Twitter @yiomultimedia  Instagram @yiomultimedia  Facebook @yiomultimedia  Google+SergioSchnitzler

 Fibras ópticas  por Sergio Schnitzler (YIO multimedia)

YIOmultimedia: Música, Arte Digital y más contenido multimedia Royalty Free por Sergio Schnitzler -Yio-
Inicio Fibras Opticas
Cables
Códigos de colores
Conectores
Splitters
Ventanas y Lasers
Indice de refracción
Cobre vs Fibras Opticas
Ventajas de las Fibras Opticas
Empalmes
Cajas de empalme
Sellado de cables y cajas
Distribuidores
Móvil de empalmes
dB, dBm y dBr
Atenuación
OTDR
Atenuación total
Temas complementarios
Un poco de historia

Atenuación en F.O.

Es la pérdida de potencia óptica en una fibra, y se mide en dB y dB/Km.

Una pérdida del 50% de la potencia de entrada equivale a -3dB.  

Las pérdidas pueden ser intríndecas o extrínsecas.

Intrínsecas: dependen de la composición del vidrio, impurezas, etc., y no las podemos eliminar.

Las ondas de luz en el vacío no sufren ninguna perturbación. Pero si se propagan por un medio no vacío, interactúan con la materia produciéndose un fenómeno de dispersión debida a dos factores:

  • Dispersión por absorción: la luz es absorbida por el material transformándose en calor.
  • Dispersión por difusión: la energía se dispersa en todas las direcciones.

Esto significa que parte de la luz se irá perdiendo en el trayecto, y por lo tanto resultará estar atenuada al final de un tramo de fibra.

Extrínsecas: son debidas al mal cableado y empalme.

Las pérdidas por curvaturas se producen cuando le damos a la fibra una curvatura excesivamente pequeña (radio menor a  4 o 5 cm) la cual hace que los haces de luz logren escapar del núcleo, por superar el ángulo máximo de incidencia admitido para la reflexión total interna.

macrocurvatura-cables-fibras-opticas

 

También se dan cuando, al aumentar la temperatura y debido a la diferencia entre los coeficientes de dilatación térmica entre fibras y buffer, las fibras se curvan dentro del tubo.

imagenes/microcurvatura-cables-fibras-opticas

 

Atenuación por tramo

Es debida a las características de fabricación propia de cada fibra (naturaleza del vidrio, impurezas, etc.) y se mide en dB/Km, lo cual nos indica cuántos dB se perderán en un kilómetro.

Medición con OTDR Hewlett Packard 8146A
otdr-fibras-opticas-dbkmhp

Parámetros de medición:

l= 1556 nm

Indice= 1.465

Ancho de pulso= 1000 ns

Span (rango) = 0 a 6 km

Promedios = 15

Cursor A = 3.976 km

Cursor B = 2.529 km
Resultado de la medición:

A-B = 1.447 km

LSA Attn = 0.185 dB/km

 

Atenuación por empalme

Cuando empalmamos una fibra con otra, en la unión se produce una variación del índice de refracción lo cual genera reflexiones y refracciones, y sumandose la presencia de impurezas, todo esto resulta en una atenuación.

Se mide en ambos sentidos tomándose el promedio. La medición en uno de los sentidos puede dar un valor negativo, lo cual parecería indicar una amplificación de potencia, lo cual no es posible en un empalme, pero el promedio debe ser positivo, para resultar una atenuación.

Pérdidas

  • Por inserción: es la atenuación que agrega a un enlace la presencia de un conector o un empalme.
  • De retorno o reflactancia: es la pérdida debida a la energía reflejada, se mide como la difrencia entre el nivel de señal reflejada y la señal incidente, es un valor negativo y debe ser menor a  -30 dB (típico -40dB). En ocasiones se indica obviando el signo menos.

Ejemplo para un conector:

Insertion loss < .2 dB typ
< .3 dB max
Return loss PC < -30dB
Return loss Super PC < - 40dB
Return loss Ultra PC < -50dB

 

Empalmes promediados

El resultado real de la medición de un empalme se obtiene midiéndolo desde un extremo, luego, en otro momento se medirá desde el otro, y finalmente se tomará como atenuación del empalme el promedio de ambas (suma sobre 2)

La planilla sería, por ejemplo (para l=1550nm):

 

A

E

B

Fibra No

AàB [dB]

BàA [dB]

Atenuación [dB]

AàB [dB]

BàA [dB]

Atenuación [dB]

AàB [dB]

BàA [dB]

Atenuación [dB]

1

0.30

0.30

0.30

0.01

0.03

0.02

0.30

0.40

0.35

2

0.15

0.35

0.25

-0.10

0.10

0.00

0.20

0.10

0.15

3

0.20

0.30

0.25

-0.03

0.05

0.01

0.30

0.00

0.15

4

0.10

0.40

0.25

0.03

0.01

0.02

0.05

0.35

0.20

Empalmes atenuados

En algunos casos, la atenuación de un tramo de FO es tan baja que en el final del mismo la señal óptica es demasiado alta y puede saturar o dañar el receptor. Entonces es necesario provocar una atenuación controlada y esto se hace con la misma empalmadora, con la función de empalme atenuado.

En este dibujo se pueden ver todos los causales de atenuación geométrica
desalineacion-fibras-opticas

Entonces, para realizar empalmes atenuados una empalmadora puede desalinear los núcleos o darle un ligero ángulo a una de las dos fibras.

Arriba

OTDR (Optical Time Domain Reflectometer)

 

Un OTDR es un reflectómetro óptico en el dominio tiempo. Es un instrumento de medición que envía pulsos de luz, a la  l deseada (ejemplo 3ra ventana:1550 nm), para luego medir sus ecos, o el tiempo que tarda en recibir una reflexión producida a lo largo de la FO.

 

Estos resultados, luego de ser promediadas las muestras tomadas, se grafican en una pantalla donde se muestra el nivel de señal en función de la distancia.

 

Luego se podrán medir atenuaciones de los diferentes tramos, atenuación de empalmes y conectores, atenuación entre dos puntos, etc.

 

También se utiliza para medir la distancia a la que se produjo un corte, o la distancia total de un enlace, o para identificar una fibra dándole una curvatura para generar una fuga y observando en la pantalla del OTDR ver si la curva se cae.

OTDR Hewlett Packard y bobina fantasma
otdr_bobina-fantasma-cables-fibras-opticas

 

OTDR EXFO FTB7000

 

OTDR Tektronix NetTek

Parámetros de medición:

  • Indice de refracción
  • Ancho de pulso
  • Rango de medición en Km
  • l (longitud de onda)
  • Cantidad de muestras
  • Monomodo, multimodo, etc.

Mediciones de:

  • Atenuación entre 2 puntos
  • Pérdida en empalme
  • Pérdida de retorno
  • Atenuación por tramo
  • Distancias a empalmes, cortes, tramos, etc

OTDR Tektronix NetTek

  • Plataforma PC /  Windows CE

  • Pantalla sensible al tacto

  • Optimización automática de los parámetros de testeo

  • Umbrales de medición preprogramados (valor mínimo al cual se considerará un evento)

  • Módulos de potencia (hasta 4 de 9 disponibles)

  • Hasta 200 km de alcance (rango de medición)

  • Tabla de eventos (conector, empalme, tramo)

  • Puerto de impresora, puerto serie, puerto para teclado, disquetera

  • Puertos PCMCIA

  • Batería de hasta 8 hs de duración

  • Software para PC para reveer las curvas o exportar reportes a diversos formatos

Puede realizarse una medición directa con el ajuste automático o pueden ajustarse los parámetros manualmente.

www.tek.com

Arriba

Medición de atenuación total de un tramo (Medición de potencia)  

 

Para medir la atenuación total de un enlace de fibra, se utilizan una fuente de luz y un medidor, que se conectarán en ambos extremos de la fibra a medir.

 

medicion-potencia-fibras-opticas

 

 

 

Cuáles conectores se incluyen y cuáles no?

Cuando necesitamos medir la atenuación total de un tramo o pérdida de potencia, debemos excluir las atenuaciones producidas por los jumpers usados en la medición. Para esto, antes de realizarla, debemos conectar la fuente de luz al medidor de potencia con los mismos jumpers y adaptadores que usaremos luego, y seguir estos pasos:

  • Encendemos ambos equipos
  • Los ajustamos a CW (continuous wave-onda continua no pulsante)
  • Elejimos la ventana deseada
  • Presionamos ahora en el medidor el botón ABS>REF para almacenar el nuevo valor de referencia
Entonces, al desconectar los jumpers entre sí y conectarlos a la fibra bajo prueba obtendremos el valor de atenuación de la fibra.

fuente-medidor-laser-fibras-opticas

Los conectores conectados a la salida de la fuente y a la entrada del medidor no deben desconectarse hasta no terminar todas las mediciones pues la atenuación producida por un conector varía cada vez que se vuelve a conectar.  

Para el caso de que un equipo posea los dos módulos en él, debe conectarse el jumper de medición entre su módulo emisor y su módulo medidor, establecer la atenuación producida por este jumper para descontarla de la medición final, o, si el equipo lo permite, ajustar la referencia. Paralelamente en el otro extremo de la fibra otro operador hará lo mismo con otro equipo. La ventaja de este método es que no es necesario que fuente y medidor deban encontrarse en el mismo lugar antes de medir.

 

fuente-laser-fibras-opticas fut-emplames-acopladores-fibras-opticas

 

Entonces una Medición de Atenuación Total podría ser:

Fuente variable EXFOFLS-210A

Medidor de Potencia EXFOFOT-90A

medidor-potencia-EXFO-FOT-90A

 

Kit Fuente y Medidor

Wandel & Goltermann GOMK6 SM

 

Arriba

Página siguiente: Temas Complementarios

Escuchar en Nueva Ventana Escuchar en Nueva Ventana
Google