Comment réduire les pertes d’épissure dans les environnements difficiles
1. Introduction
Lors de l’épissure de fibres optiques, l’environnement peut avoir un impact significatif sur les pertes finales. Ceci peut être dû à des facteurs tels que les variations de température, l’humidité, la contamination atmosphérique, les vibrations ou l’instabilité du poste de travail. Ce problème est particulièrement préoccupant dans les environnements difficiles, mais peut également intervenir dans des environnements plus contrôlés. Dans cet article, nous aborderons les facteurs qui influencent les pertes d’épissure et les mesures à prendre pour les minimiser et obtenir des résultats constants, même dans des conditions difficiles.
2. Qu’est-ce qui provoque la perte d’épissure ?
Les pertes d’épissure proviennent de plusieurs sources : la fibre elle-même, sa manipulation sur le terrain et l’équipement utilisé pour l’épissure. Comprendre ces facteurs permet de les maîtriser et, par conséquent, de réduire les pertes d’épissure. On distingue deux grandes catégories de facteurs influençant les pertes d’épissure : les facteurs intrinsèques et les facteurs extrinsèques.
Les facteurs intrinsèques sont ceux qui se trouvent à l’intérieur du verre. La variation du diamètre du champ modal, le désalignement entre les fibres qui crée un léger décalage dans le trajet optique, ce décalage se traduisant par une atténuation, sont autant de facteurs qui influencent le comportement de la fibre. La concentricité du cœur est également importante. Un cœur légèrement décentré accroît la sensibilité lors de l’alignement et est susceptible d’entraîner des pertes d’épissure plus élevées. Les fibres insensibles à la courbure présentent un bon comportement sous contrainte lors de l’installation, bien que leur structure en tranchée modifie la façon dont le cœur capte la lumière. Aucune de ces caractéristiques n’est visible sur le terrain. Elles ne se manifestent que dans les valeurs numériques imprimées sur la fiche technique ou dans la cohérence des mesures de pertes.
Les facteurs extrinsèques proviennent du processus d’épissure et du matériel utilisé. Avec les fibres modernes de haute qualité, c’est à ce stade que se produisent la plupart des pertes. Un clivage imparfait introduit un angle d’extrémité ou des microfissures qui diffusent la lumière. Les contaminants se déposent sur l’extrémité et brûlent lors de l’arc électrique. La présence de contaminants dans les rainures en V provoque un désalignement qui décale les cœurs de quelques microns et crée un décalage optique permanent. Les contraintes résiduelles dues au routage ou à l’assemblage du boîtier modifient la position de l’épissure une fois la gaine refroidie. Tous ces éléments contribuent aux pertes.
Une bonne épissure par fusion présente de faibles pertes. Les techniciens peuvent s’attendre à des pertes de l’ordre de 0,01 à 0,02 dB avec une soudeuse à alignement de cœur de qualité pour les applications monomodes, lorsque les facteurs intrinsèques et extrinsèques sont optimisés. Les soudeuses à alignement de cœur, telles que… FiberFox Mini 5C+ Premium Ces unités fonctionnent correctement dans cette plage car elles visualisent et alignent directement le cœur du câble. Elles y parviennent grâce à des moteurs supplémentaires qui compensent les défauts d’alignement causés par des facteurs tels que la poussière ou une mauvaise concentricité des fibres. Les unités d’alignement de la gaine peuvent dériver vers des valeurs plus élevées lorsque la géométrie des fibres varie (fibres de faible qualité ou de types différents) ou lorsque des contaminations dans les rainures en V empêchent les fibres de se positionner parfaitement.
Les pertes d’épissure deviennent prévisibles une fois que l’on comprend ces facteurs mécaniques et optiques. Ils constituent le fondement de résultats de perte constants en extérieur, en milieu industriel et dans des environnements exposés à des températures élevées, où seules les bonnes pratiques garantissent la stabilité.
3. Facteurs environnementaux qui augmentent les pertes
Les environnements difficiles amplifient chaque faiblesse du système d’épissure. Par exemple, les variations de température influent sur le comportement de la fibre lors de l’arc électrique. Le verre froid se contracte et se rigidifie, ce qui modifie la déformation du cœur sous l’effet de la chaleur. Une forte humidité introduit de l’humidité sur la fibre dénudée ; celle-ci s’évapore lors de l’arc et laisse des résidus. La chaleur ramollit les revêtements et rend le dénudage irrégulier. Tous ces facteurs peuvent se traduire par des pertes plus importantes.
Le vent et la poussière en suspension posent également problème. Une légère brise au niveau de l’épissure refroidit l’arc de manière irrégulière et déstabilise la fusion. Même le courant d’air généré par la ventilation dans un centre de données peut impacter le processus d’épissure. Dans de nombreux environnements, la poussière se dépose sur la fibre nue juste après le clivage. On ne s’en aperçoit que lorsque les pertes augmentent légèrement sans raison apparente. Il s’agit de contaminants mécaniques, et non optiques, dont le comportement est imprévisible. Même de minuscules particules de poussière dans les rainures en V peuvent provoquer un désalignement et, au final, des pertes supplémentaires.
Les chocs mécaniques sont aussi importants que la contamination. Une table de travail qui vibre sous le poids du trafic ou des machines déplace la fibre lors de l’alignement. Même un mouvement de quelques microns suffit à éloigner la soudeuse de son point idéal. Ce phénomène est particulièrement visible lorsqu’on travaille sur des échelles, dans des regards ou sur des plateformes surélevées. Toute instabilité du dispositif ou du poste de travail entraîne une augmentation des pertes de soudure avant même l’amorçage de l’arc.
Les conditions de stockage contribuent également au problème bien avant l’épissure. La fibre, placée dans un véhicule chaud, ramollit au niveau de son revêtement. Un refroidissement rapide ultérieur modifie son comportement au dénudage et au clivage. L’humidité à l’intérieur des manchons ou plateaux d’épissure se transforme en buée lorsque le chauffage est en marche. Les fibres plus anciennes, mal stockées, deviennent cassantes et présentent des performances de dénudage et de flexion différentes.
La réduction des pertes en environnements difficiles s’obtient en maîtrisant ces variables. Protégez l’épissure, stabilisez la surface de travail et maintenez la fibre sèche et propre. En conditions défavorables, les performances seront également médiocres. Les unités d’alignement de cœur, telles que… FiberFox Mini 5C+ Premium Ces procédés permettent de gérer ces conditions grâce à une technologie d’alignement plus performante, mais ils nécessitent toujours un environnement stable pour atteindre la plage de 0,01 à 0,02 dB attendue d’un soudage par fusion de qualité.
4. Préparation des fibres pour des pertes faibles et répétables
Étant donné que nombre des facteurs évoqués échappent au contrôle de l’opérateur, l’hygiène est l’un des éléments les plus importants sur lesquels il est possible de travailler. Une bonne hygiène commence par le nettoyage et l’entretien réguliers de la soudeuse. Un entretien régulier de celle-ci garantit, en premier lieu, son parfait état de fonctionnement.
Sur site, il est essentiel de protéger la soudeuse contre la poussière et les contaminants. Fermez toujours le pare-vent lorsque la soudeuse n’est pas utilisée et veillez à la propreté des rainures en V. Même de petites impuretés dans les rainures en V (surtout sur les soudeuses d’alignement de bardage) peuvent entraîner des pertes accrues. Avant de commencer votre journée de travail, effectuez un étalonnage de l’arc. Cet étalonnage adaptera l’arc aux conditions ambiantes et optimisera la soudeuse pour l’environnement de travail.
Une bonne discipline lors du dénudage, du nettoyage et de la manipulation des fibres optiques minimise (sans toutefois les éliminer) l’impact de certains facteurs. Les fibres doivent toujours être préparées avec des outils de qualité. De même, elles doivent toujours être nettoyées (dans la mesure du possible) à l’alcool isopropylique pur et manipulées avec précaution lors de leur clivage et de leur insertion dans la soudeuse. Toute contamination après nettoyage peut affecter l’alignement direct (en empêchant la fibre de se positionner correctement dans la rainure en V) ou influencer l’arc électrique (en provoquant la combustion des contaminants au lieu de la fusion des fibres).
5. Le clivage et l’importance de l’angle
Une étape souvent négligée du procédé de fusion-épissure est le clivage de la fibre. Ce procédé utilise une lame diamantée pour cliver proprement l’extrémité de la fibre à un angle aussi proche que possible de 90 degrés. De nombreuses cliveuses fonctionnent selon ce principe et se targuent souvent d’une grande précision. Cependant, ce sont des appareils d’une complexité trompeuse. Cliver avec une telle précision, sur une gamme variée de fibres de différents types et fabricants, exige un appareil de haute précision garantissant des performances constantes, clivage après clivage. Certaines cliveuses bon marché sont usinées avec des matériaux bas de gamme, sont équipées de lames de qualité inférieure et offrent généralement de piètres performances.
Si vous comparez la fabrication, la finition et le résultat à un couperet de haute qualité comme le Cliveuse de haute précision FiberFox Mini 60A+ Vous constaterez que la différence de qualité influe considérablement sur la régularité de l’angle de clivage. De nombreuses cliveuses actuelles offrent des fonctionnalités similaires, mais ce n’est pas ce qui détermine la performance d’épissure : ce sont la qualité de fabrication, la facilité d’utilisation et le résultat obtenu.
L’important, cependant, est le nettoyage et l’entretien de la cliveuse. Il est essentiel de veiller à ce que les fibres optiques soient conservées en toute sécurité (de préférence dans un conteneur ou un collecteur intégré) et que les patins et la lame de la cliveuse soient exempts de poussière, de fibres et de toute autre contamination afin de garantir un bon angle de clivage. Une contamination de la cliveuse peut désaligner la fibre, ce qui fausse l’angle et entraîne un résultat d’épissure médiocre.
6. Choisir la soudeuse à fusion adaptée
Les soudeuses utilisent différentes technologies, mais peuvent être globalement classées en deux catégories : les soudeuses à alignement de cœur et les soudeuses à alignement de gaine. Les soudeuses à alignement de cœur, comme… FiberFox Mini 5C+ Premium Cette soudeuse utilise une technologie améliorée pour aligner directement le cœur de la fibre de chaque côté. Elle utilise notamment le système AOCAT (Automatic Optical Core Analysis & Tracking), dans lequel des moteurs et des caméras supplémentaires inspectent la fibre, identifient le cœur et l’alignent précisément sur le cœur opposé. D’autres soudeuses, comme la FiberFox Mini 4S+ Premium sont moins avancés (et donc plus rentables) et effectuent uniquement l’alignement du revêtement (le 4S+ effectue en fait un alignement actif du revêtement, il se situe donc techniquement dans une classe intermédiaire entre les soudeuses à alignement de noyau et les soudeuses à alignement de revêtement classiques).
L’impact des deux méthodes sur les pertes d’épissure dépend de facteurs intrinsèques et extrinsèques. L’épisseuse à alignement de cœur, qui identifie et déplace le cœur pour l’aligner directement avec la face opposée, est bien plus apte à corriger les petits problèmes tels que la contamination mineure ou les défauts de concentricité de la fibre. Les épisseuses à alignement de gaine, quant à elles, ont une capacité limitée à identifier le cœur et sont totalement dépourvues des moteurs nécessaires à cet alignement. Par conséquent, l’alignement des fibres ne permet pas de corriger la contamination ou les défauts de concentricité. En conclusion, le nettoyage est important quelle que soit la technologie d’épisseuse, mais il est beaucoup plus critique pour une épisseuse à alignement de gaine.
Pour les épissures sur le terrain où les pertes sont critiques, comme l’épissure du réseau central où une seule épissure peut affecter des milliers d’abonnés, la technologie d’alignement sur le cœur offre des résultats systématiquement supérieurs à l’alignement sur la gaine. Pour les épissures moins critiques, comme les dérivations FTTH où une seule épissure peut n’affecter qu’un seul abonné, l’alignement sur la gaine peut constituer une option appropriée.
7. Configuration de l’épissure pour conditions difficiles
L’optimisation du réglage de la soudeuse à fusion fait partie intégrante du processus garantissant des épissures à faibles pertes et constantes, notamment en conditions variables. Cela inclut le calibrage de l’arc et la sélection des modes d’épissure et de chauffage adaptés à vos types de fibres.
L’étalonnage de l’arc ajuste la puissance de l’arc en fonction des conditions environnementales (température, humidité, altitude) et compense l’usure des électrodes ou l’accumulation de résidus. Il garantit une fusion uniforme des extrémités de la fibre, évitant ainsi les épissures fragiles ou surfusionnées qui augmentent les pertes. Le processus consiste généralement à charger des fibres propres et préparées, à lancer le menu d’étalonnage et à laisser l’épisseuse effectuer des décharges de test tout en ajustant automatiquement les paramètres jusqu’à obtention d’un résultat optimal. Procédez à l’étalonnage de l’arc au début de chaque journée de travail, après le remplacement des électrodes (tous les 5 500 arcs environ sur les modèles comme le FiberFox Mini 5C+ Premium), lors du déménagement vers un nouveau site aux conditions modifiées, ou si les relevés de pertes deviennent incohérents.
La configuration nécessite également d’adapter les modes aux types de fibres. FiberFox Mini 5C+ Premium Il prend en charge les types courants, notamment monomode (SM : G.652, G.657), multimode (MM : G.651), à dispersion décalée (DS : G.653), à dispersion décalée non nulle (NZDS : G.655) et à fréquence de coupure décalée (G.654). Dans de nombreuses soudeuses modernes de haute qualité à alignement de cœur, comme la FiberFox Mini 5C+ PremiumUn programme d’épissure automatique intégré est inclus et fonctionne de manière satisfaisante. Toutefois, l’utilisation d’un programme spécifique adapté à votre type de fibre peut réduire les pertes d’épissure. Ceci est particulièrement vrai pour les fibres spéciales telles que la G.654.E, la G.655 ou d’autres fibres similaires.
Combinez l’étalonnage de l’arc avec un nettoyage approfondi des rainures en V et des électrodes, une configuration stable du poste de travail et une sélection de mode appropriée pour obtenir des résultats reproductibles autour de 0,01 à 0,02 dB dans l’épissure monomode.
8. Conclusion
La réduction des pertes lors des épissures en environnements difficiles est le fruit de la rigueur et de la maîtrise de l’appareil, et non de la chance. Les propriétés physiques du verre constituent un point de départ, mais le résultat final dépend avant tout de la préparation, de la propreté, de la stabilité et du choix du matériel.
Les conditions difficiles réduisent à néant toute marge de manœuvre. Poussière, humidité, variations de température et vibrations se traduisent toutes par des pertes, sous une forme ou une autre. Les équipes qui protègent la soudeuse, stabilisent le poste de travail, entretiennent leur soudeuse et calibrent l’arc obtiennent des résultats prévisibles, même en environnement défavorable. Les soudeuses à alignement de cœur facilitent ces opérations, mais elles renforcent les bonnes pratiques de terrain sans les remplacer.
Des résultats constants, de l’ordre de 0,01 à 0,02 dB, témoignent d’un processus maîtrisé. La qualité de la fibre, les procédures de nettoyage, la précision des clivages, la programmation adéquate et la répétabilité de la configuration sont autant d’éléments qui contribuent à ce processus. Lorsque celui-ci est performant et constant, les environnements difficiles deviennent des variables gérables et les pertes d’épissure sont un phénomène maîtrisé plutôt qu’une surprise.
