Brevet FR3146352A1 — publié le 20240906

Système et p rocédé d'identification et de vérification d'une liaison par fibre optique Le système comprend à une première extrémité (12) de la fibre (10) une source lumineuse (32) générant un rayonnement de lumière cohérente injecté dans la fibre et, à l'extrémité opposée (16), un capteur de lumière sensible à un rayonnement diffusé par la fibre. La source lumineuse (32) est une source de Classe 1 ou 1M selon IEC 60825-1, qui génère le rayonnement incident dans le proche infrarouge. Le capteur de lumière (34, 48) est dépourvu de filtre optique anti-IR et est sensible à la longueur d'onde située dans le proche infrarouge. Il comprend en outre une interface de visualisation (48) apte à transformer une image formée dans le proche infrarouge en une image dans le domaine visible (44), directement observable par un opérateur utilisant le capteur. (Figure à publier avec l’abrégé : Figure 3) Système et procédé d'identification et de vérification d'une liaison par fibre optique L'invention concerne l'identification et la vérification des liaisons par fibre optique dans les réseaux de communication, notamment pour l'interconnexion de dispositifs de terminaison intérieure optique (DTIO) avec des points de mutualisation (PM) d'un réseau de distribution par fibre optique d'un opérateur de communication. Domaine technique de l'invention Dans une telle application, lors du raccordement d'un abonné ou de toute autre intervention sur le réseau, il est nécessaire d'identifier sur le tableau du point de mutualisation, qui regroupe un très grand nombre de terminaisons de fibre, la terminaison particulière qui aboutit au DTIO de l'abonné concerné par l'intervention. Une fois cette terminaison de fibre identifiée, il sera par exemple possible de raccorder l'abonné au réseau de l'opérateur par branchement d'un cordon de brassage assurant l'interfaçage entre le réseau de distribution et le réseau de l'opérateur. État de la technique antérieure La technique habituellement utilisée à cet effet consiste à se servir d'un appareil dit "VFL" ( Visual Fault Locator ), qui est un dispositif en forme de stylo comportant une source lumineuse telle qu'une diode laser produisant une lumière cohérente dans le domaine des longueurs d'onde visibles. La lentille de sortie de la source lumineuse est couplée à la terminaison de fibre à l'une des extrémités de cette dernière (par exemple au niveau du DTIO), de manière que le rayonnement visible puisse se propager sur toute la longueur de la fibre jusqu'à l'extrémité opposée de celle-ci, située au niveau de la grille de brassage du PM. Il suffit alors à un opérateur situé face à cette grille de brassage d'observer toutes les terminaisons de fibre jusqu'à trouver celle qui émet de la lumière visible, qui sera de fait celle illuminée à l'autre extrémité par la source laser du VFL. Cette manipulation permet non seulement de repérer telle ou telle fibre, mais également d'en vérifier l'intégrité puisque la présence d'un signal visible confirme que la transmission du signal s'est bien opérée sur toute la longueur de la fibre. Par sécurité, les VFL utilisés à cet effet mettent en œuvre des lasers de Classe 2 selon IEC 60825-1 édition 3.0 du 15 mai 2014 (version en vigueur au jour du dépôt de la présente demande) dont la puissance de sortie n'excède pas 1 mW (0 dBm), qui n'imposent aucun équipement de protection individuel (lunettes) ni restriction d'emploi particulière, la protection de l'œil par le réflexe palpébral étant considérée comme suffisante. Cette technique est efficace et très facile à mettre en œuvre. Elle permet un repérage simple et rapide d'une terminaison de fibre sur une grille de brassage pouvant comporter des dizaines de terminaisons accolées dans un espace très réduit. Le FR 3 108 736 A1 (Laborie et al.) décrit un connecteur d'extrémité de fibre permettant de visualiser le signal optique visible au niveau du PM même si ce connecteur est enfiché sur la grille de brassage. Cette technique est toutefois limitée à des longueurs de fibre ne dépassant pas 5 à 7 km. En effet, les fibres optiques utilisées pour les réseaux de distribution sont des fibres monomode opérant dans une bande utile située dans l'infrarouge lointain (typiquement 1260 à 1625 nm), avec une très faible atténuation dans cette bande. En revanche, dans la bande des longueurs d'onde visibles – qui n'est pas leur domaine de fonctionnement nominal – leur atténuation est beaucoup plus forte, de l'ordre de 7 dB/km environ. De fait, pour des longueurs de fibre importantes, l'illumination de la terminaison au niveau de la grille de brassage distante sera de moins en moins visible, surtout dans un environnement d'observation difficile (peu de pénombre) ou, à l'autre extrémité, des conditions d'injection non optimales (couplage imparfait du VFL à l'extrémité de la fibre, VFL avec diode ou optique de moindre qualité, etc.). Or les longueurs de fibre des réseaux de distribution peuvent être très importantes entre leurs extrémités, de plusieurs kilomètres dans les zones de faible densité de population, et peuvent atteindre 10 km, voire plus. La technique d'identification et de contrôle que l'on vient d'exposer n'est donc plus applicable. Une première solution consiste à utiliser au point d'injection un laser de puissance supérieure, par exemple un VFL de 20 à 30 mW. Mais il ne s'agit alors plus d'un dispositif de Classe 2, et l'illuminateur laser est potentiellement dangereux si un faisceau direct ou une réflexion atteint l'œil non protégé. L'opérateur doit alors impérativement être équipé d'un équipement de protection individuelle de sécurité (lunettes de protection) et la manipulation doit être faite selon un protocole précis, sécurisé mais contraignant, impliquant des formations et des sensibilisations préalables à l'utilisation de ces dispositifs dangereux – et au surplus onéreux. Le port de lunettes de protection, obligatoire ou toutes circonstances, a également pour inconvénient de rendre plus difficile le repérage visuel de la terminaison éclairée au niveau de la grille de brassage. L'augmentation de portée est notable, environ 10 km pour un VFL de 30 mW, mais elle est toujours sujette à l'atténuation linéique importante de la fibre dans le domaine du visible (7 dB/km). Des portées plus élevées encore seraient théoriquement probables, mais avec des lasers très puissants donc classés très dangereux, interdits pour un usage à l'intérieur et donc non utilisables dans des applications de terrain, qui sont souvent pratiquées dans des conditions d'environnement difficiles. Une seconde solution consiste à injecter dans la fibre non pas une lumière visible, mais une lumière dans le domaine de l'infrarouge correspondant aux longueurs d'onde pour lesquelles la fibre est caractérisée (typiquement 1260 à 1625 nm). L'atténuation linéique sera alors beaucoup plus faible, et les classes des laser émettant ces rayonnements sont moins restrictives que celles des lasers visibles. L'inconvénient, en contrepartie, est que ces rayonnements ne sont pas dans le spectre sensible de l'œil humain et qu'il est nécessaire de recourir, du côté de la grille de brassage, à un détecteur de rayonnement infrarouge, qui doit être connecté successivement à chacune des terminaisons de fibre de la grille du PM jusqu'à trouver celle où le signal infrarouge a été injecté à l'autre extrémité. La simplicité et l'immédiateté du repérage par simple observation visuelle de la grille de brassage, sans aucun instrument, est donc perdue. Le but de l'invention est de remédier à ces différents inconvénients et limitations, en proposant un système et un procédé d'identification et de vérification d'une liaison par fibre optique utilisable pour des longueurs de fibre pouvant atteindre 10 km, voire plus, de façon immédiatement perceptible et identifiable à l'œil nu, et qui n'impose à l'opérateur le port d'aucun équipement de protection ni l'observation de contraintes de sécurité particulières lors de l'intervention. Plus précisément, l'invention propose un système d'identification et de vérification d'une liaison par fibre optique s'étendant entre un premier équipement situé à une première extrémité de la fibre et un second équipement situé à une seconde extrémité, opposée, de la fibre. Le système comprend, de manière en elle-même connue : à la première extrémité, une source lumineuse apte à générer un rayonnement incident de lumière cohérente, injecté dans la fibre à la première extrémité et, à la seconde extrémité, un capteur de lumière sensible à un rayonnement reçu, diffusé par la fibre à la seconde extrémité. De façon caractéristique de l'invention : a) la source lumineuse est apte à générer le rayonnement incident sur une longueur d'onde située dans le proche infrarouge et à ne pas générer de rayonnement sur des longueurs d'onde situées dans le domaine visible, b) la source lumineuse est une source de Classe 1 ou 1M selon IEC 60825-1 édition 3.0, c) le capteur de lumière est dépourvu de filtre optique anti-IR et est sensible à ladite longueur d'onde située dans le proche infrarouge, et d) le capteur de lumière inclut en outre une interface de visualisation apte à transformer une image formée dans le proche infrarouge en une image dans le domaine visible directement observable par un opérateur utilisant le capteur de lumière. Selon diverses caractéristiques subsidiaires avantageuses : la source lumineuse est une source apte à générer le rayonnement incident à une puissance ne dépassant pas +10 dBm ; la longueur d'onde située dans le proche infrarouge est une longueur d'onde comprise entre 780 et 1300 nm, notamment une longueur d'onde de 850 nm ± 10 % ; la fibre optique est une fibre optique monomode apte à opérer dans un domaine de longueurs d'onde comprises entre 1260 et 1625 nm ; la longueur de la fibre optique entre la première extrémité et la seconde extrémité opposée est supérieure à 5 km, en particulier comprise entre 5 km et 10 km ; et/ou le capteur de lumière est muni d'un filtre optique apte à sélectivement laisser passer ladite longueur d'onde située dans le proche infrarouge et arrêter les longueurs d'onde situées dans le domaine visible, préférentiellement un filtre passe-bande centré sur la longueur d'onde du rayonnement généré par la source lumineuse. L'invention a également pour objet un procédé correspondant, comprenant des étapes : a) d'obtention d'une source lumineuse de Classe 1 ou 1M selon IEC 60825-1 édition 3.0, apte à générer un rayonnement de lumière cohérente sur une longueur d'onde située dans le proche infrarouge et à ne pas générer de rayonnement sur des longueurs d'onde situées dans le domaine visible ; b) d'obtention d'un capteur de lumière dépourvu de filtre optique anti-IR et sensible à ladite longueur d'onde située dans le proche infrarouge, le capteur de lumière incluant en outre une interface de visualisation apte à transformer une image formée dans le proche infrarouge en une image dans le domaine visible ; c) par la source lumineuse, d'injection dans la fibre d'un rayonnement à la première extrémité ; d) par le capteur de lumière, de recueil d'un rayonnement diffusé par la fibre à la seconde extrémité ; et e) par un opérateur utilisant le capteur de lumière, d'observation directe de ladite image dans le domaine visible, et la mise en évidence de la présence d'un rayonnement recueilli par le capteur de lumière. Avantageusement : le capteur de lumière comprend un capteur CCD/CMOS et l'étape b) d'obtention du capteur de lumière comprend : b1) l'obtention d'une caméra vidéo apte à opérer dans le domaine des longueurs d'onde situées dans le domaine visible ; et b2) le retrait d'un filtre optique anti-IR incorporé à la caméra vidéo ; et/ou l'étape b) d'obtention du capteur de lumière comprend en outre : b3) la mise en place devant le capteur CCD/MOS d'un filtre optique apte à sélectivement laisser passer ladite longueur d'onde située dans le proche infrarouge et arrêter les longueurs d'onde situées dans le domaine visible, préférentiellement un filtre passe-bande centré sur la longueur d'onde du rayonnement généré par la source lumineuse. On va maintenant décrire un exemple de mise en œuvre de l'invention, en référence aux dessins annexés où les mêmes références désignent d'une figure à l'autre des éléments identiques ou fonctionnellement semblables. est une vue schématique d'une liaison par fibre optique entre un équipement d'abonné et un tableau de brassage d'un point de mutualisation distant. illustre la technique conventionnelle mise en œuvre pour l'identification et la vérification de la fibre optique d'une liaison telle que celle de la . est homologue de la , pour la technique selon l'invention. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention Sur la , la référence 10 désigne une fibre optique d'un réseau de distribution. Les fibres optiques des réseaux de distribution sont généralement des fibres monomode opérant dans le domaine de l'infrarouge dans la bande utile 1260-1625 nm (ces valeurs n'étant bien entendu aucunement limitatives), qui est la bande habituellement utilisée pour les échanges de données avec les abonnés des opérateurs de télécommunication. La fibre optique 10 s'étend de façon ininterrompue d'une première extrémité 12, où elle est par exemple reliée à un dispositif de terminaison intérieure optique (DTIO) installé dans une habitation 14, jusqu'à un point d'arrivée 16 à son extrémité opposée, par exemple au niveau d'une grille de brassage 18 d'un point de mutualisation (PM). La grille de brassage 18 permet de rassembler dans une armoire de rue les terminaisons d'un très grand nombre de fibres reliées à un ensemble d'habitations d'un même réseau de distribution. Dans les zones peu denses, la longueur de la fibre entre le DTIO 12 et le point d'arrivée 16 est souvent supérieure à 1 km, et peut atteindre plusieurs kilomètres, parfois jusqu'à 10 km, voire plus. La grille de brassage permet, au moyen d'un cordon de brassage, de raccorder le point d'arrivée 16 de chaque habitation du réseau de distribution à une terminaison homologue du réseau de l'opérateur auquel est abonné l'utilisateur. Il convient, pour un opérateur devant effectuer ce raccordement, de repérer sur la grille de brassage la position du point d'arrivée 16 correspondant à l'abonné en question. L'identification de ce point d'arrivée est généralement opérée selon une technique illustrée , avec, côté DTIO, un dispositif dit "VFL" ( Visual Fault Locator ) 20 en forme de stylo ou analogue comportant une source lumineuse laser 22 émettant une lumière dans le domaine du spectre visible, perceptible par l'œil (correspondant, selon la définition CIE, aux longueurs d'onde comprises entre 380 et 780 nm). Les VFL utilisés à cette fin sont des dispositifs de faible puissance de Classe 2 selon IEC 60825-1 édition 3.0, c'est-à-dire émettant une puissance lumineuse non supérieure à 1 mW (0 dBm) et ne nécessitant aucune précaution d'emploi particulière. Le VFL 20 est emboîté sur une fiche de connecteur optique à l'extrémité 12 de manière à coupler la source laser 22 à la fibre optique et permettre ainsi l'injection dans celle-ci d'un stimulus optique en lumière visible. A l'autre extrémité, côté point d'arrivée 16, la lumière visible injectée par la source du VFL produit un point lumineux visible à l'emplacement de la terminaison de fibre (si aucune fiche n'est insérée à cet emplacement de la grille de brassage), ou au travers d'un bouchon translucide obturant le point d'arrivée, ou encore, comme illustré, une illumination 28 du corps translucide d'une fiche de connecteur 24 d'une bretelle de raccordement 26 déjà insérée à cet endroit (ce corps translucide peut être par exemple réalisé selon les enseignements du FR 3 108 736 A1 précité). Cette technique de repérage visuel est très simple à mettre en œuvre et permet d'identifier rapidement non seulement celui des points d'arrivée qui correspond à l'abonné concerné par la recherche, mais également de s'assurer de l'intégrité de la fibre sur toute sa longueur, dans la mesure où une absence de lumière repérable au niveau de la grille de brassage peut résulter d'un défaut ou d'une rupture de la fibre empêchant le signal de se propager convenablement d'une extrémité à l'autre. Comme on l'a indiqué en introduction, cette technique n'est cependant utilisable que pour des fibres dont la longueur ne dépasse pas quelques kilomètres, habituellement jusqu'à environ 5 à 6 km en conditions réelles. L'invention propose un système et un procédé d'identification permettant de s'affranchir de cette limitation, tout en conservant la simplicité de mise en œuvre par les opérateurs sur le terrain. Selon l'invention, comme illustré , le stimulus optique du côté de la terminaison d'abonné 12 est produit par un dispositif portatif 30 dont la source lumineuse 32 émet non pas dans le domaine du visible, mais dans le domaine du proche infrarouge (NIR) dont les longueurs d'onde sont comprises entre 780 et 1300 nm, en deçà du domaine de l'infrarouge moyen ou de l'infrarouge lointain (longueurs d'onde supérieures à 1300 nm). De préférence, la longueur d'onde du stimulus optique émis par la source NIR 32 est située autour de 850 nm, par exemple 850 nm ± 10 %. En effet, on trouve aisément des composants pouvant émettre à cette longueur d'onde avec une puissance limitée à +10 dBm environ. Ces composants sont généralement des VCSEL (diodes laser à cavité verticale émettant par la surface) contrairement aux illuminateur à diodes laser conventionnelles (à semi-conducteur émettant par la tranche) que l'on trouve dans les VFL à lumière visible. Une source NIR de +10 dBm reste conforme aux prescriptions de la Classe 1M selon IEC 60825-1 édition 3.0, c'est-à-dire qu'elle ne nécessite pas d'équipement de protection individuelle (lunettes) ni de précautions particulières de mise en œuvre (utilisation possible même en intérieur). Compte tenu de l'absence de sensibilité de l'œil au rayonnement infrarouge, il est en effet possible d'émettre une puissance plus importante que pour une lumière visible, sans risque de dommage qui serait causé par une exposition accidentelle. . La source de lumière NIR 32 est couplée à l'extrémité 12 de la fibre 10 du côté du DTIO de l'abonné de la même manière qu'avec un VFL conventionnel, c'est-à-dire par enfichage sur la fiche de terminaison 12 de la fibre 10. Le signal infrarouge se propage jusqu'à l'autre extrémité 16 située au niveau de la grille de brassage 18, de la même façon que dans le cas précédent mais avec (i) une intensité supérieure du fait de l'utilisation d'une source de lumière de plus grande puissance et (ii) une atténuation moindre : en effet, les fibres monomode des réseaux de distribution présentent dans le proche infrarouge une atténuation de l'ordre de 3 dB/km seulement, notablement inférieure à leur atténuation dans le visible, de l'ordre de 7 dB/km. Pour visualiser le rayonnement infrarouge au niveau du point d'arrivée 16, l'opérateur utilise une caméra 34 munie d'un objectif 36 produisant sur un capteur 38 une image des points d'arrivée de la grille de brassage. On pourra avantageusement tirer parti du fait que les capteurs CCD/CMOS des caméras grand public de type "webcam" sont tous sensibles à une grande largeur de spectre, allant au-delà du spectre visible et incluant le proche infrarouge NIR. Habituellement, pour éviter un éblouissement et une meilleure restitution des couleurs dans le spectre visible ces webcams sont munies d'un filtre anti-IR qui bloque la partie du spectre non visible située dans l'infrarouge. Pour mettre en œuvre l'invention, il suffira dès lors de supprimer ce filtre anti-IR de manière à permettre au rayonnement NIR produit au niveau du point d'arrivée 16 de traverser l'objectif 36 et de frapper le capteur 38. L'image formée sur le capteur 38 peut être par exemple présentée sur un afficheur 34 via une interface de conversion 40. Le point d'arrivée recherché pourra être immédiatement repéré sur l'image par un halo lumineux 44 autour de la terminaison de fibre diffusant le stimulus infrarouge produit par la source NIR 32, et par cette seule terminaison de fibre. L'écran de visualisation 42 peut être l'afficheur d'un téléphone portable 48 branché sur la caméra 34, ce qui permet de mettre en œuvre l'invention avec des moyens très simples et peu coûteux à partir de composants préexistants (un téléphone portable et une webcam dont le filtre anti-IR aura été retiré). Pour améliorer le contraste il est possible d'ajouter à la caméra un filtre 46 centré sur la longueur d'onde émise par la source 32 (c'est-à-dire un filtre centré sur une longueur d'onde de 850 nm dans l'exemple illustré) de manière à augmenter encore le contraste, notamment pour opérer dans des conditions peu propices à l'observation, par exemple dans le cas d'un PM situé en extérieur dans un environnement ensoleillé. . Un système d'identification et de vérification d'une liaison par fibre optique, la fibre optique (10) s'étendant entre un premier équipement situé à une première extrémité (12) de la fibre et un second équipement situé à une seconde extrémité (16), opposée, de la fibre, comprenant : à la première extrémité (12), une source lumineuse (32) apte à générer un rayonnement incident de lumière cohérente, injecté dans la fibre à la première extrémité (12) ; et à la seconde extrémité (16), un capteur de lumière (34, 48) sensible à un rayonnement reçu, diffusé par la fibre à la seconde extrémité (16), caractérisé en ce que : a) la source lumineuse (32) est apte à générer le rayonnement incident sur une longueur d'onde située dans le proche infrarouge et à ne pas générer de rayonnement sur des longueurs d'onde situées dans le domaine visible, b) la source lumineuse (32) est une source de Classe 1 ou 1M selon IEC 60825-1 édition 3.0, c) le capteur de lumière (34, 48) est dépourvu de filtre optique anti-IR et est sensible à ladite longueur d'onde située dans le proche infrarouge, et d) le capteur de lumière (34, 48) inclut en outre une interface de visualisation (48) apte à transformer une image formée dans le proche infrarouge en une image dans le domaine visible (44) directement observable par un opérateur utilisant le capteur de lumière. Le système de la revendication 1, dans lequel la source lumineuse (32) est une source apte à générer le rayonnement incident à une puissance ne dépassant pas +10 dBm. . Le système de la revendication 1, dans lequel la longueur d'onde située dans le proche infrarouge est une longueur d'onde comprise entre 780 et 1300 nm. . Le système de la revendication 3, dans lequel la longueur d'onde située dans le proche infrarouge est une longueur d'onde de 850 nm ± 10 %. Le système de la revendication 1, dans lequel la fibre optique (10) est une fibre optique monomode apte à opérer dans un domaine de longueurs d'onde comprises entre 1260 et 1625 nm. Le système de la revendication 1, dans lequel la longueur de la fibre optique (10) entre la première extrémité (12) et la seconde extrémité opposée (16) est supérieure à 5 km, en particulier comprise entre 5 km et 10 km. . Le système de la revendication 1, dans lequel le capteur de lumière (34, 48) est muni d'un filtre optique (46) apte à sélectivement laisser passer ladite longueur d'onde située dans le proche infrarouge et arrêter les longueurs d'onde situées dans le domaine visible, préférentiellement un filtre passe-bande centré sur la longueur d'onde du rayonnement généré par la source lumineuse. Un procédé d'identification et de vérification d'une liaison par fibre optique, la fibre optique (10) s'étendant entre un premier équipement situé à une première extrémité (12) de la fibre et un second équipement situé à une seconde extrémité (16), opposée, de la fibre, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend : a) l'obtention d'une source lumineuse (32) de Classe 1 ou 1M selon IEC 60825-1 édition 3.0, apte à générer un rayonnement de lumière cohérente sur une longueur d'onde située dans le proche infrarouge et à ne pas générer de rayonnement sur des longueurs d'onde situées dans le domaine visible ; b) l'obtention d'un capteur de lumière (34, 48) dépourvu de filtre optique anti-IR et sensible à ladite longueur d'onde située dans le proche infrarouge, le capteur de lumière incluant en outre une interface de visualisation (48) apte à transformer une image formée dans le proche infrarouge en une image dans le domaine visible ; c) par la source lumineuse, l'injection dans la fibre (10) d'un rayonnement à la première extrémité (12) ; d) par le capteur de lumière (34, 48), le recueil d'un rayonnement diffusé par la fibre (10) à la seconde extrémité ; et e) par un opérateur utilisant le capteur de lumière (34, 48), l'observation directe de ladite image dans le domaine visible (44), et la mise en évidence de la présence d'un rayonnement recueilli par le capteur de lumière. Le procédé de la revendication 8, dans lequel le capteur de lumière (34, 48) comprend un capteur CCD/CMOS et l'étape b) d'obtention du capteur de lumière comprend : b1) l'obtention d'une caméra vidéo (34) apte à opérer dans le domaine des longueurs d'onde situées dans le domaine visible ; et b2) le retrait d'un filtre optique anti-IR incorporé à la caméra vidéo. . Le procédé de la revendication 9, dans lequel l'étape b) d'obtention du capteur de lumière comprend en outre : b3) la mise en place devant le capteur CCD/MOS d'un filtre optique (46) apte à sélectivement laisser passer ladite longueur d'onde située dans le proche infrarouge et arrêter les longueurs d'onde situées dans le domaine visible, préférentiellement un filtre passe-bande centré sur la longueur d'onde du rayonnement généré par la source lumineuse.