Pertes des séparateurs à fibre optique : guide des rapports de répartition de 1:2 à 1:64

Perte au niveau d'un séparateur à fibre optique n'est pas le chiffre indiqué après “ 1: ”. Un répartiteur 1:8 ne présente pas une perte idéale de 8 dB. La puissance d'entrée étant répartie à parts égales entre les huit sorties, sa perte idéale est d'environ 9,03 dB par sortie. Un répartiteur réel présentant des pertes supplémentaires, sa perte d'insertion maximale spécifiée sera donc supérieure.

Ce guide présente la perte idéale dans une plage allant de 1:2 à 1:64, explique pourquoi les valeurs réelles sont plus élevées et propose une méthode pratique pour intégrer la perte du répartiteur dans le budget de liaison d'une connexion FTTH ou PON.

Formule de calcul de la perte d'un séparateur à fibre optique

Dans le cas d'un répartiteur équilibré 1:N, chaque sortie reçoit idéalement 1/N de la puissance optique d'entrée.

La valeur d'atténuation idéale est la suivante :

Perte idéale du répartiteur (dB) = 10 × log10(N)

Par exemple, un répartiteur 1:8 dispose de huit sorties identiques :

10 × log10(8) = 9,03 dB

Si la puissance optique entrant dans un séparateur idéal 1:8 est de 0 dBm, chaque sortie serait d'environ −9,03 dBm, sans tenir compte des pertes supplémentaires, des connecteurs ou des tolérances de fabrication.

En notation par rapport de puissance, la variation est la suivante : 10 × log10(1/N), qui est négative. Dans un bilan de liaison, l'atténuation est généralement exprimée sous la forme d'une perte positive et soustraite de la puissance d'émission.

Tableau des pertes des séparateurs à fibre optique : 1:2 à 1:64

Taux de fractionnement	Puissance idéale par sortie	Perte idéale exacte	Perte idéale arrondie	Exemple de perte d'insertion typique pour un FOA*
1:2	50%	3,01 dB	3 dB	3,6 dB
1:4	25%	6,02 dB	6 dB	6,8 dB
1:8	12.5%	9,03 dB	9 dB	10,0 dB
1:16	6.25%	12,04 dB	12 dB	13,0 dB
1:32	3.125%	15,05 dB	15 dB	16,0 dB
1:64	1.5625%	18,06 dB	18 dB	19,5 dB

*La colonne consacrée à la perte d'insertion type est un exemple à caractère pédagogique publié par le Association des fibres optiques. Il ne s'agit pas d'une spécification universelle. Utilisez la perte d'insertion maximale indiquée dans la fiche technique du répartiteur précis que vous installez.

Une règle empirique utile est que chaque doublement du nombre de sorties ajoute environ 3,01 dB de perte idéale :

• 1:8 à 1:16 : environ 3,01 dB de plus
• De 1 h 16 à 1 h 32 : environ 3,01 dB de plus
• De 1:32 à 1:64 : environ 3,01 dB de plus

C'est pourquoi l'ajout de capacités de production supplémentaires n'est pas sans coût.

Pourquoi la perte réelle du séparateur est supérieure à celle calculée par la formule

Cette formule décrit une répartition parfaite de la puissance. Un diviseur fabriqué présente également des pertes dans les composants et des tolérances de fabrication.

Perte excédentaire

Une partie de la puissance optique est perdue à l'intérieur du composant avant d'atteindre la sortie. La différence entre la perte de division idéale et la perte d'insertion mesurée tient compte de cette inefficacité ainsi que d'autres effets liés à la conception.

Uniformité d'un port à l'autre

Les ports de sortie ne sont pas parfaitement identiques. L'uniformité des pertes décrit la différence entre le port de sortie le plus puissant et le plus faible. Le port le plus faible autorisé est un élément important lors de la vérification du budget de liaison dans le pire des cas.

Construction avec connecteurs ou à fibres nues

La valeur de perte d'insertion indiquée pour un répartiteur équipé de connecteurs peut inclure les pertes liées à ces derniers, mais les méthodes de spécification peuvent varier. Vérifiez si la valeur indiquée dans la fiche technique s'applique à l'ensemble complet raccordé ou uniquement au composant répartiteur.

Longueur d'onde, température et tolérance

La perte d'insertion peut varier en fonction de la longueur d'onde de fonctionnement, de la température et des tolérances de fabrication. Respectez les spécifications garanties pour l'ensemble des longueurs d'onde et de la plage de conditions environnementales requises par le réseau.

La norme UIT-T G.671 définit les paramètres de transmission des composants optiques passifs, notamment la perte d'insertion et la variation de perte, mais elle ne fixe pas de valeur universelle de perte d'insertion pour tous les séparateurs 1:N disponibles dans le commerce. La spécification du produit fini reste donc essentielle.

Ideal Loss contre LuLeey Répartiteur PLC Spécifications

La différence apparaît plus clairement lorsque l'on compare les valeurs théoriques à des produits finis concrets :

Séparateur	Perte idéale	Perte d'insertion maximale vérifiée
Répartiteur PLC 1×8 SC/APC	9,03 dB	≤ 10,7 dB
Répartiteur PLC 1×16 SC/UPC	12,04 dB	≤ 14,0 dB
Répartiteur PLC 1×32 SC/APC	15,05 dB	≤ 17,3 dB

Ces valeurs s'appliquent aux versions spécifiques des boîtiers et des connecteurs présentées sur ces pages. Un autre type de répartiteur, une autre option de connecteur ou une autre spécification de fabrication peut entraîner une perte maximale différente.

Pour les calculs techniques, utilisez la perte d'insertion maximale vérifiée — et non la valeur idéale ni une valeur “ typique ” séduisante.

Comment les répartiteurs en cascade influent sur les pertes

Les répartiteurs sont souvent installés en deux étapes. Par exemple :

1:4 (premier étage) × 1:8 (deuxième étage) = 1:32 (rapport de division total)

La perte d'un répartiteur idéal est additive :

6,02 dB + 9,03 dB = 15,05 dB

Cela correspond à la perte idéale d'un simple répartiteur 1:32, car ces deux modèles répartissent la puissance d'entrée initiale entre 32 sorties.

Le tracé réel en cascade peut varier. Chaque répartiteur possède sa propre perte d'insertion maximale, et la connexion entre les deux étages peut comporter des adaptateurs, des connecteurs, des épissures et de la fibre optique. Il convient de calculer la perte sur le tracé exact menant à l'abonné plutôt que de multiplier une valeur générique.

Si une seule sortie du répartiteur de premier niveau alimente le deuxième niveau, la perte au niveau de ce dernier n'affecte que les abonnés de cette branche. Tracez le tracé réel avant d'ajouter des composants.

Comment ajouter la perte due au répartiteur à un Bilan de liaison FTTH

Utilisez cette structure :

Perte totale prévue = perte au niveau du séparateur + perte dans la fibre + perte au niveau du connecteur + perte au niveau de l'épissure + autres pertes passives + marge technique

Exemples d'hypothèses pour un parcours :

Objet	Exemple de valeur
Perte d'insertion maximale d'un répartiteur 1×32	17,3 dB
Atténuation de la fibre pour le trajet et la longueur d'onde	2,2 dB
Marge pour les connecteurs et les adaptateurs	1,0 dB
Marge de raccordement	0,5 dB
Marge technique	3,0 dB
Perte totale prévue	24,0 dB

Ces chiffres ne sont donnés qu'à titre d'exemple. L'atténuation de la fibre varie en fonction de la longueur d'onde, tandis que le nombre de connecteurs, la qualité des épissures et la marge requise varient selon les projets.

Après avoir calculé la perte prévue, estimez la puissance du récepteur :

Puissance de réception estimée (dBm) = puissance d'émission minimale (dBm) − perte totale prévue (dB)

Comparez ce résultat avec la sensibilité du récepteur et les limites de surcharge de l'OLT, de l'ONU, de l'ONT ou du module optique concerné. Il n'existe pas de plage de puissance optique unique acceptable pour tous les GPON, xgs-pon ou un système Ethernet.

Si vous avez encore du mal à faire la différence entre les dB et les dBm, lisez dB et dBm dans le domaine de la fibre optique.

Comment choisir le ratio de division

1. Compter les sorties requises

Choisissez un nombre de sorties suffisant pour répondre aux besoins actuels des abonnés et permettre une expansion réaliste. Ne choisissez pas un rapport plus élevé simplement parce qu’il offre davantage de ports ; chaque doublement coûte environ 3,01 dB du budget optique idéal.

2. Calculer chaque étage du diviseur

Pour les configurations en cascade, additionnez la perte d'insertion maximale de chaque répartiteur situé sur le trajet de l'abonné.

3. Calculer les deux sens de transmission

Les systèmes PON utilisent des longueurs d'onde différentes en amont et en aval. L'atténuation de la fibre optique et les limites de puissance des équipements peuvent varier selon le sens de transmission ; il convient donc de vérifier les deux marges.

4. Utiliser les caractéristiques techniques de l'équipement correspondant au scénario le plus défavorable

Utilisez la puissance d'émission minimale, les pertes maximales au niveau des composants et les limites spécifiées pour le récepteur. Ne basez pas votre conception sur des valeurs moyennes obtenues en laboratoire.

5. Prévoir une marge technique

La marge tient compte du vieillissement, des réparations, des épissures supplémentaires, de la contamination des connecteurs, de l'incertitude de mesure et des modifications futures. La marge requise doit respecter la norme de conception de l'opérateur.

6. Sélectionnez le connecteur et le boîtier

Précisez s'il s'agit d'un SC/APC ou d'un SC/UPC, de fibres nues ou de câbles munis de connecteurs, d'un mini-module ou d'un modèle monté en rack, ainsi que le type de fibre et le boîtier d'installation.

LuLeey’s diviseurs optiques et boîtiers de dérivation comprennent plusieurs rapports de division, types de connecteurs et formats de boîtiers.

Comment mesurer la perte d'insertion d'un séparateur

L'Association des fibres optiques recommande de mesurer l'atténuation au niveau du dispositif et de vérifier les variations entre les ports de sortie.

Voici une procédure de base :

1. Utilisez une source optique étalonnée et un mesureur de puissance adaptés à la longueur d'onde d'essai.
2. Nettoyez et inspectez les câbles de référence et les connecteurs du répartiteur.
3. Définissez une référence valide sans que le séparateur ne figure dans le chemin.
4. Branchez la source à l'entrée du répartiteur.
5. Mesurez chaque sortie en utilisant la même configuration de référence.
6. Calculez la perte d'insertion pour chaque sortie.
7. Comparez la perte maximale mesurée et l'uniformité du port avec les caractéristiques techniques exactes du produit.

Il ne faut pas évaluer un répartiteur sur la base d'une seule sortie choisie de manière opportuniste. Un test complet consiste à vérifier toutes les sorties, car l'uniformité fait partie intégrante des performances d'un répartiteur.

Pour les essais de réception officiels, respectez la méthode de l'opérateur, la configuration du câble de référence, les exigences en matière de longueur d'onde et la procédure d'étalonnage des instruments.

Erreurs courantes liées aux pertes sur les répartiteurs

Erreur n° 1 : considérer que 1:8 équivaut à 8 dB

Un diviseur égal 1:8 présente une perte idéale de 9,03 dB, et non de 8 dB.

Erreur n° 2 : utiliser la perte idéale comme spécification du produit

La « perte idéale » correspond à une division mathématique parfaite. Le répartiteur fini présente une perte d'insertion spécifiée plus élevée.

Erreur n° 3 : utiliser une valeur typique pour une conception prévoyant le pire scénario

La perte typique peut refléter les performances moyennes. Utilisez la perte d'insertion maximale garantie pour vérifier si chaque unité et chaque chemin de sortie autorisés respectent le budget.

Erreur n° 4 : oublier la deuxième étape de répartition

Une configuration en cascade doit inclure tous les répartiteurs et toutes les connexions présents sur le chemin de l'abonné.

Erreur n° 5 : négliger le port de sortie le plus faible

L'uniformité des ports signifie qu'un port de sortie peut présenter une perte plus importante qu'un autre. Il convient de mesurer ou de concevoir le système en tenant compte du port présentant la pire perte autorisée.

Erreur n° 6 : considérer la perte au niveau du répartiteur comme une perte totale de la liaison

Le séparateur ne constitue qu'une partie du chemin optique. La fibre optique, les connecteurs, les épissures, les composants WDM et la marge technique pèsent également sur le budget.

Réponse définitive

La perte d'un séparateur à fibre optique commence par la formule idéale :

Perte idéale du répartiteur = 10 × log10(N)

Cela donne environ :

• 1:2 = 3,01 dB
• 1:4 = 6,02 dB
• 1:8 = 9,03 dB
• 1:16 = 12,04 dB
• 1:32 = 15,05 dB
• 1:64 = 18,06 dB

Les séparateurs « réels » présentent une perte d'insertion plus élevée. Pour garantir la fiabilité d'une conception FTTH ou PON, il convient de prendre en compte la perte maximale indiquée dans la fiche technique exacte du produit, d'y ajouter toutes les étapes en cascade et tous les composants passifs, d'inclure une marge technique, puis de comparer le résultat avec les spécifications exactes de l'émetteur et du récepteur.

Lorsque vous demandez une configuration de répartiteur à LuLeey, précisez le rapport de répartition, le polissage des connecteurs, le type de boîtier, le nombre d’étages, les longueurs d’onde de fonctionnement et le budget de liaison souhaité. Ces informations sont plus utiles que de simplement demander un “ répartiteur à faibles pertes ”.”