Electronique Mag - Le journal de l'électronique.
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Jusqu’à présent, l’utilisation de câbles fibre optique dans des environnements difficiles a été entravée par des problèmes de fiabilité et de facilité de manipulation. Avec le connecteur de taille 12, il existe désormais une solution qui garantit des connexions sécurisées par fibre optique, même dans les environnements industriels, aéronautiques ou médicaux.
Les câbles fibre optique sont devenus un standard dans l’environnement contrôlé d’un centre de données ou d’un complexe de bureaux. Cependant, la situation est différente dans les environnements plus difficiles, où la poussière, les températures fluctuantes et extrêmes, les liquides et vapeurs corrosifs, les vibrations et les contraintes sont présents. En outre, l’utilisation sur le terrain impose souvent des exigences plus élevées en termes de nombre de cycles de connexions, ce qui est loin d’être idéal pour l’utilisation de câbles fibre optique et de leurs contacts sensibles.
D’un autre côté la croissance rapide de la demande de bande passante n’épargne pas les secteurs industriels aux environnements difficiles. Les exemples sont nombreux et évidents :
Industrie 4.0 : la production industrielle hautement automatisée nécessite une disponibilité illimitée de données provenant d’un large éventail de sources : des capteurs et des contrôleurs aux caméras de contrôle optique et aux serveurs en périphérie avec des applications d’IA traitant de grandes quantités de données en temps réel.
Aérospatiale : un grand nombre de capteurs très sensibles et d’applications à distance, ainsi que des applications optiques à haute résolution et des systèmes radar, fournissent une énorme quantité de données qui doivent être traitées, stockées et transmises. À cela s’ajoutent des exigences strictes en matière de fiabilité et de besoins de maintenance minimes.
Technologie médicale : données d’image provenant de radiographies numériques, d’imagerie par résonance magnétique et de tomographie assistée par ordinateur, suivi des patients et transmission de données entre différents bâtiments ou au médecin traitant, suivi et contrôle de l’infrastructure informatique dans les salles d’opération, tout cela nécessite d’énormes largeurs de bande passante. Un réseau hospitalier est certainement l’une des infrastructures les plus critiques et exige une fiabilité absolue.
Transport : Dans la technologie des transports et des chemins de fer, les câbles fibre optique ne sont pas seulement importants pour la largeur de bande qu’ils permettent d’atteindre. L’isolation galvanique obtenue avec les fibres optiques et l’insensibilité aux interférences électromagnétiques qui se produisent avec les câbles en cuivre plaident également en faveur de l’utilisation des fibres optiques dans ce secteur.
Extraction minière, pétrolière et gazière : des systèmes technologiques très sophistiqués sont utilisés pour l’exploitation minière souterraine et l’extraction de pétrole et de gaz sur des plates-formes de production, qui sont contrôlées à distance et surveillées avec précision en temps réel à l’aide d’une technologie de capteurs étendue et de nombreuses caméras. En plus des exigences élevées en matière de largeur de bande passante, il faut tenir compte des conditions environnementales extrêmes (saleté et poussière, températures extrêmes et vibrations).
Broadcast : d’énormes quantités de données doivent être traitées non seulement en studio, mais aussi lors de la transmission d’événements en direct. Les images télévisées en résolution 4k et 8k avec un son sophistiqué, enregistrées par de nombreuses caméras et microphones, fournissent un grand flux de données. Ces données doivent ensuite être distribuées aux moniteurs des salles de contrôle, aux postes des journalistes et aux points de réception des radiodiffuseurs. Le secteur de l’événementiel, tout spécialement implique d’innombrables configurations et de nombreux cycles de connexions/déconnexions.
Défense : les systèmes militaires de défense et de communication avec des systèmes optiques et acoustiques et des commandes à distance ont également des exigences élevées en matière de largeur de bande. Les conditions environnementales les plus difficiles sont attendues pendant l’utilisation, ce qui impose des normes élevées de fiabilité et de robustesse à la technologie des réseaux.
L’industrie a répondu à ce besoin en développant des technologies de connexion robustes. La technologie EBO (Expanded Beam Optical) en est un exemple. La technologie EBO utilise l’expansion du rayon pour rendre les connexions optiques plus résistantes à la contamination par les poussières. La lumière qui sort de l’extrémité de la fibre est élargie en un rayon lumineux parallèle d’une surface considérablement accrue à l’aide d’une lentille optique (par exemple, une lentille sphérique), puis traverse la zone de connexion sans contact et est ramenée à sa taille d’origine dans la fibre optique par la lentille identique située du côté opposé.
Les impuretés telles qu’un grain de poussière ou de pollen qui bloqueraient considérablement, voire complètement, le rayon lumineux n’obscurcissent qu’une petite partie de la surface lumineuse lors de l’expansion du rayon, de sorte que la transmission correcte du signal n’est pas compromise. Alors que les connecteurs de fibre optique standard doivent être nettoyés avant chaque installation, souvent plusieurs fois en fonction du degré d’encrassement pour éviter une perte de performance, l’effort nécessaire pour nettoyer les surfaces de contact est considérablement réduit avec la technologie EBO où les interférences sont minimisées car les impuretés ne bloquent qu’une petite partie de la surface lumineuse étendue. Le rayon lumineux n’est plus complètement bloqué, mais seulement légèrement affaibli. Cela signifie que la capacité à transmettre des données est totalement préservée.
La technologie EBO contribue donc de manière significative au déploiement de câbles fibre optique dans des environnements difficiles, où le travail sans poussière ou l’entretien des contacts à intervalles rapprochés n’est pas possible ou pas économiquement réalisable.
En plus des connecteurs EBO prêts à l’emploi, des connecteurs à lentilles sont également disponibles et peuvent être utilisés pour intégrer la technologie EBO dans des conceptions personnalisées. Ils sont conçus pour une connexion multimode par fibre optique et utilisent le principe de l’expansion du rayon pour garantir une transmission fiable des données. Les lentilles n’étant pas en contact direct, il n’y a pas d’usure mécanique, ce qui augmente la durée de vie du connecteur.
Pour une utilisation dans des environnements difficiles tels que l’industrie minière, l’aérospatiale ou l’armée, des exigences supplémentaires doivent toutefois être satisfaites, en particulier la fiabilité de la connexion, qui doit pouvoir résister aux vibrations ou aux charges thermiques et mécaniques sur une longue période. Le nombre de cycles de connexions/déconnexions que le fabricant spécifie pour son produit est devenu un indicateur de qualité. Alors que les connecteurs avec une durée de vie de 1 000 à 5 000 cycles de connexions sont suffisants pour les exigences simples et moyennes, les composants de haute qualité permettent d’atteindre une durée de vie nettement plus longue qui répond également aux exigences de fiabilité des connexions extrêmes. Par exemple, les contacts à lentille de taille 12 de Rosenberger OSI, basés sur la technologie EBO, et d’autres composants de haute qualité peuvent être utilisés pour créer des connecteurs qui supportent de manière fiable jusqu’à 100 000 cycles de connexions.
Les composants doivent être conformes aux réglementations et normes générales qui s’appliquent aux câbles fibre optique, ainsi qu’aux normes spécifiques à l’industrie. Par exemple, le contact de taille 12 avec lentille peut être utilisé dans des connecteurs ronds et rectangulaires conformément à la norme MIL-DTL-38999, une norme pertinente pour les connecteurs dans l’industrie aérospatiale.
L’époque où le câblage en fibre optique ne pouvait être posé de manière économique que dans des environnements "appropriés" est révolue. La technologie EBO (monomode et multimode) permet d’utiliser des composants appropriés même dans des environnements difficiles tels que l’industrie, l’aérospatiale ou le secteur médical. Outre la largeur de bande élevée, les propriétés telles que l’isolation galvanique et l’insensibilité aux interférences électromagnétiques plaident également en faveur des câbles fibre optique, par exemple pour une utilisation dans la technologie ferroviaire ou militaire. Grâce aux contacts EBO de haute qualité taille 12, qui peuvent supporter jusqu’à 100.000 cycles del connexions, il est possible de développer des connecteurs adaptés à toutes les applications qui répondent aux exigences de fiabilité et de maintenance réduite.
Le connecteur à lentille Rosenberger OSI de taille 12 est idéal pour les connecteurs circulaires à broches et à douilles. Cependant, il peut également être utilisé dans des systèmes hybrides, tels que ceux que l’on trouve couramment à l’extérieur et dans les environnements industriels, où les contacts doivent être étanches aux intempéries.
Il se caractérise par les propriétés suivantes :
Insensible à la saleté
Jusqu’à 100 000 cycles de connexions
Conception robuste des connecteurs
Nettoyage rapide et facile
Transmission fiable et rapide de débits de données élevés
Convient aux câbles ou aux assemblages de câbles hybrides avec des éléments en fibre optique d’un diamètre compris entre 0,9 et 3,9 mm.
Grâce à la longue expérience de Rosenberger OSI dans la fabrication de technologies de précision, aux processus de production les plus modernes et à une assurance qualité sans compromis, les contacts des connecteurs pour lentilles de taille 12 répondent aux exigences les plus élevées.
