PMD (dispersion modale de polarisation)
La PMD dépend fortement de nombreux paramètres physiques tout au long de la fibre installée, ainsi que des contraintes mécaniques lors du soufflage ou du tirage des câbles dans un système de conduites. Contrairement à la CD, la PMD ne peut pas être corrigée simplement par une compensation «inverse». La valeur numérique de la PMD est de nature statistique et est donc rarement identique lors de mesures successives. Même des variations minimes de température, des vibrations mécaniques et de légers décalages de fréquence peuvent entraîner des variations de la valeur PMD et donc du Differential Group Delay (DGD).
La variation de la PMD dépend également statistiquement de la longueur d’onde, ce qui entraîne des difficultés supplémentaires, notamment pour les signaux à haut débit. Les deux directions de polarisation perpendiculaires d’un signal à fibre optique, comme illustré dans la figure suivante, sont fortement couplées dans les fibres G.652x et G.657x et changent fondamentalement leur orientation commune le long de la fibre (fibres ne maintenant pas la polarisation!). Lorsque la fibre est soumise à des courbures ou à des vibrations mécaniques, il en résulte des vitesses de propagation différentes et donc un élargissement des impulsions. À partir d’un certain point (généralement de l’ordre de 5 à 10 ps pour Ethernet 10 Gbit sur 10 km), la transmission du signal est considérablement affectée. Une valeur de polarisation allant jusqu’à 1/10 du débit binaire est tolérée. À 10 Gbit, cela correspond à 100 ps, c’est pourquoi la valeur «10 ps» est utilisée pour les signaux RZ.
La sensibilité à la PMD des signaux Ethernet est plus élevée que celle des signaux SDH pour deux raisons:
- Les mécanismes de correction Forward Error Correction (FEC) d’Ethernet sont moins performants que ceux de SDH.
- SDH présente une plus grande robustesse, avec des taux d’erreurs binaires admissibles jusqu’à 10^-5, contrairement à Ethernet, qui n’admet que des valeurs jusqu’à 10^-7.
Il est important de noter que les systèmes Ethernet cohérents modernes à des débits de 100G et plus utilisent intensivement le Digital Signal Processing et sont capables de compenser la PMD dans une large mesure au niveau du traitement électrique du signal. Il ne faut toutefois pas se laisser bercer par un faux sentiment de sécurité. Là aussi, il existe une limite au-delà de laquelle le traitement du signal ne peut plus compenser et la liaison s’interrompt brutalement. Il est donc toujours recommandé de connaître la PMD de sa liaison pour les transmissions à haut débit.
Il est essentiel d’effectuer des mesures de réception complètes, reproductibles et sans erreur sur les réseaux à fibre optique High-Bitrate DWDM/ROADM, car personne ne devrait exploiter son système à l’aveugle. Pour les systèmes à partir de n x 10G, la connaissance de l’atténuation et du Return Loss ne suffit pas à elle seule pour les grandes longueurs de liaison. La connaissance des distorsions PMD de la liaison est importante afin d’estimer la marge restante de la compensation automatique.
Valeurs limites PMD:
Les valeurs limites PMD dépendent du débit binaire et des formats de modulation et sont définies comme suit:
Configuration et méthode de mesure PMD:
La configuration de mesure avec l’ONA-800 (Optical Network Analyzer) de VIAVI en combinaison avec l’OBS-500 (Optical Broadband Source) est une méthode éprouvée pour effectuer des mesures PMD précises.
Connexion des appareils:
L’OBS-500 est connectée au port d’entrée de l’ONA-800. Le signal lumineux à large bande généré par l’OBS-500 est transmis à travers la fibre optique à tester.
Transmission de la lumière à travers la fibre:
Le signal à large bande traverse la fibre optique à tester. Lors de la transmission à travers la fibre, les différents modes de polarisation subissent des retards différents, ce qui entraîne une dispersion modale de polarisation.
Analyse par l’ONA-800:
À la sortie de la fibre, le signal lumineux est injecté dans l’ONA-800. L’ONA-800 analyse le signal et mesure le retard entre les différents modes de polarisation. Il utilise des algorithmes spécifiques pour calculer et afficher les valeurs PMD.
Interprétation des données:
L’ONA-800 affiche les résultats de mesure sur son interface utilisateur, où les techniciens peuvent consulter et évaluer les valeurs PMD. Ces données sont essentielles pour évaluer les caractéristiques de la fibre et son aptitude aux transmissions à haut débit.
