FR2597986A1 - OPTICAL COUPLER DEVICE FOR CALIBRATING OR CALIBRATING A REFLECTOMETER, ECHOMETRY SYSTEM, AND METHODS OF CHARACTERIZING A COUPLER AND MEASURING ATTENUATIONS USING THE DEVICE - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF A COUPLEUR OPTIQUE, POUR CALIBRER OU ETALONNER UN REFLECTOMETRE, SYSTEME D'ECHOMETRIE ET PROCEDES DE CARACTERISATION D'UN COUPLEUR ET DE MESURE D'ATTENUATIONS UTILISANT CE DISPOSITIF. LE DISPOSITIF COMPREND PAR EXEMPLE UN COUPLEUR 2 A 1 ENTREE ET 2SORTIES ET 2 FIBRES OPTIQUES F, F QUI SONT RELIEES AUX 2SORTIES ET ONT DES LONGUEURS TELLES QUE LA COURBE DE RETRODIFFUSION FOURNIE PAR LE REFLECTOMETRE RELIE A L'ENTREE COMPORTE 1 MARCHE CARACTERISTIQUE DU COUPLEUR, D'AMPLITUDE MESURABLE ET FORMANT UNE ATTENUATION-ETALON CALCULABLE. AVEC LE REFLECTOMETRE 4 ETALONNE, ON PEUT CARACTERISER EN ATTENUATION UN COUPLEUR DE CE GENRE MUNI DE FIBRES ADAPTEES COMME CI-DESSUS, EN MESURANT L'AMPLITUDE DE LA MARCHE RELATIVE AU COUPLEUR. L'ATTENUATION D'UN ELEMENT OPTIQUE 28 RACCORDE A LA FIBRE LA PLUS LONGUE DU COUPLEUR EST MESURABLE PAR COMPARAISON AVEC LA MARCHE RELATIVE AU COUPLEUR.DEVICE WITH OPTICAL COUPLER, FOR CALIBRATING OR CALIBRATING A REFLECTOMETER, ECHOMETRY SYSTEM AND METHODS FOR CHARACTERIZING A COUPLER AND MEASURING ATTENUATIONS USING THIS DEVICE. THE DEVICE INCLUDES FOR EXAMPLE A COUPLER 2 WITH 1 INPUT AND 2 OUTPUTS AND 2 OPTICAL FIBERS F, F WHICH ARE CONNECTED TO THE 2 OUTPUTS AND HAVE LENGTHS SUCH AS THE BACKSCATTER CURVE SUPPLIED BY THE REFLECTOMETER CONNECTED TO THE INPUT WITH 1 STEP CHARACTERISTIC OF THE COUPLING , OF MEASURABLE AMPLITUDE AND FORMING A CALCULABLE ATTENUATION-STANDARD. WITH REFLECTOMETER 4 CALIBRATED, WE CAN CHARACTERIZE A COUPLER OF THIS KIND EQUIPPED WITH FIBERS SUITABLE AS ABOVE, BY MEASURING THE AMPLITUDE OF THE MARKET RELATING TO THE COUPLER. THE ATTENUATION OF AN OPTICAL ELEMENT 28 CONNECTED TO THE LONGEST FIBER OF THE COUPLER IS MEASURABLE BY COMPARISON WITH THE RUN RELATED TO THE COUPLER.
Description
DISPOSITIF A COUPLEUR OPTIQUEPOUR CALIBREBR OU ETALONNER UNOPTICAL COUPLER DEVICE FOR CALIBREBR OR CALIBRATING A
REFLECTOMETRE, SYSTEME D'ECHOMETRIE ET PROCEDES DE REFLECTOMETER, ECHOMETRY SYSTEM AND METHODS OF
CARACTERISATION D'UN COUPLEUR ET DE MESURE D'ATTENUATIONS CHARACTERIZATION OF A COUPLER AND MEASUREMENT OF ATTENUATIONS
UTILISANT CE DISPOSITIF.USING THIS DEVICE.
La présente invention concerne un dispositif à coupleur optique, utilisable pour calibrer ou étalonner un réflectomètre optique, ainsi qu'un système d'échométrie optique, un procédé de caractérisation d'un coupleur optique et un procédé de mesure d'atténuations optiques, qui utilisent ce dispositif. Elle trouve 10 notamment une application dans le domaine de la transmission The present invention relates to an optical coupler device, usable for calibrating or calibrating an optical reflectometer, as well as an optical echoscope system, a method for characterizing an optical coupler and a method for measuring optical attenuations, which use these measures. It finds especially an application in the field of transmission
d'informations par fibres optiques et en particulier dans le domaine de l'installation ou de l'entretien de réseaux de vidéocommunication. optical fiber information and in particular in the field of installation or maintenance of videocommunication networks.
L'accroissement des transmissions d'informations sous 15 forme optique, par l'intermédiaire de liaisons à fibres optiques, a entralné le développement de différentes techniques de mesure Increasing information transmissions in optical form, via fiber optic links, has resulted in the development of different measurement techniques
pour qualifier ces liaisons avant utilisation. to qualify these links before use.
L'une des caractéristiques fondamentales des éléments passifs que comportent ces liaisons est l'atténuation optique 20 qu'ils provoquent. Il importe donc de mesurer en particulier l'atténuation optique de chacun des différents éléments passifs d'une liaison optique afin de vérifier que les atténuations dues à ces éléments ne dépassent pas des limites imposées, en vue One of the fundamental characteristics of the passive elements that these links comprise is the optical attenuation they cause. It is therefore important to measure in particular the optical attenuation of each of the different passive elements of an optical link in order to verify that the attenuations due to these elements do not exceed imposed limits in order to
d'obtenir une transmission de bonne qualité. to obtain a good quality transmission.
Parmi les techniques connues pour déterminer des Among the known techniques for determining
atténuations optiques, les mesures par rétrodiffusion, effectuées à l'aide de réflectomètres optiques, se sont imposées tant dans les laboratoires de métrologie que sur les lieux o l'on trouve des liaisons optiques, soit pour la pose de ces liaisons, soit 30 pour leur entretien. optical attenuations, backscatter measurements using optical reflectometers have been adopted in metrology laboratories and in places where optical links are found, either for the laying of these links, or 30 for their maintenance.
Parmi les performances d'un réflectomètre optique, la plus importante est la précision des mesures d'atténuation Of the performance of an optical reflectometer, the most important is the accuracy of mitigation measures
optique qu'il permet d'effectuer.optical it allows to perform.
En effet, il importe de mesure avec précision les atténuations dues aux différents éléments passifs (fibres Indeed, it is important to accurately measure the attenuations due to the different passive elements (fibers
optiques, connecteurs, épissures...) d'une liaisons optique. optical, connectors, splices ...) of an optical link.
IL convient donc, avant d'effectuer des mesures d'atténuation avec un réflectomètre, de vérifier que ce réflectomètre fournit des indications correctes et, si ce n'est pas le cas, de le calibrer, c'est-à-dire de modifier son réglage It is therefore necessary, before making mitigation measures with a reflectometer, to verify that this reflectometer provides correct indications and, if it is not the case, to calibrate it, that is to say to modify its setting
afin qu'iL fournisse de telLes indications. so that it provides such indications.
On peut également avoir besoin d'étalonner un réfLectomère, c'est-à-dire de faire qu'il donne les résultats qu'on Lui impose en fonction d'atténuations optiques dont on 10 It may also be necessary to calibrate a refectometer, that is to say, that it gives the results that it imposes on it according to optical attenuations of which 10
connait La valeur.knows The value.
Or, Les techniques actuellement utilisées pour contrôLer Les réflectomètres font appel à des atténuateurs However, the techniques currently used to control the reflectometers use attenuators
optiques dont Les pertes d'insertion sont au moins égales à 3dB. Optics whose insertion losses are at least equal to 3dB.
Ces techniques connues ne permettent donc pas de vérifier Les indications données par un réflectomètre en vue d'utiliser celui-ci pour contr8Ler des Liaisons optiques dont certains éléments doivent présenter des atténuations inférieures These known techniques therefore do not make it possible to verify the indications given by a reflectometer in order to use it to check optical links, some of whose elements must have lower attenuations.
& quelques dixièmes de décibel.& a few tenths of decibel.
Ceci est notamment le cas des réseaux de vidéo: 2 communication dont les épissures doivent avoir des atténuations This is particularly the case of video networks: 2 communication whose splices must have attenuations
inférieures à 0,3dB.less than 0.3dB.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédents en proposant un dispositif permettant notamment de calibrer ou d'étalonner un réflectomètre optique, quant aux mesures d'atténuation optique que celui-ci est destiné à effectuer, en vue de pouvoir mesurer avec ce réf lectomètre des atténuations optiques ne dépassant pas quelques dixièmes de décibel (et bien entendu également des atténuations de valeurs The aim of the present invention is to overcome the above disadvantages by proposing a device that makes it possible in particular to calibrate or calibrate an optical reflectometer, as regards the optical attenuation measurements that it is intended to perform, in order to be able to measure with this optic attenuations reflectometer not exceeding a few tenths of decibel (and of course also attenuations of values
qplus importantes).more important).
De façon précise, la présente invention a tout d'abord pour objet un dispositif optique caractérisé en ce qu'il comprend - au moins un coupleur optique qui est réalisé à partir de fibres optiques et qui comprend une entrée et au moins deux sorties, 1 5 Cstcnqe one epretn ocpsd et - au moins deux fibres optiques, en ce qu'une extrémité de chaque fibre optique que comprend le dispositif est reliée à au moins une sortie du coupleur, et en ce 5 que les longueurs des fibres optiques que comprend le dispositif ne sont pas toutes identiques et sont choisies de façon à pouvoir distinguer, sur une courbe de rétrodiffusion qu'un réflectomètre optique est capable de fournir lorsqu'il est relié à l'entrée du coupleur et qui comporte des marches, chaque marche 10 caractéristique du coupleur et mesurer l'amplitude de cette marche, cette amplitude étant par ailleurs calculabLe et Specifically, the present invention firstly relates to an optical device characterized in that it comprises - at least one optical coupler which is made from optical fibers and which comprises an input and at least two outputs, 1 And wherein at least two optical fibers, in that one end of each optical fiber that the device comprises is connected to at least one output of the coupler, and in that the lengths of the optical fibers that comprise the device are not all identical and are chosen so as to be able to distinguish, on a backscatter curve that an optical reflectometer is capable of providing when connected to the input of the coupler and which includes steps, each characteristic step 10 of the coupler and measure the amplitude of this step, this amplitude being otherwise calculable and
constituant ainsi un étalon d'atténuation pour le réflectomètre. thus constituting an attenuation standard for the reflectometer.
En comparant la valeur calculée de l'atténuation-étalon à la valeur mesurée par le réflectomètre, on peut voir si ce 15 réflectomètre fournit des indications correctes et le régler en By comparing the calculated value of the standard attenuation with the value measured by the reflectometer, it is possible to see whether this reflectometer provides correct indications and to adjust it accordingly.
conséquence si ce n'est pas le cas. consequence if this is not the case.
Le dispositif objet de l'invention permet également de The device which is the subject of the invention also makes it possible
régler le réflectomètre pour qu'it donne une valeur d'atténuation égale à la valeur de l'étalon lorsque ce réflectomètre est 20 connecté au dispositif. set the reflectometer so that it gives an attenuation value equal to the value of the standard when this reflectometer is connected to the device.
La présente invention permet de contraler un The present invention makes it possible to
réflectomètre en vue de mesurer avec celui-ci des atténuations optiques ne dépassant pas quelques dixièmes de décibel pour peu que le coupleur du dispositif objet de l'invention soit 25 convenablement choisi. A reflectometer for measuring therewith optical attenuations not exceeding a few tenths of a decibel as long as the coupler of the device object of the invention is suitably selected.
Les coupleurs commercialement disponibles permettent Commercially available couplers allow
d'obtenir une grande gamme d'atténuations mais, si besoin est, il est possible de fabriquer (de façon connue, par soudage-étirage de fibres optiques par exemple) des coupleurs particuliers 30 correspondant à des atténuations de valeurs particulières. to obtain a wide range of attenuations but, if necessary, it is possible to manufacture (in known manner, by welding-drawing optical fibers for example) particular couplers 30 corresponding to attenuations of particular values.
Le dispositif objet de l'invention est un dispositif The device which is the subject of the invention is a device
simple, peu coûteux, peu encombrant, passif, ce qui lui confère une grande stabilité, et utilisable tant dans un laboratoire de métrologie que sur un chantier d'installation de liaisons 35 optiques. simple, inexpensive, compact, passive, which gives it great stability, and can be used both in a metrology laboratory and on an installation site of optical links.
:::: 0 f:::: 0 f
: L:::: L :::
X C:::::::X C :::::::
: f : : ::::: f:: ::::
20 25 30 3520 25 30 35
Les fibres à partir desquelles est réalisé le coupleur et les fibres que comporte le dispositif peuvent itre de mime nature, c'est-à-dire avoir Le mime coefficient de réflexion et le mime coefficient d'atténuation Linéique, ce qui, comme on le verra par la suite, permet de simplifier les formules donnant les atténuations-étalons, ou itre de natures différentes. The fibers from which the coupler and the fibers of the device are made can be of the same nature, that is to say have the same reflection coefficient and the same linear attenuation coefficient, which, as it is will see later, allows to simplify the formulas giving attenuations-standards, or itre of different natures.
Le dispositif objet de l'invention peut comporter une autre fibre optique dont une extrémité est reliée à l'entrée du coupleur, le réflectomètre étant alors relié à l'autre extrémité de cette fibre pour effectuer les mesures. The device which is the subject of the invention may comprise another optical fiber, one end of which is connected to the input of the coupler, the reflectometer then being connected to the other end of this fiber for carrying out the measurements.
Les fibres que comporte le dispositif peuvent avoir des Longueurs différentes deux à deux ou certaines des fibres peuvent The fibers that the device comprises may have different lengths two to two or some of the fibers may
avoir La môme Longueur.to have The same Length.
Dans le cas o par exemple deux fibres ont la mime longueur, il leur correspond une marche unique dans la courbe de rétrodiffusion, alors que si les deux fibres n'avaient pas la mime longueur, cette courbe comporterait une marche In the case where for example two fibers have the same length, it corresponds to them a single step in the backscattering curve, whereas if the two fibers did not have the same length, this curve would include a step
suptLémentaire, et l'amplitude de la marche unique obtenue est la somme des amplitudes des marches distinctes que comporterait la courbe de rétrodiffusion si les deux fibres n'avaient pas la mime longueur. L'utilisation de fibres optiques dont certaines ont la mme longueur peut ainsi permettre d'augmenter la gamme des valeurs d'atténuations-étalons dont on peut avoir besoin. and the amplitude of the single step obtained is the sum of the amplitudes of the distinct steps that would comprise the backscattering curve if the two fibers did not have the same length. The use of optical fibers, some of which have the same length, may thus make it possible to increase the range of attenuation-standard values that may be needed.
Dans cette intention, il est mime possible de réaliser un dispositif conforme à l'invention, comportant des fibres optiques dont l'une au moins a une extrémité qui est reliée à deux sorties du coupleur ou plus. For this purpose, it is even possible to produce a device according to the invention, comprising optical fibers, at least one of which has one end which is connected to two or more coupler outputs.
Le choix des fibres optiques que comprend le dispositif dépend en fait du pouvoir séparateur du réflectomètre: étant donné que la longueur de l'intervalle séparant deux pics adjacents d'une courbe de rétrodiffusion est sensiblement égal à la différence entre deux longueurs voisines de la suite croissante que forme les longueurs des fibres optiques que comprend le dispositif, il est souhaitable que la longueur de la fibre optique la plus courte que comprend le dispositif et chaque différence entre deux longueurs voisines de ladite suite soient au moins égates à environ deux fois La valeur du pouvoir séparateur du réfltectomètre. La longueur de la fibre optique la plus courte et chaque différence peuvent être par exemple égales à environ trois fois la valeur de ce pouvoir séparateur. The choice of the optical fibers that the device comprises depends in fact on the separating power of the reflectometer: since the length of the gap separating two adjacent peaks of a backscattering curve is substantially equal to the difference between two neighboring lengths of the sequence As the lengths of the optical fibers comprise the device, it is desirable that the length of the shortest optical fiber that the device comprises and each difference between two adjacent lengths of said sequence be at least equal to about twice the value. of the separating power of the reflectometer. The length of the shortest optical fiber and each difference may be for example equal to about three times the value of this separating power.
De préférence, afin d'avoir de bons résuttats avec te dispositif objet de L'invention, te type des fibres optiques que comprend Le dispositif et le type des fibres optiques à partir desquelles est réalisé le coupteur sont identiques au type 10 d'émission du réflectomètre. Preferably, in order to have good results with the device object of the invention, the type of optical fibers that comprises the device and the type of optical fibers from which the cutter is made are identical to the type of emission of the reflectometer.
Ceta signifie que les fibres optiques que comprend te dispositif et les fibres optiques à partir desqueltes est réatisé le coupLeur sont de préférence monomodes (respectivement multimodes) lorsque te réflectomètre est monomode (respectivement 15 multimode), c'est-à-dire destiné à la mesure d'installations comportant des fibres monomodes (respectivement multimodes). This means that the optical fibers that comprise the device and the optical fibers from which the switch is resized are preferably monomode (respectively multimode) when the reflectometer is single mode (respectively multimode), that is to say intended for measurement of installations comprising singlemode fibers (respectively multimode).
Selon un mode de réalisation particulier du dispositif objet de L'invention, ce dispositif comprend un seul coupleur optique dont le nombre de sorties est égal au nombre de fibres 20 optiques que te dispositif comprend, chacune de ces fibres étant According to a particular embodiment of the device according to the invention, this device comprises a single optical coupler whose number of outputs is equal to the number of optical fibers that the device comprises, each of these fibers being
reliée à une sortie déterminée.connected to a determined output.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif comprend n coupleurs optiques, n étant un nombre entier au moins égal à deux, les entrées de n-1 des coupleurs 25 sont respectivement reliées à n-1 sorties de coupleurs pris parmi les n coupleurs et Les fibres optiques que comporte le dispositif According to another particular embodiment, the device comprises n optical couplers, n being an integer at least equal to two, the n-1 inputs of the couplers 25 are respectively connected to n-1 coupler outputs taken from among the n couplers and the optical fibers that the device comprises
sont reliées aux sorties restantes. are connected to the remaining outputs.
On peut ainsi obtenir les atténuations-étalons que l'on We can thus obtain the attenuations-standards that we
souhaite, par une combinaison appropriée de coupteurs. wish, by an appropriate combination of cutters.
Selon un autre mode de réalisation particulier, les sorties d'au moins un coupleur sont respectivement pourvues According to another particular embodiment, the outputs of at least one coupler are respectively provided
d'atténuateurs optiques variables.variable optical attenuators.
Ceci permet d'obtenir des atténuations-étalons dont les This makes it possible to obtain standard attenuations whose
les valeurs peuvent être très grandes ou au contraire très 35 petites. the values can be very large or very small.
Selon un autre mode de réalisation particulier, L'entrée d'au moins un coupleur est pourvue d'un atténuateur According to another particular embodiment, the input of at least one coupler is provided with an attenuator
optique variable.variable optics.
Un tel dispositif permet de connaître la variation de 5 ta précision d'un réflectométre, en fonction du niveau du signal de rétrodiffusion en un point de la courbe de rétrodiffusion, point en lequel existe une marche dont on veut déterminer l'amplitude. La présente invention a également pour objet un système 10 dréchométrie optique, caractérisé en ce qu'il comprend un réflectomètre optique et un dispositif de calibrage ou d'étalonnage de ce réflectomètre, quant aux mesures d'atténuation optique que celui-ci est destiné à effectuer, en ce que le dispositif est conforme au dispositif également objet de 15 L'invention et en ce que le réflectomètre est prévu pour être raccordé à l'entrée d'un coupleur que comporte ce dernier dispositif. La présente invention concerne également un procédé de caractérisation d'un coupleur optique qui est réalisé à partir de;20 fibres optiques et qui comprend une entrée et n sorties, n étant un nombre entier au moins égal à deux, caractérisé en ce qu'il comprend Les étapes successives suivantes: - raccord des n sorties respectivement à n fibres optiques de longueurs différentes deux à deux, établissement d'une liaison entre l'entrée du coupleur et un réfLectomètre optique étalonné, -formation, au moyen de ce réflectomètre, d'une courbe de rétrodiffusion relative au coupleur, les longueurs respectives des fibres étant choisies de façon que cette courbe comporte 30 n-1 marches caractéristiques du coupleur et une marche correspondant à la perte d'insertion du coupleur, et que les marches aient des amplitudes mesurables, - détermination des amplitudes respectives des marches, et détermination, à partir de ces amplitudes, des puissances lumineuses récupérables aux n sorties du coupleur, lorsqu'une Lumière de puissance donnée est injectée à l'entrée de ce coupleur. Enfin, La présente invention concerne également un procédé de mesure de L'atténuation optique due à un élément 5 optique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes: - on réalise une installation comprenant un réflectomètre optique et un dispositif comprenant: - un coupLeur optique qui est réaLisé à partir de fibres 10 optiques et qui comprend une entrée et deux sorties, et - deux fibres optiques respectivement reliées par une extrémité aux sorties du coupleur, l'une des deux fibres étant plus longue que l'autre et les longueurs de ces fibres étant choisies de façon à obtenir, lorsque Le réflectomètre est relié à L'entrée du coupleur, une courbe de rétrodiffusion comportant une marche qui représente une atténuation optique de référence, la valeur de cette atténuation étant calcutable, - on reLie l'élément à L'autre extrémité de la fibre la plus longue et le réfLectomètre à L'entrée du coupleu5 ce qui permet d'obtenir une courbe de rétrodiffusion comportant deux marches correspondant respectivement à L'atténuation de référence et à l'atténuation due à l'élément optique, et - l'on mesure l'atténuation optique due à cet éLément en Such a device makes it possible to know the variation in the accuracy of a reflectometer, as a function of the level of the backscattering signal at a point on the backscattering curve, at which point there is a step whose amplitude is to be determined. The present invention also relates to an optical drechometry system 10, characterized in that it comprises an optical reflectometer and a calibrating or calibrating device of this reflectometer, as to the optical attenuation measurements that it is intended for in that the device is in accordance with the device also object of the invention and in that the reflectometer is provided to be connected to the input of a coupler that includes the latter device. The present invention also relates to a method of characterizing an optical coupler which is made from optical fibers and which comprises an input and n outputs, n being an integer at least equal to two, characterized in that comprises the following successive steps: - connection of n outputs respectively n optical fibers of different lengths in pairs, establishing a connection between the input of the coupler and a calibrated optical reflectometer, -formation, using this reflectometer, d a backscattering curve relating to the coupler, the respective lengths of the fibers being chosen so that this curve comprises 30 n-1 characteristic steps of the coupler and a step corresponding to the insertion loss of the coupler, and that the steps have amplitudes measurable, - determination of the respective amplitudes of the steps, and determination, from these amplitudes, of the recoverable light powers the n outputs of the coupler, when a given power light is injected at the input of this coupler. Finally, the present invention also relates to a method for measuring optical attenuation due to an optical element, characterized in that it comprises the following successive steps: an apparatus comprising an optical reflectometer and a device comprising: an optical coupler which is made from optical fibers and which comprises an input and two outputs, and two optical fibers respectively connected at one end to the outputs of the coupler, one of the two fibers being longer than the other and the lengths of these fibers being chosen so as to obtain, when the reflectometer is connected to the input of the coupler, a backscattering curve comprising a step which represents a reference optical attenuation, the value of this attenuation being calcutable, the element at the other end of the longest fiber and the refllectometer at the input of coupleu5 which allows to obtain a backscattering curve comprising two steps respectively corresponding to the reference attenuation and to the attenuation due to the optical element, and - the optical attenuation due to this element is measured in
comparant cette attenuation à l'atténuation de référence. comparing this attenuation to the reference attenuation.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture The present invention will be better understood when reading
de la description qui suit, d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en référence aux of the description which follows, of exemplary embodiments given purely by way of indication and in no way limitative, with reference to
dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, - la figure 2 représente une courbe de rétrodiffusion obtenue avec le dispositif représenté sur la figure 1, - les figures 3 et 4 illustrent une méthode 35 d'étalonnage d'un coupleur optique faisant partie d'un dispositif FIGS. 1 is a diagrammatic view of a particular embodiment of the device which is the subject of the invention, FIG. 2 represents a backscattering curve obtained with the device represented in FIG. 1, FIGS. 3 and 4 illustrate a method of calibrating an optical coupler forming part of a device
15 20 25 30 3515 20 25 30 35
seton l'invention, en vue d'en connaStre les atténuationsétalons, - La figure 5 illustre une méthode de caractérisation d'un coupleur optique, utiLisant un dispositif selon La présente invention, - les figures 6 à 8 sont des vues schématiques d'autres modes de réalisation particuliers du dispositif objet de l'invention, - la figure 9 ilLustre schématiquement une installation permettant de mesurer l'atténuation d'un élément optique, et According to the invention, in order to know the standard attenuations, FIG. 5 illustrates a method for characterizing an optical coupler, using a device according to the present invention; FIGS. 6 to 8 are diagrammatic views of others; Particular embodiments of the device forming the subject of the invention, FIG. 9 schematically illustrates an installation for measuring the attenuation of an optical element, and
- la figure 10 est une courbe de rétrodiffusion relative à cette installation. FIG. 10 is a backscattering curve relating to this installation.
Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention. Le dispositif représenté sur la figure 1 comprend un coupleur 2 réalisé à partir de fibres optiques et comportant une branche d'entrée B et n branches de sortie B1, B2,..., B, ce coupleur o n In Figure 1, there is shown schematically a particular embodiment of the device object of the invention. The device shown in FIG. 1 comprises a coupler 2 made from optical fibers and comprising an input branch B and n output branches B1, B2, ..., B, this coupler o n
étant destiné à jouer le rôle d'un dérivateur. being intended to act as a derivator.
Le dispositif comprend également n fibres optiques F1, F.., F de longueurs respectives L, t L, ces n i 2 n The device also comprises n optical fibers F1, F .., F of respective lengths L, t L, these n i 2 n
Longueurs formant une suite croissante. Lengths forming a growing sequence.
Les fibres F., j variant entre 1 et n, sont respectivement raccordées, par une extrémité, aux branches de sortie B au moyen de connecteurs optiques, d'épissures, ou de soudures. The fibers F., j varying between 1 and n, are respectively connected at one end to the output branches B by means of optical connectors, splices, or welds.
Le dispositif représenté sur la figure I comprend également, bien que ce ne soit pas nécessaire dans la présente invention, une fibre optique F de longueur l, dont une extrémité est raccordée, par exemple par une soudure, à l'entrée B et-dont l'autre extrémité est destinée à être raccordée à un O The device shown in FIG. 1 also comprises, although this is not necessary in the present invention, an optical fiber F of length l, one end of which is connected, for example by a solder, to the input B and of which the other end is intended to be connected to an O
réflectomètre optique 4 que l'on veut contrôler avec le dispositif de l'invention, en vue de voir si les indications d'atténuation données par le réflectométre sont correctes. optical reflectometer 4 that we want to control with the device of the invention, to see if the attenuation indications given by the reflectometer are correct.
Les fibres FO, F1, F2,..., F ainsi que les fibres à partir desquelles est réalisé le coupleur 2 sont monomodes partir desquelles est réalisé le coupleur 2 sont monomodes (respectivement multimodes) lorsque le réflectomètre 4 est The fibers FO, F1, F2,..., F as well as the fibers from which the coupler 2 is made are monomode from which the coupler 2 is made are monomode (respectively multimode) when the reflectometer 4 is
monomode (respectivement multimode). single mode (respectively multimode).
De plus, les longueurs des fibres F1, F2,..., F sont n choisies de façon que la longueur l, plus courte longueur de la 5 suite l, l2,..., l, ainsi que chaque différence l -1L., i n i+1 1 variant entre 1 et n-l, soient supérieures à environ trois fois le pouvoir séparateur Ps du réflectomètre à contrôler. Les longueurs l1, L2, l3,..., l peuvent ainsi être respectivement n In addition, the lengths of the fibers F1, F2,..., F are n chosen so that the length l, the shorter length of the sequence l, l2, ..., l, as well as each difference l -1L ., in i + 1 1 varying between 1 and nl, are greater than about three times the separating power Ps of the reflectometer to be controlled. The lengths l1, l2, l3, ..., l can thus be respectively n
prises égalesà 3Ps, 6Ps, 9Ps,..., (3n)Ps. taken equal to 3Ps, 6Ps, 9Ps, ..., (3n) Ps.
La présente invention est fondée sur la création d'atténuations optique de manière fictive, en utilisant te The present invention is based on the creation of optical attenuations in a fictitious manner, using
principe mme des mesures de réflectométrie. principle even reflectometry measurements.
Ainsi fait-on fonctionner le réflectomètre 4 de manière à injecter une impulsion lumineuse dans la fibre FO, impulsion qui se propage ensuite dans le dispositif selon L'invention, chaque point du dispositif fournissant un signal rétrodiffusé. Le réflectomètre détecte la somme des signaux rétrodiffusés en Thus, the reflectometer 4 is operated so as to inject a light pulse into the fiber FO, which pulse then propagates in the device according to the invention, each point of the device providing a backscattered signal. The reflectometer detects the sum of the backscattered signals in
provenance de ces points.from these points.
Le réflectomètre est capable de fournir une courbe de 20 rétrodiffusion du genre de celle que montre la figure 2, cette courbe représentant les variations du niveau relatif NR (en décibels) de l'intensité du signal détecté par le réflectomètre, en fonction de la distance D (exprimée par exemple en mètres) à The reflectometer is capable of providing a backscattering curve of the kind shown in FIG. 2, this curve representing the variations of the relative level NR (in decibels) of the intensity of the signal detected by the reflectometer, as a function of the distance. D (expressed for example in meters) to
ce réflectomètre.this reflectometer.
Pour simplifier, les pics dus aux réflexions de la lumière aux extrémités libres des fibres F, F, ..., F n'ont I 2 n For simplicity, the peaks due to the light reflections at the free ends of the fibers F, F, ..., F do not have I 2 n
pas été représentés.not represented.
La courbe de rétrodiffusion comprend outre une marche d'amplitude A qui est due à la perte d'insertion du dérivateur 30 2, ainsi que n-1 marches d'amplitudes respectives A 1, A2, An 1 qui sont respectivement situées aux distances L0+L, L0+L2,..., l +l et dont les amplitudes constituent des atténuations0 n-i étalons. IL est à noter que la marche d'amplitude A serait observée mme si la fibre F était absente, e réfLectomètre observée même si la fibre F était absente, Le réf lectomètre étant aLors directement raccordé à la branche B O On va maintenant déterminer La valeur de chacune des ampLitudes A0, A1, A2,..., Anl' On désigne par P La puissance de l'impulsion Lumineuse o b5 à L'entrée B, par P., j variant entre I et n, la puissance de o j L'impulsion à La sortie B. et par P.., i variant entre I et n-1, La puissance de La mime impulsion, dans la fibre F et à La distance l.t The backscattering curve comprises, in addition to a step of amplitude A which is due to the insertion loss of the differentiator 30 2, as well as n-1 steps of respective amplitudes A 1, A 2, A 1 which are respectively situated at the distances L 0 + L, L0 + L2, ..., l + 1 and whose amplitudes are attenuations or standards. It should be noted that the step of amplitude A would be observed even if the fiber F was absent, the reflectometer observed even if the fiber F was absent, the refrometer being then directly connected to the branch BO We will now determine the value of each of the amps A0, A1, A2, ..., Anl 'We denote by P The power of the luminous pulse o b5 at the entry B, by P., j varying between I and n, the power of oj L pulse at the output B. and by P .., i varying between I and n-1, the power of the same impulse, in the fiber F and at the distance lt
De pLus, Le rapport P./P est noté x. In addition, the P./P ratio is denoted x.
J o j L'ampLitude A est donnée par la formule suivante A = 10 lg(S /P) o o o formuLe dans Laquelle Lg représente un Logarithme décimal et S o est teL que: S = P + P + "" + P o I 2 n On obtient donc: A = 10 Lg(x 1+x + +.. .+x) (1) o I 2 n On peut également écrire: A= (1/2) x 10 Lg(S li/S 21) (la) formuLe dans LaqueLLe Le coefficient 1/2 correspond au fait que L'atténuation détectée entre deux points par le réfLectomètre, correspond à un aLler et retour de la lumière, et dans LaqueLLe on a: S +p +.p h ii+ 1 i,i+2 i,n S +P +.P. +p 2i i,i i,i+l i, n En supposant Les fibres de mime nature, on obtient A = (1/2) x 10 lg(T /T) i li 2i formule dans LaquelLe on a T = P +p +...+p li i+1 i+2 n T =P +P + ++p 2i i i+1 n et qui peut donc s'écrire: A = 5 lg ((x +1 + x +...+ x)ICx + x +...+ x)) (2) On notera que A est nul dans le cas d'un dérivateur o parfait, pour lequel on a P = P + P + p + p o 1 2 n J oj The amplitude A is given by the following formula A = 10 lg (S / P) ooo in which Lg represents a decimal logarithm and S o is such that: S = P + P + "" + P o I 2 n We obtain therefore: A = 10 Lg (x 1 + x + + .. + x) (1) o I 2 n We can also write: A = (1/2) x 10 Lg (S li / S 21 ) The formula in which the coefficient 1/2 corresponds to the fact that the attenuation detected between two points by the reflexometer, corresponds to a light and back of the light, and in which we have: S + p + .ph ii + 1 i, i + 2 i, n S + P + .P. + p 2i i, ii, i + li, n Assuming the same nature fibers, we get A = (1/2) x 10 lg (T / T) i li 2i formula in which we have T = P + p + ... + p i + 1 i + 2 n T = P + P + ++ p 2i i i + 1 n and which can therefore be written: A = 5 lg ((x +1 + x +. .. + x) ICx + x + ... + x)) (2) Note that A is zero in the case of a perfect derivative o, for which we have P = P + P + p + po 1 2 not
c'est-à-dire: x + x +... + x = 1.that is, x + x + ... + x = 1.
I 2 n Dans Le cas d'un dérivateur dit "uniforme" ou "équilibré", pour lequel la dispersion des atténuations entre voies est nulle, les nombres x,..., x sont égaux et la formule In (2) devient: A = 5 lg((n-i)/(n-i+1)) (3) i Sur les figures 3 et 4, on a représenté des étapes d'une méthode permettant d'étalonner le dispositif représenté sur la figure 1, c'est-àdire de déterminer les coefficients x. de ce J I 2 n In the case of a so-called "uniform" or "balanced" differentiator, for which the dispersion of the attenuations between channels is zero, the numbers x, ..., x are equal and the formula In (2) becomes: A = 5 μg ((ni) / (n-i + 1)) (3) In FIGS. 3 and 4, steps of a method for calibrating the device shown in FIG. that is, to determine the coefficients x. of this J
dispositif, j variant entre 1 et n.device, j varying between 1 and n.
Selon cette méthode, on injecte d'abord une lumière de According to this method, a light of
puissance pO dans la fibre optique F0 au moyen d'une source lumineuse 6 appropriée comportant par exemple une diode laser et l'on mesure successivement, au moyen du photodétecteur approprié 8, les puissances lumineuses pOj' j variant entre I et n, 15 respectivement issues des fibres F1, F2,..., F (figure 3). power pO in the optical fiber F0 by means of a suitable light source 6 comprising, for example, a laser diode and the light powers pOj 'varying between I and n, respectively, are measured successively by means of the appropriate photodetector 8; from fibers F1, F2, ..., F (Figure 3).
n On injecte ensuite successivement, au moyen de la source 6, la lumière de puissance pO dans les extrémités libres des fibres F1, F,..., F en mesurant à chaque fois, au moyen du n n is then injected successively, using the source 6, the power light pO in the free ends of the fibers F1, F, ..., F by measuring each time, by means of the n
photodétecteur 8, la puissance lumineuse p'O issue de l'extrémité 20 libre de la fibre F (figure 4). photodetector 8, the light power p'O from the free end 20 of the fiber F (Figure 4).
On peut alors calculer les quantités y J suivantes, j variant entre 1 et n: y. = (1/2) x (0llg(p /p) + 10lg(p. /p)) (4) o J en considérant que l'atténuation relative à la granche de rang j 25 du coupleur est la moyenne des atténuations relatives à cette branche, pour les sens "concentrateur" et "dérivateur" du coupleur. On peut alors calculer les coefficients x en désignant J par a l'atténuation linéique des fibres F et F supposées de mime nature, j variant entre 1 et n, par la formule suivante 10lgx = y. - a(l +l) (5) Connaissant les valeurs x, j variant entre 1 et n, on peut alors calculer les valeurs A et A, i variant entre 1 et nO i The following quantities y J can then be calculated, j varying between 1 and n: y. = (1/2) x (100 g (w / w) + 10 μg (p / p)) (4) where J assuming that the attenuation relative to the rank of coupler 25 is the average of the relative attenuations to this branch, for the "concentrator" and "differentiator" directions of the coupler. The coefficients x can then be calculated by denoting J by the linear attenuation of the fibers F and F assumed to be of the same nature, j varying between 1 and n, by the following formula: 10 1g x = y. - a (l + l) (5) Knowing the values x, j varying between 1 and n, we can then calculate the values A and A, i varying between 1 and nO i
1, grâce aux formules (1) et (2).1, using formulas (1) and (2).
Lorsque F1, F2,..., F ne sont pas de même nature, AO, n 5. When F1, F2, ..., F are not of the same nature, AO, n 5.
15 2015 20
3030
A '.', An_1 sont encore calculables. IL faudrait alors tenir compte des atténuations linéiques respectives des fibres dans Les formules (la) et (5). A '.', An_1 are still calculable. The respective linear attenuations of the fibers in formulas (la) and (5) should then be taken into account.
Sur La figure 5, on a représenté schématiquement une installation permettant de caractériser un coupLeur optique 10 comportant une branche d'entrée b et n branches de sortie b1, o b2,..., b. La branche d'entrée b est raccordée, par exemple 2 'n o par l'intermédiaire d'un domino optique C, à une extrémité d'une FIG. 5 schematically shows an installation making it possible to characterize an optical coupler 10 comprising an input branch b and n output branches b1, o2, ..., b. The input branch b is connected, for example 2 'n o via an optical domino C, at one end of a
fibre optique f dont l'autre extrémité est reliée à un réflectomètre optique étaLonné 12. optical fiber f whose other end is connected to a calibrated optical reflectometer 12.
Chaque branche b., j variant entre I et n, est reliée, par exempte par l'interméiaire d'un domino optique c., à une Each branch b., J varying between I and n, is connected, for example by means of an optical domino c.
extrémité d'une fibre optique f, les fibres f ' f2'.., f étant de mime nature. end of an optical fiber f, the fibers f 'f2' .. f being of similar nature.
Lorsque le coupleur est réalisé à partir de fibres optiques monomodes (respectivement multimodes), on choisit un réflectomètre monomode (respectivement multimode) et des fibres optiques fo' fl' f2'... f n monomodes (respectivement multimodes). When the coupler is made from monomode (respectively multimode) optical fibers, a monomode (respectively multimode) reflectometer and optically isolated (multimode) optical fibers are chosen.
En outre, on choisit Les longueurs des fibres f1, f2' À.., f de telle façon qu'elles forment une suite croissante, n telte que la longueur de La fibre la plus courte ainsi que chaque différence entre deux longueurs adjacentes de la suite soient au moins égales à environ trois fois le pouvoir séparateur du réflectomètre. In addition, the lengths of the fibers f 1, f 2 'A 1, f are chosen such that they form an increasing sequence, n such as the length of the shortest fiber and each difference between two adjacent lengths of the fiber. following are at least equal to about three times the separating power of the reflectometer.
La caractérisation du coupleur 10 consiste en la détermination des coefficients x, x,..., x de celui-ci. The characterization of the coupler 10 consists in determining the coefficients x, x, ..., x thereof.
1 2 n A cet effet, on mesure grâce au réflectomètre 12, les amplitudes A0, A1, A2,..., A des marches présentes sur La n-i 1 2 n For this purpose, using the reflectometer 12, the amplitudes A0, A1, A2, ..., A are measured on the steps present on the n-i
courbe de rétrodiffusion correspondant au coupleur 10 muni des fibres optiques f., j variant entre I et n, lorsque ce coupleur est relié au réflectomètre 12. backscattering curve corresponding to the coupler 10 provided with the optical fibers f., j varying between I and n, when this coupler is connected to the reflectometer 12.
En utilisant les formules (1) et (2), et en posant lg a = A /10 Using formulas (1) and (2), and putting lg a = A / 10
0 00 0
lg (l+t) = -A /5 i i pour i variant entre 1 et n-1, on peut écrire: x + x +... + x = a (6) 1 2 n o x = t (x + x +... + x (7) i i i+1 i+2 n Les équations (7) permettent d'obtenir Les coefficients 5 x1, x2,..., x en fonction de x et l'équation (6) permet 1' x2 '"'n-i n lg (l + t) = -A / 5 ii for i varying between 1 and n-1, we can write: x + x + ... + x = a (6) 1 2 nox = t (x + x + ... + x (7) ii i + 1 i + 2 n Equations (7) make it possible to obtain the coefficients 5 x1, x2, ..., x as a function of x and equation (6) allows 1 'x2' "'n
alors de calculer x.then calculate x.
n Connaissant x, on peut calculer successivement x, nn n Knowing x, we can successively calculate x, nn
xn2,..., xI grâce aux équations (7). xn2, ..., xI thanks to equations (7).
Des mesures ont été faites avec des réflectromètres 10 multimodes de longueurs d'onde respectives 850 nanomètres et 900 nanomètres et avec des dispositifs conformes à L'invention et comportant chacun un coupleur à deux branches de sortie B et B Measurements were made with multimode spectrometers of 850 nanometers and 900 nanometers wavelengths and with devices according to the invention and each having a coupler with two output branches B and B
I 2I 2
et une branche d'entrée 80, ainsi qu'une fibre F0 de 100 mètres de Longueur, une fibre F1 de 760 mètres de longueur et une fibre 15 F2 plus longue de 100 mètres environ que la fibre Fl, les réflectomètres ayant chacun un pouvoir séparateur de l'ordre de and an input branch 80, as well as a fiber F0 100 meters in length, a fiber F1 760 meters in length and a fiber F2 longer 100 meters than the fiber Fl, the reflectometers each having a power separator of the order of
mètres.meters.
Pour un teL coupleur équilibré, le coefficient A vaut For a balanced coupler, the coefficient A is
environ -1,5dB et un réflectomètre correctement étalonné fournit 20 effectivement cette valeur de -1,5dB. about -1.5dB and a correctly calibrated reflectometer actually provides this value of -1.5dB.
Avec un dispositif à coupleur non équilibré, à deux branches de sortie, muni d'une fibre de longueur l de l'ordre de 760 mètres et d'une autre fibre de longueur l2 de l'ordre de 860 mètres, on mesure avec le réflectomètre une amplitude A de l'ordre de -0,95dB. En réduisant d'environ 200 mètres la longueur l2, l'amplitude obtenue est alors de -2, 18dB, ces valeurs étant compatibles avec la formule (3) donnée plus haut et permettant de calculer les coefficients x et x relatifs à ce coupleur en 1 2 mesurant en outre l'amplitude A. Des mesures ont également été effectuées avec un dispositif comportant un dérivateur à une entrée et 8 sorties auxquelles on a respectivement soudé 8 fibres optiques dont les longueurs 1, 2, I3, 4, Il, l6, l7 et I8 valent respectivement 345 7 8 With an unbalanced coupler device, with two output branches, provided with a fiber length l of the order of 760 meters and another fiber of length l2 of the order of 860 meters, it is measured with the reflectometer an amplitude A of the order of -0.95dB. By reducing the length l2 by approximately 200 meters, the amplitude obtained is then -2.18 dB, these values being compatible with the formula (3) given above and making it possible to calculate the coefficients x and x relative to this coupler. 1 2 further measuring the amplitude A. Measurements were also made with a device comprising a diverter at an input and 8 outputs which were respectively welded 8 optical fibers whose lengths 1, 2, I3, 4, 11, 16 , l7 and I8 are respectively 345 7 8
environ 100m, 200m, 300m, 400m, 500m, 600m, 700m et 1200m. about 100m, 200m, 300m, 400m, 500m, 600m, 700m and 1200m.
Ce dispositif a été successivement caractérisé avec deux réflectomètres multimodes de longueurs d'onde respectives This device has been successively characterized with two multimode reflectometers of respective wavelengths
850 nanomètres et 900 mnanomètres et de résolution de 0,1dB. 850 nanometers and 900 nm and resolution of 0.1dB.
Le tableau I donné à la fin de la présente description permet de comparer les valeurs théoriques des atténuations A1, Table I given at the end of the present description makes it possible to compare the theoretical values of the attenuations A1,
A2..., A correspondant au dérivateur supposé éouiltbré, A2 ..., A corresponding to the divider supposed to be undocked,
2 7 J.2 7 J.
valeurs calculées à partir de la formule (3), aux valeurs respectivement mesurées à 850 nanomètres et 900 nanomètres, chaque valeur mesurée étant la différence entre deux mesures respectivement effectuées à gauche et à droite de la marche values calculated from formula (3), at the values respectively measured at 850 nanometers and 900 nanometers, each measured value being the difference between two measurements respectively made on the left and on the right of the step
- correspondante.- corresponding.
Les résultats obtenus montrent une bonne concordance entre les valeurs théoriques et les valeurs mesurées. Les différences trouvées sont dues au fait que le dérivateur utitisé n'est pas parfait et qu'il existe une dispersion non nulle des atténuations entre voies. Cette dispersion peut être agravée si les atténuations dues aux soudures entre les fibres et Le The results obtained show good agreement between the theoretical values and the measured values. The differences found are due to the fact that the utitized derivator is not perfect and that there is a non-zero dispersion of the attenuations between channels. This dispersion can be aggravated if the attenuations due to the welds between the fibers and the
coupleur ne sont pas homogènes.coupler are not homogeneous.
L'étalonnage décrit en référence aux figures 3 et 4 permet de s'affranchir de cette dispersion. The calibration described with reference to FIGS. 3 and 4 makes it possible to dispense with this dispersion.
C 20 Les résultats obtenus montrent également que les valeurs des amplitudes des atténuations sont indépendantes de la longueur d'onde. Les valeurs mesurées à 850 nanomètres et à 900 nanomètres sont en effet sensiblement identiques. Les seules différences trouvées proviennent de la résolution des appareils The results obtained also show that the values of the amplitudes of the attenuations are independent of the wavelength. The values measured at 850 nanometers and 900 nanometers are indeed substantially identical. The only differences found come from the resolution of the devices
utilisés (de l'ordre de 0,1dB).used (of the order of 0.1dB).
On pourrait également utiliser des réflectomètres monomodes et d'autres longueurs d'onde, 1300 nm ou 1500 rm par It is also possible to use single-mode reflectometers and other wavelengths, 1300 nm or 1500 rm
exemple.example.
Pour calibrer ou étalonner un réflectomètre destiné au 30 cntr8le d'installations conçues pour transmettre une lumière de longueur d'onde donnée, il est cependant préférable d'utiliser un dispositif selon l'invention dont les fibres (celles du coupleur et celles qui sont raccordées aux sorties de ce coupleur) sont aptes à transmettre une lumière de longueur d'onde au moins égale In order to calibrate or calibrate a reflectometer intended for the control of installations designed to transmit a light of a given wavelength, it is however preferable to use a device according to the invention whose fibers (those of the coupler and those which are connected at the outputs of this coupler) are capable of transmitting light of at least equal wavelength
à cette longueur d'onde donnée.at this given wavelength.
:3: Sur La figure 6, on a représenté schématiquement un dispositif seLon La présente invention, comportant un premier coupleur optique 14 à une entrée qui peut être raccordée à une fibre amorce f10, et par exemple quatre sorties dont L'une est 5 raccordée à L'entrée d'un second coupleur optique 16 comportant par exemple deux sorties. Celles-ci sont respectivement raccordées à des fibres optiques fi et f1 tandis que les trois i1 12 sorties restantes du coupleur 14 sont raccordées à des fibres optiques f13' f14 et f15 Les fibres f à f15 et les fibres à partir desquelles il 15 sont réalisés les coupleurs sont du même type (monomode ou multimode) que les réflectomètres destinés à être contr6lés avec ledispositif. En outre, les longueurs lil à L15 des fibres fl à f15 forment une suite croissante telle que la longueur ltl et la 15 différence entre deux longueurs voisines de la suite soient supérieures à environ trois fois le pouvoir séparateur des réflectomètres. Les amplitudes des atténuations-étalons correspondant Fig. 6 schematically shows a device according to the present invention having a first optical coupler 14 at an input which can be connected to a leader fiber f10, and for example four outputs of which one is connected. at the input of a second optical coupler 16 comprising for example two outputs. These are respectively connected to optical fibers f1 and f1 while the remaining three i1 12 outputs of the coupler 14 are connected to optical fibers f13 and f15. The fibers f to f15 and the fibers from which they are made. the couplers are of the same type (monomode or multimode) as the reflectometers intended to be controlled with the device. In addition, the lengths l1 to L15 of the fibers f1 to f15 form an increasing sequence such that the length ltl and the difference between two adjacent lengths of the sequence are greater than about three times the separating power of the reflectometers. The amplitudes of the corresponding attenuations-standards
aux coupleurs 14 et 16 peuvent être déterminées de la façon 20 indiquée plus haut. Couplers 14 and 16 can be determined as indicated above.
Les dispositifs du genre de celui qui est représenté sur la figure 6 permettent, en choisissant convenablement le nombre de coupleurs, le nombre de sorties de ceux-ci et les connexions entre coupleurs, d'aboutir à des atténuations-étalons 25 de valeurs prédéterminées qui peuvent être par exemple de l'ordre de 0,1dB en valeur absolue, alors que les dispositifs du genre de celui qui est représenté sur la figure 1, sont réalisés à partir de coupleurs du commerce et ne permettent pas toujours d'aboutir The devices of the type shown in FIG. 6 allow, by suitably selecting the number of couplers, the number of outputs thereof and the connections between couplers, to lead to attenuations-standards 25 of predetermined values which can be for example of the order of 0.1dB in absolute value, while the devices of the type of that shown in Figure 1, are made from commercial couplers and do not always succeed
à d'aussi faibles valeurs.at such low values.
Sur la figure 7, on a représenté schématiquement un autre dispositif selon la présente invention, comportant un coupleur optique 18 à une entrée et par exemple deux sorties. Une fibre amorce F peut être raccordée à l'entrée du coupleur tandis que les sorties de celui-ci sont respectivement reliées à une 35 fibre optique F par l'intermédiaire d'un premier atténuateur v optique variable 20, et à une fibre optique F2, par FIG. 7 diagrammatically shows another device according to the present invention, comprising an optical coupler 18 with an input and for example two outputs. A primer fiber F may be connected to the input of the coupler while the outputs thereof are respectively connected to an optical fiber F via a first variable optical attenuator 20, and to an optical fiber F2. , by
l'intermédiaire d'un second atténuateur optique variable 22. via a second variable optical attenuator 22.
Les fibres optiques FO, F1, F2 ainsi que celles à partir desquelles le coupleur 18 est réalisé, sont choisies de 5 façon à avoir le mime type (monomode ou multimode) que les réflectomètres avec lesquels le dispositif de la figure 7 est The optical fibers FO, F1, F2 and those from which the coupler 18 is made are chosen so as to have the same type (monomode or multimode) as the reflectometers with which the device of FIG.
destiné à être utilisé.intended to be used.
De plus, les fibres F1 et F2 ont des longueurs choisies de telle façon que celle de la fibre F et la différence entre les longueurs des fibres F1 et F2 soient au moins égales à In addition, the fibers F1 and F2 have lengths chosen in such a way that that of the fiber F and the difference between the lengths of the fibers F1 and F2 are at least equal to
environ trois fois le pouvoir séparateur de ces réflectomètres. about three times the separating power of these reflectometers.
Les dispositifs du genre de celui qui est représenté Devices of the kind of that which is represented
sur la figure 7 permettent d'obtenir des atténuations variables entre des valeurs très faibles (proches de OdB) est très grandes 15 (sensiblement infinies). In FIG. 7, variable attenuations between very low values (close to OdB) are very large (substantially infinite).
De tels dispositifs permettent d'évaluer la dynamique de mesure d'un réflectomètre, c'est-à-dire l'atténuation maximale Such devices make it possible to evaluate the measurement dynamics of a reflectometer, that is to say the maximum attenuation
mesurabte avec celui-ci.measurable with it.
Sur la figure 8, on a représenté schématiquement un 20 autre dispositif seton la présente invention. Ce dispositif comprend un coupleur optique 24 comportant une entrée et par exemple cinq sorties. Un atténuateur optique variable 26 est raccordé à ladite entrée. On peut également prévoir une fibre optique amorce F telle que celle-ci soit raccordée à l'entrée par l'intermédiaire de l'atténuateur variable 26. Le dispositif comprend de plus des fibres optiques F1, F,..., F qui sont Figure 8 schematically shows another device according to the present invention. This device comprises an optical coupler 24 having an input and for example five outputs. A variable optical attenuator 26 is connected to said input. It is also possible to provide a primer optical fiber F such that it is connected to the input via the variable attenuator 26. The device further comprises optical fibers F1, F, ..., F which are
1 2 51 2 5
raccordées, par une extrémité, respectivement aux sorties de ce dispositif. La condition relative au type des fibres optiques du dispositif est identique à celle donnée plus haut pour le 30 dispositif des figures 6 et 7. En outre, les longueurs I1 à l5 I 5 des fibres F à F forment une suite croissante et sont choisies connected at one end respectively to the outputs of this device. The condition relating to the type of the optical fibers of the device is identical to that given above for the device of FIGS. 6 and 7. In addition, the lengths I 1 to I 5 of the fibers F to F form an increasing sequence and are chosen.
I 5I 5
de telle façon que la longueur I1 et chaque différence entre deux longueurs voisines de la suite soient supérieures à environ trois fois le pouvoir séparateur des réflectomètres destinés à être 35 utilisés avec le dispositif représenté sur la figure 8. such that the length I1 and each difference between two adjacent lengths of the sequence are greater than about three times the resolving power of the reflectometers for use with the device shown in FIG.
Un tel dispositif permet de connaître la variation de la précision d'un réflectomètre en fonction du niveau du signal en un point d'une courbe de rétrodiffusion, ce point Such a device makes it possible to know the variation of the accuracy of a reflectometer as a function of the signal level at a point of a backscattering curve, this point
correspondant à une marche.corresponding to a walk.
Conformément à la présente invention, on peut également réaliser des dispositifs résultant d'une combinaison des dispositifs du genre de ceux qui sont représentés sur les figures In accordance with the present invention, devices resulting from a combination of the devices of the kind shown in the figures can also be made.
6, 7 et 8.6, 7 and 8.
Sur la figure 9, on a représenté schématiquement une 10 installation permettant de déterminer les variations de FIG. 9 diagrammatically shows an installation for determining the variations of
l'atténuation d'un élément optique (passif) en fonction du temps. the attenuation of an optical element (passive) as a function of time.
Cette installation comprend un dispositif 30 du genre de celui qui a été décrit en référence à la figure 1, le nombre n étant égal à 2. Le coupleur 2 du dispositif est par exemple 15 supposé équilibré et la fibre F est raccordée d'un côté au This installation comprises a device 30 of the type of that described with reference to FIG. 1, the number n being equal to 2. The coupler 2 of the device is for example assumed to be balanced and the fiber F is connected on one side the
réflectomètre 4 et de l'autre, à L'entrée du coupleur. Reflectometer 4 and the other at the input of the coupler.
L'élément 28 à tester, un connecteur par exemple, est raccordé, d'un côté, à l'extrémité libre de la fibre la plus longue F2 tandis qu'il est raccordé, de l'autre côté, à une 20 extrémité d'une fibre 32 dont l'autre extrémité est libre ou munie d'un moyen de réflexion optique, ce qui permet, dans ce cas, de connaitre- L'atténuation de l'élément 28 dans les deux sens. L'environnement de l'élément 28 peut être contrôlé: 25 par exemple, l'élément 28 peut être enfermé dans une étuve 34 The element 28 to be tested, a connector for example, is connected on one side to the free end of the longest fiber F2 while it is connected on the other side to a terminal end. a fiber 32 whose other end is free or provided with an optical reflection means, which allows, in this case, to know the attenuation of the element 28 in both directions. The environment of the element 28 can be controlled: for example, the element 28 can be enclosed in an oven 34
dans laquelle la température est maintenue constante. in which the temperature is kept constant.
La courbe de rétrodiffusion obtenue gr ce au réflectométre (figure 10) comporte deux marches dont l'une, d'amplitude A1, correspond au dispositif 30 et sert de valeur de 30 référence, et dont l'autre, d'amplitude A, correspond à The backscattering curve obtained by means of the reflectometer (FIG. 10) comprises two steps, one of which, of amplitude A1, corresponds to the device 30 and serves as a reference value, and the other of amplitude A corresponds to at
l'atténuation de l'élément 28.the attenuation of element 28.
On peut ainsi voir l'évolution de A au cours du temps E en comparant cette valeur A à la valeur A. E Le dispositif est choisi de façon que la valeur de 35 référence A1 soit de l'ordre de grandeur de l'atténuation ou de It is thus possible to see the evolution of A over time E by comparing this value A with the value A. E The device is chosen so that the reference value A1 is of the order of magnitude of the attenuation or of
la variation de l'atténuation de L'éLément étudié. the variation of the attenuation of the element studied.
L'intérêt de l'installation représentée sur la figure 9 réside notamment dans le fait que les mesures des atténuations respectivement dues au dispositif 30 et à l'élément 28 à tester se font toujours avec le mime niveau du signal. On peut envisager d'intégrer un dispositif conforme à l'invention dans un réflectomètre, par exemple dans un capot de protection de celui-ci. Un tel système permet le calibrage du réflectomètre sur les deux axes (atténuation et distance). Les 10 amplitudes des marches relatives au dispositif et les longueurs des fibres de ce dispositif intégré étant connues et stables, les paramètres des corrections que l'on est éventuellement amené à effectuer peuvent être introduits à partir du clavier ou de potentiomètres du réflectomètre, suivant le type de réflectomètre 15, utilisé, en vue d'obtenir des indications correctes de la part de celui-ci. The advantage of the installation shown in Figure 9 lies in particular that the attenuation measurements respectively due to the device 30 and the element 28 to be tested are always with the same signal level. It is conceivable to integrate a device according to the invention in a reflectometer, for example in a protective cover thereof. Such a system allows the calibration of the reflectometer on both axes (attenuation and distance). Since the amplitudes of the steps relative to the device and the lengths of the fibers of this integrated device are known and stable, the parameters of the corrections that may be required to be made can be introduced from the keyboard or potentiometers of the reflectometer, depending on the type of reflectometer 15, used, in order to obtain correct indications from it.
TABLEAU ITABLE I
I Valeurs théoriques I Valeurs mesurées I Valeurs mesurées I lI I|à 850 nm à 900 nm I A1 5Lg(7/8)=-O,29dB -0,2dB -0,1dB |2 A 5Lg(6/7)=-0,33dB -0, 2dB -0,2dB A | 5tg(5/6)=-0,40dB -0,3dB -0,3dB IA4 5Lg(4/5)=-0,48dB -0,5dB -0,4dB A5 5lg(3/4)=-0,62dB -0,6dB -0,6dB A16 5Lg(2/3)=-0,88dB -0,9dB -0, 9dB A7 5lg(1/2)=-1,50dB -1,5dB -1,6dB I Theoretical values I Measured values I Measured values I l | I | at 850 nm at 900 nm I A1 5Lg (7/8) = - O, 29dB -0,2dB -0,1dB | 2 A 5Lg (6/7) = -0,33dB -0, 2dB -0,2dB A | 5tg (5/6) = -0.40dB -0.3dB -0.3dB IA4 5Lg (4/5) = -0.48dB -0.5dB -0.4dB A5 5lg (3/4) = -O, 62dB -0.6dB -0.6dB A16 5Lg (2/3) = -0.88dB -0.9dB -0.9dB A7 5lg (1/2) = -1.50dB -1.5dB -1.6dB
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À1-* 20A1- * 20
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