Explication de la zone morte OTDR : Comment éliminer les effets ?

OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) est l'un des testeurs de fibres optiques les plus polyvalents et les plus utilisés pour certifier les performances des nouvelles liaisons par fibres optiques et détecter les problèmes des liaisons existantes. En tant qu'une des spécifications clés du OTDR, la zone morte OTDR est à signaler pour améliorer les performances des tests de liens.

Qu'est-ce que la zone morte OTDR ?

La zone morte de l'OTDR fait référence à la distance (ou au temps) où l'OTDR ne peut pas détecter ou localiser précisément un événement ou un élément sur la liaison en fibre. Ceci est toujours visible au tout début d'une séquence ou lors de tout autre événement à forte réflectance OTDR.

La zone morte OTDR est causée par une réflexion de Fresnel (principalement causée par un espace d'air au niveau de la connexion OTDR) et le temps de récupération subséquent du détecteur OTDR. Lorsqu'une forte réflexion se produit, la puissance reçue par la photodiode peut être plus de 4 000 fois supérieure à la puissance rétrodiffusée, ce qui provoque la saturation du détecteur à l'intérieur du OTDR avec la lumière réfléchie. Il a donc besoin de temps pour se rétablir après sa saturation. Pendant le temps de récupération, il ne peut pas détecter avec précision le signal rétrodiffusé, ce qui entraîne une zone morte correspondante sur la trace OTDR. Cela ressemble à la situation où vos yeux doivent se remettre après avoir regardé le soleil brillant ou le flash d'un appareil photo. En général, plus la réflectance est élevée, plus la zone morte est longue. La zone morte OTDR est également influencée par la largeur de l'impulsion. Une plus grande largeur d'impulsion peut augmenter la gamme dynamique, ce qui se traduit par une zone morte plus longue.

Types de zones mortes OTDR

La zone morte OTDR peut être divisée en zone morte d'événement et zone morte d'atténuation.

Zone morte d'événement

La zone morte d'événement ( EDZ ) est la distance minimale entre le début d'un événement réfléchissant et le point où un événement réfléchissant consécutif peut être détecté. Selon la définition de Telcordia, la zone morte d'un événement est définie comme la distance entre deux curseurs réglés à 1,5 dB en dessous d'un pic de réflexion. Dans les OTDR monomodes, la valeur EDZ peut être aussi basse que 1 mètre environ. Pour les instruments multimodes, le ZDE le plus court est d'environ 20 cm. L'objectif de la spécification EDZ est de fournir une indication de la distance après un connecteur où une mesure précise de la longueur peut être effectuée.

La zone morte la plus courte possible permet OTDR de détecter des événements rapprochés dans le lien. Par exemple, le test des fibres dans les réseaux de locaux (en particulier dans les centres de données) nécessite un OTDR avec des zones mortes d'événements courtes car les câbles de raccordement de la liaison par fibre sont souvent très courts. Si les zones mortes sont trop longues, certains connecteurs peuvent être négligés et ne seront pas identifiés par les techniciens, ce qui rend plus difficile la localisation d'un problème potentiel.

Zone morte d'atténuation

La zone morte d'atténuation (ADZ) est la distance minimale après laquelle un événement non réfléchissant consécutif (par exemple, une épissure) peut être détecté et mesuré. Selon la définition de Telcordia, ADZ est défini comme la distance entre le côté montant de l'impulsion et la déviation de 0,5 dB d'une ligne droite adaptée au niveau de rétrodiffusion. Le niveau de rétrodiffusion est la ligne inclinée sur la trace qui fournit la valeur d'atténuation de la fibre. Ainsi, la spécification de la zone morte d'atténuation est toujours plus grande que la spécification de la zone morte d'événement.

De courtes zones mortes d'atténuation permettent au OTDR non seulement de détecter un événement consécutif mais aussi de restituer la perte d'événements rapprochés. Par exemple, la perte d'un câble de raccordement court au sein d'un réseau peut désormais être identifiée, ce qui permet aux techniciens d'avoir une idée précise des caractéristiques du lien.

La figure suivante illustre clairement un événement d'épissure de fusion suivant un événement de paire de connecteurs. La première se situe dans la ADZ, et la seconde en dehors du périmètre du ADZ.

Note : En général, pour éviter les problèmes causés par la zone morte OTDR, un câble de longueur suffisante est toujours utilisé lors du test des câbles, ce qui permet au signal OTDR de se stabiliser après l'envoi de l'impulsion de test dans la fibre afin que les utilisateurs puissent analyser le départ du câble qu'ils testent.

Comment réduire les zones mortes pour obtenir de meilleures performances OTDR ?

Il y a toujours au moins une zone morte dans chaque fibre - où celle-ci est connectée à au OTDR. L'existence de zones mortes est un inconvénient important pour le OTDR, en particulier dans les applications à courte distance avec un grand nombre de composants en fibre optique. Il est donc important de minimiser les effets des zones mortes dans la mesure du possible.

Comme mentionné ci-dessus, les zones mortes OTDR peuvent être réduites en utilisant une largeur d'impulsion plus faible, mais cela diminuera la gamme dynamique. Il est donc important de sélectionner la bonne largeur d'impulsion pour le lien testé lors de la caractérisation d'un réseau ou d'une fibre. En général, une faible largeur d'impulsion, une zone morte courte et une faible puissance sont utilisées pour les tests et le dépannage des fibres afin de tester les liaisons courtes lorsque les événements sont peu espacés, tandis qu'une grande largeur d'impulsion, une zone morte longue et une puissance élevée sont utilisées pour les tests et les communications par fibre longue distance afin d'atteindre de plus grandes distances pour les réseaux plus étendus ou à pertes élevées. Un module de démarrage OTDR peut également être utilisé pour réduire les zones mortes.

Conclusion

En fonction des éléments mentionnés ci-dessus, il est nécessaire que les utilisateurs choisissent les configurations appropriées pour obtenir les performances OTDR maximales en fonction de la valeur des zones mortes OTDR. Cependant, des OTDR de différentes marques sont conçus avec des paramètres de zone morte minimums différents puisque les fabricants utilisent des conditions de test différentes pour mesurer les zones mortes. Dans ces circonstances, il est préférable de choisir des OTDR de grandes marques ou entreprises.