Calculer le budget énergétique et la marge de puissance pour les câbles à fibre optique

Pour vous assurer que les connexions à fibre optique disposent d'une puissance suffisante pour fonctionner correctement, vous devez calculer le bilan énergétique de la liaison (P_B), c'est-à-dire la quantité maximale de puissance qu'elle peut transmettre. Lorsque vous calculez le budget énergétique, vous utilisez une analyse du pire cas pour fournir une marge d’erreur, même si toutes les parties d’un système réel ne fonctionnent pas aux niveaux les plus défavorables. Pour calculer l’estimation la plus défavorable de P_B, vous supposez la puissance minimale de l’émetteur (P_T) et la sensibilité minimale du récepteur (P_R) :

P_B = P_T – P_R

L’équation du bilan de puissance hypothétique suivante utilise des valeurs mesurées en décibels (dB) et décibels estimés à un milliwatt (dBm) :

P_B = P_T – P_R

P_B = –15 dBm – (–28 dBm)

P_B = 13 dB

Après avoir calculé le P_B d'une liaison, vous pouvez calculer la marge de puissance (P_M), qui représente la quantité de puissance disponible après soustraction de l'atténuation ou de la perte de liaison (LL) du P_B. Une estimation du pire scénario de P_M suppose une LL maximale :

P_M = P_B – LL

P_M supérieur à zéro indique que le budget de puissance est suffisant pour faire fonctionner le récepteur.

Les facteurs qui peuvent entraîner une perte de liaison comprennent les pertes en mode d’ordre supérieur, la dispersion modale et chromatique, les connecteurs, les épissures et l’atténuation des fibres. Le tableau 1 présente une estimation du montant de la perte pour les facteurs utilisés dans les exemples de calcul suivants. Pour plus d’informations sur la quantité réelle de perte de signal causée par l’équipement et d’autres facteurs, reportez-vous à la documentation du fournisseur.

Tableau 1 : valeurs estimées des facteurs à l’origine de la perte de liaison

Facteur de perte de liaison	Estimation de la valeur de perte de liaison
Pertes en mode d’ordre supérieur	Mode unique : aucun Multimode : 0,5 dB
Dispersion modale et chromatique	Mode unique : aucun Multimode : aucun, si le produit de la bande passante et de la distance est inférieur à 500 MHz-km
Connecteur défectueux	0,5 dB
Épissure	0,5 dB
Atténuation des fibres	Monomode : 0,5 dB/km Multimode : 1 dB/km

L’exemple de calcul suivant pour une liaison multimode de 2 km de long avec un P_B de 13 dB utilise les valeurs estimées du Tableau 1. Cet exemple calcule LL comme la somme de l’affaiblissement de la fibre (2 km @ 1 dB/km, ou 2 dB) et de la perte pour cinq connecteurs (0,5 dB par connecteur, ou 2,5 dB) et deux épissures (0,5 dB par épissure, ou 1 dB) ainsi que des pertes en mode d’ordre supérieur (0,5 dB). Le P_M est calculé comme suit :

P_M = P_B – LL

P_M = 13 dB – 2 km (1 dB/km) – 5 (0,5 dB) – 2 (0,5 dB) – 0,5 dB

P_M = 13 dB – 2 dB – 2,5 dB – 1 dB – 0,5 dB

P_M = 7 dB

L’exemple de calcul suivant pour une liaison monomode de 8 km de long avec un P_B de 13 dB utilise les valeurs estimées du tableau 1. Cet exemple calcule LL comme la somme de l’atténuation de la fibre (8 km @ 0,5 dB/km, ou 4 dB) et de la perte pour sept connecteurs (0,5 dB par connecteur, ou 3,5 dB). Le P_M est calculé comme suit :

P_M = P_B – LL

P_M = 13 dB – 8 km (0,5 dB/km) – 7 (0,5 dB)

P_M = 13 dB – 4 dB – 3,5 dB

P_M = 5,5 dB

Dans les deux exemples, le P_M calculé est supérieur à zéro, ce qui indique que la liaison a une puissance suffisante pour l’émission et ne dépasse pas la puissance d’entrée maximale du récepteur.