FAQ : "Pourquoi ne vendez-vous pas des optiques CWDM 10G de 70 km dans la gamme 1350-1450 ?"

La question majeure

 Perte de retour optique

La perte de retour optique (autrement appelée ORL) est la mesure de l'atténuation de la lumière de l'extrémité d'entrée de la fibre à son extrémité de sortie. Il s'agit essentiellement de la quantité de lumière réfléchie dans un câble à fibre optique. L'ORL est généralement exprimé en décibels (dB) ; plus les décibels sont élevés, moins il y a de réflexion lumineuse. Dans l'ensemble, plus la perte de retour est faible, plus la distance que la lumière peut parcourir avant de nécessiter une amplification est grande. ORL peut être mesuré comme ORL total ou ORL de section.

Le degré d'atténuation du câble dépend de sa longueur d'onde. Le tableau 1 montre l'atténuation/absorption pour la fibre monomode et multimode. Le pic d'absorption à 1000 nm est causé par les caractéristiques générales de la fibre monomode, et le pic à 1400 nm se produit à la suite de traces d'eau qui restent dans la fibre. C'est un facteur majeur contribuant au confinement de la transmission lumineuse.

Un certain nombre d'éléments plus spécifiques de la perte de retour optique ont été conspirés pour expliquer davantage le confinement de la longueur d'onde dans les régions de 1310 nm et 1550 nm: perte de courbure de la fibre supérieure à 1600 nm, diffusion Rayleigh et absorption des ions hydroxyles (OH) centrée autour de 1385 nm.

Perte de courbure

Les pertes de courbure sont un problème fréquent qui se produit lorsque les câbles sont pliés à un point tel que le signal lumineux ne peut plus se déplacer correctement à travers le câble. En général, les pertes par courbure sont plus importantes pour les longueurs d'onde plus longues ; limitant ainsi la plage de longueurs d'onde utilisable de la fibre monomode. Comme pour les fibres multimodes, le rayon de courbure est généralement inférieur pour les modes transversaux d'ordre élevé.

Types de pertes de courbure

Il existe deux types généraux de pertes par courbure : les microcourbures et les macrocourbures. Les pertes par microcourbure se produisent à la suite d'imperfections mineures dans la fibre optique (c'est-à-dire des applications de revêtement inappropriées, des procédures de câblage inappropriées). Ce type de perte augmente généralement la quantité d'atténuation due au couplage de modes d'ordre inférieur avec des modes d'ordre élevé. Les pertes par macrocourbure se produisent lorsque le rayon de courbure d'une fibre est plus grand par rapport au diamètre de la fibre, en particulier lorsque le rayon de courbure est inférieur à quelques centimètres.

Diffusion Rayleigh

La diffusion Rayleigh est la diffusion élastique du rayonnement lumineux par des particules beaucoup plus petites que la longueur d'onde de la lumière. L'interférence avec des particules plus petites que la longueur d'onde de la lumière provoque la réaction, ce qui permet à la lumière de se distribuer dans toutes les directions lorsqu'elle se déplace le long de la fibre. Plus la longueur d'onde est proche de la taille des particules, plus la quantité de diffusion qui se produit est importante.

 Étant donné qu'une majorité de lumière diffusée dans une fibre sort de la fibre sur le côté, seule une petite quantité de lumière diffusée est diffusée en retour et peut être guidée dans le cœur de la fibre. De ce fait, les pertes de retour dues sont généralement très élevées.

Absorption : Ion hydroxyle

L'atténuation causée par la conversion de la puissance optique en une autre forme d'énergie est appelée absorption. Il existe deux sous-catégories d'absorption : extrinsèque et intrinsèque. L'absorption intrinsèque est causée par des résonances de vibration dans les régions UV et IR du spectre électromagnétique, tandis que l'absorption extrinsèque est causée par la diffusion Rayleigh à travers les impuretés dans le câble à fibre optique.

Un type majeur d'absorption est l'absorption des ions hydroxyles (OH); c'est une des théories possibles pour expliquer le confinement de la transmission lumineuse à 1310 nm et 1550 nm. Comme indiqué brièvement précédemment, les ions hydroxyle piégés restant de l'eau servent de contaminant qui provoque une atténuation et une perte de signal, ce qui peut expliquer pourquoi la majorité des systèmes de transmission fonctionnent à une longueur d'onde de 1,31 microns.

Comment tester l'ORL

Il existe deux techniques principales pour tester la perte de retour optique :

1) OCWR : Un instrument connu sous le nom de réflectomètre optique CW (OCWR) mesure une mesure de puissance de base de la puissance de lancement; à partir de là, il compare la mesure à la puissance optique réfléchie. Un inconvénient de cette méthode est qu'elle ne peut pas caractériser entre la rétrodiffusion de Rayleigh et la réflexion de Fresnel. Pour cette raison, toutes les mesures incluront un minimum de rétrodiffusion de Rayleigh de 1,5.

 2) OTDR : L'approche la plus courante, connue sous le nom de méthode du domaine temporel, utilise l'instrument de réflectomètre optique du domaine temporel (OTDR) pour tester la perte de retour optique. Les mesures de réflexion sont effectuées par des injections d'impulsions optiques dans la fibre en cours de test. En même temps, il est capable d'extraire la lumière qui est diffusée ou réfléchie à travers la fibre. Un avantage de l'utilisation de l'OTDR est qu'il peut faire la différence entre l'activité de Rayleigh et celle de Fresnel.

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