fibre optique

1. La fibre optique
• Avantages
• Technologie
• Structure
• Les composants passifs
• Repérage, marquage
• Mise en œuvre, raccordement
Auteur : Fabien GERDOUX – THALES Optronique

2. Les télécommunications modernes font largement appel aux fibres
optiques car celles-ci présentent de très grands avantages par
rapport aux câbles en cuivre.
•Faible atténuation
•Grande bande passante
•Guide insensible aux rayonnements
•Légèreté
•Sécurité
Les inconvénients résident surtout dans le domaine de la
fragilité et du coût.
Les avantages de la fibre

3. Il existe deux grandes technologies de fibres optiques:
•La fibre de verre
•La fibre plastique
La fibre plastique a un usage limité (éclairage et liaison très
courte distance). Pour des transmissions haut-débit utilisées
dans les télécommunications, seule la fibre de silice apporte des
performances intéressantes.
C’est pourquoi, dans la suite de cette formation, seule la fibre de
verre sera étudiée.
Technologies

4. 250 μm
Elle est composée de deux parties concentriques distinctes:
La fibre nue
Structure

5. Elle est composée de deux parties concentriques distinctes:
125 μm
partie optique
La fibre nue
• une partie optique qui canalise et propage la lumière
Structure

6. Elle est composée de deux parties concentriques distinctes:
La fibre nue
Elle est composée de deux parties concentriques distinctes:
La fibre nue
• une couche de protection mécanique appelée revêtement
primaire (coating) sans fonction de propagation
250 μm
revêtement de
protection
Structure

7. La partie optique, qui propage la lumière, est constituée de deux
couches concentriques indissociables:
• Le coeur optique (Core) composé de silice dans lequel se
propagent les ondes optiques.
• La gaine optique (Cladding) composée en général du même
matériau que le coeur mais dopée différemment. Elle confine
les ondes optiques dans le cœur.
Gaine optique d’indice ngaine
Cœur d’indice ncoeur
9 - 50 - 62.5 μm
125 μm
Coupe de la partie optique de la fibre
Structure

8. Fibre nue Exemple de gaine de protection
900 μm
250 μm
Structure
Des gaines de protection
• de structures variées
• de diamètres différents

9. Longueurs d’onde utilisées pour la fibre optique
(situées dans l’invisible)
Spectre de la lumière

10. Spectre utilisé dans le cadre de la
transmission par fibre optique
Retour
spectre visible
450 750 infrarouge 
650
550
Fibre en
plastique
850
Ifenêtre:
systèmes
multimodes
II fenêtre
systèmes multimodes
et monomodes
IIIfenêtre
systèmes
monomodes
1300 1550
longueur d’onde (nm)
IV fenêtre
systèmes
monomodes
1625

11. •La fibre multimode dénommée MMF(MultiMode Fiber)
Elle est principalement utilisée dans les réseaux locaux
(LAN) dont la distance n’excède pas deux km.La
transmission des données se fait, en général, au moyen
d’une LED d’une longueur d’onde de 850 nm ou 1300nm.
•La fibre monomode dénommée SMF (Single Mode Fiber)
Elle est principalement utilisée par les opérateurs pour
couvrir de grandes distances (WAN). La transmission des
données se fait au moyen d’un laser d’une longueur d’onde
de 1300 nm, 1550 nm ou 1625 nm.
2 Types de fibres

12. Classe de fibre
La fibre OM1
La fibre OM1 correspond à une fibre 62,5/125 µm « courante ».
La fibre OM2
La fibre OM2 stipule une bande passante de 500 MHz.km dans les
deux fenêtres 850nm et 1300nm. Les fibres 50/125 µm « courantes »
répondent à cette spécification (et la dépassent).
La fibre OM3
est définie pour couvrir les besoins des futures liaisons à 10 Gbit/s.
Cette spécification de fibre vise à atteindre ce débit sur des distances
de 300 m à 850 nm. La fibre OM3 stipule une bande passante de 1500
MHz.km dans la fenêtre 850 nm et des caractéristiques de bande
passante mesurées avec un émetteur à diodes laser (fibre 50/125µm)

13. Structure de la fibre mise en câble
Exemples de structures existantes:
•La structure serrée
•La structure semi-serrée (ou easy strip)
•La structure libre
•La structure ruban
•GGP (voir fichier séparé)

14. La structure libre
Tube 1 mm Revêtement
primaire 250 µm
Fibre 125 µm
•La fibre nue non solidaire du tube.
•Dénudage très aisé.
•Comportement face à l’effet de paille catastrophique.
Retour
•Matière: Nylon (cassant)

15. La structure serrée
Gaine de protection
900 µm
Fibre 125 µm
Revêtement
primaire 250 µm
•La fibre nue est recouverte d’une gaine de protection dont elle est
solidaire.
•Dénudage par petits tronçons de quelques millimètres.
•A utiliser uniquement pour des jarretières. Cas d’utilisation rare.
Retour
•Bon comportement face à l’effet de paille.

16. La structure semi-serrée
Gaine de protection
(hytrel)
Øext =900 µm
Øint =300 µm
Revêtement
primaire 250 µm
Fibre 125 µm
•La gaine de protection est réalisée par plusieurs couches
concentriques.
•Dénudage de plusieurs mètres (<3) en une seule passe.
•Bon comportement face à l’effet de paille.
Retour
•Utilisé très souvent pour les pigtails avec épissurage en cassettes

17. Reducing Stress by lowering the glass
Reducing Stress by lowering the glass
diameter
diameter
Standard Fibre
9, 50 or 62.5 µm glass core
100 µm glass cladding
125 µm glass cladding
125 µm polymer coating
250 µm primary coating
GGP Fibre
Compatible with “standard” fiber
3
La structure GGP

18. 3
Home Cabling
Home Cabling
La structure GGP
Retour

19. La structure ruban
Fibre 125 µm
Revêtement
primaire 250 µm
•La structure ruban est réalisée par juxtaposition de 4, 6, 8, 12
fibres nues collées entre elles par une résine.
•Ce type de structure est dédié à de l’épissure de masse.
Retour

20. Différents types de câbles
Toutes les structures permettent une mise en câble de la fibre.
Le type de câble réalisé sera déterminé par la structure de la fibre
avant sa mise en câble.
•Structure serrée ou semi-serrée – câbles mini-break out
•Structure serrée ou semi-serrée – câbles break out
•Câble jarretière
•Structure libre-câbles loose tube
•Autres structures

21. Structure libre-câbles loose tube
•La fibre est placée dans un tube rempli de gel hydrofuge.
•Faible coût et simplicité d’installation
Produit
hydrobloquant
Gel
Protection
anti-rongeur
Gaine
finale
Fibre
optique
Tube

22. Câble jarretière
Un câble jarretière peut se trouver sous différentes formes :
Simplex
Fibre
optique
Renforts
d’aramide
Gaine
extérieure

23. Câble jarretière
Un câble jarretière peut se trouver sous différentes formes :
Divisex / Scindex
Fibre
optique
Renforts
Gaine
finale

24. Câble jarretière
Un câble jarretière peut se trouver sous différentes formes :
Duplex
Fibre
optique
Renforts
Gaine
finale
Gaine
jarretière

25. Câble jarretière
Un câble jarretière peut se trouver sous différents diamètres :
Les jarretières ont des diamètres 2,8 mm, 2 mm ou 1,6 mm :
• Pour le 2,8 mm, les trois types de structures existent avec de la
fibre gainée à 900 µm.
• Pour le 2 mm, les trois types de structures existent également
avec de la fibre gainée à 900 µm.
• Pour le 1,6 mm, les structures semi-serrées et serrées existent
avec de la fibre gainée à 600 ou 700 µm.
Retour

26. Câbles mini-break out
Ces câbles sont constitués d’un assemblage de fibres gainées à
900 µm.
Ce câble est constitué de 2 à 12 fibres.
Filin de
déchirement
Gaine finale
Fibre
optique
Renforts
Retour

27. Câbles break out
Excellentes tenues mécaniques (traction et écrasement).
Ce câble est constitué de jarretières de 2 à 2,5 mm (2,4,6,12).
Filin de
déchirement
Ruban
Gaine finale
Gaine
jarretière
Renforts
Fibre
optique
Renfort central
Retour

28. Autres structures
Différentes caractéristiques doivent être étudiées pour décider
du choix final d’un câble:
Armure
Étanchéité Protection
chimique
Protection contre
les rongeurs.
Protection au feu
Retour

29. Repérage par couleurs
Les fibres sont colorées pour faciliter leur repérage dans le câble
lors des phases de raccordement.
Code de couleurs:
• Incolore/rouge/bleu/vert/jaune/violet
• orange/gris/marron/noir/turquoise/rose
Possibilité d’avoir le 250µ de la même couleur que le 900µm.
Retour

30. Marquage
Le marquage sur le câble peut contenir un certain nombre
d’informations:
• le nom du constructeur
• l’année de fabrication
• la structure de fibre (exemple: 9/125/900)
• le type de fibre
• le type de gaine (ZH, LSOH, ….)
Retour

31. Le raccordement optique
Introduction
Les différentes techniques
Retour

32. Introduction
Le raccordement optique permet de mettre bout à bout deux fibres
afin d’assurer le passage de la lumière avec un minimum de pertes.
On les caractérise par deux principaux critères:
•Pertes d’insertion
•Réflectance
Retour

33. Il existe différents critères de perte de couplage.
Non alignement des axes des deux fibres
Problèmes liés au raccordement de deux fibres
Multimode Monomode

34. Il existe différents critères de perte de couplage.
Problèmes liés au raccordement de deux fibres
Écartement des deux faces optiques
Multimode Monomode

35. Il existe différents critères de perte de couplage.
Problèmes liés au raccordement de deux fibres
Mésalignement angulaire des deux axes des fibres
Multimode Monomode

36. Critères intrinsèques à la fibre
Suivant la norme NF EN 188100, les fabricants de fibre se
doivent de respecter les tolérances suivantes:
Diamètre du cœur 9,05 ± 0,50 µm
Diamètre de gaine optique 125 ± 2 µm
Concentricité cœur/gaine <0,6 µm
Diamètre cœur =9,50 µm Diamètre cœur =8,60 µm
cœur
gaine

37. Critères intrinsèques à la fibre
Suivant la norme NF EN 188100, les fabricants de fibre se
doivent de respecter les tolérances suivantes:
Diamètre du cœur 9,05 ± 0,50 µm
Diamètre de gaine optique 125 ± 2 µm
Concentricité cœur/gaine <0,6 µm
cœur
gaine
Diamètre gaine =125 µm Diamètre gaine =123 µm

38. Critères intrinsèques à la fibre
Suivant la norme NF EN 188100, les fabricants de fibre se
doivent de respecter les tolérances suivantes:
Diamètre du cœur 9,05 ± 0,50 µm
Diamètre de gaine optique 125 ± 2 µm
Concentricité cœur/gaine <0,6 µm
cœur
gaine
Retour

39. La réflectance est une grandeur permettant de caractériser le
coefficient d’un élément optique réfléchissant.
On la définit comme le rapport entre la puissance réfléchie par
l’élément sur la puissance incidente.
Non contrôlées, les réflexions peuvent dégrader les performances
du système en perturbant le fonctionnement de l’émetteur laser,
créer des perturbations sur du signal analogique ou générer du
bruit sur le récepteur (surtout dans le cas d’une transmission par
fibre monomode)
La réflectance

40. Les pertes de Fresnel
Dioptres
Énergie
réfléchie
Énergie
transmise
ngaine
ncoeur
nair
Les réflexions sont dues aux discontinuités d’indice de réfraction.
•Déperdition d’une partie de la puissance optique transmise
•Retour d’une partie de la puissance lumineuse vers le générateur
Elles sont également appelées pertes par réflexion ou Return Loss.
Retour

41. Mesure par réflectométrie

42. La courbe de rétrodiffusion permet de déterminer sur un
tronçon de fibre:
• Sa longueur
• Son atténuation et son affaiblissement linéique
• Les caractéristiques d’une épissure, d’une connexion ou
d’un défaut de ligne (réflectance et atténuation).
Mesure par réflectométrie

43. Les différentes techniques
de raccordement
Il existe deux techniques :
•l’épissure est un raccordement non
démontable
•le connecteur est un raccordement
démontable
Retour

44. Les différentes techniques
de raccordement
Il existe deux techniques :
•l’épissure est un raccordement non
démontable
•le connecteur est un raccordement
démontable
Retour

45. L’épissure est la mise en contact définitive de
deux fibres optiques clivées et alignées.
Deux types d’épissures:
Les épissures
•épissure par fusion
•épissure mécanique
Retour

46. fibre clivée
fibre clivée
Clivage des deux fibres avant de les placer sur le support
Épissure par fusion
Fibre 125 µm Fibre nue 250 µm

47. Épissure par fusion
Fibre 125 µm Fibre nue 250 µm
Mise en contact des deux fibres
électrode

48. La fusion est réalisée avec l’aide d’un arc électrique.
Épissure par fusion
Fibre 125 µm Fibre nue 250 µm
électrode

49. Épissure par fusion
Cette épissure sera ensuite
protégée mécaniquement par
une gaine métallique
présente dans un manchon
thermorétractable.
Épissures par fusion

50. Deux exemples de soudeuses :
Épissure par fusion
Retour

51. Fibres dans un vé
Épissure mécanique
Fibre 125 µm
Support
Les fibres sont positionnées dans un vé puis bloquées
mécaniquement. Il y a présence d’un gel d’indice pour
garantir la stabilité des performances.

52. Epissurage – Fusion
Nécessite une soudeuse et des manchons de
protection puisque la fusion rend le verre très
fragile. Investissement lourd bien que le prix de se
genre d ’outils est considérablement baissé.

53. Épissure mécanique Fibrlok
2540G
• Pour 250µm uniquement
• Proposé au marché FTTH
pour les épissures proches du
client
• Compacte, cette épissure
est mise sur 2 niveaux dans
une cassette de 10 mm

54. Épissure mécanique Fibrlok
2529
• Pour 250µm et 900 µm
• Epissure universelle
Splice holder
• Epissure 2529 montée sur
platine auto-adhésive
• Pas d’outil

55. Epissurage – Mécanique
FibrlokTM VALISE 2559

56. Avantages
• Excellent alignement des cœurs de
fibre, même en présence
d’impuretés
• Faible perte d’insertion
• Mise en œuvre dans n’importe quel
milieu
• Gain de coût main d’œuvre
• Gain de gestion de stock,
simplification des références
• Intégrité du signal
• Excellente performance
FibrlokTM
Caractéristiques
• Elément de connexion en aluminium
• Gel d’indice
• Ne nécessite pas d’alimentation
électrique
• Raccordement en 30 secondes après
préparation de la fibre
• Une seule référence Fibrlok pour les
fibres monomodes et multimode en
125μm et pour les fibres avec
revêtement de 250 à 900μm
• Taux de réflexion supérieur à 60 dB à
23°C
• Atténuation inférieure ou égale à 0,1
dB

57. Epissurage – Mécanique
FibrlokTM

58. Cliveuse 2534

59. Cliveuse
Caractéristiques
• Simple d’utilisation
• Design compact et séduisant
• Corps traité anti-rayures
• Lame haute précision avec 16
positions de clivage pour 48000
clivages au total
• Fibres de 250 à 900μm, clivage
ajustable de 5 à 20mm
• Réglage et remplacement de la lame
simples
Avantages
• Gain de productivité
• Meilleure ergonomie d’utilisation,
rangement facile
• Longévité de l’outillage
• Continuité de la qualité au long des
48000 clivages
• Grande polyvalence
• Gain de temps

60. Tiroir SPP3

61. Tiroir SPP3
Caractéristiques
• Panneau à tiroir
• Entrées de câbles multiples
• Système de fixation des breakouts
• Système de fixation des cassettes
• Numérotation des ports en face avant
• Vis non perdables et dévissables à la
main
• Ecrous cages et vis pour format 19"
• Pour tous les connecteurs standards
Avantages
• Mise en œuvre facile
• Supporte des câbles horizontaux et
backbone
• Supporte également des mini
breakout
• Maintenance des fibres facile
• Repérage facile
• Pas besoin d'outil pour l'ouverture du
panneau
• Installation aisée
• Un panneau pour toutes les
applications

64. Les Connecteurs
On peut regrouper les différents types de connecteurs en trois grandes
familles:
• Le standard 2,5 mm à monter en usine
Standard commun défini par les utilisateurs et les
constructeurs (connecteurs de types SC,FC, ST).
• Le SFF (Small Form Factor)
Conception de connecteurs de nouvelles générations avec
pour objectif prioritaire de diminuer leurs tailles.
• Les autres standards 2,5 mm de terrain
Retour
Encombrement des connecteurs

65. Le standard 2,5 mm
•Le principe
•Le polissage
•Le montage des fiches
•Connecteur SC
•Connecteur ST
•Connecteur FC
Retour
•Cahier des charges

66. Connecteur
Il doit avoir une bonne résistance:
• mécanique, permettant un nombre de manœuvres important
(>500 connexions-déconnexions).
• thermique, permettant de faibles variations d’atténuation dans
la gamme choisie(<0,1 dB).
• traction, permettant de tirer sur le câble sans risque de
rupture (environ 100N pour un câble 2,8 mm).
• hygrométrie, permettant de travailler suivant différentes
conditions climatiques.
Retour

67. Le principe
Raccord
Fiche 1 Fiche 2
Une connexion optique est composée de deux fiches et d’un
raccord.
La fiche termine la fibre, la protège, la positionne et la rend
manipulable.
Le raccord réalise le guidage et le verrouillage des deux fiches
pour assurer d’une part la continuité du signal optique d’une
fibre à l’autre, et d’autre part l’attachement mécanique de
l’ensemble.

68. Le principe
Raccord
Fiche 1 Fiche 2
Une connexion optique est composée de deux fiches et d’un
raccord.
férule centreur
Raccord: il est composé d’un cylindre fendu ou centreur (sleeve)
de diamètre 2,5 mm dont le rôle est d’auto-aligner les embouts
optiques l’un en face de l’autre.
Fiche: elle est composée d’un embout optique appelé férule (ferrule)
de diamètre 2,5 mm perçée en son centre dans lequel est fixé la fibre.

69. Pour des performances optimales de reproductibilité de la
connexion, on utilise généralement des férules et des centreurs
céramiques.
On trouve également des férules et centreurs métalliques ou
plastiques.
Le principe
Raccord
Fiche 1 Fiche 2
Une connexion optique est composée de deux fiches et d’un
raccord.
férule centreur
Retour

70. Connecteur ST (Fiche-Raccord-Fiche)
ST1(baïonnette droite)
ST2 (baïonnette hélicoïdale)
Concepteur Développé par AT&T an 1985
Dénomination BFOC 2.5
Norme CEI 60874-10
Verrouillage Baïonnette
type de fibre Monomode/Multimode
Concept Simplex
Embout optique férule céramique, métallique
ou plastique non ajustable
Raccord à sleeve métallique ou céramique
Contact PC
Caractéristique Standard, mise en oeurvre simple
Existe sous deux formes ST1 et ST2

71. Connecteur FC (Fiche-Raccord-Fiche)
Traversée à
embase carrée
Traversée
à écrou
Concepteur Développé par NTT en 1984
Dénomination FC
Norme CEI 60874-7
Verrouillage A vis
type de fibre Monomode/Multimode
Concept Simplex
Embout optique Férule céramique ajustable
Contact PC/APC
Caractéristique Nombre élevé de constructeurs
Manchon de couleur noir pour le multimode, bleu pour le monomode
(PC) et vert pour le monomode (APC)

72. Connecteur SC/PC - NPC

73. Connecteur VF-45 (Fiche-Prise)
Concepteur Développé par 3M
Dénomination SG, VF 45
Système Volition
Norme CEI 61754-19
Verrouillage A languette
type de fibre Monomode/Multimode
Concept Bivoie
Embout optique Sans férule
Contact fibres maintenues mécaniquement
Pertes par insertion typ -0,20 dB, max -0,75 dB
Return Loss -45 dB pour le monomode
Caractéristique Bas coût
Retour
DATASHEET VF 45

74. Connecteur LC (Fiche-Raccord-Fiche)
Concepteur Développé par AVAYA
Dénomination LC
Norme CEI 61754-20
Verrouillage A languette
type de fibre Monomode/Multimode
Concept Duplex
Embout optique Férule céramique 1,25 µm ajustable
Contact PC/APC
Pertes par insertion typ -0,15 dB, max -0,40 dB
Return Loss -55 dB pour le monomode
Caractéristique fibres espacées de 6,25 mm
Retour
DATASHEET LC

75. Connecteur MU (Fiche-Raccord-Fiche)
Concepteur Introduit par NTT
Dénomination MU, mini SC
Verrouillage Push-Pull
type de fibre Monomode/Multimode
Concept Simplex/Duplex
Embout optique Férule céramique
Contact PC
Caractéristique Compacité
DATASHEET MU

76. Connecteur MTRJ (Fiche-Prise)
Concepteur Développé par Tyco, Siecor ...
Dénomination MT-RJ et système de câblage Solarum
Norme CEI 61754-18
Verrouillage A languette
type de fibre Monomode/Multimode
Concept Bivoie
Embout optique Férule plastique
Contact PC
Pertes par insertion typ -0,20 dB, max -0,50 dB
Return Loss -45 dB pour le monomode
Caractéristique offres et compacité
fibres espacées de 750 µm
Retour
DATASHEET MTRJ

77. La connectique
• Connecteurs à coller
• Connecteurs à sertir
• Pigtails

78. NPC SC : connecteur préfibré

79. NPC SC : montage

80. Pig-tails