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  3. Tests et mesures dans les centres de données
Extrait - Les centres de données Notions fondamentales (normes, fibres optiques, connectique, émetteurs-récepteurs, protocoles...)
Extraits du livre
Les centres de données Notions fondamentales (normes, fibres optiques, connectique, émetteurs-récepteurs, protocoles...)
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Tests et mesures dans les centres de données

Que mesurer et comment mesurer  ?

1. Que mesurer ?

Divers points sont à prendre en considération, comme la connectique, la continuité des liaisons, les pertes encourues, le suivi du budget optique et de la puissance optique, etc.

Lien ou canal

Le lien va d’un panneau de brassage à un autre panneau en incluant les connecteurs aux extrémités. Le canal va d’un équipement à un autre en excluant les connecteurs d’extrémité.

images/Ch14_01.png

Connectique optique

À l’interface de connexion entre deux fibres optiques, une vérification s’impose : le signal lumineux passe-t-il bien d’une fibre à l’autre ? Et ceci, sans perte ni rétrodiffusion trop importantes ? Ces questions pourraient sembler puériles, mais les techniciens aguerris savent que la propreté des faces des fibres peut parfois laisser à désirer (cf. chapitre Propreté des faces optiques). Des impuretés sur les faces des fibres, et c’est une liaison qui peut "tomber", sans compter des dommages pouvant intervenir sur les équipements !

Continuité de la fibre

Ce test de continuité de transmission du signal lumineux est très simple et permet, d’une part, de s’assurer que la fibre optique n’est pas coupée ou n’a pas subi une très forte contrainte de type macrocourbure, et d’autre part, de savoir si le bon câble, le bon cordon ou la bonne jarretière optique sont bien connectés aux bons ports sur le panneau de brassage ou sur les équipements.

Pour des liaisons relativement courtes, inférieures à...

Outils de test et de mesure optiques légers

1. Localisateur visuel de défaut - VFL

Pour tester la simple continuité d’une fibre ou d’un cordon, il suffit d’un stylo optique appelé localisateur visuel de défaut (Visual Fault Locator - VFL).

C’est un équipement très léger, sous la forme d’un stylo, doté d’un laser à lumière rouge permettant de savoir si le signal lumineux peut se propager le long de la fibre, et ce jusqu’à 5 km de distance. Il est essentiellement utilisé pour les jarretières, les cordons optiques ou de courtes sections de fibres.

Pour les centres de données, il existe un localisateur visuel de défaut pour les rubans de 12 fibres optiques jusqu’à 1 km.

Au-delà des 5 km, l’utilisation d’un réflectomètre optique temporel est nécessaire. 

images/Ch14_03.png

Deux localisateurs visuels de défaut pour une fibre (à gauche) et pour un ruban de 12 fibres (à droite)

2. Identificateur de fibre optique - OFI

L’identification d’une fibre optique peut se faire avec un identificateur de fibre optique (Optical Fiber Identifier - OFI).

C’est un équipement léger qui permet d’identifier une fibre optique unimodale en détectant le signal lumineux via une macrocourbure. Ainsi, le contrôle est non intrusif...

Réflectométrie optique

1. Réflectomètre optique temporel - OTDR

Un réflectomètre optique temporel (Optical Time Domain Reflectometer - OTDR) est un appareil qui sert à qualifier une liaison en fibres optiques selon la méthode de réflectométrie optique temporelle. C’est une méthode de mesure des divers événements importants existant le long d’une liaison en fibres optiques, comme l’affaiblissement linéique, des pertes d’insertion dues aux fiches optiques, des pertes dues à des coupleurs optiques, des coupures de fibres, etc.

images/Ch14_09.png

Réflectomètre optique temporel

2. Quelques caractéristiques

Parmi les nombreuses caractéristiques propres aux OTDR, on peut citer :

  • La dynamique de mesure, qui détermine la longueur maximale de fibre optique pouvant être analysée. Elle dépend de la largeur d’impulsion émise par le faisceau du laser.

  • La linéarité, qui est la constance de la dynamique tout au long de la ligne contrôlée.

  • La résolution spatiale, aussi appelée pouvoir séparateur qui est l’aptitude d’un réflectomètre à identifier deux défauts proches l’un de l’autre.

  • La zone morte d’atténuation ou d’affaiblissement (Attenuation Dead Zone - ADZ) qui permet de caractériser les liaisons...

Équipements d’analyses diverses

Des défis continuels s’invitent dans le domaine des tests et mesures des transmissions des données sur des réseaux de communication en fibres optiques : avec le déploiement des modes de modulation des signaux, comme PAM-4, DP-QPSK et 16-QAM, les évolutions des débits des protocoles de transmission, comme les 400 Gbit/s et 800 Gbit/s, celles des protocoles et des bus d’interconnexion des interfaces comme PCIe ou des mémoires, etc.

Autant de défis qui sont synonymes de matériels et logiciels dont la technicité est en évolution constante. Quelques exemples…

1. Analyseur de spectre optique

L’analyseur de spectre optique (Optical Spectrum Analyser - OSA) est un type d’instrument de mesure utilisé pour connaître les fréquences, les amplitudes et autres informations d’un signal optique.

Ces analyseurs sont employés dans trois grands domaines : les réseaux en fibres optiques, lors de la mise en service, du suivi de l’évolution et du dépannage ; les centres de recherche et développement ; et les unités de production pour caractériser des composants optiques actifs et passifs, tels les filtres, coupleurs, multiplexeurs, amplificateurs…

Dans le domaine des réseaux et des centres de données, avec multiplexage dense par répartition en longueurs d’onde (DWDM), équipés de multiplexeurs d’insertion-extraction de longueurs d’onde reconfigurables (ROADM) et avec des formats de transmission...

Compléments : étalonnage et accréditation

La CEI a développé plusieurs normes concernant les étalonnages des photomètres, des réflectomètres, des analyseurs de spectre optique ainsi que pour l’accréditation des laboratoires de calibration.

1. ISO/IEC 61315 étalonnage des photomètres

Une norme concernant l’étalonnage des photomètres (power meter ou wattmètre) a été publiée par la CEI dès 1995. La version actuelle est le document normatif IEC 61315:2019 "Étalonnage des wattmètres à fibre optique".

La troisième édition parue en mars 2019 annule et remplace la deuxième édition de 2005 et elle est annoncée comme stable jusqu’en 2022.

Cette norme est applicable aux équipements qui mesurent la puissance rayonnante émise par des sources classiques du monde des communications par fibre optique. Ces sources comprennent les diodes laser, les diodes électroluminescentes (DEL) et les sources de type fibre. Cette norme définit l’étalonnage des wattmètres à effectuer par les laboratoires d’étalonnage ou par les fabricants de wattmètres.

Adresse Internet : https://webstore.iec.ch/publication/64898

2. ISO/IEC 61746-x étalonnage des réflectomètres

Deux normes de la CEI sont dédiées...