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Cable Systems Notions de base sur la fibre optique LANscape Installer Training

Cable Systems Notions de base sur la fibre optique LANscape Installer Training Théorie et Principes de la Fibre Optique • Consignes de sécurité • Anatomie d’une fibre optique • Types des fibres optiques 2 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 • Principe de fonctionnement • Paramètres de performance d’un système optique – Longueur d’onde, Atténuation et Dispersion. • Émetteurs optiques Précautions de Sécurité • Si l’une des consignes de sécurité recommandées par Corning est en conflit avec les procédures de sécurité de votre entreprise, alors ces dernières devraient avoir la priorité. • La sécurité des produits chimiques – L'alcool isopropylique est inflammable à 12,2 °C et peut causer de l'irritation aux yeux en cas de contact. – En cas de contact avec les yeux, rincer les yeux avec de l'eau pendant au 3 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 – En cas de contact avec les yeux, rincer les yeux avec de l'eau pendant au moins 15 minutes • Précautions pendant la manipulation des Laser : – Les lasers utilisés dans les systèmes de l’information sont Invisible – On ne sent pas de douleur en y regardant directement. L’iris de l’œil ne se fermera pas involontairement comme en voyant une lumière brillante. Par conséquent, la rétine de l’œil peut être gravement endommagée. – En cas une exposition accidentelle des yeux à la lumière du laser est soupçonnée, se rendre immédiatement chez un médecin spécialiste! NE JAMAIS REGARDER DIRECTEMENT LE BOUT D’UNE FIBRE QUI PEUT ÊTRE COUPLÉE À UN LASER! Précautions de sécurité • La plupart des sources sont de faible puissance et sans grand risque • Les sources de lumière à haute puissance peuvent brûler la rétine avec de la lumière invisible 4 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 Sain Cornée endommagée Rétine endommagée Nouvelle Classification des Lasers; IEC 60825 • Les lasers sont définis en termes d’exposition maximale admissible (MPE) • La classification d’un laser est fonction de: – La puissance (pulsée or continue) – La cohérence du faisceau – La longueur d’onde – L’enceinte de sécurité autour du faisceau • Plus de détails dans les transparents de référence 5 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 Class Description de l’émission Problèmes de sécurité Exemples de sources Classe 2 Émet de la lumière entre 400-700nm (visible). < 1mW (Continue) La réaction du clignotement empêche normalement les dommages. Beaucoup de pointeur laser Système de continuité (CTS) de l’outil UniCam™ Classe 2M Émet de la lumière entre 400-700nm (visible) La réaction du clignotement empêche normalement les dommages mais risques si vue à travers une loupe optique. Rifle site Pointeur laser Classe 3B 315 - 1400nm <500mW (continue) 400-700nm <30mJ (pulsée) Peut endommager les yeux si on la regarde directement ou si la lumière est réfléchie Faible probabilité de causer un incendie. Lasers Industriels, Militaires et Médicaux. Nécessité d’un mécanisme de verrouillage Classe 4 > 500mW Peut brûler la peau et endommager les yeux. Peut enflammer certains matériaux. Lasers Industriels, Militaires et Médicaux. Nécessité d’un mécanisme de verrouillage Précautions pendant la manipulation de fibres • Les fibres de verre coupées sont pointues et peuvent percer la peau facilement. • Recueillez et regroupez tous les morceaux de fibres de sorte qu'elles ne causent pas de problèmes plus tard. • Utilisez des pinces pour recueillir les bouts des fibres et placez-les sur une boucle de ruban ou dans une bouteille en plastique. S’en débarrasser de façon appropriée. • Portez des gants en dénudant les câbles. 6 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 • Portez des gants en dénudant les câbles. Précautions pendant la manipulation des câbles • Les câbles à fibre optique sont sensibles à la traction excessive, aux courbures et aux forces d‘écrasement • Ne jamais plier un câble au delà du rayon de courbure minimum recommandé. • Ne pas appliquer sur le câble un effort de traction supérieur 7 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 • Ne pas appliquer sur le câble un effort de traction supérieur à celui spécifié. • Câbles écrasés, tordus ou étirés peuvent être endommagés et doivent être remplacés. Règle générale – Rayon de courbure minimum Pendant l’installation > 15 x Diamètre extérieur du câble Décontracté > 10 x Diamètre extérieur du câble Fibre contre Cuivre • La fibre optique transmet beaucoup plus d’information sur distances beaucoup plus longues – La fibre fournit 1000x plus de bande passante sur distances 100x supérieures • Les câbles à fibre optique sont plus petits et plus légers 8 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 Media Distance sans répétiteur Bande passante Canaux vocaux (par paire de Cu ou par fibre) Poids du câble (typ.) Diamètre du câble (typ.) Copper 2.5km 1.544Mbps (T-1) 24 5200kg/km (400 paires) 60mm (400 paires) Fibre 100+ km 2.5 Gbps + (OC-48) 32.000 + 130kg/km (24 fibres) 11.6mm (24 fibres) petits et plus légers – Câble à fibre optique sont moins que 1% en taille et poids que câbles en cuivre avec la même bande passante Anatomie d’une fibre optique • Core (Cœur): transporte la lumière • Cladding (Manteau): maintient la lumière dans le cœur Monomode Multimode 9 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 dans le cœur • Coating (Revêtement primaire): protège le cœur et la manteau • Le cœur ne peut pas être séparé du manteau! Multimode Types des fibres optiques Multimode: Il permet à plusieurs modes (rayons) de voyager le long du cœur 10 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 Monomode (Single-mode): il permet à un seul mode (rayon) de voyager le long du cœur voyager le long du cœur Principe de fonctionnement – Indice de Réfraction Vitesse de la lumière dans un matériel Vitesse de la lumière dans le vide Indice de Réfraction (n) = Milieu Indice de Réfraction Vide 1.0 11 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 L’indice de réfraction est représenté par la lettre (n). Vitesse de la lumière = 299.792.458 m/s. Vide 1.0 Air 1.0003 Eau 1.33 Gaine 1.46 Cœur 1.48 Principe de fonctionnement - Reflection vs. Refraction Si Angle Incident < Angle Critique Réfraction nair = 1.0003 sin θcritique= (nair/neau) 12 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 Si Angle Incident > Angle Critique Réflexion Réfraction nair = 1.0003 neau = 1.33 Angle Incident θ Réflexion Interne Totale • Si (ncœur > ngaine) ET Si l’angle critique n’est pas dépassé: – Une Réflexion Interne Totale se passe! • sin θcritique = (ngaine/ncœur) 13 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 Paramètres de performance d’un système optique • Les sources optiques transmettent la lumière à travers la fibre à longueurs d'onde différentes • Pendant que la lumière voyage le long de la fibre, une 14 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 • Pendant que la lumière voyage le long de la fibre, une atténuation se produit • Pendant que la lumière voyage le long de la fibre, une dispersion se produit affectant ainsi la bande passante Paramètres de performance d’un système optique: Longueur d’Onde Longueur d’Onde est une caractéristique de la lumière émise par la source et mesurée en nanomètres (nm) 15 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 nanomètres (nm) Longueurs d’Onde Typiques des Systèmes de l’Information • 850 nm (MM) • 1300 nm(MM) • 1310 nm(SM) • 1550 nm(SM) Paramètres de performance d’un système optique: Atténuation - Définition • l’Atténuation est mesurée en decibels (dB) 16 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 decibel (dB) = -10 log (Pout/Pin). Pout = Puissance Reçue Pin = Puissance Émise Causes d’Atténuation Atténuation - mesure de perte de puissance optique. Deux Causes d’Atténuation 17 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 1. Intrinsèque 2. Extrinsèque - Absorption - Diffusion - Macro-courbure - Micro-courbure Courbe d’atténuation spectrale “Domaines d’opération” Water 18 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 850 1300/ 1310 1550 MM SM Water Peak 1383 nm Atténuation Intrinsèque – Absorption et Diffusion Absorption – des impuretés naturelles dans le verre absorbent l’énergie lumineuse. 19 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 Diffusion les rayons lumineux interagissent avec le verre au niveau atomique et se dispersent dans de multiples directions dont la plupart échappe du manteau. Atténuation Extrinsèque • Macro-courbure – La perte est due à courbures macroscopiques induites de l’extérieur. Les nouvelles fibres Corning ClearCurve® sont résistant Les nouvelles fibres Corning ClearCurve® sont résistant 20 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 ClearCurve sont résistant aux macro-courbures grâce à des barrières entre Cœur et Manteau - ClearCurve® Monomode - ClearCurve® Multimode (voir pages de référence pour plus de détails) ClearCurve sont résistant aux macro-courbures grâce à des barrières entre Cœur et Manteau - ClearCurve® Monomode - ClearCurve® Multimode (voir pages de référence pour plus de détails) Atténuation Extrinsèque • Micro-courbure – Pertes dues à des distorsions « microscopiques » – Petite courbure affectant la fibre; p.ex. attaches- câbles trop serrées 21 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 Paramètres de performance d’un système optique: Dispersion La dispersion est l’étalement temporel des impulsions lumineuses lors la propagation le long d‘une fibre. 22 Cable Systems © Corning Incorporated 2012 La bande passante est définie comme la quantité d'informations (nombre d’impulsions par seconde) uploads/Industriel/ 01-theorie-de-la-fibre-optique-janvier-2015.pdf