Télécommunications

Comment choisir son OTDR ?

Comment choisir son OTDR ?

La fibre à l’abonné, tout le monde en parle, tout le monde en veut. Mais le réseau fibre optique est déployé depuis longtemps en amont, dans le cœur du réseau (Backbone), le long des autoroutes, des voies ferrées…et depuis longtemps on le mesure, on le dépanne grâce à un réflectomètre optique appelé aussi OTDR.

Qu’est-ce qu’un OTDR ?

C’est un appareil de mesure portable autonome permettant la qualification d’une liaison fibre. Il a pour particularité de localiser et de qualifier le défaut sur la fibre en se basant sur la diffusion de Rayleigh et la réflexion de Fresnel.

Schéma de principe

OTDR ou Photomètre ?

Dois-je faire l’acquisition d’un OTDR ou d’un couple photomètre source pour de la photométrie ? C’est effectivement une des premières réflexions à avoir. Et là, il faut être pragmatique. Si je détecte une fibre en défaut, que vais-je faire ? :

  1. Essayer de localiser le défaut pour réparer : alors j’ai besoin d’un OTDR
  2. Retirer un câble / une fibre optique ou bien utiliser une fibre libre dans mon câble : alors un kit photométrie suffit
  3. Je fais très peu de mesure : alors un kit photométrie suffit ou je loue un OTDR (pensez alors à nous contacter)

Les différences de mesure entre OTDR et Photométrie

  • Photomètrie (Source lumineuse et mesure de puissance optique)
    On utilise une source de lumière laser ou LED dont le niveau de sortie est stable en entrée de la liaison et un photomètre muni d’un capteur de puissance optique pour la réception.
    On mesure alors la perte totale (la somme de la perte de transmission et de la perte d’épissure)
  • Méthode OTDR
    On est alors capable de mesurer la perte de transmission, la perte d’épissure, la perte de retour et la perte totale.
    On peut, en plus d’observer la distribution de ces pertes le long d’une fibre optique, mesurer la distance jusqu’à un point où la perte est importante (un point de défaut)

Eléments mesurés / appareil Perte de la transmission Perte soudure Return loss Pertes totales distance
Source optique et photomètre
OTDR

Les paramètres importants d’un OTDR

Différents paramètres sont en prendre en considération lors du choix d’un OTDR

A.  Les dimensions
Il est évident que la taille et surtout le poids ont de l’importance surtout lorsque l’on doit emmener le produit avec soi sur le terrain. Il faut privilégier les produits de moins de 1kg avec un écran lisible type Smartphone (capacitif 2 doigts) qui en simplifie l’usage et ayant une taille minimum de 5 pouces.
Il faut éviter d’acquérir un OTDR qui ne possède aucun bouton physique. Le tout tactile peut poser problème lorsque l’on a les doigts mouillés ou qu’il fait froid. De plus gardez à l’esprit que l’on est plus rapide avec les boutons, l’écran tactile ayant un intérêt pour les zooms ou la saisie de texte.

B.  Largeur d’impulsion
Comme nous avons pu le voir dans le schéma de principe, l’OTDR utilise un pulse lumineux pour faire la mesure. Cette valeur est à adapter, ou est adaptée par l’OTDR en tout automatique en fonction de la longueur de la liaison. Plus le pulse est long et plus il y a d’énergie et plus on va loin, mais moins on sépare les évènements et inversement lorsque le pulse est petit.

On peut calculer la ‘zone d’intégration’ assez simplement en partant des conditions suivantes :

  • Indice de la Fibre 1.5 (la vitesse de la lumière se propage 1.5 fois moins vite que dans le vide)
  • Vitesse de la lumière dans le vide : 300 000 km/s
  • Donc vitesse de la lumière dans la fibre 300 000/1.5 = 200 000km/s

Soit avec une largeur d’impulsion de 20ns = 4 mètres (200 000 x 20 ns) et 10 m avec la largeur d’impulsion de 50 ns.

On peut ainsi définir des valeurs de référence, qui ne sont pas des valeurs absolues (qui vont dépendre de conditions de mesure), en relation avec la largeur d’impulsion à savoir la dynamique ainsi que les zones mortes.

Largeur d'impulsion Dynamique (dB)
1310nm
Dynamique (dB)
1550nm
Zone Morte (m)
Evènement
Zone Morte (m)
Attenuation
3 ns 9 dB 8 dB 0,7 m 3 m
10 ns 12 dB 11 dB 1,5 m 10 m
20 ns 14 dB 13 dB 3 m 12 m
100 ns 18 dB 17 dB 12 m 32 m
1 us 23 dB 22 dB 100 m 120 m
20 us 40 dB 38 dB 2000 m 2500 m

La largeur d’impulsion n’est pas un critère de choix en tant que tel, mais plutôt ce qui en découle les fameuses zones mortes !

C. Zone morte
La zone morte est une valeur qui doit être la plus petite possible et qui donne une bonne image de la qualité du ‘bloc optique’ de l’OTDR.
On définit aujourd’hui 3 zones mortes sur un OTDR :

  • Zone morte d’évènement
  • Zone morte d’atténuation
  • Zone morte splitter PON
Zone morte d’évènement

Zone morte d’événement, c’est l’aptitude de l’OTDR à voir 2 évènements réflectifs (connecteurs optiques) séparés de 1,5dB. Sur nos OTDR nous descendons à 50 cm.

Zone morte d’atténuation

La zone morte d’atténuation est la distance minimum avec laquelle l’OTDR peut mesurer une atténuation après un évènement réflectif. Sur nos OTDR nous descendons à 2.5m.

Zone morte Splitter (Coupleur) PON

La zone morte Splitter est la distance minimum avec laquelle l’OTDR peut mesurer une atténuation après un évènement type coupleur. Sur nos OTDR nous descendons à 30m.

D. Dynamique
La dynamique pourrait être résumé par la ‘puissance de l’OTDR’, par son aptitude à mesurer des liaisons. La dynamique c’est la quantité de perte que l’OTDR peut mesurer.

Plus la valeur (exprimée en dB) est importante, plus on pourra mesurer des liaisons longues mais plus l’investissement sera important. Aussi il faut choisir la dynamique en fonction du type de liaison à tester.

De quelle dynamique ai-je besoin ?

La dynamique impacte la distance des liaisons que l’on va pouvoir qualifier, aussi il faut connaitre les longueurs maximales que l’on va devoir tester. On verra plus loin quel OTDR choisir en fonction de la longueur des liaisons.

De quelle longueur d’onde ai-je besoin ?

La première question à se poser c’est de savoir si on a besoin de monomode ou de multimode (AQ7282M) ou les deux (AQ1210D) ? Pour le multimode on prendra donc un module qui émet à 850nm et 1310nm.
Pour le monomode il se pose alors deux questions :

1 — Vais-je travailler sur un réseau en construction (fibre noire) ou en maintenance sur une réseau en production ?
Si je travaille sur un réseau en construction (fibre noire) je vais privilégier le 1310 et le 1550 nm ou 1490nm (réseau FTTh PON), sur un réseau en production je vais privilégier le 1625 ou 1650 nm filtré. Attention que cette longueur d’onde soit bien filtrée, c’est-à-dire que le module ne laisse passer que cette longueur d’onde (1625 ou 1650 suivant le modèle) afin qu’il ne soit pas perturbé par le signal de production en 1550 ou 1310 ou 1490nm (sur réseau PON).

Différence de mesure à 1625nm entre un module filtré ou non.

Note : Il y a le cas particulier de la longueur d’onde 1383nm (pic d’absorption d’eau dans la fibre) qui permet de mettre en évidence d’ancienne fibre optique dans un réseau afin de les remplacer. Dans de cas on choisira le module AQ7283J.

Courbe d’atténuation de la fibre vs. la longueur d’onde

2 — Vais-je travailler sur un réseau FTTh PON avec le besoin de passer les splitters ?
En effet tous les modèles ne sont pas capables de passer les splitters, donc attention à vérifier cet aspect.

1625 ou 1650nm ?

Mon conseil aujourd’hui est de partir sur du 1650nm car va arriver dans le réseau le XGS-PON qui va utiliser la longueur d’onde 1577nm. Le 1650 nm permet de s’éloigner davantage de cette longueur d’onde que le 1625nm.

Quel modèle choisir ?

Voici un tableau présentant les différentes options ainsi que les caractéristiques physiques des 3 modèles d’OTDR Yokogawa AQ7280, AQ1210, AQ1000, ainsi que les options disponibles.

Voici une matrice de choix dans le cas de test sur liaison en construction en fonction de la longueur de la liaison et si on a besoin de passer les splitters pour le FTTh.

Voici une matrice de choix dans le cas de test sur liaison en construction (fibre noire) et en production (maintenance) en fonction de la longueur de la liaison et si on a besoin de passer les splitters pour le FTTh.

Le cas du besoin en multimode à déjà été abordé plus haut, mais pour rappel :
Uniquement Multimode AQ7282M, Multimode & Monomode AQ1210D

Quelles options choisir ?

Parmi les options intéressantes il y a l’option SMARTMAPPER , qui est une option sur le modèle AQ7280 de série sur l’AQ1210 et l’AQ1000.
L’option SMARTMAPPER (/SMT) permet une représentation symbolique de la liaison avec des icones afin d’en faciliter la compréhension (pas de courbe à analyser).

De plus cette fonction permet un affichage de la courbe avec un affichage des différentes courbes obtenues avec différentes impulsions. De plus ces zones sont adaptables par l’utilisateur;

Différentes largeurs d’impulsion pour la mesure

Affichage de la courbe consolidée, dont les zones d’affichage peuvent étre modifiée par l’utilisateur.
Fonction utile par exemple quand on a une typologie de réseau avec beaucoup d’évènements proches au début (besoin d’une largeur d’impulsion courte) et plus éloignés à la fin (impulsion plus large).

La connectivité GSM ou WIFI (option peu onéreuse) permet de récupérer les fichiers .sor sur son smartphone par exemple et de les envoyer sans avoir besoin de repasser par le PC.

Il existe une application iOS et Android permettant de visualiser la courbe de l’OTDR, le tableau d’évènement et de partager par Dropbox les courbes, elle s’appelle OTDR Data Transporter.

Option validation propreté connecteur

L’AQ1210 et L’AQ7280 peuvent visualiser via l’achat d’un microscope vidéo* la propreté d’un connecteur. Aujourd’hui il existe une norme qui définie si un connecteur est considéré propre ou non, c’est l’IEC1300-3-35.
* Choisir de préférence de DI2000 qui est Autofocus

Validation propreté connecteur suivant IEC1300-3-35 et un OTDR Yokogawa.

De plus si vous faite de la certification de niveau 2 pour des réseau LAN, la norme ISO/IEC 14763-3 conseille ‘fortement’ la validation de la propreté du connecteur optique. Aussi si vous voulez retrouver la validation du connecteur dans le rapport, il faut en avoir fait l’acquisition.

Exemple de rapport effectué avec un AQ7280 ou AQ1210.

Les options Source et Photomètre

Pour l’option ‘Source’ on utilise le laser de l’OTDR de manière stabilisée pour l’utiliser comme une source. C’est une option uniquement sur l’AQ7280, c’est inclus d’office avec l’AQ1210 et l’AQ1000.

Pour l’option ‘Photomètre’. Ce n’est pas une option sur l’AQ1000 pour lequel elle est intégrée directement sans coût supplémentaire.
Sur l’AQ1210 et l’AQ7280 il y a 2 choix soit /PC (Power Checker) soit Photomètre.

Pour /PC – Power Checker on va utiliser le détecteur de l’OTDR comme photomètre. Il est alors moins précis et supporte pas les fortes puissances (-5dBm maximum).
Le module photomètre est plus précis, il monte jusqu’à +27dBm suivant le modèle. On choisit alors la référence en fonction des besoins, Standard (/SPM), Forte puissance (/HPM) ou PON (/PPM) pour les mesures sur réseau FTTh tout en privilégiant les versions intégrant le stylo de lumière visible appelé également VFL.
Si on acquis le module photomètre soit / SPM ou /HPM, la fonction de test de perte multi-fibres intègre deux AQ1210s en tant que maître et esclave à travers la fibre de communication du câble testé. Ils partagent les informations d’un projet de test, y compris le nombre de fibres à tester et les conditions de mesure, afin de s’assurer que la mesure est effectuée correctement pour chaque fibre du câble testé, et le résultat est soit enregistré manuel ou automatiquement (Mode multi-fibres).


Le VFL du module photomètre permet d’identifier une fibre optique de manière visuelle, de localiser une cassure du connecteur relier à l’OTDR, qui peut être la bobine amorce.

Les bobines amorces (à ne pas oublier)

Les bobines amorces permettent de qualifier le connecteur d’entrée et de sortie du réseau, dans calculer la perte, et son Return Loss. Sans les bobines amorces le premier connecteur est dans la zone morte de l’OTDR.
Les longueurs classique en monomode sont de 1000 m ou 2000 m et de 500m ou moins en multimode. La bobine est forcément adapté au type de réseau à qualifier, on ne prend pas une bobine amorce multimode pour qualifier un réseau monomode.
Quant aux connecteurs un des cotés de la bobine amorce est forcément de même nature que l’OTDR et de l’autre de même nature que le réseau.
Petite astuce : si vous avez 2 types de connecteurs (en savoir plus sur les connecteurs>>) dans les réseaux que vous testez il suffit d’acheter 3 bobines amorces et non pas 4.
Exemple : Si vous avez des réseaux SC et LC à qualifier en monomode et que votre OTDR est en SC, il vous faut :
2 bobines SC/LC (pour les réseaux LC) et une bobine SC/SC et vous retournerez la bobine SC/LC pour tester le réseau SC.

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