OTDR – Réflectomètre optique (Optical Time Domain Reflectometer)

Les OTDR sont essentiels pour tester et dépanner les réseaux fibre optique

Assurez l’intégrité de votre réseau à fibres optiques avec un réflectomètre optique (OTDR). Les tests OTDR analysent les performances des câbles à fibres optiques de bout en bout en testant les composants le long du câble, y compris les points de connexion, les courbures et les épissures.

Sur cette page

• Qu’est-ce qu’un OTDR ?
• Objectif d’un OTDR
• Avantages d’un OTDR
• Types d’OTDR
• Comment utiliser un OTDR
• Dépannage avec un OTDR
• Continuer à apprendre

Qu’est-ce qu’un OTDR ?

Un OTDR est un outil puissant qui aide les techniciens et les ingénieurs à évaluer l’état des câbles à fibres optiques.

Les OTDR injectent des impulsions lumineuses de haute puissance dans la fibre à l’aide de diodes laser spécialisées. Lorsque ces impulsions lumineuses se déplacent le long de la fibre optique, elles rencontrent divers événements : connecteurs, ruptures, fissures, épissures et l’extrémité de la fibre. Ces événements entraînent un changement de l’indice de réfraction, ce qui entraîne des réflexions vers l’OTDR. Ces réflexions, connues sous le nom de réflexions de Fresnel, sont méticuleusement mesurées par l’OTDR pour localiser l’emplacement de ces événements dans la liaison fibre optique.

En raison de la structure inhérente de la fibre et des imperfections microscopiques dans le verre, une petite partie de l’impulsion lumineuse se diffuse dans différentes directions. Ce phénomène est appelé rétrodiffusion. En mesurant la lumière dispersée de retour à côté des réflexions, l’OTDR rassemble des données complètes sur les caractéristiques de la fibre, y compris l’atténuation (perte d’insertion) et les défauts potentiels.

Objectif d’un OTDR

L’objectif principal d’un OTDR est de caractériser la perte d’insertion d’une liaison en comparant la différence entre la quantité de rétrodiffusion des extrémités proches et lointaines. Il mesure également la quantité de lumière réfléchie pour chaque événement (connecteurs, épissures, etc.), sans compter la rétrodiffusion, par rapport à l’impulsion de lancement. C’est ce qu’on appelle la réflectance, exprimée en décibels (dB) sous forme de valeur négative. Des valeurs plus élevées (plus proches de 0 dB) indiquent des réflexions plus fortes, potentiellement en raison de mauvaises connexions.

La réflectance est essentiellement l’inverse de la perte de retour, qui compare la puissance d’entrée à la puissance réfléchie et est toujours un nombre positif. Des valeurs plus éloignées de zéro indiquent de meilleures performances à la fois pour la réflexion et la perte de retour.

Avantages d’un OTDR

Caractériser une liaison fibre optique avec un OTDR offre plusieurs avantages.
 

• • Une liaison fibre optique peut contenir plusieurs connecteurs et/ou terminaisons d’épissure qui peuvent avoir été effectués par différents techniciens ayant des compétences variées. D’autres perturbations, telles que des extrémités de fibres sales ou des macro-courbures et des micro-courbures, peuvent se produire dans la liaison à la suite d’une mauvaise fabrication ou d’autres facteurs d’installation. Caractériser la fibre optique à l’aide d’un OTDR permet aux techniciens d’identifier l’emplacement de tout défaut, d’identifier les mauvaises pratiques d’installation et de vérifier la qualité de l’installation pour s’assurer qu’elle prend en charge les applications actuelles et futures.


• • Caractériser une liaison fibre optique avec un OTDR permet également aux techniciens d’identifier les points de connexion douteux avec une perte élevée qui peut devoir être traitée. Cela peut aider à prévenir les problèmes futurs, car la perte peut augmenter au fil du temps en raison d’une mauvaise gestion des câbles, d’une dégradation des épissures, d’extrémités de fibres sales et même d’une perte de puissance due au vieillissement des transmetteurs.


• • Un OTDR confirme également avec précision le nombre de connexions existant dans une liaison. Lorsqu’une liaison contient trop de points de connexion, elle peut dépasser les limites de perte pour une application donnée.


• • Un OTDR peut minimiser le risque de manquer une mauvaise connexion, ce qui peut se produire si vous n’utilisez qu’un ensemble de test de perte optique (OLTS) pour calculer la perte totale d’insertion, comme l’exigent les normes du secteur dans les tests de niveau 1. Étant donné que les pertes d’événements individuels sont invisibles pour un OLTS, une liaison peut réussir le test global de perte d’insertion et ne pas toujours transporter le trafic réseau en raison d’événements de réflexion spécifiques.

Types d’OTDR

Les OTDR sont généralement disponibles sous forme de modèles de banc ou d’appareils portables. Les OTDR de paillasse sont relativement grands, utilisent une source d’alimentation CA et disposent de fonctions et de caractéristiques hautement spécialisées pour les tests en laboratoire. En revanche, les OTDR portables sont plus petits, légers et alimentés par batterie pour une utilisation sur le terrain.

Tous les OTDR portables ne sont pas égaux. Ils ont différentes capacités, fonctionnalités et caractéristiques à prendre en compte. Par exemple, un OTDR capable de tester à la fois les fibres optiques multimodes et monomodes à plusieurs longueurs d’onde et à de plus longues distances peut couvrir une plus large gamme d’applications. Les OTDR avec zones mortes d’événement et d’atténuation ultra-courtes (la distance requise pour effectuer une mesure de perte pour un événement) sont meilleurs pour tester les connecteurs courts et les cordons de raccordement dans les environnements de centre de données.

La facilité d’utilisation est également une considération. Certains OTDR conçus pour les prestataires de services et les réseaux d’opérateurs contiennent souvent des interfaces utilisateur complexes avec des menus encombrants à plusieurs niveaux. Les OTDR les plus flexibles offrent une convivialité intuitive dans tous les environnements de déploiement, de l’entreprise et du centre de données aux environnements d’usine extérieure (OSP) et de réseau optique passif (PON). Des OTDR simples et faciles à utiliser réduisent le temps de formation et accélèrent les tests, ce qui se traduit directement par des économies.

La capacité à documenter les résultats de manière fiable est une autre fonctionnalité à prendre en compte. L’OTDR OptiFiber ^® Pro de Fluke Networks offre un moyen simple de fournir des résultats de test et des rapports. Il vous suffit de télécharger les résultats vers notre service LinkWare™ Live basé sur le cloud pour gérer les tâches de certification des câbles et suivre chaque test. Avec LinkWare Live, les résultats d’un OLTS et d’un OTDR, et même d’une caméra d’inspection des extrémités, peuvent être intégrés dans un rapport de test unique pour un projet donné, fournissant une documentation complète qui satisfait les clients et facilite le dépannage futur.

Comment utiliser un OTDR

Les OTDR optiques sont requis pour les tests de 2 conformité de niveau conformes aux normes TIA et pour les tests « étendus » conformes aux normes ISO. Elles sont également idéales pour le dépannage des installations de câblage fibre optique existantes.

Paramètres de test OTDR

Tout d’abord, vous devez sélectionner le type de fibre, la longueur d'onde et la limite de test de l’application spécifique. Les OTDR avancés dotés de la fonctionnalité d’auto-test peuvent analyser les longueurs de fibre pour définir des paramètres clés afin d’obtenir une visualisation et des résultats optimaux. Cependant, il peut y avoir des cas où vous préférez définir manuellement des paramètres tels que la largeur d’impulsion, la durée moyenne, les zones mortes et la plage de distance.

Par exemple, bien qu’une largeur d’impulsion plus étroite puisse réduire la portée de l’OTDR, elle peut fournir plus de détails dans et autour d’événements spécifiques, en particulier lorsque deux événements sont extrêmement proches l’un de l’autre.

Certification de nouvelles liaisons avec un OTDR

Les 2 tests de niveau s’appuient sur le niveau 1 en ajoutant un OTDR pour caractériser les événements individuels qui sont souvent invisibles lors de la réalisation des tests de niveau 1 seuls. Les tests de niveau 1 n’identifiant que la perte totale d’insertion d’une liaison et non les événements individuels, ils peuvent passer à côté de problèmes cachés. Par exemple, une connexion à très faible perte peut masquer une connexion à perte élevée problématique. Il est important de noter que les 2 tests de niveau nécessitent à la fois des tests OTDR et OLTS. L’OLTS est nécessaire pour la vérification finale de la perte d’insertion. La combinaison de ces testeurs offre une stratégie de test complète pour les systèmes à fibre optique.

Les normes de fibre optique exigeant des tolérances plus strictes pour la perte de signal, la localisation et la mesure précises des événements qui affaiblissent le signal deviennent encore plus critiques. Cette tendance entraîne une augmentation des spécifications qui exigent des 2 tests de niveau.

De plus, certaines applications nécessitent de mesurer la réflectance de connecteurs spécifiques, qui ne peuvent être effectués qu’avec un OTDR. Par exemple, dans les applications monomodes à courte portée hautement sensibles à la réflexion, telles que 100GBASE-DR, 200GBASE-DR4 et 400GBASE-DR4, l’IEEE définit des limites de perte en fonction du nombre et de la réflexion des connecteurs dans la liaison.

Tests bidirectionnels avec un OTDR

Mesures de test bidirectionnelles des deux extrémités pour garantir une mesure précise de la perte totale du signal sur l’ensemble de la liaison. C’est parce que la mesure de la perte des connecteurs de fibres et des épissures, ainsi que des pertes globales de la liaison, dépend de la direction du test. Tester une liaison fibre optique dans un sens donne des résultats différents du test de la même liaison dans le sens opposé. Pour obtenir une mesure précise, il faut calculer la moyenne des résultats obtenus dans les deux directions.

Compte tenu du temps et du coût des tests des deux extrémités, les techniciens essaient souvent de tester toutes les liaisons d’une extrémité avant de passer à l’autre, mais cette approche unilatérale ne fonctionne pas. Les normes exigent que les cordons d’amorce et de queue restent dans leurs positions de mesure initiales pour des tests bidirectionnels précis.

La réponse est d’utiliser une boucle pour connecter les deux fibres à l’extrémité distante, ce qui permet de tester la liaison dans les deux sens en une seule prise sans déplacer l’OTDR à l’extrémité distante. Les OTDR avancés, comme la série OptiFiber Pro OTDR, sont dotés de la technologie SmartLoop™. SmartLoop vérifie la présence de la bobine amorce, de la boucle et de la fibre de queue pendant les tests duplex. Avec SmartLoop, les techniciens peuvent déployer plusieurs boucles à l’extrémité et effectuer une série de tests bidirectionnelle sans jamais avoir à quitter l’extrémité la plus proche, ce qui permet de réduire la durée de l’essai d’au moins 50 %.

^{Les tests bidirectionnels sur un OTDR peuvent tester les câbles à fibres optiques dans les deux directions avec une boucle.}

Analyse des traces OTDR

Dans l’image ci-dessous, la trace diminue progressivement en raison de la perte d’insertion lorsque la lumière se déplace le long de la fibre et est interrompue par des changements brusques causés par des connecteurs, des épissures, des ruptures, des courbures brusques et d’autres événements. L’extrémité de la fibre peut être identifiée par un pic important, suivi d’une chute brutale du tracé le long de l’axe Y.

^{Trace OTDR typique, indiquant la longueur, la diminution de l’intensité du signal et les événements.}

1. Le connecteur OTDR, qui a une grande réflectance qui rend impossible la caractérisation de la perte dans le premier connecteur.
2. Le premier connecteur de la liaison testée est caractérisé à l’aide d’une bobine amorce d’environ 350 pieds.
3. Deux connecteurs trop proches l’un de l’autre pour que l’OTDR caractérise correctement la perte dans chacun d’eux.
4. Un événement de perte sans réflectance, probablement une mauvaise épissure ou un mauvais connecteur APC
5. Un connecteur UPC typique avec réflexion et perte
6. Un connecteur avec réflectance, où le signal après le connecteur est plus fort qu’avant. C’est ce que l’on appelle un « gain d’amplification » et cela indique la connexion de types de fibre avec des propriétés de rétrodiffusion différentes.
7. L'extrémité de la fibre, qui présente une réflexion forte rendant impossible la détermination de l’existence d’un connecteur et de ses performances

La possibilité de pincer et de zoomer sur une trace OTDR peut fournir plus de détails sur des événements spécifiques.

^{Il est plus facile de visualiser les résultats de traçage sur un OTDR grâce à des fonctionnalités avancées de l’écran tactile telles que le pincement et le zoom.}

Bien que tous les OTDR affichent une trace graphique des liaisons fibre optique, l’interprétation de ces traces peut être difficile si vous n’êtes pas un expert en analyse de traces. Des modèles avancés comme l’OptiFiber Pro répondent à ce problème en incorporant une analyse automatisée qui traduit la trace en une carte d’événements claire, en identifiant les emplacements des connecteurs, des épissures et des problèmes potentiels. La carte des événements est idéale pour les techniciens débutants dans l’analyse des traces ; elle offre une vue simplifiée pour faciliter le dépannage et peut être un outil de formation précieux. Vous n’êtes pas sûr(e) d’un événement spécifique sur la trace ? Il vous suffit de basculer entre la vue détaillée et la carte des événements pour vérifier vos interprétations et affiner vos compétences en lecture de traces.

^{Les OTDR avancés reconnaissent les événements et les présentent à la fois sous forme de trace (à droite) et de manière facile à interpréter (à gauche).}

Dépannage avec un OTDR

Même après l’installation, le test et la mise en service d’une installation de fibre optique, une liaison fibre optique peut rencontrer des problèmes allant d’une perte d’insertion trop importante, de retransmissions et d’erreurs de bits jusqu'à l'absence totale de fonctionnement. Les OTDR sont l’outil ultime pour le dépannage d’une installation de câblage fibre optique existante. Alors que d’autres outils, tels que les localisateurs visuels de défauts (VFL), les localisateurs de défauts et les OLTS, peuvent être utilisés pour le dépannage, seul un OTDR peut vous indiquer exactement où se trouvent les ruptures, les courbures ou les mauvaises connexions le long de la liaison fibre optique et caractériser chaque événement.

Lors du dépannage avec un OTDR, vous devez prendre en compte quelques nuances :
 

• • Lorsqu’un câble à fibre optique a dépassé son rayon de courbure ou est plié, vous devrez peut-être le tester à deux longueurs d’onde pour localiser ce type de contrainte : 850 et 1 300 nm pour le multimode, et 1310 et 1550 pour le monomode. À la longueur d’onde plus importante, une fibre sous contrainte présentera une perte significativement supérieure, normalement la longueur d’onde plus importante devrait présenter une perte inférieure.


• • Il peut également y avoir des situations où les paramètres de l'OTDR doivent être ajustés manuellement. Par exemple, une bonne épissure peut présenter une perte inférieure à 0,1 dB. Si vous avez besoin de localiser une épissure à très faible perte, elle peut ne pas apparaître sur le réflectomètre si le seuil de perte est défini plus haut que la perte de l’épissure. Sur le OptiFiber Pro, le paramètre automatique pour le seuil de perte est de 0,15 dB, ce qui signifie qu’il ne trouvera que les événements à ce niveau ou au-dessus. Il suffit d’ajuster le seuil de perte pour localiser les épissures à perte extrêmement faible.

^{L’OTDR OptiFiber® Pro primé de Fluke Networks constitue la solution de test et de dépannage ultime pour garantir l’intégrité de votre câblage réseau le plus critique.}

Continuer à apprendre

• • OTDR : Votre outil de dépannage ultime
• • Livre blanc : OLTS et OTDR : Une stratégie d'essai complète
• • Livre blanc : Choisir le réflectomètre optique le mieux adapté à votre datacenter
• • Livre blanc : Dépannage de fibre optique
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