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IN° 12 - Septembre 2001

La fibre optiqueVoix, Données, Images. Dans le domaine du VDI,les performances des transferts d’informationsne cessent de croître. Les besoins aussi.Conséquencedirecte : le câblage devient beaucoup plus exigeant.Les approches prospectives laissent à penserque le cuivre, matériau utilisé jusqu’à aujourd’hui,risque de ne plus suffire. La fibre optique arrive.

L a fibre optique permetde véhiculer l’information plus vite– à la vitesse de la lumière – et plusloin. Mais aussi au plus près despostes de travail. Et elle reste in-sensible aux parasites électroma-gnétiques.

Il devient donc important de bienconnaît re ce type de câblage, et surtout ses nouvelles facilités demise en œuvre, qu’il s’agisse d’ins-tallations inter ou intra bâtiments.

Le recours à la fibre optique dansle câblage classique se heurtait jusqu’alors à deux obstacles : le prix

et la difficulté technique de réalisa-tion des raccordements.

Mais les coûts ne cessent de dimi-nuer, et l’arrivée des connecteurs àsertir puis des fibres préconnecto-risées placent la fibre optique à laportée des électriciens et de toutinstallateur. Les pages suivantes pro-posent un mémo de la fibre optique.

• Comment ça marche ? • Comment se monte un câblageen fibre optique ? • Comment choisir et raccorder desfibres ? • Quelles sont les solutions actuellesqui facilitent la mise en œuvre ? La recette d’une installation.

L’information estdonc numérique. Ceci posé, c’est encore l’exemple de l’utilisationdes jets d’eau dans les fontainespour leu r fa i re t ransmet t re la lumière qui permet de bien visua-liser le phénomène.

L’histoire du jet d’eauUn rayon lumineux émis au pied

d’un jet d’eau accompagne ce jetsur toute sa longueur, y compris en suivant la courbure de la tra-jectoire de ce jet. La lumière est gui-dée par le jet. L’explication du fais-ceau lumineux restant à l’intérieurdu jet d’eau est fournie par les in-dices de réfraction évoqués dansles pages suivantes : lorsque lerayon lumineux entre dans le jet

La fibre optique,comment ça marche?

La fibre optique est un guide lumineux. L’information est portée par la lumière introduite dans la fibre et qui se propage à l’intérieur. Plus précisément par les suites de “lumière absente” ou bien de “lumière présente”, qui correspondent aux “0” et “1” traditionnels.

Jet d'eau

Trajet lumineux

Projecteur

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d’eau, il rebondit sur les parois del’eau, même en cas de courbures,et se retrouve à l’autre extrémité. Il utilise la zone d’interface entrel’air et l’eau comme un miroir ré-fléchissant. Dans la comparaisonde la fibre optique avec les jetsd’eau, le rôle de l’eau est joué parle cœur de la fibre, celui de l’airpar la gaine.

Un véhicule très performantde l’information

La fibre optique est un supportd’information considéré plus per-formant que les supports conven-tionnels – conducteurs cuivre, radiofréquence, etc – surtout en raisonde son aptitude à mieux résister àl’environnement. C’est pourquoi ilest mieux adapté à certaines ap-plications, comme la communica-tion et la transmission sur longuesdistances.

La représentation schématiquede la chaîne de transmission op-tique comprend un émetteur en ré-cepteur. Entre les deux, la fibre op-tique et ses connecteurs. Émetteuret récepteur sont en fait des diodes,dans l’infrarouge pour les fibres deverre et dans le visible pour les fibresplastiques.

Une interface transforme le signallumineux en signal électrique, et

Le jet d’eau transmet la lumière

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III

Emetteurutilisation utilisation

fibre optique

connecteurs

Récepteur

vice versa. Tout ce qui existe enterme de codage, de bande pas-sante, de modulation et de proto-coles s’applique à la fibre optique.

Deux constats

• Deux fibres sont nécessaires pourétablir une liaison optique : une “aller”et une “retour”.

• Un connecteur, en optique, c’esttoujours deux fiches et un raccord,sachant que le jargon utilise le mot“connecteur” et non celui de “fiche”.

Il faut enfin admettre que la lu-mière introduite à un bout de la fibren’arrive pas intégralement à l’autrebout : il y a des pertes dans la fibreelle-même et à chaque rencontred’un connecteur. Le signal lumineuxest atténué.

L’influence de l’utilisateur sur lesper tes dans le matériau est évi-demment quasi nulle.

En revanche, elle est primordia-le sur le montage du connecteur surla fibre, avant de le mettre à la dis-position du client final.

Les normes dans les liaisons op-tiques sont en cours d’élaboration,mais des données sont dé jà re-commandées pour qualifier uneconnexion. Nous aborderons cesprécisions plus loin. ■

1

2

Dispositif éléctroniquede pilotage

dans l'émetteur oule récepteur

vers l'utilisation

2

3

4

de / vers l'utilisation

de / vers l'utilisation

Connecteur de départ ou d’arrivée

Connecteur de traversée

Représentation schématique de la transmission par fibre optique

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IV

Un câble résulte de la misesous protection d’une ou plusieursfibres optiques. Chaque construc-teur propose dif férents types decâbles – donc d’agencement desfibres – mais les fibres ont toutessensiblement la même constitution.

La lumière émise par unesource entre et chemine dansle cœur de la fibre optiqueÀ deux conditions :• Il y a guidage de la lumière dansla fibre quand l’indice de réfractiondu cœur est supérieur à celui de lagaine. Les rayons entrants dans lecœur peuvent alors rebondir aucontact de la gaine.

Les caractéristiquesgénéralesde la fibre optique

Les fibres optiques ont toutes la même constitution : elles sont composées d’un cœur enrobé dans une gaine.Le cœur est a priori en silice (fibre de verre) mais peut se trouver aussi en plastique, on parle alors de “fop”(fibre optique plastique). La gaine est dans le même matériau, mais ses caractéristiques sont différentes.

Gaine

Coeur

Composition d’une fibre et trajet

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V

• Seuls les rayons émis contenusdans un cône d’entrée précis – ditcône d’acceptance ou ouverturenumérique – peuvent entrer dans lafibre.

Les rayons entrants rebondissentdonc sur le bord de la gaine. Maispas tous aux mêmes endroi ts,comme l’illustre le schéma ci-contre.Certains sont un peu déviés, d’autresbeaucoup. Les rayons lumineux em-pruntent donc plusieurs chemins pos-sibles dans le cœur de la fibre : onparle dans ce cas de fibre multi-mode, le mot “mode” définissant lenombre de chemins possibles em-pruntables par les rayons lumineux.

Les fibres multimodes

Leur principale caractéristique estun diamètre du cœur important parrapport à la longueur d’onde du si-gnal : 50 à 62,5 µm.

Les fibres multimodes sont à “sautd’indice” lorsque le rayon lumineuxchange de parcours brutalement.Elles sont à “gradient d’ indice”lorsque le trajet du rayon s’incurveprogressivement avant de changerde parcours. Elles se présentent tou-tefois sous la même forme méca-nique dans les deux cas.

(suite page VI)

cône d'entrée de la lumière

connecteur

céramique

fibre

émetteur de lumière(diode laser)

50 ou 62,5 µm

125 µm

Cône d’acceptance

Trajet des rayons dans une fibre multimode

Fibre multimode

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Les fibres monomodes

C’est le faible diamètre du cœur– 8 à 10 µm –, du même ordre degrandeur que la longueur d’ondedu signal, qui les différencie desprécédentes.

De ce fait, le trajet du rayon lu-mineux ne change pas, pour ainsidire. Peu de rebonds, donc peu depertes. C’est pour cette raison quece type de fibre est le plus souventréservé aux transmissions sur de trèslongues distances.

Le regroupement de plusieursfibres constitue des câblesde fibres optiques

Ces câbles sont essentiellementde deux types :

• Les structures serrées rassemblentles fibres dans un tube qui les main-tient “serrées” avec un matériau deremplissage. Le tube et son revête-ment de protection affichent un dia-mètre de l’ordre de 1 mm.

• A l’inverse, les structures “libres”présentent un tube vide d’un diamè-tre de 2 à 3 mm hors revêtement,de sorte que les fibres trouvent na-turellement leur place dans l’espa-ce l ibre et ne subissent pas decontraintes mécaniques. ■

Fibre optique 62,5/125

Renforts

Gaine finale

Filin dedéchirement

ø 900 µm

Tube

De 1 à 12 fibres62,5/125 ou 50/125

Câble tracteur

Protectionanti-rongeur

Gaine finale

Les caractéristiques généralesde la fibre optique(suite)

125 µm

8 à 10 µm

Trajet du signal dans une fibre monomode

Fibre monomode

Câble à structure serrée

Câble à structure libre

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VII

Les critères de choix

Jusqu’à aujourd’hui,l’état de l’art était d’installer du câblede fibres multimodes de 62,5 µmen inter et en intra bâtiment. La ten-dance actuelle est 50 µm.

Cependant, pour des applica-tions inter-bâtiments, la fibre mono-mode a des chances, à terme, des’imposer : on a vu que la taille deson cœur, 5 à 8 fois plus petite, limite les pertes de signal entre l’en-trée et la sortie de la source lumi-neuse.

Mais, pour les applications intra-bâtiment, le multimode constitue un standard du marché français pourquelques années encore. Il est éco-nomique et s’avère suffisant pour lamajorité des bâtiments.

Distance et débit sont donc lesdeux grands critères actuels dechoix.

Pour bien comprendre les ordresde grandeur en jeu, il suffit de com-parer les performances des fibresoptiques par rapport aux câbles encuivre catégorie 5 existants. Dansle tableau ci-dessous, la compa-raison est vraie sur une base dedébit de 1 bit par hertz, avec desbases techniques de l’état de l’art.

L’évolution vers la fibreoptique est-elle inéluctable ?

Le monde bouge, en particuliercelui de l’information. Les machinessont de plus en plus puissantes. La tendance est au travail en ré-seaux – news group, forums, etautres Internet. L’utilisateur ne veutplus avoir à choisir entre voix, don-nées ou images : les postes multi-médias ont créé le besoin d’échangeset de partages combinés voix, don-nées et images.

Prenons le cas d’un canal de télé-vision numérisé, sans compressionet sans dispositif de correction deserreurs de transmission : c’est 170Mbits par seconde, contre 5 Mbitsseulement pour une voix. Mais quivoudrait encore aujourd’hui d’unetélévision à une seule chaîne ?

A ce rythme, c’est déjà plusieursfibres multimodes qui sont néces-saires.

Quelle fibrepour quelle application?Il faut penser aux fibres optiques quand, pour une installation,se posent avec acuité les questions de vitesse/débit, de liaisoninter-bâtiments et/ou de perturbations électromagnétiques

Performances comparées fibre/cuivre

Paramètres Câble Cat. 5 Multimode Monomode

Bande passante 100 MHz 1 GHz Limité parl’équipement

Débit équivalent 100 Mbps 660 Mbps 2-5 Gbps

Diaphonie 32 dB Inexistant inexistant

Format pour échangerdes informations 4 paires 2 fibres 2 fibres

Coût par mégabitpar mètre - + ++

(suite page VIII)

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VIII

Atténuation des fibres multimodes à gradient d’indiceAtténuation à 850 nm* Atténuation à 1300 nm*

Fibre 62,5 µm 3,5 dB/km 1,0 dB/km

Fibre 50 µm (proposition) 3,2 dB/km 1,2 dB/km

* Longueur d’onde émise par le produit actif

Atténuation de la fibre monomodeAtténuation à 1310 nm Atténuation à 1550 nm

8 µm < diamètre fibre < 10 µm < 1 dB / km < 1dB/km

0,1

0,20,5

12

5

0,6 1 1,2 1,4 1,6

Atténuation(dB/km)

Longueur d'onde(µm)

fibre multimode fibre monomode

3 fenêtres de transmission

fibres ferrules

espace entre bouts de connecteurs

pertes

Les fibres et les normes

Pour aussi performante que soitune fibre, elle n’est pas parfaite. Leverre qui constitue le guide lumineuxn’est pas exempt de défauts, qui setraduisent par une atténuation dusignal.• Les phénomènes d’absorption etde diffusion se manifestent par uneatténuation dont l’unité est le dB/km.• Les pertes sont aussi dues auxcourbures, micro ou macro.

Les normes EIA-568 et ISO11801 fixent les atténuations pourles fibres optiques. Le tableau sui-vant en donne les valeurs maximalesadmissibles. Évoquer les fibresoptiques, c’est implicitement penserfibre de verre, pour la gaine et lecœur. Même si les fibres peuvent aussiêtre en plastique. Mais, tandis queles premières sont produites avec desprocédés désormais stabilisés, les der-nières sont encore l’objet d’études surles problématiques du vieillissementdans le temps et de l’homogénéité deproduction, entre autres.

Les fibres et les performances

Toutes les longueurs d’onde derayons lumineux ne sont donc pasabsorbés de la même façon, et celadépend des caractéristiques dumatériau.

Mais les pertes se situent aussiau niveau du raccordement. Au boutdu connecteur, le faisceau lumineuxquitte une fibre pour entrer dans uneautre en vis-à-vis. Inévitablement,une partie de la lumière quittant lafibre est perdue par la divergencedu faisceau – perte d’insertion – etpar réflexion : le faisceau repart ensens inverse, c’est le “return loss”.Ce dernier phénomène est faible,mais peut détruire la source.

Au niveau du connecteur, des dé-fauts majeurs et des défauts mineurssont recensés.

Absorbtion des longueurs d’ondes

Perte au niveau des raccords

Quelle fibrepour quelle application?(suite)

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IX

0,2

0,1

0,2 0,4 0,6 0,8

Atténuation(dB)

Soit D le diamètre de la fibre

excentrement

e1

le plus critique

Rapporte /D1

Les défauts majeurs illustrés ci-contre sont les désalignements :• Axiaux ;• Radiaux ;• Angulaires.Pour des valeurs raisonnables, del’ordre de grandeur du diamètrede la fibre, ces défaut sont sim-plement éliminés par polissage del’extrémité.

Les défauts mineurs concernent :• Le défaut de parallélisme ;• Le défaut de convexité ;• Le défaut de rugosité.

Les effetssur la bande passante

La nature résistive du conducteurcuivre limite les distances et les dé-bits d’informations. Si la fibre op-tique ne subit pas ces effets résis-tifs, elle en connaît cependant desimilaires dans l’approche, princi-palement dus au nombre de modes.Cet effet porte le nom de ”disper-sion modale”.

L’explication est logique : à plu-sieurs kilomètres de l’endroit où unfaisceau lumineux a été injecté trèsbrièvement dans la fibre, les ap-pareils de mesure indiquent que lefaisceau est d’une durée supérieu-re à celle de départ.

Atténuation(dB)

Rapport /D

3,4

1,8

0,5 1

écartement

De

critique mais nonrédhibitoire

De

Atténuation(dB)

Angle a(degré)

4

3

2

1

10 20 30

a

désalignement

le moins critique(pour les angles faibles)

Pertes par défaut d’alignement

(suite page X)

Cet élargissement est la consé-quence des différents temps de par-cours des rayons dans la fibre,puisqu’ils n’arrivent pas tous simul-tanément à l’extrémité.

La manière physique dont ce phé-nomène intervient sur la bande pas-sante est illustrée ci-dessus par troisscénarios.

Cet élargissement ou dispersionmodale est la cause de la difficultéà séparer l’impulsion bleue de larouge quand le débit d’informationsaugmente (scénario rapide). En mo-nomode, par contre, c’est encore pos-

sible. C’est dire que la dispersionmodale n’existe que dans les fibresmultimodes, et se manifeste par unélargissement du signal lumineux.

L’élargissement dépend de la dis-tance. La bande passante s’expri-me en gigahertz.km. ■

signal injecté

multimode monomode

signal reçu en extrémité de fibre

élargissement

(ne pas tenir compte du facteur d'échelle)

Puissancelumineuse

Temps

Puissancelumineuse

Temps

Puissancelumineuse

Temps

Puissancelumineuse

Temps

Puissancelumineuse

Temps

Puissancelumineuse

Temps

Puissancelumineuse

Temps

Puissancelumineuse

Temps

Puissancelumineuse

Temps

1 - Débit lent

2 - Débit moyen

3 - Débit rapide

Scénario Entrée MultimodeLongueur de fibre Monomode

Quelle fibrepour quelle application?(suite)

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XI

L’épissurage présentetrois caractéristiques :• Le raccordement est définitif.• Il est très complexe à réaliser.• Les pertes de transmission sontextrêmement faibles.

Le connecteur optique est unealternative inverse :• Le raccordement se monte et sedémonte aisément.• Il est facile à réaliser.• Il est le siège de pertes poten-tielles de transmission qu’il s’agitde minimiser.

Pour obtenir de grandes longueurs de fibres optiques,il est nécessaire de procéder par ajout de longueur de fibre. Deux méthodes de raccordement existent : l’épissurage et le connecteur.

Dans la plupart desapplications, le connecteurest la meilleure solutionde raccordement des fibresoptiques

La réalisation d’un épissurages’opère sous microscope. Deux tech-niques peuvent être mises en œuvre :par collage ou par soudure. Nota :la technique d’épissurage par « sou-dure » est obligatoirement confiéeà une machine spécialisée.

Les deux nécessitent des équi-pements d’alignements de fibres per-formants. L’épissurage par soudure

exige en plus un système de fusiondu verre des deux fibres.

Les pertes maximales admisespar les organismes compé tents (EIA, ISO…) sont : 0,1 dB pour uneépissure par fusion (soudure) et 0,15 dB pour une épissure méca-nique (collage).

Le connecteur est défini commel’endroit où le faisceau lumineuxquitte une fibre pour entrer dans uneautre. C’est pourquoi il est le siègede pertes qui influent directementsur la qualité de la transmission. Dif-férents procédés ont été testés pourminimiser ces pertes.

Le raccordement de fibres

(suite page XII)

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XII

Le compromis idéal est présentépar les connecteurs “à adaptationd’indice” et “à clivage en biais”.Ils imposent néanmoins quelquescontraintes de mise en œuvre :• La présence de liquide d’adapta-tion d’indice dans le premier cas sup-pose l’absence totale de poussière.• Le clivage en biais exige un repéra-ge du montage du connecteur, lequeln’est pas toujours effectué.

• Les familles SC. Ce type deconnexion se présente comme lesRJ45. Le verrouillage s’effectue parun dispositif plastique.

• Les familles SFF (small form fac-tor) des connecteurs dans l’encom-brement d’une RJ45 qui permettentde passer deux fibres.

Les connecteurs prennent encompte les contraintes des diverstypes de fibres que nous avons dé-crit précédemment.

Schématiquement, il existe deuxtypes de connectique : « de départ ou arrivée » et « de traversée » ( voirschéma page III ).

La connectique de départ ou d’ar-rivée est composée d’une partie fixequi remplit une fonction active, émet-trice ou réceptrice.

Quels connecteurstrouve-t-on sur le marché ?

Quatre grandes famil les deconnecteurs existent sur le marché.

• Les familles ST. Ce type deconnexion rappelle les fiches BNC.Le verrouillage s’effectue par quartde tour de la bague externe. C’étaitle connecteur le plus installé.

• Les familles FC/PC. Ce type deconnexion rappelle les fiches Cinch.Le verrouillage s’effectue par en-foncement puis vissage.

Connecteur ST

Connecteur SC

Connecteur SFF

Le raccordement des fibres(suite)

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XIII

1 La précisionet la reproductibilité de la connexionElles sont liées à la qualité de la

ferrule, ce dispositif mécanique quimaintient la fibre en place dans leconnecteur et qui procure un par-fait alignement.

Cette quali té va de la moinsbonne avec les polymè res à lameilleure avec la céramique.

2 L’existence ou nond’un dispositif à baïonnetteIl aide au repérage de l’orienta-

tion du connecteur.

L’ensemble des produits norma-lisés sont regroupés dans une sériede normes publiées par l’AFNORdans la rubrique NFC 93 800.

Divers types de documents exis-tent. Ceux référencés en CEI 874.Xdécrivent les systèmes qualité au-tour du produit, par exemple CEI874.10 connecteur ST.

3 Les moyens pourempêcherles rétro réflexionsLiquide adaptateur de milieu, lé-

gère pression sur les fibres, clivageen biais.

Les critères de choix d’un connecteur sont au nombre de trois

Type Caractéristiques optiques Fixation Applicationet type de fibres

SMA Polissage droit Vissage Réseaux locauxFibres multimodes(sans repérage)

ST Polissage droit Baïonnette Réseaux informatiquesFibres multimodes et monomodes

FDDI À deux fibres multimodes Encliquetage

FC/PC APC Polissage convexe, clivage en biais Vissage TélécommunicationsFibres multimodes et monomodes avec repérage longue distance,

maintien de polarisation

C/PC APC Polissage convexe, clivage en biais Encliquetage Télécommunications,Fibres multimodes et monomodes réseaux

EC Membrane et polissage en biais Encliquetage Télécommunications,Fibres multimodes et monomodes distribution,

réseaux d’abonnés

Le tableau ci-dessous donne, à titre d’information, une vue généraledes connecteurs et de leurs utilisation par application

(suite page XIV)

La connectique de départ oud’arrivée est composée d’une par-tie fixe qui remplit une fonction ac-tive, émettrice ou réceptrice.

Elle inclut un dispositif électro-nique de pilotage.Cette partie fixeassure la transformation des signauxélectriques en signaux lumineux àl’émission, et la transformation dessignaux lumineux en signaux élec-triques à la réception.

Le connecteur opère la liaisonvers l’utilisation.La connectique detraversée comprend aussi une par-tie centrale qui se fixe sur une paroi etréalise l’interface entre deux connec-teurs de même type. La fabricationen usine de cette interface garantit sonfort niveau de performances.

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XIV

Chronologie du raccordement d’une fibreà un connecteur

Le raccordement est une des prin-cipales opérations à réussir pourgarantir un niveau élevé de perfor-mances de l’installation. Il n’échap-pe donc pas à l’arbitrage de latechnologie et à son impact sur lescritères de temps et de coût.

Les connecteurs à coller néces-sitent plus de temps de préparation,d’utilisation de consommables.

Le raccordement tradit ionneld’un connecteur à coller de typeST suit par exemple la chronologiesuivante :

1. Dénudage de la fibre avec unoutil dédié (un par diamè tre defibre).2. Préparation de la colle.3. Introduction de colle dans la par-tie arrière du connecteur.4. Introduction de la fibre dans leconnecteur.5. Mise en place de l’embout deprotection.6. Passage de l’extrémité du connec-teur au four (cas d’une colle polymé-risant à chaud en 5 à 10 minutes).7. Clivage de la fibre avec un outildédié.8. Polissage de l’extrémité de la fé-rule avec des abrasifs de différentsindices de rugosité, pour optimiserla qualité du faisceau lumineux ensortie de fibre.9. Inspection visuelle au microscope.

Le raccordement des fibres(suite)

Les connecteurset les normes

On mesure les valeurs par rap-port à une fiche de référence. Lesfiches étant de différentes natureset provenances, les valeurs sont éta-blies par répartition d’une popula-tion autour d’une valeur moyenne.

Elles se réfèrent à la norme ISO11801 : 2000.

Type de connecteur Pertes d’insertion moyennes Taux de réflexion (minimum dB)à la connexion (dB) Connecté libre

ST 0,3 25 à 35 15

SC 0,3 65 60

SMA (droit) 1 8 à 20 15

FC 0,3 à 0,5 35 à 45 15

Dans le tableau ci-dessous, les valeurs de taux de réflexion ne sont données qu’à titre indicatif :

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XV

• Un four à polymériser.*• Un calibre de polissage.• Un microscope.• Un outil à cliver.

En consommables • Une seringue.• De la colle.• Des abrasifs.• De l’alcool et des chiffons.* Il existe des solutions de colle

à froid.

Aujourd’hui, des solutions exis-tent pour réduire les temps de réa-lisation d’une connexion, dans lecas de petites séries en particu-l ier grâce connecteurs à ser t i rsans polissage et aux fibres pré-connectorisées. ■

Notons que deux facteurs in-f luent directement sur le coût dupoint raccordé suivant l ’ impor-tance de l’installation et la répe-tition des opérations :• L’achat de l ’out i l lage et des

consommables.• Le temps passé à réaliser le rac-

cordement.• Un calibre de polissage.

Cependant, un raccordementtraditionnel nécessite :

En outillage• Un dénudeur de câble.• Plusieurs pinces à dénuder la fibre.• Des ciseaux.• Une pince à sertir.

Valise d’outillage pour connecteur à sertir

Chronologie du raccordement

1. Marquer et cliver la fibre.

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Connecter facilementla fibre optique

Les deux connecteurs les pluscouramment rencontrés, ST (à baïon-nette) et SC (push-pull), existent aussien versions à sertir sans polissage.

L’utilisation des connecteurs à ser-tir constitue cependant pour l’ins-tallateur un gage de sécurité, defacilité et de gain de temps.

La valise d’outillage pour connec-teurs à sertissage rapide est l’idéal.

Après les opérations de prépa-ration de la fibre, il n’est plus be-soin ni de coller, ni de polir, ni devérifier au microscope la qualité dela connexion ! Pas de four, pas deséchage. Les connecteurs prépolisen usine et la pince à sertir assu-rent en une opération simple un rac-cordement de qualité.

La prise en main est rapide et ne nécessite pas d’entraînement régulier.

Le raccordement simplifié des fibres

Jusqu’à présent, la fibre optique était considérée comme une affaire de spécialistes. Aujourd’hui, les solutions Legrand, dont le procédé de connexion par sertissage, contribuent largement à placer la fibre optique dans le champ du métier de l’électricien. En particulier pour les applicationsqui nous intéressent,les liaisons intra-bâtiment, ou inter-bâtiments sur des distances inférieures à deux kilomètres.

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XVII

(suite page XVIII)

2. Positionner le connecteur surl’accessoire de maintien et insérerla fibre.

3. Premier sertissage : diffusion etbilles de gel d’adaptation d’indicedans le connecteur.

4. 2e sertissage : sertir le corps duconnecteur.

5. Placer la gaine protectrice pourterminer le connecteur. Le raccor-dement est terminé.

Le temps moyen pour réalisercette connexion est inférieur à 3 mnavec des connecteurs rapidesréf. 331 29/49 incorporant unefibre prépolie en extrémité.

cordement et deux raccords.Le câble fibre optique précon-

nectorisé est équipé à chaque ex-trémité d’un connecteur mâle typeMPO. Il est livré muni d’un tire-fil.Les faisceaux existent avec 6 ou 12fibres pour l’intérieur, livrés sur tou-ret prêt à tirer sur des longueurs de20 à 110 m. Les faisceaux com-prennent 12 fibres pour l’extérieur,protégées par des mèches de verseet un tube métallique antirongeur,sur des longueurs de 100 et 200 m.

Le raccord MPO-MPO établit lajonction avec l’épanouisseur.

Les épanouisseurs fibre optiquepréconnectorisés, d’une longueurde 50 cm, permettent le raccorde-ment d’un ensemble de connecteursde type ST, SC ou MT.RJ sur un seg-ment de fibre optique équipé d’unconnecteur MPO.

Prépolis, ils sont prêts à l’emploi,avec 6 ou 12 fibres optiques de62,5/125 µm.

Les connecteurs type MPO,comme les connecteurs d ’épa-nouisseurs, sont câblés en usine, cequi leur confère une grande fiabili-té. Chaque élément est certifié uni-tairement par un procès-verbal d’es-sai livré avec chaque produit. ■

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XVIII

Le raccordement simplifié des fibres(suite)

Raccorder la fibre sur le raccord

Raccorder l’épanouisseur

La liaison est terminée.

Utiliser la fibrepréconnectorisée

Une liaison complète en fibre op-tique préconnectorisée ne fait appelqu’à cinq références : un câble fibreoptique, deux épanouisseusr de rac-

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Touvet de fibre préconnectorisée

Certificat de conformité

Connecteur

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L ’architecture reposesur une distribution en étoile, quirelie des armoires générales debrassage, des sous-répar ti teursd’étage et des prises RJ45.

Dans les étages, les points d’ac-cès sont fédérés autour du sous-ré-partiteur, ou au travers des prisesRJ45. Dans les installations com-plexes, cette liaison peut s’effectuerau travers d’un point de passage

supplémentaire où les fibres subi-ront une opération d’épissurage.

Le défi des prochaines annéesest certainement de délivrer un fortdébit d’informations de qualité àl’utilisateur.

Les axes de progrès portent surla facilité de mise en œuvre des élé-ments primaires : connecteurs, ou-tils, câbles à fibres optiques… et laréduction des coûts ! ■

L’architecture typed’un câblage en fibre optique

La fibre optique est un support d’informationsprincipalement utilisé entre bâtiments et entreétages d’un même bâtiment. Elle n’arrive au pointterminal que pour des applications particulières. Le câblage en fibre optique d’un bâtiment s’opèreselon une architecture dite “en étoile“.

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commutateurou concentrateur

tiroir optique

panneau de brassage

Fibre optiquevers autrebâtiment

RJ45

RJ45prise murale

RJ45

prise muraleRJ45

RJ45

Armoire générale de brassage

Sous-répartiteur d'étage

jarretièreoptique

Sous-répartiteur d'étage

SERVEUR

Architecture type d’installation avec fibre optique

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La recette est nécessaire pours’assurer de la qualité du réseau.Les valeurs ou les données figurantdans les normes ne sont donc quedes recommandations, qui sont ame-nées à évoluer vers davantage destructuration.

La recette telle qu’il faudrait la faire

Chronologiquement, les cinqétapes généralement recensées de-vraient être sanctionnées par uncontrôle :

La recetted’une installationLa recette d’une installation est la phase terminale, dont le but est de vérifier la conformité de cetteinstallation par rapport aux spécifications techniques initiales.

Mesures But

1. A la réception du câble S’assurer que le matériel livré correspond à la commande (opération visuelle)

2. Avant le tirage du câble Mesurer les paramètres du matériel livré (opération plus détaillée que la précédente,et séparée en raison de son exécution par une main d’œuvre souvent différente)

3. Après tirage S’assurer que le câble n’a pas été endommagé lors de sa pose dans le bâtiment

4. Lors de la connectorisation S’assurer que chaque fibre raccordée respecte le cahier des charges initial

5. En fin d’installation Établir une image caractérisant de façon détaillée l’installation

La recette telle qu’elle se pratique

Pour simplifier le propos, ne sontconcernées ici que les applicationsdans les liaisons intra bâtiment. Cesapplications sont principalement,aujourd’hui, la réalisation de ro-cades (backbone).

Nous limiterons donc notre ex-posé aux mesures nécessaires à laqualification de ces deux étapes.

La motivation principale du clientdans le choix d’une liaison par fibreoptique repose sur le besoin de sedoter de bande passante supérieu-re à celle du cuivre.

Pour des distances réduites, au-tour de 1 km, la recette est en réa-lité effectuée sur deux étapes :

Mesures But

1. Lors de la connectorisation S’assurer que chaque fibre raccordée respecte le cahier des charges initial

2. En fin d’installation Établir une image caractérisant de façon détaillée l’installation

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XXIII

Tests et normes

Les matériels préconisés par lanorme standard IEC 11801 sont :

Les caractéristiques pour l’installationType de câblage Préféré Alternative

Câblage horizontal* 2 fibres optiques 62,5/125 µm 2 fibres optiques 50/125 µm

Câblage backbone*Fibres optiques 62,5/125 µm Fibres optiques 50/125 µm ou fibre monomode

* Longueur suivant normes ISO 11.801 et EIA 568.

Les caractéristiquespour les fibres

Le paramètre principalement testéest l’atténuation linéique (dB/km).Pour une fibre multimode 62,5/125 µm à gradient d’indice, le ta-bleau donne les valeurs suivantespour chaque norme :

Les connectionsLes valeurs indiquées s’appliquent

de préférence aux connecteurs SCet, par tolérance, aux connecteursST.

Comme le précise le schéma ci-contre, une connexion en fibreoptique désigne un ensemble com-posé de trois parties : deux fiches+ une traversée.

Les valeurs de référence pour des

fibres optiques 62,5/125 µm àgradient d’indice, dont la longueurd’onde du faisceau lumineux guidéest 850 nm, sont :• ISO 11801 : atténuation d’uneconnection = 0,75 dB.• TIA/EIA 568 : atténuation d’uneconnexion = 0,75 dB maximum.

Longueur d’onde du faisceau lumineux TIA/EIA 568 ISO 11801

850 nm 3,75 dB/km 3,5 dB/km

1300 nm 1,5 dB/km 1 dB/km

Les valeurs encadrées en rouge sont celles recommandées.

Traversée pour connecteur ST

(suite page XXIV)

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Test 1

A1

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B1

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= connecteur

Appareilde

mesure

équipement fait en usine :la référence

bobine de bouclage

longueur de fibre à tester

bobine de fin

Test 2Appareil

demesure

longueur de fil à tester

La recette d’une installation(suite)

Principe de mesure

Le photomètre

Mesure l’atténuation d’un signal lumineuxentre un récepteur et un émetteur, celui-ciémettant une puissance calibrée

• L’affaiblissement lumineux sur le lien,sans pouvoir dissocier l’origine des pertes,pertes en ligne et pertes connecteurs.L’affaiblissement s’exprime en dB

De 15 à 50 KF (même ordre de grandeur que pour les tests de liaisons cuivre)

• Pour des longueurs < à 10 m• Nécessite un appareil à chaqueextrémité de la liaison à tester

Le réflectomètre

Mesure la puissance optique rétrodiffusée vers l’origine de la fibre (le point de test)

• La longueur de la liaison• L’affaiblissement global de la liaison• L’affaiblissement des différents éléments la caractérisant• La réflectance des éléments• Dresse une cartographie complète de l’installation

De 50 à 300 KF (50 KF pour réaliser des tests réduits mais ciblés, 300 KF pour des appareils de labo. (100 KF est un budget permettant d’acheter un appareil de très bon niveau)

• Pour des longueurs > 10 m• Nécessite une interprétation des résultats, ce qui peut conduire àeffectuer des mesures complémentaires pour lever les ambiguïtés.

Les résultats

Coût de l’appareil

Restrictions d’usage

Les mesureset les appareils de mesure

Deux mé thodes sont envisa-geables pour mesurer comment lalumière est acheminée dans la fibre :la photométrie et la réflectométrie.

Le tableau ci-dessous présenteune synthèse des fonctions des deuxappareils. ■

Réflectomètre