empalmes en fibra Óptica

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Manual para el Curso de Tecnologías en Fibra Óptica Rodolfo Veloz Pérez 195 Empalmes en Fibra Óptica Empalme mecánico: Estructura y Composición Los empalmes mecánicos están diseñados para empalmar cualquier combinación de fibras con cubiertas de 250 a 900 micrones. Son la solución ideal para realizar empalmes de emergencia y provisorios, pese a que hoy los fabricantes buscan por todos los medios mejorar sus sistemas y presentarlos como soluciones permanentes, pero se debe entender que ello es bajo condiciones ideales, donde se respete lo primordial: la calidad de la preparación del empalme, el ambiente donde se realiza y su instalación. Poseen un cuerpo interior metálico, cerámico o plástico cubierto por un casquillo plástico moldeado y una tapa, presentando una buena estabilidad térmica. Los empalmes pueden ser utilizados tanto con fibras monomodo o multimodo con revestimiento de 125 micrones de diámetro, siendo algunos de ellos compatibles con bandejas de empalme y organizadores normalmente del

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Manual para el Curso de Tecnologías en Fibra Óptica Rodolfo Veloz Pérez

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Empalmes en Fibra Óptica

Empalme mecánico: Estructura y Composición

Los empalmes mecánicos están diseñados para empalmar cualquier combinación de fibras con cubiertas de 250 a 900 micrones. Son la solución ideal para realizar empalmes de emergencia y provisorios, pese a que hoy los fabricantes buscan por todos los medios mejorar sus sistemas y presentarlos como soluciones permanentes, pero se debe entender que ello es bajo condiciones ideales, donde se respete lo primordial: la calidad de la preparación del empalme, el ambiente donde se realiza y su instalación. Poseen un cuerpo interior metálico, cerámico o plástico cubierto por un casquillo plástico moldeado y una tapa, presentando una buena estabilidad térmica.

Los empalmes pueden ser utilizados tanto con fibras monomodo o multimodo con revestimiento de 125 micrones de diámetro, siendo algunos de ellos compatibles con bandejas de empalme y organizadores normalmente del

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mismo fabricante. Es, la permanente busqueda de ser un elemento permanente en la red.

La presencia de aire en la unión de dos fibras ópticas provoca una refracción significativa de la señal debido a la gran impedancia óptica diferencial que existe entre el aire y las guías de onda de la señal portadora. Para reducir esto, se utiliza un acoplamiento cristalino de tipo gel óptico destinado a reducir la atenuación de la señal en las conexiones mecánicas de

Fibra Óptica. Esto, es conocido como el “Gel igualador de índice de refracción”. Este posee propiedades ópticas que son requeridas para mayor claridad, presentan una mayor pureza, y un índice de refracción que se asemeja al del núcleo de la fibra óptica para

minimizar las pérdidas de señal por retorno de la señal.

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Herramientas de precisión para Empalme Mecánico Las herramientas que se utilizan para el procedimiento del empalme mecánico son las siguientes: Preparación del cable: Deschaquetado

Preparación del cable: retiro del recubrimiento secundario y primario

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Filamento: Corte de precisión

Limpieza de los residuos: Kit de limpieza de Fibra Óptica (no puede utilizar otro tipo)

Toallas secas para limpieza de fibra

óptica Alcohol isopropílico

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Continuidad Óptica: VFL Con esto, podremos ver si tenemos fuga de luz en el empalme mecánico y además, si logramos continuidad óptica luego del empalme.

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Procedimiento del Empalme mecánico Primero, realizar el deschaquetado de la fibra óptica y dejar el revestimiento directamente al desnudo, realizando la limpieza de éste con las toallas de limpieza. Luego, proceder a realizar el corte a la distancia que recomiende el fabricante del empalme mecánico. En este ejemplo, se recomiendan 7 [mm].

Con este proceso, se deja el filamento como se muestra en la imagen abajo. Luego, pasaremos a otra etapa, que es utilizar un instrumento muy básico, para medir continuidad óptica.

METACOM CENTRO DE ENTRENAMIENTO TECNOLOGICO THE FIBER OPTIC ASSOCIATION INC., UNITED STATES OF AMERICA APPROVAL FIBER OPTIC TRAINING SCHOOL, ID N°761 CFOT® PROGRAM

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Conectamos el VFL al conector de la fibra, para poder observar la salida de la luz en el empalme mecánico:

Como se aprecia abajo, tenemos solo un filamento conectado, y por lo tanto, hay fuga de luz. Al conectar el otro extremo, debemos lograr sellar la fuga y finalizar el empalme.

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Se realiza el mismo procedimiento del cable y filamento en el otro extremo, introduciendo el filamento en el conector mecánico.

Queda listo cuando no tenemos fuga de luz. Para eso, es aquella ventana en el empalme mecánico.

METACOM CENTRO DE ENTRENAMIENTO TECNOLOGICO THE FIBER OPTIC ASSOCIATION INC., UNITED STATES OF AMERICA APPROVAL FIBER OPTIC TRAINING SCHOOL, ID N°761 CFOT® PROGRAM

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Factores extrínsecos que afectan el rendimiento del empalme Para lograr constantemente empalmes con bajas pérdidas se necesita una técnica adecuada y un mantenimiento del equipo en buenas condiciones. Por supuesto, la limpieza es una cuestión importante. Los Fiber Stripper deben mantenerse limpios y en buenas condiciones, y deben reemplazarse cuando están dañados o gastados. El cortador de precisión es lo más importante, ya que el secreto de los buenos empalmes (ya sean por fusión o mecánicos) es obtener buenos cortes en ambas fibras. Mantenga los cortadores de precisión limpios y el filo del lápiz rayador con punta de carburo alineado, y cámbielo regularmente. Para los empalmes mecánicos, es importante realizar una ligera presión en la fibra para mantener los extremos juntos mientras está asegurándolos. Utilice siempre un VFL para optimizar el empalme antes de asegurarlo. Para protegerlos del entorno y del deterioro, los empalmes necesitan una protección adicional. Normalmente se los ubica en una bandeja de empalmes que luego se los coloca dentro de una caja de empalmes en las instalaciones en planta externa o dentro de un panel de conexión en las instalaciones en planta interna. Dentro de los cierres de empalmes y en cada extremo, aquellos cables que tengan blindaje o elementos de resistencia deben estar debidamente conectados a tierra.

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Aplicación de OTDR en empalme mecánico: evento reflectivo

La curva muestra como un equipo OTDR mostraría un empalme mecánico, que normalmente se identifica por un peak reflectivo seguido por una reducción en la potencia de retrodispersión. La pérdida del empalme mecánico se calcula en el OTDR como la diferencia, en dB, entre las dos líneas ajustadas punteadas en la figura. El comportamiento, es similar al de un conector, pues tenemos impedancia óptica presente, a diferencia del empalme por fusión, que no lo evidenciará en el OTDR.

X [dB]

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Empalmes por Fusión: Estructura y Composición

Los empalmes por fusión crean una unión permanente entre dos fibras, por lo que su uso está orientado a las cabeceras de fibra óptica en la planta interna, y a las mufas en la planta externa. El empalme es para la concatenación o unión de los cables en las conexiones de una red de fibra óptica donde la longitud del tendido requiere más de un cable. Los empalmes por fusión se hacen “soldando” dos fibras utilizando un arco eléctrico. Por seguridad, los empalmes por fusión no deben realizarse en espacios cerrados como alcantarillas o cualquier atmósfera que pueda ser explosiva. Estos en general cuando se trabaja en planta externa se realizan en un camión o tráiler equipado como laboratorio móvil, para seguridad y calidad de los empalmes.

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El proceso es simple, y solo requiere ser muy pulcro en el proceso, teniendo el adecuado kit de limpieza, el correcto ambiente, y un buen cortador de precisión. Los empalmes por fusión hoy en día son tan buenos que algunos no son detectados en las trazas de OTDR. Para el caso de la planta interna, o las Redes LAN, se utiliza el empalme por fusión para realizar la terminación de las bandejas de empalme donde se unen mediante fusión el BACKBONE – PIGTAIL, y por medio de guía o acoplador el PIGTAIL – JUMPER, para luego unir el JUMPER – TRANSCEIVER y establecer comunicación.

ESTA SECCIÓN FUE DESARROLLADA EN CONJUNTO CON EL INGENIERO CRISTIAN SOTO, INSTRUCTOR CERTIFICADO DE FIBRA ÓPTICA. CUENTA CON ENTRENAMIENTO EN BEIJING,

CHINA, EN SERVICIO TÉCNICO DE EQUIPAMIENTO DE FIBRA ÓPTICA COMO LAS FUSIONADORAS, LSPM Y OTDR, Y ADEMÁS EN EL OPTICS VALLEY EN WUHAN. CHINA.

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Procedimiento del Empalme por Fusión El proceso de empalme por fusión es casi igual para todas las fusionadoras automáticas. El primer paso es tener todo en un ambiente limpio y ordenado, con una mesa de color oscuro, azul o negro.

Debe posicionar el bastón termocontraíble en uno de los cables a empalmar. Este paso casi siempre es olvidado en el proceso, y obliga a romper la fibra empalmada, y comenzar de nuevo el proceso.

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Luego, debe pelar, limpiar y cortar las fibras a la que se realizará el empalme. El deschaquetador de precisión se usa inclinado en 45º y se realiza la eliminación del buffer en 3 cortes de no más de 1 [cm], evitando romper la fibra.

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Debe pelar el recubrimiento de la fibra para dejar al descubierto la longitud necesaria de fibra desnuda:

Luego, hay que limpiar la fibra con un paño adecuado

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ahora, se debe cortar la fibra siguiendo el proceso del cortador de precisión que esté utilizando:

Ahora, se debe colocar cada fibra en las guías de la fusionadora y fijarlas allí, tal como se muestra en las imágenes a continuación:

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Al fijarlas, es importante que el posicionamiento en las guías de los motores de la fusionara permita que la fibra quede con una separación de 1 [mm] aproximadamente entre sí, a fin de que los motores puedan trabajar sin problemas en su alineación. Del mismo modo, recordar que los cables de fibra óptica deben estar con holgura alrededor de la fusionadora para que los motores puedan trabajar sin movimiento forzado, y que estos se descalibren o se dañen.

Ahora, que ya las fibras están posicionadas en las guías de la fusionadora, se debe escoger el programa adecuado para las fibras en las que se realizará el empalme. Por lo mismo, está claro que dependiendo de la máquina que sea utilizada se debe conocer bien el menú y entender dónde se selecciona, por ejemplo, el tipo de fibra óptica a empalmar (olvidando los modos automáticos). La fusionadora mostrará las fibras mientras que se realiza el empalme en una pantalla de video. Las fibras se alinean utilizando el método de alineación por núcleo, y luego se fusionan por un arco eléctrico que las calienta y transmite la temperatura a todas las fibras a una tasa controlada.

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Una vez que las fibras están alineadas de manera óptima, se puede iniciar el proceso de fusión. Sin embargo, antes de la fusión previa, una o más ráfagas cortas de corriente de arco se utilizan para eliminar cualquier contaminante de los extremos de la fibra. Este proceso ya esta incluido en el ciclo de fusión normal de la gran mayoría de las maquinas fusionadoras del mercado.

El siguiente paso en el proceso de fusión se llama pre-fusión. Durante la etapa de pre-fusión, los extremos de la fibra se calientan para ablandar los extremos de la unión de la fibra óptica. Esto asegura que los extremos de la fibra estén a una temperatura óptima durante la siguiente etapa de fusión, lo que permitirá que las fibras se fundan juntas en contacto físico. Si la temperatura de fusión previa es demasiado alta provoca una deformación excesiva del extremo de la fibra y puede cambiar la geometría del vidrio, lo que resulta en un empalme de mala calidad. Por otra parte, una temperatura de pre-fusión demasiado baja puede causar una deformación mecánica de los extremos de la fibra cuando los extremos son forzados en la unión durante la etapa de fusión.

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Los perfiles de temperatura óptima de la fibra se ven afectados por los parámetros de arco de fusión final y final, específicamente la corriente y tiempo del arco, así como por el período de tiempo en que los extremos de la fibra permanecen separados antes del contacto físico. Cuando la fusión está terminada, la fusionadora inspeccionará el empalme y mostrará la pérdida óptica estimada del empalme, luego le indicará al operador si el empalme debe realizarse de nuevo.

Es importante destacar que el valor que entrega la máquina fusionadora como nivel de pérdida del empalme, no necesariamente es el valor real que será medido por un instrumento. Aquí, el tipo de medición que se hace, para poder entregar un valor por pantalla, es indirecta y referencial ya que estamos en presencia de una máquina cuya función no es precisamente la de un medidor de potencia y fuente de luz.

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El operador, ya una vez terminado este proceso, procede a retirar las fibras de las guías y ubicar con cuidado el bastón termocontraíble. Es importante destacar que debe realizarse el proceso de remoción de las fibras de las guías una a una, levantando la tapa de la guía y tomando firmemente la fibra, previo a levantar la siguiente. Uno de los errores comunes es levantar una y otra tapa de las guías, generándose una tensión excesiva que corta el empalme por fusión.

Ya una vez posicionado el bastón termocontraible sobre el punto de fusión, se debe llevar al horno que trae incorporado la máquina fusionadora. La recomendación principal para quienes no tengan una motricidad fina muy desarrollada, es inclinar el filamento que posee el bastón termocontraible y desplazarlo con cuidado hacia el punto donde fue realizada la fusión. De esta forma, se aprovecha la inclinación para que por gravedad se deslice con mayor facilidad el bastón. Una vez en el horno, se debe ejecutar el programa que realizará la termocontracción. Es importante detectar si la termocontracción está operando adecuadamente, lo que es fácil de apreciar en la terminación del mismo. No debe derretir el buffer donde se une el bastón con el mismo, y además no debe quedar “holgado”, ya que la termocontracción permite que

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la guía metálica que trae el bastón termocontraible sirva para dar estabilidad a la unión de las fibras. Al terminar de trabajar el horno, se debe retirar el empalme y llevarlo a enfriamiento al soporte metálico para los bastones termocontraibles que poseen las máquinas fusionadoras. En ese punto, se pueden ir guardando los empalmes finalizados para su enfriamiento mientras se continúa empalmando. Verificado todo el proceso final, y el bastón termocontraible en óptimas condiciones, se debe dar paso al proceso de inspección visual, trazando la fibra habitualmente con un VFL, que permitirá ver el estado de la fusión en primera instancia. Lo normal, será encontrar que no exista fuga de luz en el punto del empalme, y que la luz solo salga por el conector final.

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Errores Comunes en Empalmes por Fusión Mala práxis en la preparación del cable: Realizar el proceso de deschaquetado y eliminación del buffer de “un solo tiro”, lo que provocará corte del filamento. La forma correcta de realizarse es como se indicó anteriormente, utilizando siempre el deschaquetador en 45º y realizando el corte en 3 pasos, cortando siempre tramos de no más de 1 [cm].

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Corte de la fibra inferior a medida recomendada: Normalmente, nos encontramos con cortes de la fibra con el cortador de precisión en longitud menor a 18 [mm], y por lo tanto, no se podra realizar el proceso correctamente. Siempre corte en 18 [mm] para una garantía de empalme, cubriendo posteriormente su fusión con bastón termocontraíble de 60 [mm].

No eliminar el recubrimiento: Muchas veces, se piensa que el cortador de precisión está descalabrado o es de mala calidad ya que no corta la fibra. Uno de los errores comunes es no retirar el recubrimiento y llevarlo al cortador de precisión. No habrá corte. Verifique siempre si ha retirado el recubrimiento de la fibra.

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Mal posicionamiento de la fibra en la guía: La fibra óptica debe “acostarse” sobre la guía, y no “empujarse” como muchas veces nos encontramos con este tipo de prácticas, que terminan culpando a los fabricantes de fusionadoras. Esto se debe, a que al empujar la fibra por la guía tiende a romper el extremo de la fibra óptica y astillarla, no permitiendo que el proceso de pre-arco logre repararla.

Cuando esto ocurre, es común poder observar el proceso en la pantalla de la maquina fusionadora, ya que nos entregará inmediatamente un error de ángulo en la fibra óptica que tiene el problema. La pantalla de la maquina fusionadora mostrara el problema no tan solo indicando un “error de ángulo”, sino que el microscopio electrónico permite

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ver los extremos de las fibras ópticas y poder identificar a que tipo de error nos estamos enfrentando. Separación de Fibras: Este problema de se presenta cuando tenemos problemas en la calibración de la máquina, ya que la fuerza de propulsión utilizada durante el proceso de fusión de la máquina fusionadora no fue la suficiente para lograr realizar el empalme, o la fuerza fue muy “lenta” para lograrlo. Otra de las causas es que la intensidad de arco sea muy alta o el tiempo de fusión que está calibrado para el proceso sea muy extenso.

La solución para estos casos, es bajar los tiempos de fusión e intensidad de arco.

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Núcleos de distinto tamaño: Este es uno de los clásicos entre quienes trabajan en el mundo de la fibra óptica, pero que no tienen conocimiento de las pérdidas que realmente presenta el empalmar fibras de distintos tipos, indistintamente de que incluso tengan el mismo tamaño de núcleo. Cuando tenemos distintos tamaños de núcleo, por lo general una fusionadora en “modo automático” no lo permite, ya que hace alineación por núcleo e inmediatamente detiene el proceso. No obstante las maquinas permiten ingresar a su menú y cambiar a la alineación por revestimiento, para causar “catástrofes” o “crímenes ópticos” y empalmar cualquier cosa.

En este ejemplo, tenemos un error claro de empalmar distintos núcleos y ser completado con éxito el proceso, pero observando la pantalla se aprecia el problema de los tamaños e incluso diferencia de indice de refracción del empalme.

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Burbujas: el error de burbujas presentes en la fusión, las cuales habitualmente se observan en el núcleo de la fibra se deben al ángulo incorrecto de la superficie de contacto de la fibra, por presencia de polvo en superficie de contacto de la fibra que provoca desalineación de la fibra previo a la fusión (problema típico de empalmar en ambientes polutos, como minería o en la calle sin la protección adecuada). También, el error puede atribuirse a la baja corriente de pre-fusión o fusión, o al poco tiempo de pre-fusión o fusión.

La solución práctica es volver a cortar la fibra y limpiar, e incrementar tiempos de pre-fusión, fusión e intensidad de arco.

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Línea en la fusión: se debe a que la intensidad de la corriente puede ser demasiado baja. La solución es incrementar la intensidad de arco.

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Fusión no realizada: Puede generarse por falta de intensidad de corriente de fusión demasiado baja, por lo que la solución es subir la intensidad de arco. Otro de los errores comunes que se presentan es que la operación de la fusión no se realice por un mal posicionamiento de las fibras. Habitualmente, puede ser porque están demasiado cerca y por lo tanto, no le otorga a los motores la posibilidad de hacer su movimiento espacial de precisión para alinear las fibras y realizar el pre-per-arco y el arco eléctrico para fusionar.

Para ello, es recomendable mantener una separación entre las fibras al momento de fusionar de 1 [mm], lo que permitirá que los motores trabajen sin inconvenientes en el proceso de alineación.

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Fusión Fina: La fusión fina se presenta debido a que la fuerza de propulsión durante la fusión no fue suficiente, o porque la corriente de fusión es excesiva.

La solución al tener presente fusión fina es subir la longitud de superposición y hacer prueba de arco, o directamente bajar la intensidad del arco.

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Fusión con impurezas y fibra óptica con imperfecciones estructurales: La principal razón de esto es que el empalme por fusión haya sido realizado en ambiente poluto, como los casos típicos de faenas mineras, o en telecomunicaciones donde los técnicos tienden a trabajar en la calle sin protección para el proceso de fusión, sumado a que no se hacen las correctas mantenciones a las máquinas. Otra de las causas es que la fibra óptica justo presente microimperfecciones estructurales de fabricación en el punto de fusión, lo que se aprecia cuando los filamentos se observan en el microscopio de la maquina fusionadora.

La solución a esto es simplemente realizar nuevamente el empalme por fusión, o en el último caso realizar el cambio de la fibra.

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Fusión en altura Por lo general, las máquinas fusionadoras tienen la capacidad de realizar operación en altura de hasta 5000 [msnm], y el principal error del operador es confiarse del “modo automático” de la máquina para operaciones en altura, esto, particularmente es un caso reiterativo en minería chilena, que tiene operaciones complejas para las maquinas fusionadoras, desde los 3000 [msnm] hasta los 5000 [msnm].

Este problema, se da principalmente porque en altura ocurre un fenómeno de directa relación con la conducción de la electricidad, que es la presencia de aire. En los primeros 100 [km] de atmósfera, la concentración de oxígeno que hay en el aire se mantiene estable, esto es, un 21% de oxígeno, junto a un 78% de nitrógeno y un 1% de otros gases. Esto, es muchísimo más que los 5000 metros de altura que tiene la minería sobre el nivel del mar. ¿Qué varía

PRUEBAS DE FUSIÓN EN ALTURA, MÁS DE 3170 M.S.N.M. PARA DEMOSTRACIÓN DE OPERACIÓN MANUAL DE EMPALMES POR FUSIÓN PARA EMPRESA MINERA

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entonces? Lo que disminuye es la presión atmosférica y, en consecuencia, la presión de todos los gases que la componen. La presión atmosférica disminuye conforme ganamos altura: a mayor altura, menor número de partículas de aire. Por tanto, mientras que a nivel del mar la presión atmosférica es de 100 [kPa], por ejemplo a 8848 msnm la cúspide del Everest, se reduce a 34 [kPa]. Ahí, la cantidad de moléculas que tiene el aire es de un 34% en comparación con el 100% a nivel del mar. Entonces, como tenemos disminución de la presión atmosférica y disminución de la densidad del aire, se provoca una disminución del aislamiento eléctrico del aire y puede que dicha disminución de la rigidez dieléctrica del aire no permita que la máquina soporte el nivel de tensión de operación especificado al nivel del mar. Además, como el aire es menos denso se causa un mayor calentamiento en la operación de la maquina debido a que el aire es menos denso y su uso para enfriamiento no es tan útil. Bajo éstas condiciones, los sistemas automáticos se concentran en medir presión atmosférica y temperatura, haciendo calibración de la máquina en función de estos dos datos sensados. Se debe calibrar el arco de acuerdo a las condiciones ambientales (no solo altura). Si la maquina en modo automático no queda fusionando en óptimas condiciones, es necesario que se considere la limpieza periódica de los electrodos en el caso de minería, debido a la presencia de polvo altamente metalizado, y la calibración del arco eléctrico de forma manual en el menú de la máquina, probando hasta llegar al nivel óptimo de fusión.

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Herramientas de precisión Las herramientas que utilizaremos en el empalme por fusión son las mismas a utilizar en el procedimiento para el empalme mecánico. Sin embargo, haremos nuevamente énfasis en el cortador de precisión, que es la pieza clave del buen resultado de un empalme por fusión. Cortador de Precisión: Su influencia en la fusión Para hacer una correcta fusión, además de tener bien mantenida la máquina y hacer un buen proceso de preparación del cable, es necesario contar con un buen cortador de precisión.

Si observa de cerca una cuchilla de precisión, nunca podrá ver una cuchilla desgastada. Por ello, no se puede “mantener” bajo inspección visual, sino que bajo conteo de operación de cortes. Dicho esto, la cuchilla del cortador de precisión se debe girar cada 1.000 cortes para fibras individuales y cada 83

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cortes cuando se trabaja con cables ribbon de 12 filamentos. Esta práctica garantizará que las hojas gastadas no produzcan ángulos de escisión inaceptables que son una causa de los empalmes de fusión de mala calidad.

Una cuchilla desgastada proporcionará ángulos, lo que creará brechas entre los extremos de las fibras y que formen burbujas o líneas a través de empalmes. Siempre vincule un cortador de precisión a una máquina fusionadora. De este modo, utilice el contador de fusiones que tiene la máquina como un recurso para indicar aproximadamente cuántos cortes

han sido realizados con el cortador de precisión y poder hacer su mantención según la cantidad de cortes realizados.

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Aplicación de OTDR en empalme por fusión: evento no reflectivo

Un empalme de fusión normalmente se caracteriza por una reducción en la señal de retrodispersión, pero sin un peak reflectante. La pérdida de empalme se define como la diferencia, en [dB], entre la señal de retrodispersión justo antes del empalme y la señal extrapolada de la fibra siguiendo el empalme. El empalme por fusión NO presenta un peak de reflectancia como si lo hace el empalme mecánico, sino que solo una caída respecto del coeficiente de atenuación de la fibra de x [dB], que es la atenuación que aporta a la red.

X [dB]

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Empalme de diferentes tipos de Fibra Monomodo Los diferentes tipos de fibra monomodo están diseñados para su utilización en tipos específicos de redes en función de la longitud de los enlaces, la longitud de onda de transmisión, la utilización de amplificadores ópticos y multiplexación por división de longitud de onda. Por lo general, combinar este tipo de fibras no ocasionará grandes cambios en las pérdidas por conector o por empalmes, por lo que desde el punto de vista de presupuesto óptico, no es necesario preocuparse sobre este tipo de combinaciones. Sin embargo, las características ópticas de los filamentos cambiarán el comportamiento de la incidencia de los modos y su composición, generando problemas en la comunicación. Por ello, la recomendación es empalmar fibras Monomodo con igual característica definida por la UIT-T, por ejemplo, G.652D con G.652D y con clasificación OS2 por igual. Veamos una comparación de por qué existen diferencias:

En el ejemplo de la imagen, tenemos en fibras monomodo de mismo tamaño de núcleo, clasificadas como G.652D y G.655E respectivamente. Existen diferencias ópticas en el diámetro del campo modal, en la longitud de onda de corte de cable, lo que implica que por ejemplo, la fibra de la derecha no puede operar en 1310 [nm], y el coeficiente de dispersión cromática

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optimizado para obtener un mejor comportamiento del ancho de banda se encuentra en la región de 1310 [nm] en la fibra de la izquierda, a diferencia de la derecha que depende de la longitud de onda de operación, y sus rangos están por sobre los 1460 [nm]. Bajo la condición anterior, no podemos empalmar las dos fibras porque claramente el comportamiento del modo que se propagará al pasar de un medio a otro cambiará dependiente de la longitud de onda en la que este operando, para efectos de dispersión cromática, dispersión por modo de polarización (efecto del diámetro del campo modal), el ancho de banda (la longitud de onda cero dispersión) y el caso de la incidencia de la longitud de onda de 1310 [nm] en la que no puede operar la G.655E por efectos de la longitud de onda de corte. Multimodo Aquí, podemos encontrarnos con dos características de por qué no empalmar fibras multimodo que sean diferentes entre si:

• Penalidad de potencia por combinación de 50/125 y de 62,5/125

• Efecto en el ancho de banda por combinación de OM1, OM2, OM3, OM4 y OM5

• Fibras estándar combinadas con fibras insensibles a curvaturas Penalidad de potencia por combinación de 50/125 y de 62,5/125 En planta interna actualmente se utiliza fibra OM3 de 50/125 para enlaces de 1 [Gbps] y 10 [Gbps] en lugar de fibra de 62,5/125, que ya está obsoleta según el estándar de TIA-568. Las fibras de 50/125 optimizadas para láser son una mejor solución para sistemas de alta velocidad que requieren mejor ancho de banda, con fuentes de láser VCSEL y son compatibles con casi todos los sistemas que también pueden utilizar fibra de 62,5/125.

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Empalmes en Fibra Óptica

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El problema radica en las complicaciones de combinar estas dos fibras en una misma instalación, combinar ambos puede ocasionar pérdidas elevadas en los enlaces. Las pérdidas por incompatibilidad entre las fibras son direccionales. Si se conecta una fibra de 50/125 a una de 62,5/125, observando en la dirección de 50 hacia 62,5 el núcleo de la de 50/125 se acoplará fácilmente con la de 62,5/125 y será insensible frente a desplazamientos y desalineación angular del núcleo. Sin embargo, en la otra dirección, el núcleo de la fibra óptica de 62,5/125 satura al núcleo de la fibra de 50/125, lo que ocasiona exceso de pérdida. El rango típico de pérdidas por incompatibilidad que se presenta a continuación ha sido extraído del “Manual del Técnico de Fibra Óptica” de Jim Hayes, de The Fiber Optic Association, que incluye todas las fibras multimodo antiguas con las que eventualmente se podrían acoplar fibras de 50/125:

Fibra transmisora

Fibra receptora 62,5/125 85/125 100/140 50/125 0,9-1,6 dB/km 3,0-4,6 dB/km 4,7-9,0 dB/km 62,5/125 - 0,9 dB 2,1-4,1 dB/km 85/125 - - 0,9-1,4 dB/km

El exceso de pérdida ocasionado al conectar una fibra de 50/125 con una de 62,5/125 representa una penalidad en el presupuesto de potencia óptica, especialmente cuando se utiliza en redes de 1 [Gbps], que tienen márgenes de potencia bajos. Combinar fibras de 50/125 y de 62,5/125 no corresponde.

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Manual para el Curso de Tecnologías en Fibra Óptica

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Efecto en el ancho de banda por combinación de OM2, OM3, OM4 y OM5 Todas las fibras OM2, OM3, OM4 y OM5 tienen el mismo tamaño, pero están fabricadas para diferentes funcionalidades y obedecen a diferentes estándares de diseño y fabricación, esencialmente la mejora en el ancho de banda. Cuando se conectan estas fibras no se debería observar exceso de pérdida dado su tamaño de núcleo, pero afecta el ancho de banda total. Se recomienda que los jumpers o patch cords de fibra óptica tengan el mismo ancho de banda que la red de cables instalada o un ancho de banda superior, nunca inferior. Algo similar a la categoría de cableado estructurado: cable de categoría 6 con componentes de categoría 5E llevan a la red a rendimiento de categoría 5E. Fibras estándar combinadas con fibras insensibles a curvaturas Actualmente, existe la fibra óptica multimodo llamada "insensibles a curvaturas" (BI, Bended Insensitive), en las que se utiliza una estructura de fibra especial que refleja la luz perdida en las curvaturas en dirección al núcleo. Puede ocasionar pérdidas altas al acoplar diferentes tipos de fibras multimodo. El problema es que la estructura insensible a curvaturas afecta la distribución de la potencia modal en las fibras multimodo, ya que refleja la luz hacia los modos de orden superior de la fibra multimodo. Las diferencias son de solo unos pocos décimos de [dB], pero podrían ser un problema en sistemas multimodo con bajos márgenes de pérdida. Por ello, se debe evitar combinar en una misma red fibras insensibles a las curvaturas con fibras que carecen de esta característica.