Câbles et fibre
L’essai d’atténuation et de puissance en fibre optique mesure la quantité de lumière que perd une liaison et celle qui atteint le récepteur. Les pertes du câble, celles des connecteurs et des épissures, ainsi que la puissance d’émission et de réception aux deux extrémités sont comparées à la conception de la liaison et aux données des fabricants, ce qui démontre le bilan optique avant que la protection ou les communications ne s’y fient.
L’essai d’atténuation et de puissance en fibre optique regroupe les mesures de niveau lumineux faites sur une liaison optique installée. Trois grandeurs sont en jeu. La perte par atténuation du câble est la lumière perdue le long de la fibre elle-même, mesurée à une longueur d’onde d’essai indiquée et normalement exprimée par unité de longueur. La perte par atténuation des connecteurs et des épissures est la lumière perdue à chaque terminaison et à chaque jonction, relevée des deux extrémités de la liaison afin de pouvoir juger chacune telle qu’on la voit de l’extrémité la plus proche. La puissance d’émission et de réception est la puissance optique qui sort de l’émetteur de l’appareil local et arrive au récepteur de l’appareil distant, et inversement. Ensemble, ces lectures montrent si la lumière qui atteint chaque récepteur se situe dans la plage que l’équipement est conçu pour accepter. L’essai s’applique aux fibres qui transportent la protection, la supervision SCADA, la commande et les communications dans les postes, les usines et les campus, en fibre monomode comme multimode, et avec de nombreux types de connecteurs. Il est habituellement effectué avec l’essai au réflectomètre optique temporel, qui localise les défauts, tandis que les mesures de puissance et de pertes établissent la performance totale de la liaison telle que l’équipement la perçoit.
Les liaisons optiques se dégradent de façon graduelle et silencieuse. Un connecteur sale, une courbure serrée, une épissure médiocre, un câble écrasé ou un émetteur vieillissant peuvent tous réduire la lumière reçue sans rompre complètement la liaison. Une liaison qui fonctionne sur l’établi peut s’avérer insuffisante une fois sa longueur réelle, ses connecteurs et ses épissures pris en compte, et une liaison dont la marge est faible peut décrocher avec le vieillissement, les variations de température ou après la manipulation d’un connecteur. Lorsque la liaison transporte la signalisation de protection ou de commande, un décrochage signifie des déclenchements manqués, des commandes bloquées ou des alarmes qui n’arrivent pas. Un excès de lumière pose aussi problème : une liaison courte dotée d’un émetteur puissant peut saturer le récepteur et provoquer des erreurs, ce que corrige un atténuateur. L’essai à l’installation démontre que la liaison a été construite selon sa conception et établit une référence. Les essais périodiques détectent la dégradation lente due à la contamination, au déplacement ou au vieillissement, et ils distinguent une liaison défaillante d’un émetteur-récepteur défaillant en montrant où la lumière se perd.
La lumière qui se propage dans une fibre de verre perd un peu de puissance en chemin. La diffusion dans le verre, l’absorption par les impuretés et les microcourbures prélèvent chacune leur part, et la perte s’accumule avec la distance. Les connecteurs perdent de la lumière à cause de petits désalignements, d’espaces, de contamination et de différences entre les fibres jointes, et les épissures en perdent à cause de décalages de cœur et d’une fusion imparfaite. La perte se mesure en décibels, une comparaison logarithmique entre la puissance entrante et la puissance sortante, de sorte que les pertes des éléments individuels s’additionnent simplement. Une liaison possède un bilan de pertes : l’écart entre la puissance que l’émetteur peut injecter et la puissance minimale dont le récepteur a besoin, moins une marge de sécurité. La perte totale mesurée, soit la somme de celles de la fibre, des connecteurs et des épissures, doit laisser la puissance reçue dans la fenêtre acceptée par le récepteur. Comme la perte dépend de la longueur d’onde, l’essai se fait aux longueurs d’onde qu’utilise la liaison, et comme la perte d’un connecteur peut varier selon le sens, les lectures sont prises des deux extrémités. Les lectures de puissance n’ont de sens que par rapport à une référence; la source et le puissance-mètre sont donc d’abord référencés ensemble au moyen de cordons d’essai.
La liaison est mise hors service et les fibres sont identifiées et étiquetées aux deux extrémités. Les faces des connecteurs sont inspectées au grossissement et nettoyées, car la contamination est la cause la plus courante de mauvais résultats et peut même endommager le connecteur. Une source lumineuse stabilisée et un puissance-mètre optique, tous deux étalonnés et adaptés au type de fibre et à la longueur d’onde, sont installés avec des cordons de référence. On relie d’abord directement la source et l’appareil de mesure par les cordons pour fixer la référence, puis on raccorde les cordons à la liaison sans modifier le côté de la source, de sorte que l’appareil lise uniquement la perte de la liaison. La perte par atténuation du câble est mesurée à la longueur d’onde indiquée et divisée par la longueur pour obtenir la valeur par unité. La perte des connecteurs et des épissures est mesurée des deux extrémités, souvent à l’aide d’une trace de réflectomètre ou d’une mesure bidirectionnelle de puissance, de sorte que chaque terminaison soit vue depuis le côté rapproché. Ensuite, l’équipement réel étant raccordé par ses propres cordons, la puissance optique est relevée aux ports d’émission et de réception des deux appareils, ce qui fournit quatre valeurs qui encadrent le bilan optique. Les données publiées par les fabricants du câble, des connecteurs et des appareils d’extrémité sont inscrites à côté des valeurs mesurées. La température, l’humidité et les instruments utilisés, avec leurs dates d’échéance d’étalonnage, sont consignées avec les résultats.
Le relevé indique l’identité de la liaison, le type de fibre et la longueur d’onde utilisée, la perte mesurée du câble, la perte mesurée aux connecteurs et aux épissures depuis chaque extrémité, ainsi que la puissance d’émission et de réception aux appareils local et distant. Il énumère la source et le puissance-mètre employés avec leur état d’étalonnage, la méthode de référence et les cordons d’essai, les conditions ambiantes et les données publiées par le fabricant d’après lesquelles chaque lecture a été jugée. L’état tel que trouvé est noté, y compris les connecteurs nettoyés ou refaits et toute correction apportée. Conservés ainsi, les résultats forment une référence à laquelle on peut comparer les essais ultérieurs, ce qui constitue la principale valeur du relevé pour l’entretien.
Les lectures optiques se jugent par rapport au bilan de pertes de la liaison et à la plage du récepteur de l’équipement, et cette page ne donne aucune limite numérique. Les critères prennent plusieurs formes. La perte totale de la liaison doit laisser la puissance reçue dans la fenêtre acceptée par les appareils d’extrémité, avec la marge de sécurité qu’exige la conception. L’atténuation du câble est comparée à la valeur publiée par le fabricant pour la fibre à la longueur d’onde d’essai. Les pertes des connecteurs et des épissures sont comparées aux données du fabricant et entre elles, et une terminaison bien pire que ses voisines est traitée comme un défaut. Les lectures prises des extrémités opposées sont comparées, et un grand écart laisse soupçonner un problème de connecteur ou d’épissure. La puissance d’émission et de réception est comparée aux fiches techniques des appareils, et les tendances par rapport à la référence comptent même quand les lectures sont encore acceptables. Les éléments de réception et d’entretien des câbles à fibre optique figurent dans ANSI/NETA ATS-2025 et ANSI/NETA MTS-2023. Pour les valeurs, servez-vous de vos exemplaires sous licence, des données des fabricants et de la conception du projet.
À la réception, toute la liaison est caractérisée et les lectures deviennent la référence; le travail se fait donc avec soin, avec des raccords propres et inspectés et une référence consignée. À l’entretien, la question clé est le changement depuis la référence, de sorte que la même méthode, la même longueur d’onde et les mêmes cordons sont utilisés chaque fois. La fibre monomode et la fibre multimode diffèrent par les sources employées, par l’effet des conditions d’injection sur les lectures multimodes et par les longueurs d’onde vérifiées. Les longues liaisons à travers la cour d’un poste ou entre des sites comportent une plus grande part de perte dans la fibre, alors que les liaisons courtes à l’intérieur d’un bâtiment sont dominées par les connecteurs. Les liaisons dotées d’amplificateurs optiques, de diviseurs ou de multiplexeurs exigent des bilans établis à partir de leurs propres données. Les cordons de raccordement et les émetteurs-récepteurs sont des coupables fréquents lorsqu’une liaison vérifiée tombe en panne en service, et l’essai est donc repris avec l’équipement réel. Dans tous les cas, la méthode suit les instructions des fabricants et la norme applicable.
Les catégories d’équipement et les articles de norme qui exigent cet essai, et les formulaires de UltraDb qui le comportent.
L’essai d’atténuation avec une source et un puissance-mètre mesure la perte totale de la liaison, soit ce que le récepteur perçoit en fin de compte. Le réflectomètre optique temporel montre la perte et les réflexions sur la longueur et localise les défauts, les épissures et les connecteurs. Les deux se complètent, et les travaux de réception comprennent couramment les deux.
La poussière, l’huile et les films sur la face d’un connecteur ajoutent de la perte, causent des réflexions et peuvent rayer le verre lors de l’accouplement. La plupart des mauvais résultats et bien des pannes en service viennent de la contamination; l’inspection au grossissement et le nettoyage adéquat précèdent donc toute mesure.
La perte d’un connecteur ou d’une épissure peut varier selon le sens, à cause de petites différences entre les deux fibres jointes. Mesurer des deux extrémités montre chaque terminaison telle qu’elle se comporte réellement et évite un résultat trompeur obtenu dans un seul sens.
Un récepteur a une limite supérieure en plus de sa limite inférieure. Une liaison courte avec un émetteur puissant peut le saturer et causer des erreurs même si beaucoup de lumière arrive. Le remède habituel est un atténuateur fixe, choisi d’après la fiche technique de l’équipement et validé par une nouvelle lecture de puissance.
UltraDb renvoie aux normes ASTM, ANSI, IEEE, NETA, NFPA, NEMA, FAA, TIA et IEC de façon descriptive, afin d’identifier les méthodes publiées à partir desquelles ses formulaires sont créés. UltraDb et Verlecta ne sont ni affiliés, ni cautionnés, ni certifiés, ni autorisés par NETA, ASTM, ANSI, IEEE, NFPA, NEMA, FAA, TIA, IEC ou Megger. Les noms des normes et les numéros de section sont la propriété de leurs organisations respectives. Effectuez toujours les essais selon l’édition que précise votre contrat. Lorsqu’une norme est vendue par la boutique en ligne d’ANSI, Verlecta peut toucher une commission sur un achat effectué par notre lien, sans frais supplémentaires pour vous. Une commission ne décide jamais des normes que nous citons ni de la façon dont un formulaire est construit.