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Mediciones de Fibra Optica : Capa Física

 

Prueba y Test sobre La Capa Física

El propósito de cualquier red de fibra óptica es  transmitir señales de alta velocidad libre de  errores. Realizar una adecuada prueba durante la instalación de una red minimizará los costos y el tiempo perdido en averías debido a empalmes mal realizados o conectores dañados u otra falla de  otros componentes que produzcan pérdidas de las comunicaciones.

Uno de los factores mas importante para asegura una apropiada transmisión es controlar las pérdidas en la red. Esto es realizado estableciendo un tramo de perdida punto a punto con suficiente margen. Además  la reflexión debe de ser reducida al mínimo; esto es particularmente cierto para señales de video análogas de alta potencia debido a que las altas reflexiones pueden dañar los equipos de transmisiones. Finalmente, algunas otras características críticas tales como la dispersión cromática, Dispersión por el modo de polarización PMD(*) y los efectos no lineales (NLE)** deben de ser tomados en cuenta cuando sean aplicables.

Nota:

(*)La dispersión cromática para velocidades bajas no es un problema gravitante (< 1.25 Gb/s). La PMD es una característica importante en tramos largos y transmisiones de elevadas velocidades. Los efectos no lineales se hacen sentir sobretodo en transmisiones de video de señal análoga y de alta potencia.

(**)Los NLE son características de las señales análogas de alta potencia originadas por la transmisión de video

La verificación de la pérdida óptica de retorno (ORL)

Algunos autores lo denomina pérdida de reflexión del sistema esta definido por el ratio entre la potencia incidente sobre la potencia reflejada, y es medido a la entrada del equipo bajo prueba, el cual puede ser una sección de cable, un enlace, ó  cualquier otro componente, el ORL es medido en dB y es un número positivo. A un mayor valor del ORL, el sistema tendrá una mejor perfomance

LA smedicones de Fibra optica

La Reflectancia, por otro lado, es un valor negativo y esta definido como una medida de la reflexión de una interfase simple o evento, tal como una transición de una fibra (vidrio) al aire.

LA smedicones de Fibra optica

El ORL de un enlace es obtenido de la retrodispersión de Rayleigh  del núcleo de la fibra y la reflectancia de todas las interfases encontradas a lo largo del enlace. El ORL puede ser un problema en las señales DWDM y para los sistemas de transmisión de alta velocidad tales como el STM-16/OC-48 y STM-64/OC-192, pero es particularmente crítica para las transmisiones análogas tales como las señales de video de 1550 nm usados en las FFTH PON. Mientras la retrodispersión de Rayleigh es intrínseco a la fibra y no puede ser completamente eliminada, la reflectancia es causada por los diferentes elementos de la red (principalmente conectores) con interfases aire/vidiro o vidrio/vidrio (con diferentes índices de refracción) y puede  siempre ser mejorado  mediante un cuidado especial o un mejor diseño. Para optimizar la transmisión, los efectos de de las señales reflejadas (ejemplo, las interferencias de señales de fuente de luz o inestabilidad de la potencia de salida) deben de tenerse bajo control. De aquí, nuestra atención debe de enfocarse a asegurar la calidad de las redes de conexión a través una medición de alta precisión de los ORL. Las recomendaciones de la ITU-T G.983 y G.984 permiten ORL mínimo por enlace de 32 dB y la IEEE 802.3ah permite entre 15 a 20 dB.

Los principales efectos del ORL son los siguientes:

  • Baja transmisión de la luz, debido a fuerte fluctuaciones en la potencia de salida del láser
  • Interferencia en el receptor.
  • Bajo ratio  portadora a ruido (CNR) en señales análogas, que ocasionan distorsiones en las señales de video
  • Un alto BER en los sistemas digitales
  • Permanente riesgo de dañar el láser

La figura e abajo muestra los valores típicos de ORL para los diferentes tipos de conectores: Una  adecuado test de las pérdidas y la reflexión es importante para asegurar que en la transmisión de cada longitud de onda:

  • Las pérdidas punto a  punto y la Reflexión cumplan con las especificaciones.
  • Para ubicar los tramos con observaciones  y aquellos que excedan los requerimientos.

Estas pruebas son críticas, especialmente cuando las redes poseen cables antiguos, debido a que las fibras diseñadas para ser usadas con 1550 nm. Por ejemplo no han sido previamente calificada para ser usada con 1490 nm y pueden mostrar una atenuación más alta que la esperada.

Los conectores de fibra optica

Conectores

Figura  Valores de pérdidas de inserción (IL) y de retorno óptico (ORL) para varios tipos de conectores

  • SPC : Super Physical contact/Super polished connector
  • UPC : Ultra Physycal contact/ultra-polished connector
  • APC : Angled Physical contact/angle polished connector

Nota :  La relación entre la potencia de salida a la potencia de entrada de cualquier componente es conocida como Atenuación, y tiene un valor positivo menor a uno. Este parámetro es usado para caracterizar la pérdida de potencia de una fibra óptica. Cuando un elemento es insertado en una red, la atenuación de este es denominado pérdida de inserción (IL) y tiene un valor negativo. Este parámetro es típicamente usado en la industria para caracterizar la pérdida de potencia de un componente óptico. Ambos parámetros típicamente se reportan en unidades de dB.

Es importante que todos los conectores sean apropiadamente limpiados e inspeccionados debido al nivel de potencia que soportan. Una fibra monomodo es de núcleo pequeño, típicamente de 9 a 10 mm de diámetro,  una partícula pequeña de polvo o humo puede bloquear de manera sustancial el área de transmisión e incrementar la atenuación. Cuando se realiza conexiones se deben de tomar en cuanta las siguientes recomendaciones:

  • No se debe permitir nunca  que los conectores toquen alguna superficie y el ferrule del conector no debe ser tocado, salvo para ser limpiados.
  • Cada conector debe de ser limpiado e inspeccionado usando un fiberscope ó mejor aún, usando un videoscope después de ser limpiado o antes de realizar las conexiones. Los conectores de los equipos de mediciones también deben de ser limpiados e inspeccionados, en la figura 11 mostramos como ejemplo un  Videoscope.
  • El personal técnico debe de tener un apropiado método de limpieza así como tener los accesorios apropiados a ser usado. Los principales accesorios de limpieza  esta formado por los siguientes elementos:
    • Aire comprimido seco
    • Cassette de limpieza de conectores
    • Alcohol isopropílico
    • Toallitas preparadas y de calidad

En la figura 12 se muestra un Kit básico de limpieza

Los puertos de los conectores no usados deben de ser convenientemente cubiertos y deben de colocarse en un estuche plástico.

Cuando se use conectores angulares (APC), debe tenerse especial cuidado cuando se efectué la limpieza y las conexiones. Un conector APC nunca debe conectarse a otro conector del tipo PC ó UPC.

Recomendaciones de Seguridad

  • Nunca debe de mirarse directamente sobre fibra vivas sin protegerse la vista. Durante el proceso de inspección debe de usarse siempre protección para la vista.
  • Debe de seguirse con cuidado todo el proceso de prueba y las instrucciones de seguridad descrita en la guía  proporcionada por los fabricantes de los equipos.
  • Antes de usar un Fiberscope, se debe de estar absolutamente seguro que la fuente de luz este en off.
  • De ser posible debe de usarse un videoscope para inspeccionar las terminaciones de las fibras y conectores.
  • Nunca mire directamente a la fibra, aperturas de equipos o conectores, al menos que se este completamente seguro que la fuente de luz este en off.
  • Nunca coloque en on un equipo que use láser o transmisor láser hasta que se este completamente seguro que todo el trabajo ha sido completamente culminado.
El Fiberscope

Fiberscope

Figura 11 La inspección usando un FiberScope , permite inspeccionar terminaciones a través de los adaptadores que estan ya instalados en el hardware de los equipos o en el pach panels.

Kit de limpeza en las medicones opticas

Kit

1. Toallitas de limpieza3 Spray de aire comprimido seco5.Cassette limpiador de conectores 2. Dispensador de Alcohol4. Toallitas impregnadas en alcohol isopropílico.6. Hisopos
Figura 12 Kit de Limpieza de Conectores

 


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