diamètre du point. Il pourrait en résulter des relevés de puissance supérieurs comme illustré ici ou des relevés de puissance inférieurs, ce qui implique une plus grande perte. Les wattmètres optiques utilisés sur le terrain ont généralement une marge d'incertitude supérieure à celle des wattmètres optiques de laboratoire. L'uniformité de la photodiode peut être spécifiée, sélectionnée, contrôlée ou testée pour les wattmètres de laboratoire, à un coût supérieur, mais n'est peut-être pas nécessaire pour les équipements de terrain. Si cette situation est rare sur le terrain, elle illustre clairement une caractéristique des wattmètres qui vous montre pourquoi vous ne devez pas combiner des connecteurs UPC et APC lorsque vous effectuez des mesures. Lors des mesures de puissance optique, tout type de modification, de l'étape de référence à l'étape de mesure, est considérée comme un changement des conditions et doit être évité.

Les détecteurs peuvent avoir une différence dans la conversion des signaux optiques en signaux électriques sur leur surface, pour différentes longueurs d'onde et pour différents niveaux de puissance. Imaginez que la photodiode soit balayée sur sa zone active dans l'axe des X et des Y. Une parcelle de ce balayage pourrait révéler une surface qui peut ne pas être uniforme. Une autre manière d'expliquer ce concept consiste à examiner un graphique à 2 dimensions de la sensibilité par rapport à la position le long d'une photodiode de 3 mm. Un détecteur parfaitement uniforme, au moins de ce point de vue, est observé (voir figure 5). Un détecteur non uniforme est représenté comme ayant une sensibilité différente le long de sa zone active (voir figure 6).

Figure 5. Uniformité parfaite de la zone active de la photodiode

 

Figure 6. Non-uniformité de la zone active de la photodiode

Conclusions

  • Ne mélangez/ne combinez pas de connecteurs UPC et APC
  • Référencez votre wattmètre à l'aide d'un connecteur UPC et mesurez l'affaiblissement à l'aide d'un connecteur UPC
  • Référencez votre wattmètre à l'aide d'un connecteur APC et mesurez l'affaiblissement à l'aide d'un connecteur APC
  • Les photodiodes peuvent avoir une non-uniformité tout au long de la zone active (détecteur de surface)
  • La non-uniformité de la photodiode peut être à l'origine de petites variations dans les mesures si la taille ou la position du diamètre du point émis depuis un cordon de test est modifiée.

 
 
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