Les chercheurs ont utilisé avec succès un prototype d’émetteur-récepteur cohérent pour détecter les changements de polarisation précédant une rupture de câble dans un réseau sous tension. Ce travail, qui constitue l’une des premières démonstrations de mesures sur le terrain pour une rupture de câble active, montre le potentiel de la détection basée sur un émetteur-récepteur pour surveiller activement et améliorer la stabilité des réseaux de fibre optique.
L’utilisation du réseau mondial de fibre comme capteur pourrait contribuer à améliorer la robustesse et la fiabilité du réseau en fournissant aux systèmes de gestion et de contrôle du réseau des informations en temps réel sur l’environnement autour de chaque chemin ou liaison de fibre. Lorsqu’un changement important est détecté, des mesures préventives peuvent être utilisées pour réacheminer les données ou envoyer des alertes précoces afin d’éviter d’endommager le réseau.
« Nous sommes tous exposés et facilement frustrés par les interruptions de connectivité, et la protection du réseau de fibre optique est donc de la plus haute importance », a déclaré Mikael Mazur, membre du personnel technique du département Advanced Photonic Research des Nokia Bell Labs. « Aujourd’hui, notre capacité à atténuer les effets des ruptures de fibre est limitée en raison du manque de capteurs capables de surveiller l’environnement physique en temps réel. Sans eux, la gestion au niveau du réseau se limite à atténuer les pannes plutôt qu’à prendre des mesures préventives.
« Cela vaut pour toute panne causée par des facteurs humains tels qu’un travail de construction défectueux ou des événements incontrôlables comme le mauvais temps. Nos résultats démontrent que des émetteurs-récepteurs cohérents dotés de capacités de détection supplémentaires peuvent combler cette lacune, offrant ainsi une voie évolutive pour mettre en œuvre les réseaux de fibre intelligents de l’avenir. »
Mazur présentera cette recherche, fruit d’une collaboration entre Nokia Bell Labs US, Chalmers University of Technology et Sunet en Suède, à OFCqui se déroulera sous forme d’événement hybride du 24 au 28 mars 2024 au San Diego Convention Center.
Les chercheurs ont utilisé une surveillance cohérente des récepteurs pour effectuer une analyse post-factum des résultats capturés dans un réseau en direct lors d’une rupture de fibre survenue lorsqu’une excavatrice a accidentellement exposé le câble à fibre optique pendant la construction. La liaison de 524 km comprenait cinq multiplexeurs optiques add-drop (ROADM) reconfigurables et se composait principalement de fibre aérienne. La rupture s’est produite sur un segment enterré plus court qui reliait les nœuds ROADM aux emplacements des lignes électriques.
La fibre a été surveillée en transmettant un signal de co-propagation à partir d’un prototype d’émetteur-récepteur cohérent basé sur un réseau de portes programmables sur site (FPGA) le long des canaux de données cohérents en direct sur le réseau. Les mesures de base ont montré que la plupart des changements de polarisation se produisent à des fréquences autour de 1 Hz, ce qui correspond bien aux changements environnementaux.
Environ 5 à 7 minutes avant la rupture, un contenu à haute fréquence, atteignant 50 Hz, a été observé. Bien que la cause exacte de ce changement soit inconnue, elle est probablement liée aux activités de construction qui ont conduit à la rupture de la fibre. Les chercheurs notent que les fluctuations de polarisation observées avant la rupture étaient plus fortes que toutes les autres fluctuations observées au cours de la semaine précédant la rupture proprement dite.
« Des études comme celles-ci consistent intrinsèquement à surveiller un environnement réel non contrôlé, et toute la complexité qu’elles impliquent ne peut pas être reproduite dans des laboratoires ou des environnements de simulation », a déclaré Mazur. « Il est donc essentiel d’intégrer ces fonctionnalités à nos émetteurs-récepteurs cohérents pour pouvoir évoluer rapidement et permettre une détection préventive sur l’ensemble du réseau optique. Du point de vue de la recherche, nous sommes très enthousiastes à l’idée de voir ces fonctionnalités se retrouver dans des produits dans un avenir proche. »