Écrit par : Ying Bo, ingénieur en boîtiers à fibres optiques chez YingFeng Communication
Édité et organisé par : Quinn Zhang
Dans les réseaux de fibres optiques réels, les câbles sont rarement installés en une seule longueur continue et ininterrompue. Le long des routes de transmission - qu'il s'agisse de réseaux d'accès, de réseaux métropolitains ou d'infrastructures de base - les câbles de fibre optique doivent être reliés, ramifiés, réparés ou réservés pour une expansion future.
Mais chacun de ces points de connexion présente un risque potentiel.
C'est exactement la raison pour laquelle fermetures d'épissures pour fibres optiques jouent un rôle si important dans les réseaux modernes de fibres optiques. Il ne s'agit pas d'accessoires optionnels, ni de simples boîtes de protection. Il s'agit de systèmes techniques conçus pour protéger les épissures de fibres des contraintes mécaniques, de l'exposition à l'environnement et de la dégradation des performances à long terme.
Ce guide a été rédigé dans le but de fournir une compréhension complète et orientée vers l'ingénierie des fermetures d'épissures en fibre optique - des concepts de base et des classifications à la logique structurelle et aux considérations pratiques de déploiement. Plutôt que de se concentrer sur un seul produit ou une seule marque, l'article explique : le fonctionnement des fermetures d'épissures et la manière dont elles doivent être appréhendées dans les projets réels.
TABLE DES MATIÈRES
Pourquoi les fermetures d'épissures en fibre optique sont-elles importantes dans les réseaux réels ?
L'épissage des fibres est inévitable dans les déploiements réels. Les câbles doivent être raccordés en raison des limitations de longueur de l'itinéraire, des exigences de dérivation, des réparations après des dommages ou des mises à niveau du réseau.
Cependant, une fois les fibres épissées, la jonction elle-même devient l'un des points les plus vulnérables de l'ensemble du réseau.
Sans une protection adéquate, les épissures de fibre optique sont exposées à de multiples risques à long terme :
- Contrainte mécaniquepar traction, vibration, compression ou choc accidentel
- Exposition environnementaletels que l'humidité, la poussière, les variations de température, les rayons UV ou les produits chimiques
- Instabilité optique, où la microflexion ou le mouvement de la fibre augmente progressivement la perte de signal
Une fermeture d'épissure en fibre optique crée une environnement protecteur contrôlé pour ces fibres épissées. Son rôle n'est pas seulement d'enfermer l'épissure, mais aussi de garantir que les performances optiques restent stables pendant des années de fonctionnement.
Dans les réseaux FTTX et les réseaux d'accès extérieurs en particulier, la fiabilité des fermetures d'épissures détermine souvent si un réseau fonctionne sans maintenance ou s'il devient un problème de réparation récurrent. D'un point de vue technique, les fermetures d'épissures sont un élément fondamental de la fiabilité du réseau, et non une réflexion après coup.
Qu'est-ce qu'une fermeture d'épissure en fibre optique ?
A fermeture de l'épissure de la fibre optique est un boîtier de protection conçu pour abriter et protéger les épissures de fibres optiques et, dans certains cas, les composants optiques passifs. Il assure la protection mécanique, l'étanchéité environnementale et la gestion interne des fibres optiques épissées.
Il est important de distinguer les boîtiers d'épissure des autres boîtiers de fibres :
- Fermeture d'épissure de fibre
Principalement utilisé le long des routes de transmission pour protéger les fibres épissées. - Boîtier de distribution ou de terminaison des fibres
Généralement installé aux points d'accès où les fibres sont terminées, distribuées ou connectées à des cordons de raccordement.
Dans la topologie du réseau, une fermeture d'épissure se trouve généralement entre les segments de câble, plutôt qu'aux points d'extrémité orientés vers l'utilisateur. Sa principale responsabilité est la protection et la stabilité à long terme, et non la commodité de la réparation.
Fonctionnement d'une fermeture d'épissure en fibre optique
D'un point de vue fonctionnel, une fermeture d'épissure pour fibre optique doit répondre à trois exigences fondamentales en même temps.
Protection mécanique
La fermeture protège les épissures de fibres délicates des forces externes telles que la traction, la flexion, les vibrations et les impacts. Une fixation interne appropriée garantit que les contraintes mécaniques appliquées à la gaine du câble ne sont pas transférées directement aux jonctions de fibres.
Stabilité des performances optiques
Les fibres optiques sont extrêmement sensibles aux micro-courbures et aux mouvements. Une fermeture d'épissure bien conçue maintient un routage contrôlé de la fibre et un rayon de courbure minimal, ce qui permet de préserver la perte d'insertion et la qualité du signal au fil du temps.
Gestion de la tension des câbles
Dans les installations réelles, les câbles à fibres subissent des tensions à long terme causées par les méthodes d'installation, les changements de température, la charge du vent (dans les voies aériennes) ou les mouvements du sol.
Les fermetures d'épissures intègrent des structures de fixation des câbles et de soulagement de la tension, de sorte que ces forces sont absorbées par le corps de l'enceinte plutôt que par les épissures de fibres elles-mêmes.
Une façon utile de comprendre cela est de considérer une fermeture d'épissure comme un maison de protection pour les joints en fibre. L'enceinte elle-même constitue la structure du bâtiment, protégeant les fibres des intempéries et des dommages extérieurs. À l'intérieur, les plateaux d'épissure fonctionnent comme des pièces organisées, gardant les fibres fixées, séparées et correctement acheminées. La fixation des câbles et la décharge de traction servent de fondation, garantissant que les forces appliquées à l'extérieur ne perturbent pas les épissures délicates à l'intérieur.
Sans cette “maison”, les fibres épissées seraient directement exposées aux risques environnementaux et mécaniques, ce qui entraînerait des performances instables et une maintenance fréquente.
Explication de la configuration d'entrée et de sortie
L'une des spécifications les plus courantes associées aux fermetures d'épissures pour fibres optiques est la suivante configuration de l'entrée et de la sortie, souvent décrite comme “X-in / Y-out”.
En termes simples :
- Entréedésigne le nombre de câbles à fibres optiques entrant dans la fermeture
- Sortiedésigne le nombre de câbles à fibres optiques quittant la fermeture
Par exemple, une épissure 2 entrées / 2 sorties permet à deux câbles d'entrer et à deux câbles de sortir, ce qui est généralement utilisé dans les segments de réseau à passage direct. Une configuration 2 entrées / 3 sorties est souvent utilisée dans les scénarios de dérivation.
Pour les débutants, cela peut se comprendre par une simple analogie.
Considérez la fermeture d'une épissure comme un maison, et les câbles à fibres optiques comme routes qui y sont connectées. Les ports d'entrée et de sortie définissent le nombre de routes qui peuvent entrer ou sortir de la maison. Ils ne décrivent pas le nombre de personnes qui vivent à l'intérieur, ni la façon dont les pièces sont disposées.
De même, les numéros d'entrée et de sortie indiquent uniquement la capacité d'acheminement des câbles - ils ne représentent pas le nombre de fibres, la quantité d'épissures ou l'organisation interne des fibres.
Il convient d'éviter deux malentendus courants :
- Nombre d'entrées/sorties n'est pas égal au nombre de cœurs de fibre
- Nombre d'entrées/sorties n'indique pas directement la capacité d'épissage
Un seul câble peut contenir des dizaines, voire des centaines de fibres. La configuration d'entrée et de sortie reflète gestion des câbles externes, et non la densité des fibres internes.
Principaux types de fermetures d'épissures en fibre optique
Les fermetures d'épissures en fibre optique peuvent être classées de plusieurs manières pratiques. Ces classifications décrivent la logique de déploiement et non la qualité du produit.
Classification par conception structurelle
| Type | Description | Caractéristiques typiques |
|---|---|---|
|
Horizontal (en ligne) |
Boîtier en deux parties avec entrées de câbles aux deux extrémités |
Compact, adapté aux conduits ou aux voies aériennes |
|
Vertical (Dôme) |
Structure cylindrique ou en forme de dôme |
Acheminement flexible des câbles, couramment utilisé à l'extérieur |
La forme de la structure ne détermine pas à elle seule la performance. La conception des joints, la disposition interne et la fixation des câbles sont tout aussi importantes.
Classification selon la topologie du réseau
| Type | Application |
|---|---|
|
Fermeture de l'épissure en ligne droite |
Connecte les câbles le long de la même route de transmission |
|
Fermeture de l'épissure de dérivation |
Permet aux fibres de se ramifier dans différentes directions |
Les fermetures de dérivation sont largement utilisées dans les réseaux d'accès où l'on s'attend à de futures connexions de dérivation.
Classification par méthode d'installation
- Installation aérienne
- Installation des gaines
- Installation sur poteau
- Installation murale
Chaque méthode d'installation impose des exigences différentes en matière de résistance mécanique, d'étanchéité et de décharge de traction.
Classification selon la capacité des fibres
Les capacités nominales typiques sont de 12, 24, 48, 96, 144 et 288 fibres. Dans la pratique, les fermetures d'épissures sont rarement remplies au maximum de leur capacité lors de l'installation initiale. La planification de la capacité comprend généralement une marge pour l'expansion future.
Une fermeture d'épissure à haute capacité peut supporter un faible nombre de fibres, mais une fermeture à faible capacité ne peut pas être étendue une fois qu'elle est entièrement occupée.
Structure générale des fermetures d'épissures pour fibres optiques
Bien que les fermetures d'épissures pour fibres optiques varient en forme et en capacité, leur logique structurelle globale est cohérente. Les paragraphes suivants décrivent les composants structurels typiques des deux modèles les plus courants. Ces sections sont mieux comprises lorsqu'elles sont accompagnées de schémas structurels.
Structure de fermeture de l'épissure verticale (type dôme)
Une fermeture d'épissure verticale typique se compose des éléments suivants : Boîtier extérieur, collier de serrage ou bande de verrouillage, plateaux d'épissure, bagues d'étanchéité, orifices d'entrée et de sortie des câbles, support de montage sur poteau (le cas échéant), poteaux de fixation des câbles, colliers de fixation des câbles.
Cette conception permet un acheminement flexible des câbles et est couramment utilisée dans les environnements extérieurs, aériens et souterrains.
Structure de fermeture de l'épissure horizontale (type Inline)
Une fermeture d'épissure horizontale typique comprend : Couvercle supérieur, base inférieure, vis de fixation ou mécanismes de verrouillage, orifices d'entrée et de sortie des câbles, blocs de pression pour la fixation des câbles, plateaux d'épissure, poteaux de fixation des câbles.
Les fermetures horizontales sont souvent privilégiées pour les installations de gaines et les segments de réseau en ligne droite en raison de leur disposition compacte et symétrique.
Structure interne et système de gestion des fibres
À l'intérieur d'une fermeture d'épissure, l'organisation des fibres n'est pas une question de commodité - c'est une question de stabilité optique et de maintenabilité.
Un système bien conçu système de gestion des fibres garantit que les fibres restent protégées non seulement lors de l'installation, mais aussi lors des futures opérations de réintroduction et de maintenance.
Plateaux à épissures
Les plateaux d'épissure sont les principales unités de travail à l'intérieur d'un dispositif d'épissure pour fibre optique. Leurs principales fonctions sont les suivantes
- Sécurisation des épissures de fusion
- Maintien du rayon de courbure minimal
- Empêcher le croisement, le pincement ou le déplacement des fibres
D'après l'expérience acquise sur le terrain, de nombreuses défaillances à long terme ne sont pas dues à une mauvaise qualité de l'épissure, mais au fait que le mouvement des fibres ou la microflexion introduits par une conception inadéquate des plateaux.
Les principales considérations relatives à la conception des plateaux sont les suivantes :
- Structures de plateaux empilables ou à charnières
- Chemins d'acheminement des fibres dégagés entre les plateaux
- Prise en charge de l'épissage de fibres simples et de fibres en ruban
- Stockage suffisant de mou pour les opérations de rentrée.
Les fermetures conçues pour les réseaux d'accès privilégient souvent la flexibilité et la facilité d'accès aux plateaux, tandis que les fermetures de réseaux fédérateurs mettent l'accent sur la densité et la stabilité à long terme.
Acheminement des fibres et contrôle du rayon de courbure
Les fibres optiques sont très sensibles aux contraintes de flexion. Même lorsque la perte d'insertion est acceptable au moment de l'installation, un mauvais routage peut entraîner une dégradation progressive au fil du temps.
Une conception fiable de la fermeture de l'épissure garantit :
- Transitions douces entre l'entrée de câble et le plateau d'épissure
- Pas d'arêtes vives ni de points de compression
- Rayon de courbure constant dans toute l'enceinte
Dans la pratique, un routage interne stable est souvent plus important que la capacité nominale des fibres.
Fixation des câbles et décharge de traction
La fixation du câble est l'un des éléments les plus critiques - et les plus négligés - de la conception des fermetures d'épissures.
Dans les déploiements réels, les câbles peuvent être soumis à.. :
- Forces de traction à long terme
- Vibrations dues au vent (installations aériennes)
- Mouvements de terrain ou dilatation thermique
Une décharge de traction efficace garantit que ces forces sont absorbées par la structure de l'enceinte plutôt que transférées aux épissures des fibres.
Les fermetures dont la fixation du câble est faible semblent souvent stables au départ, mais développent des défauts des mois ou des années plus tard.
Matériaux et boîtier résistant aux UV
Le choix des matériaux a une incidence directe sur la résistance mécanique, le comportement au vieillissement et la résistance à l'environnement.
Il convient de noter que la plupart des grands fabricants ne divulguent pas publiquement les formulations détaillées des polymères, Il est donc difficile de définir un matériau unique “standard”.
Caractéristiques communes des matériaux
Plutôt que de se concentrer sur les noms exacts des matériaux, les ingénieurs évaluent généralement les boîtiers de fermeture d'épissure sur la base de caractéristiques de performance telles que
- Résistance aux chocs
- Comportement de vieillissement à long terme
- Résistance à l'exposition aux UV
- Stabilité aux cycles de température
De nombreuses fermetures d'épissures extérieures présentent les caractéristiques suivantes Boîtier résistant aux UV Les matériaux sont conçus pour minimiser la dégradation lors d'une exposition prolongée au soleil. Dans les environnements télécoms extérieurs, la stabilité des matériaux dans le temps est souvent plus importante que la résistance mécanique initiale.
Conception des scellés et scellés réinsérables
Parmi tous les éléments de conception, performance d'étanchéité a le plus grand impact sur la fiabilité à long terme.
Les fermetures d'épissures en fibre optique doivent maintenir l'intégrité de l'étanchéité tout en permettant une maintenance future. Cette exigence conduit à l'utilisation généralisée de scellement réinsérable dessins.
Approches courantes en matière de scellement
Les méthodes de scellement typiques sont les suivantes :
- Etanchéité mécanique à l'aide de joints d'étanchéité ou de joints toriques
- Systèmes d'étanchéité thermorétractables
- Solutions d'étanchéité à base de gel
L'étanchéité mécanique est largement adoptée en raison de sa facilité d'installation et de réintégration. Les solutions thermorétractables assurent une étanchéité solide, mais sont moins pratiques pour un accès répété. Le scellement par gel offre une certaine souplesse, mais nécessite une bonne compatibilité des matériaux.
D'un point de vue technique, la fiabilité de l'étanchéité après de multiples cycles d'ouverture et de fermeture est tout aussi importante que la performance initiale de l'étanchéité.
Essais et normes pour les fermetures d'épissures de fibres optiques
Un aspect souvent négligé dans les guides en ligne est la manière dont les fermetures d'épissures sont réellement testées et validées. Dans la pratique réelle de l'ingénierie, les revendications de performance doivent être étayées par des essais normalisés.
Les fermetures d'épissures en fibre optique sont généralement évaluées par une combinaison d'essais de performance mécanique et d'essais de performance environnementale.
L'importance des tests
Une fermeture d'épissure peut sembler robuste au moment de l'installation, mais sa fiabilité à long terme dépend de sa capacité à résister :
- Contrainte mécanique
- Exposition environnementale
- Manipulation répétée lors de l'entretien
Les tests permettent de vérifier objectivement qu'une fermeture peut fonctionner dans ces conditions.
Essais de performance mécanique
Les tests mécaniques évaluent l'intégrité structurelle de la fermeture et sa capacité à protéger les épissures de fibres sous contrainte physique. Les éléments de test typiques sont les suivants :
- Essai de traction (traction axiale)
- Résistance à la compression
- Résistance aux chocs
- Résistance à la flexion et à la torsion
Ces tests permettent de déterminer si les forces mécaniques appliquées au câble ou au boîtier sont correctement isolées des épissures de fibres à l'intérieur.
Tests de performance environnementale
Les tests environnementaux simulent les conditions d'exposition à long terme couramment rencontrées lors des déploiements en extérieur, telles que
- Cycle de température
- Humidité élevée et immersion dans l'eau
- Poussière et particules
- Exposition aux UV
Plutôt que de tester des composants isolés, ces évaluations examinent la performance combinée du matériau du boîtier, du système d'étanchéité et de la conception structurelle.
Normes applicables et références d'essai
Les tests de fermeture des épissures en fibre optique sont généralement référencés par rapport à des normes internationales et industrielles reconnues, notamment :
- UIT-T L.13- Exigences relatives aux jonctions de câbles à fibres optiques
- IEC 61300-2- Méthodes d'essai de dispositifs d'interconnexion de fibres optiques
- GR-771-CORE- Exigences génériques pour les fermetures d'épissures de fibres optiques
Ces normes définissent les méthodes d'essai, les conditions et les critères d'acceptation. Bien que tous les projets n'exigent pas une conformité totale à chaque norme, elles fournissent un cadre de référence pour la mise en œuvre de ces normes. langage commun de l'ingénierie pour l'évaluation des performances.
Comment choisir la bonne fermeture d'épissure pour fibre optique
Les ingénieurs expérimentés abordent généralement la sélection des fermetures d'épissures de manière logique plutôt que par la marque ou l'apparence.
Les questions clés à prendre en compte sont les suivantes :
- Où la fermeture sera-t-elle installée (aérien, conduit, souterrain) ?
- Combien de câbles et de fibres sont nécessaires aujourd'hui et à l'avenir ?
- Un accès à mi-parcours sera-t-il nécessaire ?
- Combien de fois la fermeture devra-t-elle être réintroduite ?
- À quelles contraintes environnementales doit-il résister ?
La réponse à ces questions permet généralement de limiter les options possibles de manière plus efficace que la seule comparaison des fiches techniques.
Idées fausses courantes dans le choix de la fermeture des épissures
Plusieurs malentendus conduisent souvent à de mauvaises décisions de sélection :
- Une capacité de fibre plus élevée n'est pas toujours synonyme d'une meilleure adéquation
- Un boîtier plus épais ne garantit pas une meilleure étanchéité
- L'indice de protection IP ne définit pas à lui seul la fiabilité à long terme
En pratique, des scénarios d'application inadaptés sont une cause plus fréquente de défaillance que les défauts de produit.
Foire aux questions (FAQ)
Quelle est la différence entre un boîtier d'épissure et un boîtier de distribution ?
Un boîtier d'épissure est conçu pour protéger les fibres épissées le long des routes de transmission, tandis qu'un boîtier de distribution de fibres est utilisé aux points d'accès pour la terminaison et la distribution. Leurs structures internes et leurs scénarios d'utilisation sont fondamentalement différents.
La fermeture d'une épissure de fibre optique peut-elle être ouverte plusieurs fois ?
Oui. La plupart des fermetures d'épissures modernes sont conçues avec des systèmes d'étanchéité réinsérables. Toutefois, la performance du scellement dépend de l'installation correcte et de l'état des composants du scellement après un accès répété.
Quand l'accès à mi-parcours est-il nécessaire ?
L'accès à mi-portée est généralement requis dans les réseaux d'accès où les fibres doivent être ramifiées sans couper l'ensemble du câble. Il est particulièrement utile pour l'expansion du réseau et la mise à niveau des services.
L'indice IP68 garantit-il une étanchéité permanente ?
Les indices IP décrivent les conditions d'essai dans des environnements contrôlés. Les performances d'étanchéité à long terme dépendent également du vieillissement des matériaux, de la conception de l'étanchéité et de la qualité de l'installation.
Est-il préférable de choisir la fermeture d'épissure de plus grande capacité disponible ?
Pas nécessairement. Les fermetures surdimensionnées peuvent augmenter les coûts et la complexité de l'installation sans apporter de réels avantages. La capacité doit correspondre aux besoins actuels tout en permettant une expansion future raisonnable.
Réflexions finales
Un boîtier d'épissure pour fibre optique n'est pas simplement une boîte de protection. Il s'agit d'un système soigneusement conçu qui combine protection mécanique, étanchéité environnementale, gestion des fibres et fiabilité à long terme.
Comprendre comment les fermetures d'épissures sont structurées, testées et appliquées permet aux ingénieurs et aux décideurs d'aller au-delà des spécifications superficielles et de sélectionner des solutions qui restent stables pendant des années dans les réseaux réels.
Dans les réseaux à fibres optiques, la fiabilité est rarement définie par les composants les plus visibles, mais par ceux qui remplissent tranquillement leur fonction tous les jours.
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