Base de connaissances · Qu'est-ce que c'est sur la trace
L'épissure qui semble apporter un gain : d'où vient le signe moins et pourquoi la mesure en sens inverse le corrige
Une épissure ne peut pas ajouter de lumière, et pourtant un OTDR y affiche parfois une perte négative. L'appareil fonctionne bien et l'épissure a été faite correctement : c'est l'aspect d'une jonction entre deux fibres de coefficients de rétrodiffusion différents.
Le signe moins renseigne aussi sur toute la fibre : si une jonction est lue avec une erreur dans un sens, alors toutes les autres jonctions de cette fibre sont mesurées avec une erreur elles aussi, simplement pas assez grande pour inverser le signe.
Par Ilya (ingénieur, 6 ans dans la fibre optique) ·
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À quoi cela ressemble sur une vraie trace
Ci-dessous, une trace de démonstration fournie avec les logiciels EXFO, ouverte dans notre visionneuse : trois épissures espacées d'une dizaine de kilomètres, à 1310 nm. Sur deux d'entre elles, la courbe monte d'une marche, et le tableau indique leur perte : −0,305 dB et −0,205 dB.
Rien dans la ligne ne peut ajouter de lumière, chacune de ces valeurs est donc une perte plus une erreur affectée d'un signe.
Ce que l'OTDR mesure réellement
L'épissure elle-même lui est invisible ; ce qu'il voit, c'est le niveau de lumière que la fibre renvoie, avant la jonction et après.
La rétrodiffusion est une propriété de la fibre
La quantité de lumière qu'une fibre renvoie vers l'appareil dépend de la fibre elle-même : de son cœur, de son ouverture numérique, de son lot. Deux longueurs issues de tourets différents renvoient des quantités différentes, même de part et d'autre d'une épissure parfaite.
L'appareil calcule une différence de niveaux
La perte de la jonction est la différence entre le niveau avant et le niveau après. Si la fibre après la jonction renvoie plus que la fibre avant, la différence sort dans l'autre sens, et la trace montre une marche vers le haut. Aucune énergie n'a été ajoutée : ce qui a changé, c'est la part revenue.
L'erreur change de signe avec le sens de mesure
Branchez-vous à l'autre extrémité, et le même écart de rétrodiffusion entre dans la mesure avec le signe opposé. C'est pourquoi une jonction se mesure des deux extrémités et qu'on en prend la moyenne : l'écart s'annule et il reste la perte réelle de la jonction.
Pourquoi la moyenne, et pourquoi exactement la moyenne
Notons S la perte réelle de la jonction et ΔK l'écart de rétrodiffusion entre les deux fibres. D'une extrémité, l'appareil lit S + ΔK ; de l'autre, S − ΔK. Additionnez les deux et divisez par deux, et ΔK disparaît : il reste S. L'annulation est exacte, sans aucune approximation, à condition que les deux mesures portent sur la même jonction.
Une valeur unidirectionnelle est incomplète même là où aucun signe moins n'apparaît. À chaque jonction, elle est surestimée à une extrémité d'exactement ce dont elle est sous-estimée à l'autre. Le signe moins apparaît là où ΔK est devenu plus grand que la perte et a inversé le signe.
C'est pourquoi, en recette, les épissures sont vérifiées des deux extrémités même quand la perte totale de la liaison est conforme. Une mesure unidirectionnelle répond à « que coûte la traversée de la liaison dans ce sens » ; une mesure bidirectionnelle répond à « que vaut cette épissure ».
Ce qu'il faut faire
- N'acceptez ni ne refusez l'épissure sur cette valeur. La perte unidirectionnelle d'une jonction entre fibres différentes est fausse dans les deux sens : trop faible d'une extrémité, trop forte de l'autre.
- Mesurez la même fibre depuis l'extrémité éloignée, à la même longueur d'onde.
- Prenez la moyenne des deux valeurs pour chaque épissure. L'erreur de rétrodiffusion y entre avec des signes opposés et s'annule.
- Si une seule extrémité est accessible, indiquez-le dans le rapport et jugez la liaison sur sa perte totale : sur toute la ligne, l'erreur d'une jonction se voit à peine.
Comment le faire ici
Ouvrez les deux traces, celle du sens direct et celle du sens inverse, dans l'espace de travail et cliquez sur Choisir la trace en sens inverse. Des fichiers .sor séparés n'enregistrent pas le sens de mesure, c'est donc à vous de dire laquelle des deux est la trace en sens inverse. Vient ensuite un tableau commun où chaque jonction porte sa propre valeur, la valeur en sens inverse et la moyenne des deux.
Sur cette paire, les deux gains se révèlent être des épissures ordinaires : −0,305 dB dans un sens et 0,408 dB dans l'autre donnent une moyenne de 0,0515 dB, et −0,205 avec 0,598 donnent 0,1965 dB. La troisième épissure indique 0,2 dB des deux extrémités : c'est l'aspect d'une jonction entre deux fibres identiques.
En dehors du tableau, la courbe en sens inverse peut être posée sur le graphique avec Trace en sens inverse : elle est tracée en miroir, ses mètres se lisent donc depuis l'extrémité éloignée, et elle est alignée au curseur A. La valeur de cet alignement est écrite dans la légende ; sans elle, on pourrait lire sur la courbe un niveau qui n'existe pas.
Nous vérifions aussi ce qui gêne l'appariement : si les deux côtés ont été calculés avec des indices de réfraction différents, leurs distances sont dans des systèmes différents, et nous le disons avant que vous ne commenciez à faire correspondre les numéros de boîtes. De même pour un coefficient de rétrodiffusion différent : cet écart est précisément ce que la moyenne supprime. Et là où l'appareil n'a enregistré aucune perte sur l'un des côtés, il n'y a pas de moyenne du tout, car la moitié d'un seul côté n'est pas une moyenne mais la même valeur unidirectionnelle divisée par deux.
Avec une seule trace, le tableau garde le signe moins et n'affiche pas de moyenne, parce que nous ne devinons pas la valeur en sens inverse. Le logiciel ne décide pas non plus si l'épissure est conforme. Le seuil, c'est vous qui le fixez.
Un événement enregistré par un seul bout
Une jonction peut figurer dans le tableau d'un bout et manquer dans celui de l'autre. Ci-dessous, une paire du jeu d'exemples EXFO : une fibre mesurée depuis les deux bouts à 1310 nm, avec une bobine d'amorce à chaque bout. Depuis le bout B, l'épissure à 5,67 km se lit 0,153 dB. L'appareil du bout A n'y a noté aucune ligne.
La colonne Enregistré par indique quel bout a noté la ligne. La moitié manquante, nous la mesurons au même endroit sur l'autre courbe, ici 0,018 dB, et nous l'imprimons dans notre propre couleur. La moyenne des deux est de 0,0855 dB. C'est de nouveau le cas de la première section : l'écart de rétrodiffusion s'est ajouté à la perte depuis un bout et s'en est retranché depuis l'autre.
À lire ensuite
La moyenne ne corrige qu'un écart de rétrodiffusion. Des réglages d'acquisition différents, des largeurs d'impulsion différentes ou des indices de réfraction différents entre les deux côtés produisent un écart que la moyenne cachera sans le supprimer.