Comprendre la perte optique : de quoi s'agit-il et comment la calculer

Comment calculer les pertes optiques ?

Pour détecter si la liaison fonctionne correctement, il convient d'effectuer le calcul suivant.

Calcul pour les pertes optiques

C'est souvent le cas pour calculer la perte maximale du signal sur une liaison lors de l'installation d'un câble optique. Tout d'abord, il faut connaître la formule de perte optique:

La perte totale de liaison = atténuation du câble + perte de connecteur + perte d'épissure

Atténuation du câble (dB) = Coefficient maximal d'atténuation du câble (dB/km) × Longueur (km)

Perte de connexion (dB) = Nombre de paires de connecteurs × Tolérance de perte de connexion (dB)

Perte d'épissure (dB) = Nombre d‘épissures × Tolérance de perte d'épissure (dB)

Comme le montrent ces formules, la perte totale est la somme maximale des variables les plus défavorables au sein d'un segment de fibre. Il convient de noter que la perte totale calculée de cette manière n'est qu'une estimation qui suppose les valeurs possibles des pertes des composants, de sorte que la perte réelle pourrait être plus ou moins élevée en fonction de divers facteurs.

Prenons un cas pratique comme exemple pour démontrer les étapes de calcul. Un câble à fibre optique monomode a été installé entre deux bâtiments, sur une distance de 10 km et une longueur d'onde optique de 1311 nm. Le câble possède 2 paires de connecteurs ST et 1 épissure.

Figure 1 : Calcul de la perte de liaison sur Monomode de 10 km

• Calculer la perte d'atténuation du câble à fibres optiques. Selon le tableau ci-dessus, l'atténuation optique du câble Monomode avec une longueur d‘onde de 1310nm est de 0,5dB/km, donc l'atténuation totale du câble est de 0,5dB/km × 10km = 5dB.

• Calculer la perte totale du connecteur. Utilisez la perte maximale TIA/EIA par paire comme 0,75 et la perte totale du connecteur est de 0,75dB × 2 =1,5dB. Dans le calcul pratique, la perte de connexion réelle peut se référer à la valeur figurant dans les spécifications des câbles à fibres optiques indiquées par les fournisseurs.

• Calculez la perte totale de l'épissure. Utilisez la perte maximale du TIA/EIA comme 0,3 par épissure et la perte totale de l'épissure est de 0,3dB × 1=0,3dB.

• Calculer la perte des autres composants s'il existe des composants supplémentaires tels que les atténuateurs.

• Ajoutez la perte de câble, la perte de connecteur et la perte d'épissure et vous obtenez la perte de liaison totale. La perte totale pour ce lien est de 5dB + 1,5dB + 0,3dB = 6,8dB.

Notez que les estimations ne sont que des hypothèses, le moyen le plus simple et le plus précis est d'utiliser la trace OTDR d'un lien existant.

Calculer le budget de la puissance

En quoi la valeur de cette perte de liaison est-elle importante pour l'ensemble de la transmission ? Nous devons mentionner ici un autre terme étroitement lié - le budget de la puissance. Ceci est utilisé pour la comparaison avec la perte totale calculée afin de s'assurer que la station de câblage est correctement installée. La liaison ne fonctionnera normalement que lorsque la perte de la liaison est comprise dans le budget des pertes. Le bilan énergétique (PB) est calculé comme le résultat de la différence entre la sensibilité du récepteur (PR) et la sortie de l'émetteur dans la fibre (PT). La formule de calcul est PB = PT - PR. Supposons que la puissance de sortie moyenne de l'émetteur soit de -15dBm, que la sensibilité du récepteur soit de -28dBm, le budget de puissance sera de -15dB - (-28dB) = 13dB.

Calcul de la marge de puissance

Après avoir calculé la perte de liaison et le budget de puissance, vous pouvez calculer la marge de puissance, qui est également appelée marge de sécurité. Il représente la quantité de puissance disponible après avoir soustrait la perte de liaison du budget de la puissance. La formule est PM = PB - LL.

Figure 2 : Budget de puissance, perte de liaison et marge de puissance

Prenons l'exemple du câble Monomode de 10 km, le budget d'alimentation est de 13 dB et la perte de liaison est de 6,8 dB, donc le budget de sécurité est de 13 dB - 6,8 dB = 6,2 dB. La valeur supérieure à zéro indique que la liaison dispose d'une puissance suffisante pour la transmission.