1
MESURES SUR
FIBRES
OPTIQUE
Réflectomètre optique
temporel
(OTDR)
OPTICAL TIME DOMAINE REFLECTOMETER

2
A chaque étape de la réalisation d’un système fibre optique, des contrôles et
des mesures sont effectués. Il ont pour but de déterminer la qualité des
opérations et de déterminer les responsabilités de chaque intervenant.
LES DIFFERENTES ETAPES DE MESURE
¤ Contrôle d’entrée à la réception du câble ( contrôle visuel )
¤ Mesure avant tirage ( réflectométrie )
¤ Mesure avant et après raccordement par section (réflectométrie )
¤Contrôle final après connecteurisation (réflectométrie )
¤ Bilan de liaison
La mesure en réflectométrie est également importante du point de vue
de la maintenance :
¤ Identification des problèmes de câblage
¤ Localisation des défauts ( coupure de câble )

3
L’inspection visuelle permet de vérifier que le câble livré a bien les
caractéristique attendues
Nombre de fibres ,code de couleur ,nombre de faisceaux , éléments de
protection extérieur et que le procès verbal du câble indiquant la longueur du
câble , les caractéristique de chaque fibre , ainsi qu’une trace réflectométrie
attestant l’absence de défaut tout au long du câble , est présent.
Mesure avant tirage ( sur touret )
¤ Mise en évidence des problèmes de transport
¤ Mise en évidence des problèmes de stockage
¤ Vérification d’absence de contraintes et d’accidents ponctuels
¤ Transfert de responsabilités
Méthode:
¤ Réflectométrie
¤ Sur toutes les fibres
¤ A une seule longueur d’onde (850 pour Multimode,310 pour monomode)
¤ Dans un seul sens

4
Mesures après tirage
¤ Contrôle visuel , le câble ne doit pas présenter des blessures visibles et
mesure sur câble
¤ Vérifier l’état des fibres
¤ Mesurer la longueur des sections élémentaires
¤ Transfert de responsabilités ( sous-traitant )
Méthode:
¤ Réflectométrie
¤ Sur toutes les fibres
¤ A une seule longueur d’onde (850 pour Multimodes,310 pour monomodes)
¤ Dans un seul sens

5
Mesure après raccordement
Cette étape peut regrouper l’étape suivante. Elle réalise le bilan final de
l’installation. Elle réalise un contrôle des liens constitué et raccordés
Méthode:
Réflectométrie qui permet d’apprécier en une seule mesure:
¤ L’affaiblissement globale de la liaison
¤ L’affaiblissement des différentes éléments la composant
¤ La réflectance des éléments susceptibles de réfléchir une partie de
l’énergie lumineuse.
¤ La visualisation des contraintes subies par les fibres.
¤ Une cartographie complète de la liaison.
Cette étape peut être confondue avec la précédente , ou effectuée par un
organisme extérieur et indépendant.

6
Vérification finale
¤ Vérifier la qualité des connexions
¤ Caractériser chaque connexion
Méthode
¤ Réflectométrie
¤ Aux deux longueurs d’onde
¤ Avec fibre d’amorce
¤ Dans les deux sens

7
INTRODUCTION
•L’OTDR est une technique standard pour
tester les fibres de longue et moyenne
distances
•Utilise les caractéristiques de rétrodiffusion
et de rétroréflexion
•Fournit de l’information sur les réflexions,
les atténuations de la fibre et les autres
pertes le long de la fibre

8
• Les atténuations et les pertes de la fibre sont
influencées par les conditions environnementales
(humidité, température, contraintes physiques)
• Les atténuations et les pertes de la fibre
influencent grandement :
 le budget du lien
 la qualité de la transmission
INTRODUCTION

9
INTRODUCTION
 Mesure de l’atténuation
de la fibre
2
Atténuation [dB/m] = P1 [dBm] – P2[dBm] / longueur (m)
Source
Wattmètre
Une fois que la puissance de
sortie de la longueur totale de la
fibre est mesurée, retirer une
longueur de fibre connue et
prendre une nouvelle mesure.
La différence de mesure de
puissance est calculée en
fonction de la longueur.
P P
1

10
 Exige l’accès à un seul bout de la fibre seulement
 Fournit d’autres renseignements, tels que :
• l’atténuation en fonction de la longueur
• la perte d’insertion des événements
• le type d’événements
• la localisation des événements
INTRODUCTION

11
PRINCIPE
 L’OTDR lance des impulsions lumineuses de courtes durées
• Les impulsions rencontrent des événements réfléchissants
(Fresnel) et de diffusion (Rayleigh).
 Une fraction de l’impulsion retourne au point d’injection.
 Le signal qui retourne est proportionnel à la puissance de
l’impulsion et varie en fonction de l’événement.
• Le fait de mesurer la différence entre le temps de lancement et le temps
auquel l’impulsion revient permet de mesurer la distance entre le point
d’injection et l’événement.

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LASER OTDR
DÉTECTEUR OTDR
Coupleur
RETRODIFFUSION DE RAYLEIGH
• Provient de chaque point le long de la fibre
• Permet une mesure de l’atténuation de la fibre
• Proportionnelle à la largeur d’impulsion du signal
• Varie selon la longueur d’onde du signal laser (plus élevée pour
les longueurs d’onde plus courtes)

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REFLEXION DE FRENEL
•Causée par des changements abruptes dans l’indice de réfraction
: (verre/air)
•bris, connecteur, fin de la fibre, etc.
•Considérée comme une variation abrupte sur la trace OTDR
•Génère habituellement un niveau substantiel de puissance du
signal réfléchi comparativement au niveau de rétrodiffusion
Coupleur
LASER OTDR
DÉTECTEUR OTDR

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DONNEES REQUISES
• Indice de réfraction de la fibre sous test
• Largeur d’impulsion
• Plage de distance
• Longueur d’onde
• Temps d’acquisition
• Facteur hélicoïdal (pour les câbles multifibre)

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PRINCIPE
text
IR
largeur d'impulsion
durée d'acquisition
longueur d'onde
longueur de la fibre
0 10 20 30
-30
-20
-10
0
Return
Loss
(dB)
Distance (km)
Analogique
Numérique
Photodétecteur
Amplificateur
Convertisseur
Coupleur
directionnel
Source
générateur
d'impulsions
Traitement
du
signal
et
analyseur
Connecteur
OTDR

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Renseignements
sur l'utilisateur
IR (ng)
largeur d'impulsion (p)
longueur de la plage (L)
longueur d'onde ()
temps d'acquisition (T)
Calcul de la vitesse
d'impulsion
g
g = c / ng
Temps requis à l'impulsion
pour traverser la plage et
revenir
ar
ar = (L / g) * 2
Séquence
d'impulsion
p p p
ar ar ar
SEQUENCE D’IMPULSION

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ACQUISITION DE DONNEES
•Entre chaque impulsion, le récepteur échantillonne le signal retourné à des
intervalles réguliers. Cet échantillonnage sera utilisé pour dessiner la
signature de la fibre sous test et pour calculer le phénomène.
Source éteinte
Récepteur allumé « x » Mhz
Source éteinte
Récepteur allumé « x » Mhz
Source éteinte
Récepteur allumé « x » Mhz
Source allumée
Récepteur éteint
Source allumée
Récepteur éteint
Source allumée
Récepteur éteint

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• Le taux d’échantillonnage détermine la séparation entre deux
points d’acquisition.
• Exemple :
– Taux d’échantillonnage = 2 MHz et IR de la fibre = 1,476
– Vitesse d’impulsion = Vitesse lumière/IR = 203111421,4 m/s
– Laps de temps entre deux point d’acquisition = 1/taux
d’échantillonnage = 1 / 2 Mhz = 500 ns
– Distance entre deux points d’acquisition = (laps de temps 
vitesse de l’impulsion)/ 2 = 50,78 m
ACQUISITION DE DONNEES

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CALCUL DE LA DISTANCE
• Le temps est converti en distance :
• D = (c  t) / 2n
• V = (c / n)  D = (V  t) / 2
• D : Distance le long de la fibre
• c : Vitesse de la lumière (dans le vide)
• t : Temps de l’impulsion pour revenir au point d’injection
• n : IR du cœur
• V : Vitesse de l’impulsion dans la fibre

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PRECISION DE LA DISTANCE
•La precision du calcul de la distance depend de :
– la precision en fonction du temps (horologe OTDR)
– la variation de l’IR le long de la fibre
– les facteurs de câblage (facteur hélicoïdal, contraintes)
• La precision en fonction du temps est presque négligeable.
Les principales limites sont :
– la variation de l’IR le long de la fibre
– les facteurs de câblage (gainage lâche, facteur hélicoïdal,
contraintes)

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MOYENNAGE
•La sensibilité et le rapport signal sur bruit du récepteur sont
améliorés par le moyennage du signal retourné.
•Le moyennage dépend de :
– l’IR de la fibre
– la longueur de la fibre
– le temps entre deux impulsions
– la vitesse de traitement

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SIGNATURE DE LA FIBRE
40.0
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0
0
Bruit
Extrémité de
la fibre
Événement
réfléchissant
Perte
d'événement
Rétrodiffusion
de la fibre
Puissante
retournée
en
dB
Plage en kilomètre

23
PARAMETRES CLES
•Les paramètres clés de l’OTDR sont :
– la plage dynamique
– la plage de mesure
– la zone morte d’atténuation
– la zone morte de l’événement
– la résolution

24
Différence entre le niveau de rétrodiffusion initiale à l’interface de la
fibre sous test et la sensibilité ou le niveau du plancher de bruit du
récepteur.
Unité : Décibel (dB)
PLAGE DYNAMIQUE
40.0
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0
0
Bruit
Puissance
retournée
en
dB
Plage en kilomètre
PARAMETRES CLES

25
PLAGE DE MESURE
• Definie par l’atténuation maximale qui peut être insérée entre le niveau
de rétrodiffusion initiale et un événement (perte d’épissure de 0,5 dB)
que l’OTDR peut encore détecter et mesurer de façon précise.
0.0
-5.0
-10.0
-15.0
-20.0
-25.0
-30.0
-35.0
5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0
0
Noise
Puissance
retournée
en
dB
Plage en kilomètre
PARAMETRES CLES
Unité :
Décibel (dB)

26
 Les zones mortes ne concernent que les événements
réfléchissants.
 Les zones mortes résultent de la grande quantité d’énergie
retournée au détecteur par un événement réfléchissant.
Le détecteur est temporairement saturé, donc une période de temps
est nécessaire pour qu’il puisse récupérer du surplus d’énergie.
Une des conséquence de ce « masquage » temporaire est qu’une
partie de la fibre située immédiatement après l’événement ne peut
être vue.
Elle dépend de :
• la largeur d’impulsion
• la longueur d’onde
• la largeur de bande du récepteur
• la quantité de réflectance
ZONE MORTE
PARAMETRES CLES

27
 La zone morte de l’événement concerne seulement les événements
réfléchissants. L’événement ou la zone morte réfléchissante représente la
distance minimale entre le début d’un événement réfléchissant et le point
où un événement réfléchissant consécutif devrait clairement être reconnu.
Équivaut à la distance entre :
le début des événements
et le point de -1,5 dB situé sur la
pente descendante
ZONE MORTE DE L’EVENEMENT
-2.00
-4.00
-6.00
-8.00
-10.00
100.00 110.00 120.00 130.00 140.00 150.00 160.00
dB
Metre
PARAMETRES CLES

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• Indice de réfraction de la fibre sous test (IR)
• Largeur d’impulsion
• Plage de distance
• Longueur d’onde
• Temps d’acquisition
• Facteur hélicoïdal (pour les câbles multifibre)
DONNEES RECQUISES
PARAMETRES CLES

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SEQUENCE OTDR
PARAMETRES CLES
Définition de la mesure
Visualiser la trace
Tester la fibre
Configuration du test
Visualiser le tableau
des événements
Sélectionner la longueur
d'onde
Sélectionner la largeur de
l'impulsion
Sélectionner la plage
Sélectionner la durée
d'acquisition
Vérifier l'IR de la fibre

30
Configurer la longueur d’onde
Configurer la plage de longueur d’onde
Configurer la largeur d’impulsion
Configurer la durée d’acquisition
Confirmer l’IR de la fibre
CONFIGURATION DE l’OTDR

31
Une fois les paramètres configurés,
appuyer sur Début
ACQUISITION DE LA TRACE OTDR

32
VISUALISATION DE LA TRACE

33
VISUALISATION DES TABLEAU DES EVENEMENTS

34
PROCEDURE DE MESURE OTDR
 Etapes à suivre pour l’exécution d’une mesure
1. Sélection de l’indice de réfraction (IR)
2. Sélection de la longueur d’onde
3. Sélection de la distance
4. Sélection de la largeur d’impulsion
5. Sélection de la durée de moyennage
6. Acquisition de la trace
7. Vérification de l’analyse
8. Sauvegarde de la trace

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MODES D’UTILISATION
 Mode Automatique
• Le mode Automatique est conçu pour être utilisé par des
utilisateurs non expérimentés.
• OTDR débutants. En mode Automatique, le seul paramètre que
l’utilisateur doit déterminer est la longueur d’onde. Tous les autres
paramètres sont déterminés par l’OTDR. La durée de moyennage
pour ce mode est configurée en mode Avancé. Cela permet à un
utilisateur plus expérimenté de configurer celle -ci avant de remettre
l’OTDR à un utilisateur débutant. Le mode Automatique n’est pas
recommandé pour les utilisateurs OTDR expérimentés, vu que
l’OTDR choisit les paramètres, les résultats de test ne sont pas
toujours précis.
PROCEDURE DE MESURE OTDR
L’OTDR peut être utilise soit en mode automatique ou en mode avance

36
 Mode Avancé
• Le mode Avancé est conçu pour les utilisateurs
expérimentés. Il permet à ceux-ci de
• définir un grand nombre de paramètres de test, tels que
l’IR, la distance, la largeur d’impulsion et la durée de
moyennage. En mode Avancé, il est possible de laisser
l’OTDR déterminer certains ou tous les paramètres
(entièrement auto). Puisque l’utilisateur choisit les
paramètres en mode Avancé, les résultats de test sont
plus précis. Afin d’obtenir une performance maximale,
l’utilisateur doit choisir les paramètres optimaux.
MODES D’UTILISATION
PROCEDURE DE MESURE OTDR

37
1. Configuration de l’IR :
• L’IR est configuré par défaut à 1,5. Toutefois il devrait être
configuré selon la valeur de configuration du fabricant de la fibre
ou du câble. Si l’IR n’est pas connu, la valeur par défaut devrait
être utilisée. L’IR devrait être configuré avant de commencer une
acquisition. Si cela est nécessaire, la valeur IR appropriée
peut être configurée ultérieurement depuis l’onglet Info trace.
Étapes d’acquisition :
PROCEDURE DE MESURE OTDR

38
2. Configuration de la longueur d’onde :
• L’utilisateur peut choisir de tester la fibre à une ou à
deux longueurs d’onde (1310nm et 1550nm). En règle
générale, la plupart des fibres sont qualifiées à deux
longueurs d’onde.
PROCEDURE DE MESURE OTDR
Étapes d’acquisition :
3. Configuration de la distance :
• La distance devrait être configurée à la valeur la plus
petite qui est plus longue (faiblement
supérieure) que la fibre sous test.

39
4. Configuration de la largeur d’impulsion :
• Une fois que la configuration de la distance a été établie, seule une
certaine plage de largeurs d’impulsion sera disponible. Pour choisir
la largeur d’impulsion,l’utilisateur doit suivre les instructions ci-
dessous.
• Si la fibre présente un nombre élevé d’épissures et de connecteurs,
lesquels sont étroitement espacés, la plus courte largeur d’impulsion
disponible devrait être sélectionnée.
• Si la fibre ne présente aucune épissure, la plus longue largeur
d’impulsion disponible devrait être sélectionnée.
• Si l’utilisateur ne connaît pas le nombre d’épissures ou de
connecteurs présents sur la fibre, il devrait choisir une largeur
d’impulsion moyenne.
PROCEDURE DE MESURE OTDR
Étapes d’acquisition

40
5. Configuration de la durée de moyennage :
• La durée de moyennage devrait être configurée à la valeur la
plus courte nécessaire pour détecter toutes les épissures. Il s’agit
d’une configuration dynamique qui doit être déterminée par
l’utilisateur une fois sur le terrain.Ce paramètre important doit
être configuré avant de tester la fibre.L’augmentation de la durée
de moyennage résulte en une trace plus nette. Cela est
particulièrement le cas pour de longues fibres. Le logiciel OTDR
utilise un algorithme pour moyenner le bruit. Plus le bruit est
moyenné, plus le rapport signal sur bruit est amélioré. Cela
permet également au logiciel d’analyse OTDR de détecter les
pertes d’épissures inférieures.
PROCEDURE DE MESURE OTDR
Étapes d’acquisition

41
• 5. Configuration de la durée de moyennage
 Si la fibre présente un grand nombre d’épissures inférieures (0,05 dB
ou moins) qui sont étroitement espacées, l’utilisateur devrait choisir la
durée de moyennage la plus longue (180 secondes).
 Si la fibre ne présente aucune épissure, l’utilisateur devrait choisir la
durée de moyennage la plus courte (15 secondes). Si l’utilisateur ne
connaît pas le nombre d’épissures présentes sur la fibre, il devrait
choisir une durée de moyennage se situant entre 90 secondes et 180
secondes.
PROCEDURE DE MESURE OTDR
Étapes d’acquisition

42
• Configuration des paramètres d’acquisition
• (mode Avancé)
• En mode Avancé, définir les paramètres d’acquisition.
• ➤ Portée (km) : Configurer la longueur de la section de fibre à tester. Le
changement de portée fait en sorte que la durée d’impulsion et le temps d’acquisition
sont les seules options disponibles pour la portée sélectionnée.
• ➤ Impulsion xxxx nm : Configurer la durée d’impulsion du test. L’allongement de la
durée d’impulsion permet d’accroître la portée du test mais offre une moins bonne
résolution.
• Quant au raccourcissement de la durée d’impulsion, il offre une
• meilleure résolution mais diminue la portée. Les plages de portée et
• de durée d’impulsion disponibles dépendent du modèle de
• réflectomètre. Certaines durées d’impulsion ne sont pas compatibles
• ou disponibles avec toutes les plages de portée.

43
moyennage
• Temps (sec.) : Configurer la durée d’acquisition du test (période de moyennage des
résultats). En règle générale, plus la durée d’acquisition est longue, meilleure est la
résolution, particulièrement dans le cas de traces longues. Lorsque la durée
• d’acquisition augmente, la moyenne est calculée à partir d’un plus
• grand nombre de points du signal, ce qui donne une meilleure
• représentation des véritables caractéristiques de la fibre. Cette
• moyenne augmente le rapport signal sur bruit (SNR) et la facilité du
• module de réflectométrie à détecter des événements faibles.

44
6. Acquisition de la trace :
• Une fois que tous les paramètres de test applicables ont
été choisis, l’utilisateur doit simplement appuyer sur
Début pour acquérir la trace. Une fois la trace acquise,
le logiciel OTDR analyse automatiquement la trace et
crée un tableau des événements.
PROCEDURE DE MESURE OTDR
Étapes d’acquisition

45
7. Vérification de l’analyse :
• Le tableau des événements compile les résultats
d’analyse de la trace. Cette information peut être
comparée à des standards connus ou internes. Tous
les composants le long de la fibre, incluant la fibre elle-
même, possèdent des spécifications. Le tableau des
événements permet à l’utilisateur de vérifier si tous les
composants se situent à l’intérieur des spécifications.
Grâce à cette information, il est possible de déterminer
si la fibre est acceptée ou non.
PROCEDURE DE MESURE OTDR
Étapes d’acquisition

46
Le tableau des événements contient l’information suivante :
• Type : liste les divers symboles utilisés pour décrire les types
d’événements. Les cinq types d’événements de base sont : le début
de section, les sections de fibre,les épissures et les connecteurs
(événements réfléchissants) ainsi que la fin de section.
• No : contient les numéros des événements (numéro séquentiel
attribué automatiquement par l’OTDR)
• Pos. : indique la position et la distance entre l’OTDR et l’événement
• Perte : indique la perte de l’événement (épissures et connecteurs)
PROCEDURE DE MESURE OTDR
Étapes d’acquisition
Tableau des événements

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• Réfl. : indique la réflectance mesurée à chaque événement
(connecteurs
• Attén. : indique l’atténuation mesurée pour chaque section de fibre
• Cumul. : indique la perte cumulative le long de la fibre, du début de
section à la fin de section. Le total cumulatif est fourni à la fin de
chaque événement et de chaque section de fibre. Cette information
est utilisée pour vérifier si le lien de fibre se situe à l’intérieur des
limites du bilan de perte de liaison (Link Loss Budget).
PROCEDURE DE MESURE OTDR
Étapes d’acquisition
Tableau des événements

48
8. Sauvegarde de la trace :
Une fois que l’utilisateur accepte les résultats et la
fibre, il effectue la sauvegarde des traces OTDR.
Cela permet de rappeler les traces OTDR lorsque
cela est nécessaire.
PROCEDURE DE MESURE OTDR
Étapes d’acquisition