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ج ال ــــــــــج ج ةجال ـ وري ـهــجم ـــــــــ ــري ــــ زائ ةجادلمي ــــــ ج ـــــ يـج قراط ج ةجالش ج ـــــــج عج ــج بج ــيــة REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE وزارةجالت ــــعــ ميجال ـــ عل ـــــ ايلجوجالب ـــح ــــــ ي ـــــ مـــلــــ ثجالع Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique ــــــ عــــ ام ـــج ةجأ ب ـــــ وجبك ــــــ دج ــــاي ــقــ رجبل-ج جج ج تل ـــج مج ـــــ ســـ انج– Université Aboubakr Belkaid – Tlemcen – Faculté de TECHNOLOGIE MEMOIRE Présenté pour l’obtention du diplôme de MASTER En : Télécommunications Spécialité : Systèmes de Télécommunications Par : Mr BELDJILALI Khaled Mr KHELLADI Mohammed Sujet Soutenu publiquement, le 21 juin 2018, devant le jury composé de : Mr CHIKH BLED Mohammed El Kebir Professeur Univ.Tlemcen Président Mr SEDDIKI Omar Professeur Univ.Tlemcen Examinateur Mr KARIM Fethallah Maître de conférences Univ.Tlemcen Encadreur Etude pratique sur la maintenance des fibres optiques monomodes Année Universitaire 2017/2018 Dédicace Remerciement Sommaire Liste des figures et des tableaux Introduction Générale …………………………………………………………………………………………………………………… 1 CHAPITRE I: Généralités sur la fibre optique 1.Introduction ……………………………………………………………………………… ……………………………………………… 3 2.L’optique………………………………………………………………………………... ……………………………………………… 3 3.Définition et structure générale de la fibre optique …………………………….……………………………………………… 3 4.Classification des fibres optiques ……………………………………………………………………………………………… 5 5.Caractéristiques des fibres optiques …………………………………………………………………………………………… 6 5.1.Les effets linéaires ……………………………………………………………………………………………… 6 5.1.1.L'atténuation …………………………………………………..…………………………………………….. 6 *Pertes intrinsèques………………………………………………………………………………………………. 6 *Pertes extrinsèques………………………………………………………………………………………………. 6 5.1.2.Dispersion …………………………………………………..………………………………………………… 7 *Dispersion chromatique……………...…………………………………………………………………….……. 7 *Dispersion intermodale……………………………………………………………………………………….…. 8 *Dispersion de polarisation PMD…………………………………………………………………………………. 9 5.1.3.La bande passante …………………………………………………..……………………………………….. 9 *Bande modale……………...……………………………………………………………………………………. 10 *Bande chromatique……………………………………………………………………………………..…….…. 10 5.2.Les effets non linéaires ………………………………………………………………………………….……… 10 5.2.1.Les effets Raman et Brillouin ..………………………………..…………………………………………….. 10 5.2.2.L'effet Kerr …………………………………………………..……………………………………………… 11 6.Avatges et inconvénients des fibres optiques ………………….……………………………………………………………… 11 6.1.Les avantages …………………………………………………………………………………..……………… 11 6.2.Les inconvénients …………………………………………………………………………………..…………… 12 7.Les fenêtres utilisées dans les télécommunications optiques ………………….…………………….………………………… 12 *0,85 μm (première fenêtre optique)……………...……………...………………………………………………. 12 *1,31 μm (deuxième fenêtre optique)……………...……………...………………………………………………. 12 *1,55 μm (troisième fenêtre optique)……………...……………...………………………………………………. 12 8.Performances des fibres optiques …………………………………………………………..………………………………… 13 8.1.Atténuation optique ……………………………………………………………………………………………… 13 8.1.1.Définition ……………………………………………………...…………………………………………….. 13 8.1.2.Calcul de l'atténuation linéique ………………………………...…………………………………………….. 13 8.1.3.Causes de l'atténuation ………………………………...…………………..……………………………….. 14 8.1.3-a. Pertes dues aux raccordements …………………...…………………..……………………………….. 14 8.1.3-b. Pertes dues à la jonction air-verre-air …………………...…………………..………………………….. 15 8.2.Dispersion ………………………………………………………………….…………………………………… 16 8.2.1.Dispersion modale ……………………………………………………...…………..……………………….. 16 8.2.1.Dispersion chromatique ………………………………………………...…………..……………………….. 17 9.La notion de diamètre de champ de mode …………………………………………………..………………………………… 19 10.Conclusion …………………………………………………..…………………………………………..…………………… 21 CHAPITRE II : Caractéristiques de la fibre optique monomode 1.Introduction …………………………………………………………………………………………………………………… 22 2.Fabrication de la fibre optique……………………………………………………..…………………………………………… 22 3.Code couleur du revêtement extérieur de la fibre optique ……………………...……………………………………………… 24 *Code couleur des connecteurs optiques……………...……………...…………….…………………………………. 24 4.Les normes spéciales de la fibre optique monomode ……………..…………………………………………………………… 24 4.1.Comparaison entre les normes de la fibre optique monomode ……………...…………………………………… 25 4.2.Quelques types de fibres monomodes ……………...…………………………………………………………… 25 4.2.1.Fibre standard ..………………………………..…………………………...……………………………….. 25 4.2.2.Fibre à dispersion décalée ..…………………....…………………………...……………………………….. 26 4.2.3.Fibre à dispersion décalée non nulle..…………………....…………..……...……………………………….. 26 SOMMAIRE 5.Les différents types de connecteurs optiques ……………………………………………….………………………………… 27 5.1.Construction de connecteur ……………………...……………………………………………………………… 27 5.2.Câblage de la fibre dans une férule …………………..………………………………………………….……… 27 5.3.Le principe de raccordement fibre à fibre ………………….…………………...……………………….……… 28 5.3.1.Défauts possibles lors du raccordement ..…………………………………...………………………...…….. 28 5.3.2.Comment raccorder deux fibres ……….…………………………………...……………………………….. 29 5.3.2-a. L'utilisation de connecteurs …………………...…………………..……………...…………………….. 29 *Avatages……………...……………...………………………………………..………………………………. 29 *Inconvénients……………...……………...……………………………….…..………………………………. 29 5.3.2-b. Exemple de connecteurs fibre à fibre …………………...………...……………...…………………….. 29 *Le connecteur ST (Straight Tip)……………...……………...…….…………..………………………………. 29 *Le connecteur SC……………...……………...…….…………..……………….……………………………. 30 *Le connecteur MU……………...……………...…….…………..…………..….……………………………. 30 *Le connecteur LC (Little Connector)……………...……………....…………..………………………………. 30 *Le connecteur FC (Ferrule Ceramic)……………...……………....…………..………………………………. 30 *Le connecteur MT-RJ……………...……………...…….…………...………….……………………………. 30 *Le connecteur VF45……………...……………...…….………..……………….……………………………. 30 *Le connecteur MTP/MPO……………...……………...…….…………….…….……………………………. 30 *Le connecteur SMA……………...……………...…….………..……………….……………………………. 30 6.Réflectance (Return Loss) ………………….……………………………………………………………………...………… 31 7.les connecteurs APC et UPC ………………….…………………….…………………………..…………………………… 31 7.1.Signification de UPC et APC ……………………...………………………………….………………………… 31 7.2.Différence entre UPC et APC ……………………...……………………………….………………………… 32 7.3.Application importante des connecteurs APC et UPC …………………...………….………………………… 32 8.Maintenance de la fibre optique …………...………………………………………………..………………………………… 33 8.1.Clivage ……………………………………………………..…………………………………………………… 33 8.1.1.Qu'est-ce qu'une cliveuse ? ………………………………………...……………………………………….. 33 8.1.2.Les cliveuses Sumitomo ……………………………..………...…………………………………………….. 33 8.1.2-a. La cliveuse FC-6S-C …………………...………………………....……………...…………………….. 33 8.1.2-b. La cliveuse FC-6RS-C …………………...……………….……....……………...…………………….. 33 8.1.2-c. La cliveuse FC-7R-F …………………...……………..….……....……………...…………………….. 34 8.2.L'épissure ………………………………………….……………………….…………………………………… 34 *Avatages……………...……………...………………………………………..………………………………. 34 *Inconvénients……………...……………...……………………………….…..………………………………. 34 8.2.1.Types d'épissure ………………………………..……………………...…………..……………………….. 34 8.2.1-a. Epissure par fusion …………………...………………………....…...…………...…………………….. 34 8.2.1-b. Les épissures mécaniques...…………...………………………....…...…………...…………………….. 35 8.2.2.Faire de bonnes épissures …………………….....……………………...…………..……………………….. 36 8.2.3.Protection des épissures …………………….....…………………..…...…………..……………………….. 36 8.3.La soudure optique ………………………………………...……………….…………………………………… 36 8.3.1.Différents types de soudeuses optiques ……………………………………………..……………………….. 36 8.3.2.Exemples de soudeuses optiques ………………………………..…………………..……………………….. 37 8.3.2-a. La soudeuse fibre optique haute gamme le modèle AbsySplicer-AV6472 ………...…………..……….. 37 8.3.2-b. La soudeuse optique imbattable en rapport qualité prix modèle AbsySplicer-AV6471 …….……..…….. 37 8.3.2-c. La soudeuse modèle AbsySplicer-AYFS-1 à alignement gaine à gaine rapide et faible coût ……..…….. 38 8.3.2-d. La soudeuse modèle AbsySplicer-AYSA-2 à alignement manuel ………………………………...…….. 38 9.Conclusion …………………………………………………..…………………………………………..…………………… 39 CHAPITRE III: Etude pratique sur la maintenance de la fibre monomode 1.Introduction …………………………………………………………………………….……………………………...……… 40 2.Présentation de l'entreprise "THORLABS"……………………………………….…………………………………………… 40 3.Caractéristiques physiques de la fibre monomode (P1-SMF-28-FC-1) ………………...……………………………………… 40 4.Caractéristiques techniques des appareils de mesure ……………………………..…………………………………………… 43 4.1.Source laser/testeur de pertes optiques du fabricant ANRITSU ……………………...………………………… 43 4.2.Description de mode de fonctionnement ……………………...…………………………………….…………… 45 4.3.Test de pertes de boucle avec la source laser/testeur de pertes ……………………………...…….…………… 46 4.3.1.Définition de la perte d'insertion ………………………………….………………………………………….. 46 4.3.2.Procédure de mesure …………………………………………….………………………………………….. 46 4.4.Wattmètre optique (Optical Power Meter) ……………………………...………………………….…………… 48 4.4.1.Caractéristiques ………………………………….……………………………………………….………….. 48 4.4.2.Description ………...…………………………….……………………………………………….………….. 48 5.Mesure de l'affaiblissement à l'aide des appareils de mesure ………………………..………………………………………… 49 5.1.Mesure de l'affaiblissement en utilisant le testeur de perte optique et le wattmètre optique ………...…………… 49 5.2.Mesure de l'affaiblissement en utilisant deux fibres monomodes …………...…………………………….……… 51 5.3.L'intérêt du gel d’adaptation d’indice …………...…………………………….………………………………… 52 5.3.1.Caractéristiques du gel d’adaptation d’indice (G608N3) de thorlabs ………………………………………….. 52 5.3.2.Mesure de la puissance reçue et la perte optique en utilisant le gel G608N3 …………………..…………….. 52 5.4.Liaisons entre trois fibres optiques en utilisant deux adaptateurs …………..….………………………………… 54 6.Etapes de préparation de la fibre optique …………………………..………………..………………………………………… 54 6.1.Introduction ……………………………….……………………………………………………..……………… 54 6.2.Dénudage, nettoyage et clivage de la fibre optique ……………..…………………………………..…………… 55 Première partie : dénudage de la fibre optique …………………………………………………………………… 55 Deuxième partie : nettoyage de la fibre optique ……………………………………………………………...….. 57 Troisième partie : Clivage de la fibre optique ……………………………………………………………………. 57 7.Etude pratique sur les supports et câbles de fibres optiques utilisés par les industriels …………...….………………………… 59 7.1.Fourreaux PEHD ……………………………….…………………...…………………………..……………… 59 7.2.Câble souple ……………………………….…………………...………………………………..……………… 59 7.3.Câble semi-rigide à 4 brins ……………………………...……...………………………………..……………… 60 7.4.Câble semi-rigide à 64 brins ……………………………...……...……………………………....……………… 61 8.Préparation d'une terminaison de fibre optique à l'aide du dispositif BFT1 ………...………..………………………………… 61 8.1.Présentation des étapes d'utilisation du BFT1 …………………………………………………………………… 61 Etape 1 ……………………………………………………...………………………………….……………….. 62 Etape 2 ……………………………………………………...……………………………………….………….. 62 Etape 3 ……………………………………………………...…………………………………….…………….. 62 Etape 4 ……………………………………………………...……………………………………….………….. 63 8.2.Mesure de l'affaiblissement de la terminaison avec le BFT1 ………………………….………………………… 63 9.Soudure et fusion de la fibre optique …………………………………………………..……………………………………… 64 9.1.Fusion automatique ……………………………………………………………………………………………… 64 9.2.Réalisation d'une épissure mécanique pratiquement à l'aide d'un joint mécanique ………..……………………… 64 Etape 1 ……………………………………………………...………………………………….……………….. 65 Etape 2 ……………………………………………………...……………………………………….………….. 65 Etape 3 ……………………………………………………...…………………………………….…………….. 66 Etape 4 ……………………………………………………...……………………………………….………….. 66 10.Techniques de polissage des connecteurs optiques …………………….………………………………..…………………… 66 11.Conclusion …………………………………………………..…………………………………………..…………………… 69 Conclusion Générale …………………………………………………………………………………………………………… 71 Liste des acronymes Glossaire optique Résumé Introduction générale 2018 Page 1 Introduction générale Les télécommunications optiques ont acquis une importance considérable dans les réseaux de communication longue distances, et la conception de système de transmission à très grande capacité avec les développements croissants des télécommunications optiques et des nouvelles technologies. Nous entendons beaucoup parler des fibres optiques, mais qui sait vraiment à quoi qu’elles servent. L’un des principaux critères de la réussite des réseaux de communication tient à la grande bande passante de la fibre optique, mais surtout dans les très faibles pertes qu’elle présente. Si l’on excepte la « transmission » d’information par des signaux lumineux tels que la fumée ou le feu, l’utilisation de la lumière comme moyen de communication reste relativement récente. Avant l’optique, ni les systèmes à câbles coaxiaux, ni les systèmes micro-ondes, ne permettaient de transmettre un débit supérieur à 100 Mb/s en moyenne. Le système coaxial le plus évolué était capable de transmettre un débit de 274Mb/s, mais à condition de prévoir l’installation de répéteurs tous les kilomètres … une amélioration substantielle des performances était pressentie si l’on réussissait à transmettre l’information sur une porteuse optique de l’ordre de centaines de THz, au lieu de dizaines de Ghz des porteuses micro-ondes. Cependant, malgré la démonstration dès 1962 du premier laser à semi- conducteur, il a fallu attendre les 70 pour lui trouver une application dans le domaine des télécommunications. Cette époque a vu simultanément l’apparition des lasers à GaAs émettant dans le proche infrarouge (0.8µm) et des fibres optiques dites à « faibles pertes», qui allaient constituer la base de la première génération de systèmes optiques. Depuis, l’augmentation des débits comme des distances de propagation a été interrompue et a gagné plusieurs ordres de grandeur en moins de 20 ans. Dans les années 80, l’utilisation de fibres monomodes dans les systèmes de seconde génération opérant à 1.3 µm a permis la commercialisation et l’installation dans le monde entier de systèmes à 1.5 Gb/s. ce débit a été élevé à 2.5Gb/s dès le début des années 90 dans les systèmes de 3ème génération opérant à 1.55 µm, la longueur d’onde ou l’atténuation de la fibre est minimale (0.2db/km). Le formidable développement des télécommunications par fibre optique ne s’explique pas seulement par le fait que la fibre permette le transport de débits nettement supérieurs à ceux que peuvent véhiculer les autres supports, et ceci avec une meilleure qualité uploads/Management/ ms-tel-beldjilali-khelladi-pdf 1 .pdf