presentación fibra optica
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CAPACITACION EN FIBRA OPTICA
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INTRODUCCIÓN
Para navegar por la red mundial de redes, Internet, no sólo se necesitan un computador, un módem y algunos programas, sino
también una gran dosis de paciencia. El ciberespacio es un mundo lento hasta el desespero. Un usuario puede pasar varios minutos esperando a que se cargue una página o varias horas
tratando de bajar un programa de la Red a su PC. Esto se debe a que las líneas telefónicas en el caso de las redes
de cobre, el medio que utiliza la mayoría de los 50 millones de usuarios para conectarse a Internet, no fueron creadas para
transportar vídeos, gráficas, textos y todos los demás elementos que viajan de un lado a otro en la Red en la actualidad.
Recientemente los nuevos servicios permiten conectarse a través de la fibra óptica, y logrando aumentar de gran manera las
velocidades y volúmenes requeridos por la crecientes necesidades de las compañías y usuarios finales
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Origen y EvoluciónLa Historia de la comunicación por la fibra óptica es relativamente corta. En 1977, se instaló un sistema de prueba en Inglaterra; dos años después, se producían ya
cantidades importantes de pedidos de este material. Antes, en 1959, como derivación de los estudios en física enfocados a la óptica, se descubrió una nueva utilización de la luz, a la que se denominó rayo láser, que fue aplicado a las telecomunicaciones con el fin de que los mensajes se transmitieran a
velocidades inusitadas y con amplia cobertura.Sin embargo esta utilización del láser era muy limitada debido a que no existían los
conductos y canales adecuados para hacer viajar las ondas electromagnéticas provocadas por la lluvia de fotones originados en la fuente denominada láser.
Fue entonces cuando los científicos y técnicos especializados en óptica dirigieron sus esfuerzos a la producción de un ducto o canal, conocido hoy como la fibra
óptica. En 1966 surgió la propuesta de utilizar una guía óptica para la comunicación.
Esta forma de usar la luz como portadora de información se puede explicar de la siguiente manera: Se trata en realidad de una onda electromagnética de la misma
naturaleza que las ondas de radio, con la única diferencia que la longitud de las ondas es del orden de micrómetros en lugar de metros o centímetros.
El concepto de las comunicaciones por ondas luminosas ha sido conocido por muchos años. Sin embargo, no fue hasta mediados de los años setenta que se
publicaron los resultados del trabajo teórico. Estos indicaban que era posible confiar un haz luminoso en una fibra transparente flexible y proveer así un análogo óptico
de la señalización por alambres electrónicamente.
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El problema técnico que se había de resolver para el avance de la fibra óptica residía en las fibras mismas, que absorbían luz que dificultaba el proceso. Para la comunicación práctica, la fibra óptica debe transmitir señales luminosas detestables
por muchos kilómetros. El vidrio ordinario tiene un haz luminoso de pocos metros. Se han desarrollado nuevos
vidrios muy puros con transparencias mucho mayores que la del vidrio ordinario. Estos vidrios empezaron a producirse a principios de los setenta. Este gran avance dio ímpetu a la
industria de fibras ópticas. Se usaron láseres o diodos emisores de luz como fuente luminosa en los cables de fibras ópticas. Ambos han de ser miniaturizados para componentes de sistemas fibro-ópticos, lo que ha exigido considerable labor
de investigación y desarrollo. Los láseres generan luz "coherente" intensa que permanece en un camino
sumamente estrecho. Los diodos emiten luz "incoherente" que ni es fuerte ni concentrada. Lo que se debe usar depende
de los requisitos técnicos para diseñar el circuito de fibras ópticas dado.
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El fenómeno físico que subyace en la fibra óptica es la reflexión interna total. Cuando un rayo de luz que se propaga por un medio incide sobre otro medio de índice de refracción menor con un ángulo de incidencia menor que un valor crítico se refleja sin pérdidas en la superficie de separación. De esta manera, mediante sucesivas reflexiones en un tubo óptico el rayo puede transmitirse sin atenuación grandes distancias. Una fibra óptica es un filamento de vidrio que consta de un núcleo y un recubrimiento. El recubrimiento tiene un índice de refracción ligeramente menor que el núcleo, permitiendo así la reflexión total interna.
La fibra óptica como el medio transmisor de la
información en un sistema de
comunicación óptico. En su estructura más simple, consta de un
anillo central deplástico o vidrio llamado
Núcleo o alma, un recubrimiento de vidrio
o plástico,llamado corteza,
envoltura o manto y una chaqueta protectora de
caucho oplástico. El núcleo es el
camino real de propagación de la
información y tiene uníndice de refracción
distinto al de la corteza.
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FIBRA OPTICALas fibras ópticas son conductos, rígidos o flexibles, de
plástico o de vidrio (sílice), que son capaces de conducir un haz de luz inyectado en uno de sus extremos,
mediante sucesivas reflexiones que lo mantienen dentro de sí para salir por el otro. Es decir, es una guía de onda y
en este caso la onda es de luz. Es un conductor de ondas luminosas formado por dos materiales dieléctricos cilíndricos, El elemento interior (
núcleo) sirve para conducir la radiación luminosa, mientras que el exterior (revestimiento) al tener un
índice de refracción menor que el núcleo, ayuda a que dicha radiación se transmita a través del núcleo.
Las aplicaciones son muy
diversas desde la transmisión
de datos hasta la conducción de la luz solar hacia el
interior de edificios,
También es utilizada en
medicina para transmitir
imágenes desde dentro del
cuerpo humano.
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Concepto de Fibra ÓpticaLos circuitos de fibra óptica son filamentos de vidrio (compuestos de
cristales naturales) o plástico (cristales artificiales), del espesor de un pelo (entre 10 y 300 micrones). Llevan mensajes en forma de haces de luz que realmente pasan a través de ellos de un extremo a otro, donde quiera que
el filamento vaya (incluyendo curvas y esquinas) sin interrupción.Las fibras ópticas pueden ahora usarse como los alambres de cobre
convencionales, tanto en pequeños ambientes autónomos (tales como sistemas de procesamiento de datos de aviones), como en grandes redes geográficas (como los sistemas de largas líneas urbanas mantenidos por
compañías telefónicas). Con ella, la luz puede transmitirse a larga distancia reflejándose miles de veces. Para evitar pérdidas por dispersión de luz debida a impurezas de la
superficie de la fibra, el núcleo de la fibra óptica está recubierto por una capa de vidrio con un índice de refracción mucho menor; las reflexiones se producen en la superficie que separa la fibra de vidrio y el recubrimiento.Además, se pueden emitir a la vez por el cable varias señales diferentes con distintas frecuencias para distinguirlas, lo que en telefonía se llama
unir o multiplexar diferentes conversaciones eléctricas.
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Fabricación de la Fibra Óptica
Aquí muestran como se fabrica la fibra monomodo. Cada etapa de fabricación esta ilustrada por una corta
secuencia filmada. La primera etapa consiste en el ensamblado de un tubo y
de una barra de vidrio cilíndrico montados concéntricamente. Se calienta el todo para asegurar la
homogeneidad de la barra de vidrio.
Una barra de vidrio de una longitud de 1 m y de un diámetro de 10 cm. permite obtener por
estiramiento una fibra monomodo (modo = haz de luz) de una longitud de alrededor de 150
Km.
Cada bobina de
fibra hace el objeto de un
control de calidad
efectuado al microscopio
.
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El vidrio se va a estirar y "colar" en dirección de la raiz para ser enrollado sobre una bobina. Se mide el espesor de la fibra
(~10um) para dominar la velocidad del motor del enrollador, a fin de asegurar un diámetro constante. Cada bobina de fibra hace el
objeto de un control de calidad efectuado al microscopio. Después se va a envolver el vidrio con un revestimiento de
protección (~230 um) y ensamblar las fibras para obtener el cable final a una o varias hebras.
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¿ De qué están hechas las Fibras Ópticas ?La mayoría de las fibras ópticas se hacen de arena o sílice, materia prima abundante en comparación con el cobre. con
unos kilogramos de vidrio pueden fabricarse aproximadamente 43 kilómetros de fibra óptica. Los dos constituyentes esenciales de las fibras ópticas son el núcleo y el revestimiento. el núcleo
es la parte más interna de la fibra y es la que guía la luz.Consiste en una o varias hebras delgadas de vidrio o de
plástico con diámetro de 50 a 125 micras. el revestimiento es la parte que rodea y protege al núcleo.
El conjunto de núcleo y revestimiento está a su vez rodeado por un forro o funda de plástico u otros materiales que lo
resguardan contra la humedad, el aplastamiento, los roedores, y otros riesgos del entorno.
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¿ Cómo funciona la Fibra Óptica ?
En un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que se encarga de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica o en luminosa, por ello se
le considera el componente activo de este proceso. Una vez que es transmitida la señal luminosa por las minúsculas fibras, en otro extremo del circuito se encuentra un
tercer componente al que se le denomina detector óptico o receptor, cuya misión consiste en transformar la señal luminosa en energía electromagnética, similar a la
señal original. El sistema básico de transmisión se compone en este orden, de señal de entrada, amplificador, fuente de luz, corrector óptico, línea de fibra óptica (primer tramo) ,empalme, línea de fibra óptica (segundo tramo), corrector óptico, receptor,
amplificador y señal de salida.
En resumen, se puede decir que este proceso de comunicación, la fibra óptica funciona como medio de transportación de la señal luminosa, generado por el transmisor de
LED’S (diodos emisores de luz) y láser.
Los diodos emisores de luz y los diodos láser son fuentes adecuadas para la transmisión mediante fibra óptica, debido a que su salida se puede controlar rápidamente por
medio de una corriente de polarización. Además su pequeño tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje necesario para manejarlos son características
atractivas.
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¿ Cuáles son los dispositivos implícitos en este proceso ?
Los bloques principales de un enlace de comunicaciones de fibra óptica son: Transmisor, receptor y guía de fibra.
El transmisor consiste de una interfase analógica o digital, un conversor de voltaje a corriente, una fuente de luz y un adaptador de fuente de luz a fibra.
El receptor incluye un dispositivo conector detector de fibra a luz, un foto detector, un conversor de corriente a voltaje un amplificador de voltaje y una interfase analógica o digital En un transmisor de fibra óptica la fuente de luz se puede modular por una señal análoga o digital.
La guía de fibra es un vidrio ultra puro o un cable plástico.
Acoplando impedancias y limitando la amplitud de la señal o en pulsos digitales. El conversor de voltaje a corriente sirve como interfase eléctrica entre los circuitos de entrada y la fuente de luz.
La fuente de luz puede ser un diodo emisor de luz LED o un diodo de inyección láser ILD, la cantidad de luz emitida es proporcional a la corriente de excitación, por lo tanto el conversor voltaje a corriente convierte el voltaje de la señal de entrada en una corriente que se usa para dirigir la fuente de luz. La conexión de fuente a fibra es una interfase mecánica cuya función es acoplar la fuente de luz al cable.
La fibra óptica consiste de un núcleo de fibra de vidrio o plástico, una cubierta y una capa protectora. El dispositivo de acoplamiento del detector de fibra a luz también es un acoplador mecánico.
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El detector de luz:
generalmente es un diodo PIN o un APD (fotodiodo de avalancha). Ambos convierten la energía de luz en corriente. En consecuencia, se requiere un conversor corriente a voltaje que transforme los cambios en la corriente del detector a cambios de voltaje en la señal de salida.
El fotodiodo se parece mucho a un diodo semiconductor común, pero tiene una característica que
lo hace muy especial: es un dispositivo que conduce una
cantidad de corriente eléctrica proporcional a la cantidad de luz que lo incide (lo ilumina). Esta
corriente eléctrica fluye en senítido opuesto a la flecha del
diodo y se llama coriente de fuga.Luz incidente
Sentido de la corriente generada
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COMPONENTES Y TIPOS DE FIBRA ÓPTICA
Analicemos la manera en que se recopila según su estructura y composición para determinar las distintas aplicaciones y mediciones que determinan de
que tipo es la fibra óptica.El cable de fibra óptica se constituye principalmente de un núcleo rodeado de
un revestimiento. La diferencia entre sus índices de refracción (indicados con n) es lo que hace que el haz de luz se mantenga dentro del núcleo
(siempre que el haz haya entrado con el ángulo apropiado y el n del núcleo sea mayor que el del revestimiento).
Entonces habrá cables con: núcleo y revestimiento de plástico
núcleo de vidrio y revestimiento de plástico (PCS=plástica clad silica) núcleo y revestimiento de vidrio (SCS=silica clad silica)
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Componentes de la Fibra Óptica
El Núcleo: En sílice, cuarzo fundido o plástico - en el cual se propagan las ondas ópticas. Diámetro: 50 o 62,5 um para la fibra multimodo y 9um para la fibra monomodo.
La Funda Óptica: Generalmente de los mismos materiales que el núcleo pero con aditivos que confinan las ondas ópticas en el núcleo.
El revestimiento de protección: por lo general esta fabricado en plástico y asegura la protección mecánica de la fibra.
Los conductores de fibra óptica comúnmente utilizados en transmisión de datos son de un grosor comparable a un cabello, variando el núcleo entre los 8 y los 100 um (micrones), y el revestimiento entre 125 y 140 um .
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Dependiendo de la velocidad con que se propague la luz en un medio o material, se le asigna un Índice de Refracción "n", un número deducido de dividir la velocidad de la luz en el vacío entre la velocidad de la luz en dicho medio. Los efectos de reflexión y refracción que se dan en la frontera entre dos medios dependen de sus Índices de Refracción. La ley más importante que se va a utilizar es la siguiente para la refracción:
Mediante esa fórmula que nos dice que el índice de refracción del primer medio, por el seno del ángulo con el que incide la luz en el segundo medio, es igual al índice del segundo medio por el seno del ángulo con el que sale propagada la luz en el segundo medio
Lo que nos interesa aquí de esta ley es que dados dos medios con índices n y n', si el haz de luz incide con un ángulo mayor que un cierto ángulo límite (que se determina con la anterior ecuación) el haz siempre se reflejara en la superficie de separación entre ambos medios. De esta forma se puede guiar la luz de forma controlada tal y como se ve en el dibujo de abajo
n1= Índice de refracción del núcleo.
n2= Índice de refracción del revestimiento.
A = Rayo que introducimos en la F/O y nos produce la reflexión total al entrar en la fibra con un ángulo de incidencia menor que el ángulo límite.
B = Ángulo límite.(
C = Rayo que introducimos en la fibra, pero se fuga, pues su ángulo de incidencia es mayor que el ángulo límite.
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Para que los rayos luminosos se transmitan por el núcleo, el índice de refracción de éste debe ser mayor que el revestimiento.
Esto se consigue dopando la fibra óptica.
Componentes de la fibra
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Podemos de acuerdo a los diversos modos de propagacion que identificar los diversos tipos de medios y de acuerdo con esta clasificación y según la variación del índice de refracción dentro del núcleo, y la cantidad de MODOS (haces de luz) se clasificaram en:
Multimodo de índice escalonado [Multimode step index] MM
Multimodo de índice gradual [Multimode graded index] MM
Monomodo (índice escalonado) [Single Mode step index] SM
La cantidad de modos no es infinita y se puede calcular en base al radio del núcleo, la longitud de onda de la luz que se propaga por la fibra y la diferencia de índices de refracción entre núcleo y revestimiento.
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Fibra Monomodo:
Potencialmente, esta es la fibra que ofrece la mayor capacidad de transporte de información. Tiene una banda de paso del orden de los 100 GHz/km. Los mayores flujos se consiguen con esta fibra, pero también es la más compleja de implantar. El dibujo muestra que sólo pueden ser transmitidos los rayos que tienen una trayectoria que sigue el eje de la fibra, por lo que se ha ganado el nombre de "monomodo" (modo de propagación, o camino del haz luminoso, único). Son fibras que tienen el diámetro del núcleo en el mismo orden de magnitud que la longitud de onda de las señales ópticas que transmiten, es decir, de unos 5 a 8 m m. Si el núcleo está constituido de un material cuyo índice de refracción es muy diferente al de la cubierta, entonces se habla de fibras monomodo de índice escalonado. Los elevados flujos que se pueden alcanzar constituyen la principal ventaja de las fibras monomodo.
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Fibra Multimodo de Índice Gradiante Gradual:
Las fibras multimodo de índice de gradiente gradual tienen una banda de paso que llega hasta los 500MHz por kilómetro. Su principio se basa en que el índice de refracción en el interior del núcleo no es único y decrece cuando se desplaza del núcleo hacia la cubierta. Los rayos luminosos se encuentran enfocados hacia el eje de la fibra, como se puede ver en el dibujo. Estas fibras permiten reducir la dispersión entre los diferentes modos de propagación a través del núcleo de la fibra.
La fibra multimodo de índice de gradiente gradual de tamaño 62,5/125 m (diámetro del núcleo/diámetro de la cubierta) está normalizado, pero se pueden encontrar otros tipos de fibras:
Multimodo de índice escalonado 100/140 mm. Multimodo de índice de gradiente gradual 50/125 m m.
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Fibra Multimodo de índice escalonado:
Las fibras multimodo de índice escalonado están fabricadas a base de vidrio, con una atenuación de 30 dB/km, o plástico, con una atenuación de 100 dB/km. Tienen una banda de paso que llega hasta los 40 MHz por kilómetro.
En estas fibras, el núcleo está constituido por un material uniforme cuyo
índice de refracción es claramente superior al de la cubierta que lo rodea. El paso desde el núcleo hasta la cubierta conlleva por tanto una variación brutal del índice, de ahí su nombre de índice escalonado.
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Existe además un tipo de fibra denominada DISPERSION SHIFTED (DS) (dispersión desplazada) esta no deberá de empalmarse con las comunes.
Recientemente ha surgido la fibra del tipo NZD (Non Zero Dispersion) la cual posee un núcleo más reducido (6m)
Otros tipos que podemos encontrar:CS (Cut-off shifted), NZ-DS (Non-Zero Dispersion shifted) y ED (Er doped).
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COMPOSICIÓN FISICA Y ESTRUCTURA EN CABLES DE FIBRA OPTICA
A la FO desnuda (núcleo+revestimiento+color) se le agregan protecciones adicionales contra esfuerzos de tracción, aplastamiento y humedad.
El revestimiento primario que le da el color a cada fibra (coating) sirve además como una primera protección
Cables para ductos
# Protección secundaria: Tipo adherente o apretada (TIGHT BUFFER) (ej. pigtails, patchcords) Tipo suelta (LOOSE BUFFER) # Elemento de tracción: Alambre de acero latonado Hilado sintético Kevlar o de Aramida Fibras de vidrio # Relleno que impida la penetración de humedad: gel siliconado (silica gel) # Cinta antiflama # Empaquetado del conjunto: Envoltura en mylar (parecido al celuloide) # Protección mecánica (aplastamiento) antiflama, antirayosUV y contra humedad: Vaina
externa tipo PALP (Polietileno-Aluminio-Polietileno)
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Cables # Protección secundaria: Tipo adherente o apretada (TIGHT BUFFER) (ej. pigtails, patchcords) Tipo suelta (LOOSE BUFFER) # Elemento de tracción: Alambre de acero latonado Hilado sintético Kevlar o de Aramida Fibras de vidrio # Relleno que impida la penetración de humedad: gel siliconado (silica gel) # Cinta antiflama # Empaquetado del conjunto: Envoltura en mylar (parecido al celuloide) # Protección mecánica (aplastamiento) antiflama, antirayosUV y contra humedad: Vaina externa tipo PALP (Polietileno-Aluminio-Polietileno)
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Cables aéreos autosoportados
Poseen un suspensor o mensajero para el tendido aéreo entre postes o columnas.
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Cables de interconexión e interiores
Poseen un recubrimiento secundario del tipo apretado (tight buffer) en lugar del tubo
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Uso Dual (interior y exterior):
La resistencia al agua, hongos y emisiones ultra violeta; la cubierta resistente; buffer de 900 µm; fibras ópticas probadas bajo 100 kpsi; y funcionamiento ambiental extendida; contribuyen a una mayor confiabilidad durante el tiempo de vida.
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Para mayor protección en lugares húmedos:
En cables de tubo holgado rellenos de gel, el gel dentro de la cubierta se asienta dejando canales que permitan que el agua migre hacia los puntos de terminación. El agua puede acumularse en pequeñas piscinas en los vacíos, y cuando la delicada fibra óptica es expuesta, la vida útil es recortada por los efectos dañinos del agua en contacto. combaten la intrusión de humedad con múltiples capas de protección alrededor de la fibra óptica. El resultado es una mayor vida útil, mayor confiabilidad especialmente ambientes húmedos.
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Empaquetados de alta densidad:
Con el máximo número de fibras en el menor diámetro posible se consigue una más rápida y más fácil instalación, donde el cable debe enfrentar dobleces agudos y espacios estrechos. Se ha llegado a conseguir un cable con 72 fibras de construcción súper densa cuyo diámetro es un 50% menor al de los cables convencionales.
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TRANSMISION POR FIBRAS OPTICAS
La transmisión por FO consiste en convertir una señal eléctrica en una óptica, que puede estar formada por pulsos de luz (digital) o por un haz de luz modulado (analógica). La señal saliente del transmisor, se propaga por la fibra hasta llegar al receptor, en el cual se convierte la señal nuevamente a eléctrica.
Ventanas y Lasers
La transmisión de información a través de fibras ópticas se realiza mediante la modulación (variación) de un haz de luz invisible al ojo humano, que en el espectro ("color" de la luz) se sitúa por debajo del infra-rojo.
Si bien es invisible al ojo humano, hay que
evitar mirar directamente y de frente una fibra a la cual se le esté inyectando luz, puesto que puede dañar gravemente la visión.
Las fibras ópticas presentan una menor atenuación (pérdida) en ciertas porciones del espectro lumínico, las cuales se denominan ventanas y corresponden a las siguientes longitudes de onda ( l ), expresadas en
nanometros:Primera ventana 800 a 900 nm l utilizada =
850nmSegunda ventana 1250 a 1350 nm l utilizada =
1310nmTercera ventana 1500 a 1600 nm l utilizada =
1550nm
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LASER Para poder transmitir en una de estas ventanas es necesaria una fuente de luz
"coherente", es decir de una única frecuencia (o longitud de onda), la cual se consigue con un componente electrónico denominado LD ó diodo LASER (Light Amplification by Estimulated Emision of Radiation). Este componente es afectado por las variaciones de temperatura por lo que deben tener un circuito de realimentación para su control.
También pueden usarse diodos LED, sin embargo la luz emitida por un diodo LED es
una luz incoherente. Esto hace que su banda espectral sea ancha, pero la potencia de la luz emitida así como su tiempo de vida y su precio (muy inferior a un láser), los hacen ideales para aplicaciones de bajo régimen de transmisión de datos. Se utilizan generalmente en primera ventana (850nm) y en segunda (1310nm).
La diferencia básica entre un diodo LED y un láser es que éste último por emisión estimulada emite luz coherente, con lo cual la emisión de luz del láser es mucho más estrecha, es decir emite casi en una única dirección y sus rayos no se ensanchan en demasía; en consecuencia se podrá acoplar mejor a la fibra óptica.
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Índice de Refracción
Cuando un haz de luz que se propaga por un medio ingresa a otro distinto, una parte del haz se refleja mientras que la otra sufre una refracción, que consiste en el cambio de dirección del haz. Para esto se utiliza el llamado índice de refracción del material, que nos servirá para calcular la diferencia entre el ángulo de incidencia y el de refracción del haz (antes y después de ingresar al nuevo material).
El efecto de la refracción se puede observar fácilmente introduciendo una varilla en agua. Se puede ver que parece quebrarse bajo la superficie. En realidad lo que sucede es que la luz reflejada por la varilla (su imagen) cambia de dirección al salir del agua, debido a la diferencia de índices de refracción entre el agua y el aire.
Se utiliza la letra n para representar el índice de refracción del material, y se calcula por la siguiente fórmula:
n= c0 / v n : índice de refracción del medio en cuestión
co : velocidad de la luz en el vacío (300,000 m/s) v : velocidad de la luz en el medio en cuestión
Es decir que es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y en el medio.
Dado que la velocidad de la luz en cualquier medio es siempre menor que en el vacío, el índice de refracción será un número siempre mayor que 1. En el vacío: n=1 En otro medio: n>1
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Ley de refracción (Ley de Snell)
n1 x sen º1 x º n2 . sen º2º1º
ángulo entre el haz incidente y la normal (perpendicular) a la superficie 2 ángulo entre el haz refractado y la normal a la superficie ángulo de incidencia 1 es igual al ángulo de relexión 1'
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Reflexión total internaPara que todos los haces de luz se mantengan dentro del núcleo debe darse la
reflexión total interna, y esta depende de los índices de refracción y del ángulo de incidencia:
Entonces, para que todo el caudal de luz se propague dentro de la fibra, en el ejemplo el ángulo de incidencia debe ser mayor o igual a 60o .
Nota: Una fibra necesariamente debe tener revestimiento, puesto que si no lo tuviera, a pesar de seguir cumpliéndose que el índice del núcleo es mayor que el del revestimiento que sería el vacío, ante cualquier suciedad o cuerpo que se adhiriera a la fibra, en dicho punto ya no se cumpliría esa condición y se produciría una pérdida por refracción hacia afuera.
Ejemplo:
n1=1.5 n2=1.3
n1 . sen 1 = n2 . sen 2
1.5 . sen 1 = 1.3 . sen 90o (sen 90o =1)
sen 1 = 1.3 / 1.5 => 1 > 60º
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Apertura numérica
s un indicador del ángulo máximo con que un haz de luz puede ingresar a la fibra para que se produzca la reflexión total interna:
AN = sen siendo el medio externo aire o vacío
Entonces, a mayor AN, mayor es el ángulo de aceptancia.
Cono de aceptancia
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El dB (decibel) Es una unidad de medida adimensional y relativa (no absoluta), que es utilizada para facilitar el cálculo y poder realizar gráficas en escalas reducidas.
El dB relaciona la potencia de entrada y la potencia de salida en un circuito, a través de la fórmula:
N [dB] = 10 logPSPE Se puede usar para medir ganancia o atenuación (una ganancia negativa significa
atenuación) Una ganancia de 3dB significa que la potencia de salida será el doble de la de
entrada en cambio una atenuación de 3 dB (ganancia de –3dB) significa que la potencia de salida será la mitad de la de entrada, es decir, si se tratara de una fibra óptica, en esta se estaría perdiendo la mitad de la potencia óptica.
N [dB] = 10 logPSPE
N [dB] = 10 log
P
E
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El dBm (decibel miliwatt) Dado que el dB es una medida relativa, cuando es necesaria una medición
absoluta de potencia óptica, por ejemplo la que emite un laser, se utiliza el dBm, es decir se toma como referencia (0 dBm) a 1 mw :
P [dBm] = 10 logP [mw]1 mw
El dBr (decibel relativo) Es similar al dBm pero en vez de tomarse una potencia de referencia de 1 mw, se establece una potencia X de referencia. En la medición de pérdida de potencia óptica en un tramo de FO, se conecta el emisor al medidor con los jumpers que se usarán en todas las mediciones, se establece la potencia medida (dBm) como la de referencia (dBr), se reajusta la lectura a cero, y ya se está en condiciones de medir atenuación del tramo en dB.
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Tabla de equivalencias
Potencia en watts
Potencia en dBm
1 pW 1pW -90
10pW -80
100pW -70
1.000pW =1 nW -60
10.000pW -50
100.000pW -40
1.000.000pW =1 W -30
10.000.000pW -20
100.000.000pW -10
1.000.000.000pW
=1 mW 0
10mW +10
100mW +20
1.000mW =1 W +30
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Manejo y Cuidados para la Fibra Optica
Inspección y descarga de los cables de fibra óptica
• La descarga sin problemas comienza con el comunicar al representante del Servicio al Cliente de cualquier tipo de requerimiento especial de empaque o entrega (no hay una plataforma de empaque disponible, llamar antes del envío, etc.)
• Cuando llegue el envío, asegúrese que los tipos y cantidades de cables coincidan con el conocimiento de embarque.
• Si hubiera una discrepancia, comuníquese con el representante de Servicio.
• Inspeccione cada carrete y paleta de material para detectar cualquier tipo de daño durante la descarga. • Si sospecha que algún material está dañado, colóquelo a un lado para
inspeccionarlo más detalladamente antes de continuar.
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• Los carretes de cables de fibra óptica se envían colocados sobre sus lados rodantes, no se apilan sobre sus bases por lo tanto asegúrese de observar
la orientación y condición del carrete durante su inspección
• Si detecta o sospecha que el cable está dañado y aun así decide aceptar el envío, registre el tipo de daño y el número de carrete en TODAS las copias de conocimiento de embarque.
• Si el daño es demasiado extenso como para aceptar el conocimiento de embarque, indique el rechazo del envío debido al daño detectado y notifique de inmediato al Departamento de Servicio al Cliente de para
que se puedan hacer arreglos para reemplazar el envío.
• Si ya a recibido su fibra y se presento algún problema que se halla podido evitar al manejar ciertas precauciones, pruebe a encomendarse al santo de su devoción.
Manejo y Cuidados para la Fibra Optica
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Descarga y movimiento del cable de fibra óptica
• Los carretes de cables de fibra óptica por lo general se entregan en un carrete considerablemente más pesado que los de cable coaxial. Por lo tanto, deben cargarse y descargarse usando una grúa, un camión con elevador especial u horquilla elevadora.
• Las horquillas elevadoras deben recoger el carrete con el lado plano del carrete mirando hacia el conductor. Extienda las horquillas por debajo de todo el carrete. NO recoja el
carrete hacia arriba con los cables mirando hacia el conductor. Mantenga los carretes derechos sobre sus bordes rodantes y nunca los coloque planos ni los apile.
• Todos los carretes se identifican con una flecha indicando la dirección en la que debe hacer rodar el carrete. Hágalo rodar solamente en la dirección indicada.
• NO deje caer los rieles por la parte posterior del camión sobre una pila de ruedas, sobre el piso o en cualquier otra superficie. El impacto puede dañar al personal y dañará el cable.
• Siempre use suficiente personal como para descargar los envíos de cable de manera segura.
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Descarga y movimiento del cable de fibra óptica
Almacenamiento del cable de fibra óptica
• El cable de fibra óptica siempre se almacena sobre el borde rodante y por lo general alejado del área de almacenamiento del cable principal para prevenir posibles daños.
• Para prevenir el deterioro del carrete durante el almacenamiento a largo plazo, almacene el cable de fibra óptica de tal manera que proteja el carrete contra la intemperie.
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EQUIPOS DE MEDICION
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, Por 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”.
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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
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Atenuadores ópticos variables
Tienen un conector de entrada y uno de salida. Producen una atenuación por fuga por curvatura (a través de un servomotor) o por algún otro método.
Identificador lumínico de fibras y roturas
Inyecta una luz visible sobre una fibra. Si hay alguna rotura, en un pigtail por ejemplo, se verá la luz
dispersada. O podemos identificar una fibra entre un manojo,
produciéndoles una curva, y entonces la que disperse luz será la fibra
correspondiente al conector donde colocamos el laser.
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Prueba de cables de fibra optica
Aunque no se requiere la prueba de los cables de fibra óptica durante la entrega, la prueba antes de, durante y después de la construcción es esencial para identificar cualquier degradación en el rendimiento del cable causada durante la instalación.
Hay cuatro fases en la prueba del cable de fibra óptica:
1) Inspección visual para detectar daños durante el envío
2) Prueba de preinstalación, que ocurre inmediatamente después de la entrega de los cables.
3) Prueba de instalación, que ocurre después de colocar el cable y en cada punto de empalme
4) Prueba de aceptación final, que ocurre inmediatamente antes de la activación.
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Prueba de preinstalación
La prueba de preinstalación por lo general consiste de una prueba de Reflectómetro óptico en el dominio de tiempo (OTDR) realizada a 1550 nm. Todos los cables de fibra óptica de pasan por la prueba
OTDR antes de su envío y generalmente se adjunta al carrete.
Una prueba de preinstalación verificará las características del cable y comprobará si hay daños de envío. El operador del
sistema y el grupo de construcción pueden llevar a cabo las pruebas al mismo tiempo para anticipar dificultades futuras si un
cable se dañara durante la construcción.
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Prueba de instalaciónEl cable debería probarse después de haberse colocado en
la planta y antes del empalme para asegurarse queno se hayan producido daños de instalación. La prueba de
instalación por lo general se hace con un reflectómetroóptico en el dominio tiempo (OTDR).
La prueba de empalme se lleva a cabo después de cada empalme para asegurarse de haber hecho una
conexión nítida y de baja pérdida.
En el OTDR, La detección de inyección local y/o la alineación de configuración se pueden usar solas o en
combinación para la prueba de empalme.
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Cables de Cobre vs. F.O.
Según el método de transmisión de datos, un par F.O. pueden transmitir la misma cantidad de información que 2200 pares telefónicos Con F.O. puedo ampliar considerablemente la capacidad de transmisión, sin necesidad de tender nuevos ductos. Existen bobinas de F.O. de hasta 12Km, siendo las más comunes las de 4Km, lo cual implica menor cantidad de empalmes. Atenuaciones típicas: Coaxil: 40 a 80dB/Km , a 1GHz, a 20 oC Fibra: 0.20 dB/Km , a 1550 nm
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Ventajas de las F.O.
• Diámetro y peso reducidos lo que facilita su instalación
• Excelente flexibilidad • Inmunidad a los ruidos eléctricos (interferencias) • No existe diafonía (no hay inducción entre una fibra y otra) • Bajas pérdidas, lo cual permite reducir la cantidad de estaciones
repetidoras • Gran ancho de banda que implica una elevada capacidad de
transmisión • Estabilidad frente a variaciones de temperatura • Al no conducir electricidad no existe riesgo de incendios por arcos
eléctricos • No puede captarse información desde el exterior de la fibra • El Dióxido de Silicio, materia prima para la fabricación de F.O., es
uno de los recursos más abundantes del planeta.
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Desventajas• Para obtener, desde la arena de cuarzo, el
Dióxido de silicio purificado es necesaria mayor cantidad de energía que para los cables metálicos.
• Las F.O. son muy delicadas lo cual requiere un tratamiento especial durante el tendido de cables.
• Corta vida de los emisores lasers.
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Dispersión cromática En un medio distinto al vacío la velocidad de
propagación de la luz depende de su longitud de onda.
Por ende dos pulsos de luz de distinta l , que
sean enviados al mismo tiempo a través de una FO no llegarán al mismo tiempo.
Una fuente de luz no coherente, es decir que
no tenga una frecuencia única de luz sino que posea cierto ancho en el espectro, haría que un pulso angosto y con cierta energía que fuera inyectado en una FO llegaría al otro extremo con mayor ancho y menor amplitud, por lo que podría no reconocerse como tal.
Esta dispersión se mide en picosegundos por
kilómetro y por nanómetro.
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Dispersión de guía de onda (Wave guide dispersion)
Se produce en las fibras monomodo cuando, debido al reducido tamaño del núcleo, la luz viaja tanto por el mismo como por el cladding.
De aquí surge el MFD (Mode-Field Diameter) el cual es el diámetro mínimo del núcleo de una FO para que la luz propagada no lo exceda y circule también por el cladding.
Dispersión Reflectiva de Fresnel (Fresnel Reflection Losses)Pérdida por reflexión ocurrida a la entrada o salida de una FO debido a las diferencias entre índices de refracción entre el núcleo y el medio donde se inserta.
Dual Window Fiber (Fibra de dos ventanas) Es una fibra fabricada especialmente para transmitir en dos
ventanas simultáneamente, por ejemplo a 1300 y 1550 nm.
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• Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA)
• Es un dispositivo óptico que incrementa la amplitud de una señal óptica. Contiene siete metros de fibra de vidrio dopada con iones de Erbio. Cuando la luz del laser es inyectada en él llevando a los iones a un alto estado energético, la fibra dopada pasa de ser un elemento pasivo a ser un medio activo, amplificando así la señal.
• Index-Matching Fluid
• Es un fluido o gel que, debido a que posee un índice de refracción cercano al del vidrio, reduce las reflecciones causadas por diferencias en los índices. Suele encontrarse en empalmes mecánicos.
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• Medición de empalmes por diferencia de altura en pendientes
En algunos OTDR,
especialmente los más antiguos, donde la medición debe realizarse manualmente para cada empalme, se sitúan cuatro cursores, dos sobre cada una de las pendientes de los tramos anterior y posterior al empalme, y el resultado se obtiene por la diferencia de altura entre ambas pendientes:
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Presión de prueba para cajas de empalme
Para probar la estanqueidad de una caja de empalme de FO se le inyecta aire seco (por ej., oxígeno) a una presión de 500 g/cm2, y al otro día se controla con el manómetro si no bajó la presión. También se puede realizar la prueba con una esponja embebida en detergente diluído en agua, revisando en las uniones si no se producen burbujas.
La presión máxima que soportan algunas cajas de empalme es de 1At (atmósfera), que equivale a 1kg/cm2.
Los valores típicos son 40kPa (1kPa=6.895 psi, ~ 7psi) para cajas destinadas a redes no presurizadas y 70 kPa para cajas que se instalen en cables presurizados
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Parámetros mecánicos de un cable de FO • Radio de curvatura mínima:• Con tensión de instalación: 15X diámetro exterior, • Con tensión de largo plazo: 10X diámetro exterior • Temperatura de operación: -40°C to +85°C • Temperatura de almacenaje: -55°C to +85°C • Resistencia a aplastamiento: 440 N/cm • Resistencia a impactos: 20 impactos • Resistencia de flexión cíclica: 25 ciclos
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APLICACIONES Y USO DEL CABLEADO FIBRA OPTICA
Según sus coberturas
Coberturas más resistentes:
La cubierta especial es extruida a alta presión directamente sobre el mismo núcleo del cable, resultando en que la superficie interna de la cubierta del cable tenga arista helicoidales que se aseguran con los subcables.
La cubierta contiene 25% más material que las cubiertas convencionales.
Uso Dual (interior y exterior):
La resistencia al agua, hongos y emisiones ultra violeta; la cubierta resistente; buffer de 900 µm; fibras ópticas probadas bajo 100 kpsi; y funcionamiento ambiental extendida; contribuyen a una mayor confiabilidad durante el tiempo de vida.
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Mayor protección en lugares húmedos:
En cables de tubo holgado rellenos de gel, el gel dentro de la cubierta se asienta dejando canales que permitan que el agua migre hacia los puntos de terminación. El agua puede acumularse en pequeñas piscinas en los vacíos, y cuando la delicada fibra óptica es expuesta, la vida útil es recortada por los efectos dañinos del agua en contacto. combaten la intrusión de humedad con múltiples capas de protección alrededor de la fibra óptica. El resultado es una mayor vida útil, mayor confiabilidad especialmente ambientes húmedos.
Protección Anti-inflamable: Los nuevos avances en protección anti- inflamable hace que disminuya el
riesgo que suponen las instalaciones antiguas de Fibra Óptica que contenían cubiertas de material inflamable y relleno de gel que también es inflamable.
Estos materiales no pueden cumplir con los requerimientos de las normas de
instalación, presentan un riesgo adicional, y pueden además crear un reto costoso y difícil en la restauración después de un incendio. Con los nuevos avances en este campo y en el diseño de estos cables se eliminan estos riesgos y se cumple con las normas de instalación.
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La selección de la capacidad de transmisión de información que tiene una fibra óptica depende de tres características fundamentales:
a) Del diseño geométrico de la fibra. b) De las propiedades de los materiales empleados en su
elaboración. (diseño óptico) c) De la anchura espectral de la fuente de luz utilizada.
Cuanto mayor sea esta anchura, menor será la capacidad de transmisión de información de esa fibra.
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Características Mecánicas: La F.O. como elemento resistente dispuesto en el interior de un cable
formado por agregación de varias de ellas, no tiene características adecuadas de tracción que permitan su utilización directa.
Por otra parte, en la mayoría de los casos las instalaciones se encuentran a la intemperie o en ambientes agresivos que pueden afectar al núcleo.
La investigación sobre componentes optoelectrónicos y fibras ópticas han
traído consigo un sensible aumento de la calidad de funcionamiento de los sistemas.
Es necesario disponer de cubiertas y protecciones de calidad capaces de
proteger a la fibra. Para alcanzar tal objetivo hay que tener en cuenta su sensibilidad a la curvatura y microcurvatura, la resistencia mecánica y las características de envejecimiento.
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Las microcurvaturas y tensiones se determinan por medio de los ensayos de:
• Tensión: cuando se estira o contrae el cable se pueden causar fuerzas que rebasen el porcentaje de elasticidad de la fibra óptica y se rompa o formen microcurvaturas.
• Compresión: es el esfuerzo transversal.
• Impacto: se debe principalmente a las protecciones del cable óptico.
• Enrollamiento: existe siempre un límite para el ángulo de curvatura pero, la existencia del forro impide que se sobrepase.
• Torsión: es el esfuerzo lateral y de tracción.
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• Limitaciones Térmicas:
Estas limitaciones difieren en alto grado según se trate de fibras realizadas a partir del vidrio o a partir de materiales sintéticos.
Otro objetivo es minimizar las pérdidas adicionales por cableado y las variaciones de la atenuación con la temperatura. Tales diferencias se deben a diseños calculados a veces para mejorar otras propiedades, como la resistencia mecánica, la calidad de empalme, el coeficiente de relleno (número de fibras por mm2) o el costo de producción.
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Mantenimiento y duración
La fibra óptica es un medio constante y no envejece. Esta afirmación se basa en las altas tolerancias que los cables de fibra óptica tienen a los cambios en el ambiente.
Los cable de fibra óptica se pueden utilizar incluso para enlaces
subacuáticos. La vida estimada de servicio de la fibra óptica se encuentra por
encima de los treinta años.
costo de compra de materiales.
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Tamaño y flexibilidad Un cable de diez fibras ópticas puede
tener un diámetro exterior de 8 a 10 mm y ofrecer una misma capacidad de información (aunque con menos repetidores) que un cable coaxial de 10 tubos y 8 cm de diámetro, o que 5 o 10 cables de 2000 pares de 0.8 mm.
La diferencia de tamaño repercute en el
peso y flexibilidad del cable así es más fácil transportar y por lo tanto realizar la instalación en fibras ópticas.
La tecnología puede suministrar comunicaciones por fibra óptica más allá de
los 70 Km(43 Millas) antes de ser
necesario regenerar la señal, esta distancia puede
extenderse a los150 Km (93 Millas) usando amplificadores láser. En un
futuro las tecnologías podrán
ofrecernos distancias de 200 (124 Millas) y hasta 1000 (621
Millas) Km antes de sernecesario el uso de
amplificadores.
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Temas de seguridad de la instalación
La construcción de instalaciones subterráneas requiere una cantidad substancial de mano de obra, herramientas y equipo.
La construcción subterránea y aérea expondrá la mano de obra, herramientas y equipo a peligros, dependiendo de las condiciones y circunstancias de campo.
La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional en cada país son las encargadas de definir a un empleado calificado como cualquier trabajador que mediante su capacitación y experiencia haya demostrado su habilidad para realizar sus tareas de manera segura.
Solamente un empleado calificado deberían encargarse de tareas que podrían causar daños o que sean potencialmente arriesgadas para el personal de la construcción, el público en general, la planta de cables y otras instalaciones.
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Existen varios grupos de códigos y estándares que se aplican a la construcción de instalaciones de fibra sean Aéreas o subterráneas.
•Los estándares de Seguridad y Salud de corresponden al trabajo en las instalaciones de servicios públicos y de comunicaciones.
•El Código Eléctrico Nacional (NEC) corresponde al cableado utilizado en edificios, por ej., dentro de la construcción de planta. El código NEC se aplica específicamente, pero no se limita a, una planta que está dentro o en edificios públicos y privados o en otras estructuras.
•El Código Nacional de Seguridad Eléctrica (NESC)(Para Estados Unidos), por lo general se aplica a la construcción de plantas exteriores.
Los códigos pueden variar según sea por leyes municipales locales o según las especificaciones en cada país a menudo se aplican a la construcción de sistemas de servicios públicos y telecomunicaciones o trabajos que implican sus propiedades respectivas y derechos de paso.
Los acuerdos de arrendamiento de postes a menudo estipulan las prácticas específicas relacionadas con la seguridad por lo que, estos códigos, reglamentos y prácticas especificadas deberían investigarse, interpretarse, comunicarse y respetarse.
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Estándares del Código Eléctrico Nacional (NEC)
El NEC por lo general identifica las técnicas de construcción y los materiales necesarios en la construcción de requerimientos de cableado, por ej., construcción de planta interior, de fibra óptica, cable coaxial o sistemas de pares trenzados.
El NEC trata temas como la seguridad frente a los incendios y la electrocución.
Recientemente se han agregado los Sistemas de Comunicación de Banda Ancha Alimentados por Red al Código Eléctrico Nacional (NEC). Se usarán voltajes más altos para alimentar las Unidades de Interfaz de Red (NIU) para sistemas de banda ancha en vista que la protección del público general contra las peligros expuestos ha pasado a ser más importante.
Los cables de bajada presentan el mayor peligro de exposición al público en sistemas de banda ancha alimentados por red.
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Estándares en el NESC
Estos cubren los cables de alimentación y comunicación y el equipo en instalaciones enterradas subterráneamente.
Las normas también cubren los arreglos estructurales asociados y la extensión de dichas instalaciones en edificios así como los requerimientos de tendidos aéreos de acometidas a edificios.
El NESC por lo general identifica las técnicas y materiales de construcción necesarios en la construcción de planta exterior de sistemas de cables de comunicación o alimentación eléctrica.
El NESC es un Estándar Estadounidense que ha sido redactado por un grupo de profesionales interesados en el alcance y estipulaciones del estándar.
Con el fin de homologar las instalaciones y requerimientos se debería prestar atención especial de las Normas de Seguridad para la Instalación y Mantenimiento de Líneas de Comunicación y de Alimentación Eléctrica Subterránea.
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Seguridad subterránea
La construcción de telecomunicación por lo general se hace dentro del derecho de paso reservado para el enrutamiento de otros sistemas subterráneos, tuberías municipales y de servicios públicos, alambres, cables y conductos.
El daño de cualquiera de estas utilidades podría causar una interrupción de servicios.
En el peor de los casos, podría causar un daño catastrófico al personal y a la propiedad circundante.
La ley por lo general requiere que usted se comunique con todos los operadores de estos sistemas antes de comenzar cualquier tipo de excavación, incluyendo aquellas que están fuera del derecho de paso (ROW).
Estos operadores de sistema indicarán la ubicación horizontal de sus plantas con una bandera o marca de pintura, denominada una marca de ubicación o ubicación. La ley normalmente requiere que el propietarios de la planta de sub-superficie realice esta tarea dentro de un período especificado de tiempo y se asegure que las marcas de ubicación estén colocadas correctamente.
El propósito principal de la marca de ubicación es PREVENIR el daño al derecho de paso en conflicto, no definir la responsabilidad.
Sin embargo, la recuperación de los daños resultante del trabajo de excavación se decide generalmente teniendo muy en cuenta las marcas de ubicación.
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1. Una vez establecida la ubicación horizontal del derecho de paso conflictivo, se deberá determinar la profundidad o ubicación vertical.
2. Esto por lo general se hace al realizar una perforación o la excavación cuidadosa de un orificio hasta ubicar el derecho de paso (o su cinta de advertencia).
3. Debería contactarse al dueño de la propiedad antes de realizar la excavación.
4. Es posible que haya un sistema de riego, circuito cerrado de televisión o sistemas de comunicación enterrados en o alrededor del derecho de paso
5. La parte realizando la excavación también debería hacer marcas de ubicación necesarias en su planta existente.
6. Las instalaciones subterráneas por lo general terminan en un pozo o canal accesible al público. Los pozos y canales DEBEN estar bloqueados por barricadas, dispositivos y cubiertas de advertencia.
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Instalación aérea del cable de fibra óptica
Tanto los cables de fibra óptica blindados y dieléctricos de se pueden usar en instalaciones aéreas.
Los cables dieléctricos no contienen ningún componente metálico,que tiende a minimizar los relámpagos y evitar el cruce del campo eléctrico desde las líneas de alimentación.
Los cables blindados ofrecen protección mecánica adicional contra los ataques de los roedores, pero deben conectarse a tierra.
Los cables de fibra óptica de Superior Essex se ofrecen en distintos estilos, en versiones blindadas y dieléctricas.
Veremos los métodos preferidos para la instalación aérea como son el método de enrollado retractable/fijo y el método de instalación con desplazamiento de carretes o bobinas.
Las circunstancias en el sitio de construcción y la disponibilidad del equipo/mano de obra dictarán el método de tendido de cables a usar.
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Hay que tomar en cuenta que este tipo de instalaciones es usado por grandes compañías como las eléctricas, ferroviarias o telefónicas.
Estas compañías ya tienen tendidas sus líneas y catenarias (Elasticidad Momento de una fuerza) , por las cuáles incorporan el cable de fibra óptica. Al tener los derechos de paso comprados, tienen gran ventaja a la hora de incorporar la fibra a sus instalaciones.
En las compañías eléctricas por lo general se utiliza el cable OPGW, que tiene las características ideales para comunicaciones a grandes distancias , y al mismo tiempo que lo instalamos en las líneas de alta tensión para telemando, telemetría y telecontrol, está aciendo de tierra de la propia línea eléctrica.
OPGW (Fujikura)
El cable OPGW es un cable combinado que sirve como cable
convencional para conexión a tierra con el beneficio adicional de
proporcionar gran capacidad de comunicación confiable a través
de sus fibras ópticas para satisfacer las necesidades
actuales y futuras de este servicio.
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Este tipo de cable es de gran peso por las coronas de acero que sirven de protección y de tierra al mismo tiempo. Su instalación debe ser realizada por personal cualificado y guardando todas las medidas de seguridad. El tendido del cable de instalación aérea se puede realizar atando el cable de fibra óptica a un fiador existente de acero o utilizando el cable autosoportado (figura en ocho) ya que este tipo de cables lleva incorporado el fiador, con lo cual se facilita la labor de tendido.
En el trazado fijamos la fibra por medio de abrazaderas, dejando una pequeña vuelta de expansión en cada apoyo en previsión de la dilatación del cable. También debemos tener en cuenta la flecha establecida por la ingeniería encargada del proyecto, así como el resto de las características especiales a las cuales está sometido.
Los cables autosoportados no necesitan dejar la vuelta de expansión, puesto que en su construcción está prevista esta circunstancia.
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El método de enrollado retractable/fijo
Es el método más común de tendido de cables el cable se coloca desde el carrete yendo hacia arriba por el alambre, tirado por un bloque que solamente viaja hacia adelante y es mantenido en alto por los soportes de cables.
Los bucles de exceso (flojedad) se forman de inmediato
El atado de hilos de cables se realiza después de tender los cables.
El método de instalación con desplazamiento de bobinas o carretes
Puede requerir menos mano de obra y ahorrar tiempo durante el tendido y atado de hilos de cables. En esto, el cable se acopla al alambre y se desenrolla de un carrete alejándose de él. El cable se ata a medida que se tira.
Los bucles de exceso (flojedad) se forman durante el atado de hilos de cables.
Asegúrese que todos los cables de soporte de poste en las esquinas y los extremos terminales se instalen y tensionen antes del tendido del cable.
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Bucles de exceso o flojedad
Se aparta cable adicional (flojedad) y se vuelve a atar al alambre
para facilitar el empalme o la futura reubicación de la línea de postes.
Por lo general, un 5% adicional de la extensión total del cable se
guarda a intervalos regulares durante la instalación. Le recomendamos
colocar los bucles a no más de 1,6 km de distancia y en cada camino principal y cruce de vehiculos.
El radio del bucle no debería ser menor que el radio mínimo de curvatura del cable.
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Los cables interiores/exteriores pasan
de OSP(Out Site Plant) al edificio sin tener que cambiar los tipos de cables
Las tensiones de tirada para distintos cables de fibra óptica de OSP de se muestran en esta recuadro.
Agarres de plegado se usan para tirar el cable de fibra óptica.
Asegúrese de usar el agarre de tamaño correcto para el cable que está tirando.
Si el hilo de arámida (Antibalistico) es parte de la estructura del cable, átelo al agarre para distribuir aún más la tensión de tiro o extracción.
Tensión de extracción
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NUNCA EXCEDA la tensión de extracción máxima.
La tensión de extracción excesiva hará que el cable se alargue permanentemente.
El alargamiento puede causar que la fibra óptica falle al fracturarse.
Las buenas técnicas de construcción y el equipo de monitoreo adecuado de tensión son esenciales.
Coloque suficientes soportes de cables a lo largo de
la ruta para disminuir al máximo los pandeos del cable.
El pandeo excesivo aumentará la tensión de extracción o tirada.
Al extraer el cable, no permita que viaje por encima del reborde del carrete porque podría romper o dañar la chaqueta.
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Carga trasera es la tensión en el cable causada por la masa del cable sobre el carrete y los frenos del carrete.
La carga trasera se puede minimizar al frenar muy poco o no frenar por completo al desenrollar el cable del carrete - hay momentos en que es preferible no frenar.
La rotación del carrete en la dirección también puede minimizar la carga posterior de desenrollo, pero tenga cuidado de no permitir el sobregiro del carrete.
Al instalar se puede contar con dinamómetros se usan para medir la tensión dinámica en el cable; permiten la revisión continua de la tensión de extracción.
Los aumentos repentinos en la tensión de extracción, causados por factores tales como un cable cayéndose de un soporte o un cable agarrotándose contra los accesorios de la línea del poste se pueden detectar de inmediato.
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Se pueden además usar fusibles mecánicos solos o con los dinamómetros para asegurarse de no exceder la tensión máxima de extracción.
Un fusible con una tensión mecánica equivalente a la de la tensión de extracción del cable se coloca entre el tirador de cables y el agarre de extracción. Use un fusible mecánico para cada cable que se extraiga o tire.
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Radio de curvatura
Los cables a menudo se en rutan alrededor de esquinas durante el tendido de cables.
Un cable más flexible (uno con un radio de curvatura más pequeño) requerirá menos tensión de extracción para pasarlo a través de una curvatura en la ruta.
Los cables de fibra óptica se han diseñado para una mayor flexibilidad con el fin de facilitar la instalación.
NUNCA EXCEDA el radio mínimo de curvatura.
Un cable demasiado doblado
puede deformarse y dañar la fibra adentro,
además de causar una alta atenuación.
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El radio de curvatura:
1. Generalmente para el cable de fibra óptica se da como cargado y no cargado.
2. Cargado significa que el cable está bajo la tensión de extracción y está doblándose simultáneamente.
3. Descargado significa que el cable no está bajo ninguna tensión o llega hasta una tensión residual de alrededor de 25% de su máxima tensión de extracción.
4. El radio de curvatura de descargado también es el radio permitido para almacenamiento.
El radio de curvatura de cables cargados durante el proceso de construcción se controla mediante técnica y equipo; los bloques de esquina y las guías de instalación tienen curvaturas de amplio radio y superficies de baja fricción que contribuyen mínimamente al aumento en la tensión de extracción requerida para extraer o tirar del cable mediante este equipo.
Si no excede el radio mínimo de curvatura o la tensión máxima de extracción y debería lograr una instalación adecuada.
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Equipos de instalación
Montaje de postes Soporte de cables
Se usa para instalar cables autosoportados y
se acopla al accesorio del poste para soportar
el cable a medida que se extrae.
Soporte de cables múltiples
Usado para soportar cables múltiples en rodillos independientes; los soportes de cables múltiples no necesitan un posicionador de cables cuando se atan cables múltiples.
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Equipos de instalación
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Equipos de instalación
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Equipos de instalación
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Atadores de hilos de cable, Empujadores, Posicionadores y Guías
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Atadores de hilos de cable, Empujadores, Posicionadores y Guías
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Atadores de hilos de cable, Empujadores, Posicionadores y Guías
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Herramientas de levantamiento y frenos
Jabalina de guía
Una vara de fibra de vidrio que se usa para elevar los soportes de cables y cables a su lugar utilizando los cabezales de la jabalina de guía.
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Herramientas de levantamiento y frenos
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Estrategias de extracción de cables
Longitud de cable y cómo afecta la tensión de extracción
Los cables de fibra óptica de se pueden ordenar en longitudes de hasta 7,5 millas (12,2 km) y se pueden instalar en un tendido continuo. Sin embargo, aun una instalación típica de 3 a 5 millas (4,8 a 8,0 km) ofrece desafíos de instalación debido a la acumulación en la tensión de extracción a lo largo de una trayectoria tan larga.
El uso de dispositivos de asistencia intermedia tales como cabrestantes o guinches mecánicos conectados a un controlador maestro puede aliviar esta tensión.
Sin embargo, si estos dispositivos no están disponibles, una extracción de cable a medio punto es un método comprobado para instalar grandes longitudes de cables de fibra óptica.
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Medio punto de la extracción del cable
Ubique el punto medio de extracción usando el método de enrollado retractable/fijo extraiga el cable desde el punto medio hasta el final en una dirección.
Prepare el cable restante según un diseño en 8 Instale dos conos de tráfico a 10 - 15 pasos de separación (más para cables más grandes).
Desenrolle el cable desde la parte superior del carrete y entrelácelo holgadamente alrededor de los conos siguiendo un diseño en 8.
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Instale dos conos de tráfico a 10 - 15 pasos de separación (más para cables más grandes).
Desenrolle el cable desde la parte superior del carrete y entrelácelo holgadamente alrededor de los conos siguiendo un diseño en 8. Los bucles grandes y no demasiado ajustados le ayudarán a que el cable no se enrede.
Continúe colocando el cable en forma de 8 hasta desenrollar el resto del carrete.
Prepare el extremo del cable en su mano para extraerlo en la otra dirección.
Cuando reanude la extracción, el cable se desenrollará de la parte de arriba de la forma de 8. carrete
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Instalación - Configuración de enrollado retractable/fijo
El método de enrollado retractable/fijo
Es el método usual de tendido de cables,el cable se coloca desde el carrete yendo hacia arriba por el alambre, tirado por un dispositivo que solamente viaja hacia adelante y es mantenido en alto por los soportes de cables.
Durante la extracción se forman bucles de exceso (flojedad); el atado de hilos de cables se realiza después de tender los cables.
Ubicación de la guía de instalación
La guía de instalación debería colocarse en el primer poste de la ruta del cable o acoplarse al alambre en el primer poste.
La ubicación de la guía de cables debería mantener el cable apartado para que no roce el carrete ni el poste además se puede usar un bloque de esquina de 45° o 90° como guía de instalación.
Instalación del remolque
El remolque debería colocarse en línea con el alambre y a doble distancia de la guía de instalación al piso desde la guía.
Esto impedirá que el cable roce el poste (o carrete) o que se acople a la guía. Si el remolque no se puede ubicar allí, mueva la guía de instalación y el remolque del cable a un poste adyacente.
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El cable debería desenrollarse desde la parte superior del carrete del cable.
El desenrollo del cable desde el carrete debería originar una fuerza descendente en el enganche del remolque.
Calce las ruedas del remolque. Ajuste los frenos según sea necesario. Coloque barreras y conos protectores según necesite para proteger a los peatones.
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Enrollado retractable/Fijo - Atadura de cables
Cable adicional para empalme y reubicación futura
Deje suficiente cantidad de cable en el primer y último poste al extraer el cable para facilitar el empalme.
El cable debería poder alcanzar el suelo, pasar por un camión/remolque de empalme y colocarse en una caja de empalme.
Si no está seguro de la longitud del cable, la norma es siempre dejar cable de más y no de menos.
Cubra el extremo del cable abierto para prevenir la contaminación con la suciedad o humedad. enrolle el cable,teniendo cuidado de no exceder el radio mínimo de curvatura y ate el bucle al alambre alejándolo del poste.
Debería apartarse cable adicional (flojedad) y volverse a atar al alambre para facilitar el empalme o la futura reubicación de la línea de postes.
Por lo general, un 5% adicional de la extensión total del cable se guarda durante la instalación.
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Acople la abrazadera de atadura de cables
Coloque el atador en el alambre y envuelva la atadura de cable dos veces alrededor del alambre en la misma dirección que la vuelta en el alambre y en la configuración del alambre.
Pase la atadura de cable entre las arandelas de la abrazadera de atadura de cable, sin sobreponer el cable.
Envuelva el cable alrededor de la abrazadera al poste en el lado opuesto de la abrazadera y envuélvalo dos veces alrededor del poste.
Corte el cable y acomódelo entre las mitades de la abrazadera de la atadura de cable. Use espaciadores de tamaño apropiado para impedir que el cable de fibra óptica roce contra los accesorios del poste.
NOTA: Use doble atadura con dos o más cables, en los cruces de calles
Coloque el cable dentro del atador, un posicionador de cables se puede colocar adelante del atador de cables para guía
adicional a medida que el atador se empuja hacia el carrete.
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Enrollado retractable/Fijo - Pasando por el atador de cables en el poste
Paso del atador de cables en el poste
Tire del atador hacia el poste para pasarlo. Acople una abrazadera para atadura de cables al alambre
Quite el atador de cables del alambre y muévalo a lo largo de la cara del frente del poste al alambre y cable en el lado opuesto del poste.
Coloque el cable en el atador y cierre los portales para prevenir que el atador se retraiga a lo largo del alambre.
Corte el alambre de atadura desde el atador y asegure la atadura a la abrazadera.
Asegúrese que la atadura de cables no se afloje desde alrededor del cable.
Acople los sujetadores y espaciadores adecuados, según necesite. En el extremo posterior del atador, acople una abrazadera al alambre que está por atar. Acople la atadura de cable a la abrazadera.
Continúe con el atado como antes, ahora con cuidado haga rotar el carrete del cable para guardar cualquier flojedad del cable antes de atar cada sección.
100
No sujete el cable demasiado ajustado.
Aunque los cables de fibra óptica se expanden mucho más que los cables coaxiales, debe permitírseles contraerse y expandirse a lo largo del alambre o el cable podrá pandearse y fallar.
También recuerde dejar un pequeño bucle para aliviar la tensión.
101
Método de instalación con desplazamiento de carrete y atadura de cables
En el método de instalación con desplazamiento de carrete, el cable se acopla al alambre y se desenrolla al alejar el carrete del mismo. El cable se ata a medida que se tira.
Durante la atadura se guardan los bucles de cable adicional (flojedad).
Auxiliado en la Instalación por remolque .
Desenrolle el cable desde la parte superior del carrete haciéndolo rotar hacia la parte posterior del remolque de cable. Use el freno al mínimo.
Acople una abrazadera para atadura de cables al alambre 3 a 5 pies (1 a 1,5 metros) desde el poste.
Coloque el atador de cables sobre el alambre y acople la atadura de cables a la abrazadera correspondiente
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Coloque la guía de instalación al frente del atador de cables y acóplela al atador con un empujador de bloques (o disparador).
Acople la línea de extracción a la guía de instalación o atador de cables.
Enhebre el cable a través de la guía de instalación y colóquelo en el atador de cables y deje suficiente cantidad de cable en el primer y segundo poste de la extracción como para que alcance el piso, pase por un camión/remolque de empalme y se coloque en una caja de empalme.
Si tiene dudas sobre la longitud, conviene dejar cable de más y no de menos. Cubra el extremo del cable abierto para prevenir la contaminación con la suciedad o humedad.
Enrolle el cable, teniendo cuidado de no exceder el radio mínimo de curvatura y ate el bucle al alambre alejándolo del poste.
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Tome en cuenta que las diversas técnicas de instalación. Al usar máquinas que automáticamente, por medio de unas guías de fijación, van grapando el cable de fibra óptica al fiador entre los postes.
Los empalmes se realizan en los postes mediante cajas de empalmes estancas y especialmente diseñadas para soportar los efectos climáticos.
En el trazado fijamos la fibra por medio de abrazaderas, dejando una pequeña vuelta de expansión en cada apoyo en previsión de la dilatación del cable. También debemos tener en cuenta la flecha establecida por la ingeniería encargada del proyecto, así como el resto de las características especiales a las cuales está sometido.
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Instalación con desplazamiento de carrete - Paso por el poste
Permita que un bucle libere la tensión de cable
Detenga el atador de cables a alrededor de 3 pies
(1metro) del poste. Deje un bucle de 2 a 4 pulg. (5 a
10 cm) en los accesorios del poste para alivio de
tensión
Acople al alambre otra abrazadera para la atadura en el lado sin atar del poste, permitiendo suficiente distancia para un alivio de tensión o equipo. Conecte el cable desde el atador a la nueva abrazadera.
Coloque el cable en la guía de instalación y el atador de cables.
Haga rotar el carrete de cable para guardar el cable extra. Continúe hasta completar la instalación.
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Instalación - Atadura adicional de cable existente
Tendido de cable adicional
Los cables adicionales en la planta de cables existente es similar a instalar cable
Sin embargo, hay ciertos aspectos exclusivos:
1. No ate los cables de coaxiales y de fibra óptica.
2. Debería realizarse un análisis de pandeo y tensión para ver si la nueva carga de cable no agotará el alambre.
3. Use bloques especiales de empujador de cable adicional y mantenga y monitore continuamente la tensión de línea de extracción.
4. Los empujadores de cable adicional no tienen un freno y la tensión en los cables extraidos los empujará hacia atrás en el espacio.
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.
5. Use soportes de cable diseñados específicamente para las aplicaciones adicionales.
6. Colóquelos en el manojo de cables con un levantador para soportes de cable y levante el cable con un levantador decables.
7. Durante la atadura de cables, quite los soportes de cable del manojo de cables con un levantador de soportes de cables.
8. NO EMPUJE LOS SUPORTES DE CABLE al frente del atador de cables porque esto puede dañar los cables existentes.
9. Quite todos los sujetadores y espaciadores del manojo de cables existente duraante la atadura de cables.
10.Es posible que se necesiten nuevos sujetadores y espaciadores - verifique los sujetadores y espaciadores viejos con cuidado para ver si necesita reemplazarlos.
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Instalación - Cable de tubo central autosoportado
Los cables de tubo central autosoportados, economizan considerablemente el tiempo y la mano de obra para las instalaciones troncales y de distribución. Debido a que el cable autosoportado no requiere la atadura de cable, puede ser colocado a menudo por un plantel más pequeño.
Hay unas pocas características exclusivas en su tendido:
Se recomienda verificar el pandeo y tensión para tramos autosoportados antes de la instalación.
Todas las retenidas y anclas deberían instalarse y tensionarse antes del tendido del cable.
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El cable autosoportado tiene una sección transversal ovalada, debería instalarlo con abrazaderas de suspensión especiales que no separarán el cable de las partes integrantes.
Utilice soportes de cable especializados colocados solamente en los postes.
El cable de tubo central autosoportado también requiere terminales y accesorios especiales para el montaje de poste.
Accesorios del poste:
Unidad de suspensión para ángulos de <20°
Terminal de una sola capa para ángulos de >20°
Terminales:
Terminal de corto tramo
Terminal de medio tramo
SE REQUIERE QUE EL BLINDAJE Y LOS
ACCESORIOS DE RESISTENCIA
TENGAN
CONEXIÓN A TIERRA A LO
LARGO DE LA RUTA Y EN CUALQUIER PUNTO DONDE EL
CABLE SE ABRA/TERMINE.
Todo el personal deberá usar guantes aislados hasta que el cable se acople a la red con conexión a tierra.
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Instalación del cable autosoportado - Método de instalación con desplazamiento de carrete
El método de desplazamiento es la manera más simple de colocar el cable de tubo central autosoportado.
Acople el cable al accesorio de la línea de poste en el primer poste del tendido de cable. Deje suficiente cable adicional para facilitar el empalme. El cable debería poder alcanzar el suelo, pasar por un camión/remolque de empalme y colocarse en una caja de empalme.
Si tiene dudas sobre la longitud, conviene dejar cable de más y no de menos. Cubra el extremo del cable abierto para prevenir la contaminación con la suciedad o humedad. Enrolle el cable, teniendo cuidado de no exceder el radio mínimo de curvatura y ate el bucle a la parte posterior del poste.
Conecte a tierra y acople el blindaje al primer poste.
El contacto con el blindaje se establece mediante una abrazadera serrada que perfora la chaqueta para alcanzar el blindaje.
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Los soportes de cable deberían instalarse en todos los postes no enmarcados en configuraciones de accesorios terminales.
Desenrolle el cable desde arriba del carrete y colóquelo manualmente en el soporte de cable.
Continúe desenrollando el cable lenta y uniformemente para mantener una tensión pareja de extracción.
Si la extracción del cable es inconsistente, esto puede hacer que el cable se .balancee. y se dañe en los bloques del poste.
No permita que el carrete del cable sobregire y deje que la flojedad del cable se quite del carrete. (Se requerirá el uso de los frenos.)
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Instalación del cable autosoportado - Enrollado retractable/Fijo
Debido a que es difícil conectar a tierra el cable de tubo central autosoportado durante el enrollado retractable, deberán tomarse medidas de precaución durante la instalación.
Esto es particularmente cierto si el derecho de paso se comparte con cables de alimentación.
SIGA CADA PRECAUCIÓN DE SEGURIDAD ELÉCTRICA, INCLUYENDO EL USO DE GUANTES AISLADOS.
El remolque debería colocarse en línea con el alambre y a doble distancia de la guía de instalación al piso desde la guía. Esto impedirá que el cable roce el poste (o carrete) o que se acople a la guía.
Si el remolque no se puede ubicar allí, mueva la guía de instalación y el remolque del cable a un poste adyacente, el cable debería desenrollarse desde la parte superior del carrete del cable.
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El desenrollo del cable desde el carrete debería originar una fuerza descendente en el enganche del remolque.
Calce las ruedas del remolque, ajuste los frenos según sea necesario.
Coloque barreras y conos protectores según necesite para proteger a los peatones.
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Instalación del cable autosoportado - Enrollado retractable/Fijo
Extracción del cable
Acople el agarre de cable del tamaño correcto. De inmediato acople un fusible y una línea de extracción
al agarre. Deberá prestarse atención a la tensión infringida sobre el cable.
No hay un método práctico de monitorear la tensión en el cable mismo.
Aunque se recomienda que el cable de fibra óptica se extraiga manualmente,
Solamente se podrá usar un vehículo junto con un fusible mecánico o un dinamómetro.
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Instalación del cable de fibra óptica en conducto
El cable se puede extraer en una configuración de ducto nueva o existente. El nuevo conducto debería instalarse en una vía tan derecho como fuera posible, las ondulaciones en el sistema de conducto aumentan las tensiones de extracción debido a la presión de la pared lateral.
Los sistemas de conducto existentes por lo general requieren algún tipo de mantenimiento antes de colocar los cables en el conducto. Siempre limpie la ruta de cables antes de la instalación.
Use una máquina de separación de guiaderas para quitar los desperdicios y el agua del conducto.
Una exploración de la ruta del cable dictará el esquema de colocación del cable que debería explicar la dificultad de la extracción, mano de obra y disponibilidad del equipo.
El radio de curvatura en los sistemas de conducto debería ser lo suficientemente largo como para prevenir la tensión de extracción excesiva debido a la fricción de pared lateral.
Se recomienda el uso de lubricantes de extracción para reducir la fricción y la tensión de extracción. Las curvaturas de radio muy pequeño pueden impedir inclusive que un cable tan flexible como el de fibra óptica se extraiga satisfactoriamente.
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Los cables de fibra óptica se pueden ordenar en longitudes de hasta 7,5 millas (12,2 km) y se pueden instalar en un tendido continuo. Sin embargo, aun una instalación típica de 3 a 5 millas (4,8 a 8,0 km) ofrece desafíos de instalación debido a la acumulación en la tensión de extracción a lo largo de una trayectoria tan larga. La extracción de un cable a medio punto es un método comprobado para instalar largos tramos de cable de fibra óptica.
Preparación del cable
Tomando el extremo de la bobina y desprendiéndonos de las cubiertas exteriores y de las fibras, dejaremos sólo el elemento central de refuerzo con una longitud de unos 22cm y una pequeña parte de la primera protección de 3cm. Para preparar el extremo de tiro, lo doblamos formando una coca y por medio de dos hilados de hilo fuerte de acero de 1mm, hacemos dos ataduras. Seguidamente lo reforzaremos con una cinta eléctrica encintándole con generosidad de cinta unos 10cm. De esta forma tendremos un extremo de tiro seguro para poder realizar el tendido.
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En el extremo A, por medio de un tornillo pasante, insertaremos el extremo de tiro que hemos preparado anteriormente y en el extremo B introduciremos el cable guía. Con esta disposición, ya tenemos preparados todos los elementos para iniciar el tendido.
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Las instalaciones subterráneas pueden ir directamente enterradas o circular por conducciones adecuadas para ello (tritubos o monotubos), respetando siempre la normativa de la ingeniería.
Al realizar instalaciones subterráneas directamente enterradas, procuraremos que éstas se realicen en línea recta del terreno a una profundidad entre 75cm a un metro más o menos. Utilizaremos para ello cables específicos, ya que el terreno puede ser muy húmedo o seco (desiertos etc.). En los terrenos muy fríos debemos enterrar el cable por debajo de la línea de congelación.
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Iniciamos el tendido del cable con paso constante procurando que se despliegue uniformemente la bobina, por el otro extremo vamos recogiendo el cable guía en la bobina auxiliar.
Este proceso se realizará en partes, de la arqueta inicial a la primera arqueta intermedia y así sucesivamente.
Una vez pasado el cable y antes de fijarlo en las arquetas, debemos respetar las longitudes de reserva establecidas por la ingeniería y se debe dejar reposar al cable durante unas 24h para que adquiera la posición de reposo que tendrá finalmente en la instalación.
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Existirán casos en que el cable pasará con dificultad porque su trazado es complicado, en estos supuestos debemos lubricar el cable a fin de que nos ofrezca menos resistencia y sufra menos. Para ello desde la arqueta que hemos elegido para iniciar el tendido, lubricamos constantemente el cable.
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Ubique el punto medio de extracción. A la vez de monitorear la tensión, tire el cable desde el medio punto al extremo de una dirección. La extracción puede ser asistida en un bóveda intermedia por un cabrestante o asistente.
Prepare el cable restante según un diseño en 8. Instale dos conos de tráfico a 10 - 15 pasos de separación (más para cables más grandes).
Desenrolle el cable desde la parte superior del carrete y entrelácelo holgadamente alrededor de los cono siguiendo un diseño en 8. Los bucles grandes y no demasiado ajustados le ayudarán a que el cable no se enrede.
Continúe colocando el cable en forma de 8 hasta desenrollar el resto del carrete. Quite los conos Prepare la terminal del cable en su mano para tirar hacia el otro extremo de la instalación.
Cuando reanude la extracción, el cable se desenrollará de la parte de arriba de la forma de 8.
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Largas extracciones a través del conducto
- Extracción en etapas a ubicaciones intermedias
Si el cabrestante u otros dispositivos mecánicos no están disponibles o no son prácticos para asistir con la extracción, puede reducir la tensión general al extraer el cable en etapas a las ubicaciones intermedias.
Instalación subterránea
Ubique el punto medio de extracción. Mientras monitorea la tensión, tire del cable del punto medio a una bóveda o boca de inspección a punto medio. Enrolle el cable hacia arriba, hasta la superficie.
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Sople o empuje neumático del cable de fibra óptica
Este proceso usa una combinación de presión de aire y una pequeña unidad para empujar el cable de
fibra óptica a través de un conducto. Es más eficaz cuando se coloca en un cable individual. Debido a que el cable no se extrae, la tensión de extracción no es una preocupación.
Coloque el carrete de modo que el desenrollo se realice desde la parte superior y esté en una línea lo más derecha posible con la entrada al conducto. Un excavador pequeño empuja 150 - 200 pies (45 - 60 metros) de cable en el conducto.
El aire a menudo pasa al conducto y la acción de empuje neumático ayuda a elevar el cable con un esfuerzo mínimo.
Con este método, un cable flexible como el tubo central dieléctrico se puede empujar a través de varios barridos de 90° a lo largo de una distancia de 1,500 pies (450 metros) de 2 pulgadas (5 cm) de conducto PVC rígido.
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En este tendido se debe estudiar previamente el lugar más adecuado para ubicar las máquinas de tendido y los compresores, comprobar la sección y limpieza del tendido, situar los cambios de ruta, etc. Dependiendo de todo ello calcularemos los equipos necesarios que debemos utilizar. El conducto es lubricado antes de efectuar el tendido por medio de las máquinas de tendido. Debemos controlar la velocidad de tendido tanto en exceso como en defecto; para ello tararemos las máquinas de tendido a velocidades adecuadas.
Consiste en introducir aire a presión, en el conducto
enterrado, para arrastrar el cable. Se realiza en tendidos largos de unos 2.000m. Para
reducir las fuerzas de fricción entre la cubierta del cable y el
conjunto enterrado, lubricaremos toda la sección
adecuadamente.
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Introducimos unos 20cm de cable en el conducto y comenzamos a suministrar
el aire a presión. Se dejarán las reservas correspondientes según el proyecto y se identificará y protegerá el cable para poder empalmar, derivar, etc.
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Códigos de colores para identificación numérica
Para identificar cada fibra y cada grupo de fibras contenidas en los tubos buffer se utilizan diversos códigos de colores que varían de un fabricante a otro:
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Metodos de Mutilplexado
Existen dos métodos tradicionales de multiplexación de señales en un sistema de fibra óptica que utiliza luz coherente. El primer método es la división en tiempo ó TDM (Time Division Multiplexing) y el segundo método es la división en frecuencia ó FDM (Frecuency Division Multiplexing) .
En los últimos tiempos, se ha utilizado la división por longitud de onda ó WDM (Wavelength Division Multiplexing), que a diferencia de los otros sistemas, cada señal entrante al sistema tiene una frecuencia de láser diferente, la cual puede ser filtrada en el receptor.
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Cable de distribución
Es un cable de muy buena resistencia mecánica, poco peso, flexible, resistente, fácil de pelar, dieléctrico o metálico, debe ser no propagador de la llama, de baja emisión de humos y libre de halógenos (HFLSFR). Su aplicación principal es en el interior de edificios para redes de área local LAN y aplicaciones PDDI. Si se usa para exteriores, como para enlazar edificios, debe ir protegido bajo conducto.
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Distribución por Instalación canalizada
Son tramos de zanja de longitudes variables con diversas secciones (con o sin hormigón) que están unidas a través de arquetas.
Estos conductos proporcionan al cable una buena protección, y al mismo tiempo facilitan la enrrutación para posibles ampliaciones.
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Una vez finalizado el tendido, se dejará una reserva de cable de 15 metros en las arquetas inicial y final, que se grapará a la pared con 4 puntos como mínimo alrededor de la caja de empalme, donde deberemos respetar su radio de curvatura.
En las arquetas intermedias se dejará una reserva de cable de 1 metro como mínimo a cada lado del empalme para posibles reparaciones fijada a la pared alrededor de la caja de empalmes.
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Una vez concluida la instalación de la fibra procederemos a sellar el conducto con espuma de poliuretano para evitar la entrada de elementos extraños (roedores, agua, etc.).
La colocación de la caja de empalmes dentro de la arqueta debe estar situada en la pared mejor ubicada para facilitar las labores de su manipulación y debe posicionarse por encima de la superficie del conducto, lo más cercana posible a la superficie exterior, evitando de este modo que la caja de empalme esté en contacto con el agua en caso de fuertes lluvias o inundaciones. De esta forma también la protegemos contra los posibles roedores.
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Los empalmes exteriores se protegen dentro de una caja de empalme, la cual posee en un extremo unos tubos cerrados que se cortarán en su extremo por donde deba pasar un cable, para luego sellarse con termocontraíbles.
La caja posee una tapa o domo que se cierra sobre la base con una abrazadera
Sobre el domo se encuentra la válvula de presurización.
En la base se encuentran las borneras para sujetar los elementos de tracción de los cables y la puesta a tierra que también asoma al exterior de la caja.
También están los cassettes o bandejas donde se sitúan la reserva de FO desnuda y los empalmes. Del otro lado de las bandejas hay espacio para situar la reserva (ganancia) de buffers aunque puede existir una bandeja para tal fin.
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Aquí se pueden ver los cassettes donde se enrolla la reserva de FO desnuda, y donde se alojan los empalmes protegidos por los termocontraíbles.
Esta caja posee una tapa con tornillos y es presurizable.
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Casete de empalme
En el mercado existen los llamados casetes de empalme universales, son unas pequeñas bandejas que contienen en su interior los elementos necesarios para la realización de empalmes. Normalmente sirven para 12 empalmes y están estudiados para insertarlos en cajas de empalme por medio de un tornillo, pudiendo superponer casetes en una caja de empalmes en forma de bandejas.
En una caja estanca podemos introducir varios casetes, cada uno de ellos con 12 empalmes, numerándolos de abajo hacia arriba. Existen cajas estancas que pueden abarcar en su interior 8 casetes de 12 empalmes cada uno. Estas cajas pueden ser de exterior o interior, así como aéreas.
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Trabajan en 850, 1300 y 1550 nm.
Carcaza liviana y compacta.
Aplicación aérea ó subterránea.
Capacidad hasta 16 cables c/expansor ó hasta 4 cables.
Puede albergar con expansor hasta 15 organizadores
Disponibilidad de otros organizadores más pequeños
Compatible con otros organizadores.
No lleva herramientas especiales.
Reentrabilidad fácil.
Adaptable a empalmes mecánicos o de fusión.
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En cada extremo de un enlace de FO se encuentran los distribuidores en donde se empalma cada fibra a un cable de una fibra, conectorizado, denominado PIGTAIL. Estos están numerados y se conectan a uno de los extremos de un acoplador fijado al gabinete, a donde luego se conectarán los jumpers de los equipos de transmisión o de los medidores.
Poseen tapas atornilladas para tapar los conectores y además unos cassettes o bandejas donde residen los empalmes y la reserva.Tienen además borneras de sujeción para los elementos de tracción del cable o boquillas cónicas para sujetarlo.Van atornillados en rieles arriba y abajo en el "vertical", o en un rack.
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Conectores
Para poder conectar un cable de fibra a un equipo es necesario que en cada fibra se arme un conector, o bien, cada fibra se empalme con un PIGTAIL, que es un cable de una sola fibra que posee un conector en una de sus puntas, armado en fábrica. Existe una gran variedad de conectores que se diferencian por sus aplicaciones o simplemente por su diseño:
ST y STII+
SC
FC
Euro2000
Simplex Duplex
DIN
LC
•SC (Push – pull) •ST (Bayoneta) •FC (Rosca)
•Conector dúplex o FDDI •Varios +
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Siguiendo a estos nombres vendrán siglas que indicarán alguna característica en particular.
Cualquiera de estos conectores puede venir en las opciones de pulido PC ó APC (angular para video)
MM o SM, simples o dobles (una o dos fibras por conector)
PM (polarisation maintaining)
Cada conector consta de:
•Ferrule: es el cilindro que rodea la fibra a manera de PIN. •Body: el cuerpo del conector •Boot: el mango
También existen conectores con el cuerpo intercambiable según la necesidad.
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ST (Bayoneta)
Bajas pérdidas por debajo de los 0,5dB, el valor típico de atenuación de este conector es 0,25dB. Las caras de sus fibras están en contacto físico entre sí bajo presión, con un cierre de giro. De esta forma obtenemos muy buenos valores en ambientes donde existan vibraciones.
Es muy habitual en redes LAN. Para la interconexión de los conectores ST, se utilizan acopladores ST.
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SC (Push – pull)
Es uno de los conectores más modernos, con pérdidas por debajo de los 0,5dB. Es bastante común en instalaciones monomodo y muy habitual en instalaciones multimodo para llevar la fibra hasta el abonado.
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FC (Rosca)
Conector de bajas pérdidas unos 0,4dB. Para las fibras monomodo se usan las versiones FC / PC o FC / APC. En fibras multimodo se usa con pulido plano. Es muy habitual en CATV. Su férula es cilíndrica y las fibras ópticas están en contacto por medio de unos muelles que presionan las férulas.
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Tenemos un conector FC – PC, lo cual significa que el conector es un FC pero con un pulido de su férula en PC.
FC – APC: conector FC con pulido APC.ST – PC: conector ST con pulido PC.
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conector dúplex o FDDI
Interfaz de datos distribuidos por F/O. Es un conector dúplex que conecta dos fibras a la vez. Muy utilizado en fibra multimodo. En este tipo de conector, las fibras ópticas están en contacto por medio de dos retenedores colocados sobre la base mecánica.
En el mercado existen gran cantidad de conectores, algunos de ellos han quedado obsoletos, ya sea debido a sus grandes pérdidas, o a sus débiles comportamientos mecánicos, vibratorios o ambientales.
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Volition de 3M para interiores de edificios
Otros conectores
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Acopladores o adaptadores (adapter, coupling, bulkhead, interconnect sleeve)
Son como pequeños tambores o cajas que reciben un conector de cada lado produciendo el acople óptico, con la mínima pérdida posible.
Se utilizan en los distribuidores, para facilitar la desconexión y cambio rápido, acoplando el pigtail que se haya empalmado al cable de fibra con el patchcord que se conecta a los equipos receptores/emisores. También se usan para conectar un tramo de fibra a los equipos de medición.
DIN
FC MPC
SMA
SC
ST
Euro 2000 LSH y LSH-HRL
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Adaptadores Híbridos
Se utilizan en los distribuidores, para facilitar la desconexión y cambio rápido, acoplando el un tramo de fibra a los conectores que sean de distintos tipos según sea la necesidad algunos de los mas comunes son:
DIN a E2000 PC
E2000 a FC/PC
E2000 a SC/PC E2000 a ST/PC
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Acopladores distribuidores por fusión o Fusion Couplers o Splitters
Permiten la derivación de la señal óptica por dos o más fibras distintas (Multiplexado)
Se pueden clasificar en:Distribuidores en serie: son acopladores en “T”
Distribuidores en estrella:
Cada salida puede tener un determinado valor de atenuación de la luz, expresada en dB.
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También se clasifican en:
Estandar (Standard couplers)(SSC = Standard Singlemode Couplers) para una longitud de onda con desviaciones mínimas, por ej.: 1310 +/- 5nm.
De una ventana (Single window couplers)(WFC = Wavelength Flattened Couplers) para un rango de longitudes de onda, por ej.: 1310 +/- 40nm.
De dos ventanas (Dual window couplers)(WIC = Wavelength Independent Couplers) para dos rangos de longitudes de onda, por ej.: 1310 +/- 40 y 1550 +/- 40nm.
Multiplexores de longitud de onda (Wavelength multiplexers)(WDM = Wavelength Division Multiplexers) para dos longitudes de onda separadas, por ej.: 1310 and 1550 nm.
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Empalmes
Debido a que una bobina de cable de fibra óptica no llega a superar los 2Km de longitud, mientras que la distancia entre dos repetidoras o centrales puede ser de 30 o 40 Km, deben realizarse empalmes entre los tramos, y entre cada final y los conectores.
Empalmes manuales o mecánicos
Son empalmes rápidos, permanentes o temporarios, que pueden usarse, por ejemplo, para probar bobinas. Producen atenuaciones altas, del orden de 0.20 a 1dB. Vienen rellenos con gel para mejorar la continuidad de la luz.
Pueden ser cilindros con un orificio central, o “bandejitas” cerradas con dos pequeñas llaves que nos permiten introducir las fibras.
A las fibras se les retira unos 3 cm del coating (color), se limpian con alcohol isopropílico, y luego se les practica un corte perfectamente recto a unos 5 o 6 mm, con un cortador (cutter o cleaver) especial, con filo de diamante.
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Empalmes por fusión
Son empalmes permanentes y se realizan con máquinas empalmadoras, manuales o automáticas, que luego de cargarles las fibras sin coating y cortadas a 90º realizan un alineamiento de los núcleos de una y otra, para luego fusionarlas con un arco eléctrico producido entre dos electrodos. Llegan a producir atenuaciones casi imperceptibles (0.01 a 0.10 dB)
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Empalmadoras:
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Procedimiento para empalmar usando fusionadora Primer Paso
Con una pinza especial (125) se pela (strip) unos 5cm de coating (color)
Segundo Paso
Se limpia (clean) la fibra con un papel suave embebido en alcohol isopropílico
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Tercer Paso: Se corta (cleave) la fibra a unos 8 a 16mm con un cutter o cleaver, con hoja de diamante, apoyando la fibra dentro del canal, haciendo coincidir el fin del coating con la división correspondiente a la medida.
Una vez cortada, la fibra no se vuelve a limpiar ni
tocar.
Cuarto Paso:
Se introduce en la zapata de la empalmadora, sobre las marcas indicadas.
Repetir el procedimiento con la otra fibra.
Cuidando que la fibra no contacte con nada,
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Quinto Paso:
Observe en el display de su equipo Fujikura se verán las dos puntas, pudiéndose observar si el ángulo es perfectamente recto, sino fuera así la máquina no nos permitiría empalmar.
Sexto Paso:
Proceda presionando el botón de empalme, estando la empalmadora ajustada en automático, la misma procederá a alinear en los ejes x e y, y a acercar las puntas a la distancia adecuada.
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Septimo Paso:
Una vez cumplido esto, a través de un arco eléctrico dado entre dos electrodos, aplicará una corriente de prefusión durante el tiempo de prefusión, y luego una corriente de fusión durante el tiempo de Fusión.
Octavo Paso:
Luego hará una estimación (muy aproximada) del valor de atenuación resultante.
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Empalme Finalizado
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Protección de los empalmes
La zona del empalme es delicada por lo que se protege de diferentes maneras: pegándose sobre unas almohadillas autoadhesivas existentes en algunos cassettes de empalmes, rodeándose con una bisagra autoadhesiva, o sellos (manguitos) termocontraíbles (sleeves) los cuales poseen un nervio metálico.
Estos, a su vez, se colocan en un cassette, dentro de una caja de empalme o de un rack distribuidor.
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Causas de atenuacion (Mediciones previo al Sello )
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.
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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.
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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.
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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.
Insertion loss< .2 dB typ< .3 dB max
Return loss PC < -30dB
Return loss Super PC < - 40dB
Return loss Ultra PC < -50dB
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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
Entonces, para realizar empalmes atenuados una empalmadora puede desalinear los núcleos o darle un ligero ángulo a una de las dos fibras.
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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)
170
La planilla sería, por ejemplo (para =1550nm):
A E B
Fibra No
AB
[dB]
BA
[dB]
Atenuación [dB]
AB
[dB]
BA
[dB]
Atenuación [dB]
AB
[dB]
BA
[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
171
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.
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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.
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Cuáles conectores se incluyen y cuáles noCuando 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.
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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.
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Entonces una Medición de Atenuación Total podría ser:
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Fuente variable
Medidor de Potencia
Kit Fuente y Medidor
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SelladoSellado de cables en ductos y en cajas de empalme
El ducto por donde sale el cable debe sellarse para evitar que a través de él pueda ingresar agua a la cámara o viceversa. Esto se logra con un termocontraíble según el siguiente procedimiento:
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Con cintas abrasivas se lijan el extremo del ducto y el cable en la zona donde se situará el termocontraíble, para mejorar la adherencia y se debe hacer en forma transversal porque de lo contrario se formarían canaletas longitudinales por donde podría circular agua.
Sobre el cable, y entrando 1cm aprox. en la zona del termocontraíble (según marca azul) se coloca el papel de aluminio autoadhesivo provisto con la caja, que servirá de pantalla térmica para no quemar el cable. Este papel se alisa con un elemento romo, como el mango de un destornillador, para quitarle los pliegues que podrían formar también canales de entrada del agua.
Luego se desplaza el termocontraíble sobre el ducto y con una pistola de aire caliente se lo cierra, moviendo la pistola permanentemente para no sobrecalentar el termo, el ducto o la fibra. Se comienza desde el centro hacia un extremo hasta que cierre y llegue a asomar el pegamento, y luego hacia el otro extremo, expulsando de esta manera el aire hacia fuera.
El termo posee unos pigmentos verdes que al oscurecerse indicarán que ya se ha alcanzado la temperatura adecuada y máxima para cerrarlo y para derretir el pegamento. No debe seguir calentándose una zona oscurecida.
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• Para el ingreso del cable a la caja de empalme debe realizarse lo mismo, y en el caso haber dos cables en una misma entrada se utilizará un clip con pegamento para formar un 8 en el termo como se ve en la siguiente figura:
181
ReparacionesReparación provisional
• La reparación provisional consiste en dar continuidad a la rotura de la fibra para restablecer el servicio. Una vez detectado el punto exacto donde se han producido la avería y teniendo en cuenta su trazado, aéreo o subterráneo, nos desplazaremos al lugar con los elementos necesarios.
• En la reparación provisional podemos utilizar fibras de reserva (que se han dejado en proyecto en previsión de este tipo de percances) o la utilización de un conjunto de reparación provisional.
• Si contamos con las suficientes fibras de reserva así como de sus dimensionamientos correspondientes en las arquetas más cercanas, este tipo de reparación será el ideal, simplemente con ganar longitud al cable podemos realizar un empalme por fusión o mecánico. Por ello es muy importante guardar la reserva del cable dictaminada por la ingeniería del proyecto en todos los tramos de la fibra.
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•El conjunto de reparación provisional está formado por dos cajas de empalme unidas por un cable de entre 30 y 300m de longitud. Este es un cable robusto
(por que pueden pasar por encima vehículos pesados); es utilizado generalmente cable PUKPU (poliuretano, fibras de aramida, poliuretano).
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Cada caja de empalme consta de un determinado número de empalmes mecánicos. Los extremos del cable que une las cajas de empalme están preconexionados en unos regleteros llamados A.
En estos regleteros (y por medio de un empalme mecánico) conectamos los extremos de las fibras rotas en el regletero B y así damos continuidad a la fibra. El cable debe tener preconectadas al regletero A tantas fibras como las que se han averiado.
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Ejemplo:
• Supongamos que hemos localizado la avería producida en la red situada entre las cámaras de servicio CR1 y CR2. Supongamos que la distancia entre las cámaras de servicio CR1 y CR2 es de 150m y el cable averiado contiene 16 F/O. La avería se nos ha producido a 130m entre las cámaras.
• Deberemos escoger un equipo de reparación provisional que contenga como mínimo 16 F/O (de la misma naturaleza monomodo o multimodo) y su longitud debe superar los 150m que es la distancia entre el CR1 y CR2.
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• Situaremos los conjuntos de reparación provisional entre las cámaras de registro CR1 y CR2. Cortaremos el cable averiado en las entradas del CR1 y en la salida del CR2, prepararemos los extremos de los cables para realizar un empalme mecánico que conectaremos a los regleteros B, correspondientes de las cajas de empalme de reparación provisional y comprobaremos los empalmes mecánicos. Si estos están bien cerraremos las cajas de empalme y de éste modo habremos dado continuidad a la línea para salir del problema.
• En el caso anterior hemos supuesto que la avería estaba localizada entre dos cámaras de registro unidas por una buena canalización. A continuación plantearemos que el cable esté enterrado campo a través, directamente a tierra sin canalización. Deberemos localizar el punto exacto de la avería, realizar las labores de obra civil con la apertura de las zanjas y localizar el punto exacto.
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• A la hora de seleccionar el conjunto de reparación provisional debemos saber el número de fibras que transporta el cable para seleccionar un conjunto que tenga un número igual o superior de fibras. Su longitud no es importante puesto que con 4 o 5 metros nos sobran.
• Procederemos a preparar los extremos del cable cortado, conectarlo mediante un empalme mecánico en el regletero B de cada caja de empalmes, comprobaremos los empalmes y de esta forma habremos establecido continuidad.
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• Si la avería se produce en un tendido aéreo procederemos a la localización de la avería.
• Cortaremos el cable cerca de la ruptura, bajaremos el cable a tierra y tenderemos el conjunto de reparación provisional, el cual una vez saneados y preparados los extremos, empalmaremos por medio de un empalme mecánico en los regleteros B correspondientes a la caja de empalmes mecánicos. Se comprueban los empalmes y lo habremos solucionado la avería.
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Equipamiento en un móvil de empalme o reparacion• Vehículo tipo Combi, con estantes, cajones (baño químico) • Grupo electrógeno para generar 220v para alimentar máquinas-herramientas • Palancas de apertura de cámaras • Bomba Fly de desagote • Tubo de oxígeno con manómetro y manguera larga para presurización • Explosímetro para control de gases peligrosos y oxígeno en cámaras • Forzador de aire para ventilar cámaras en caso de gases o falta de oxígeno • Conos, vallas, cintas, etc. • Escalera • Rotopercutora • Morral (balde de lona) para bajar herramientas a la cámara • Casco • Cinturón de seguridad (para trabajos en altura) • Empalmadora de FO • Kit de FO (stripper para coating, para buffer, para pigtail y para vaina, dispenser de alcohol, cleaver) • OTDR • Kit de potencia (fuente laser, atenuador y medidor) • Teléfono óptico • Laser visible identificador • Pistola de calor • Herramientas varias (sierra, alicate, tijera, destornilladores planos y philips, cutter) • Lámpara de escritorio de 12v • Guantes de latex y de descarne • Soga • Carpa • Pala
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Insumos • Bidón con nafta • Números p/identif. pigtails • Alcohol y/o acetona • Patchcords y pigtails diversos • Acopladores diversos • Termocontraibles varios • Precintos • Grampas W • Tarugos, tornillos • Hilo para ataduras • Papel tissue (rollos de cocina) • Estopa, trapos
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Digital o analógico, por fibra óptica Al aumentar las exigencias de seguridad en las instalaciones, se
incrementa la cantidad de datos a transmitir, y con ello el número de fibras a utilizar.
Esto lleva al empleo de la señal digital; cuya primera y más evidente aplicación es la multiplexación de varias señales de forma a poder enviarlas por una sola fibra. Esto permite la transmisión simultánea de imagen, telemetría, voz, datos de control de barreras, accionamiento de relés, etc.
Básicamente, estos sistemas consisten en una cámara, un convertidor electro-óptico analógico-digital, una o dos fibras ópticas por circuito, un convertidor electro-óptico digital-analógico de salida y un sistema receptor. Sigue siendo precisa una conexión punto a punto entre cada cámara o conjunto emisor y el centro receptor.
La generalización, gran fiabilidad y abaratamiento de los sistemas informáticos (LAN, WAN, redes industriales) permite la incorporación a estas redes de las cámaras CCTV con salida digital IP (Internet Protocol). Al estar todos los elementos de vigilancia (cámaras y monitores) incluidos en una red Ethernet como cualquier otro componente informático (servidores, PCs, etc.) el conjunto gana en flexibilidad y adaptabilidad y los sistemas de seguridad en prestaciones.
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Este aumento de solicitudes se corresponde con un progresivo desarrollo de las prestaciones de la fibra óptica como medio de transmisión. Para poder responder adecuadamente a las necesidades de utilización, los cables ópticos pueden ser equipados con los siguientes tipos de fibras estándar:
Tipo de fibra Multimodo 50/125 (MM) s/CEI 60793-2
MM 62,5/125 s/IEC 60793-2
OM1 s/IEC11801
OM2 s/IEC11801
OM 3 s/IEC11801
OM1 s/IEC11801
OM2 s/IEC11801
Atenuación 850 nm (dB/Km)
</= 2,8 </= 2,8 </= 2,8 3,1 </= 3,1
Atenuación 1300 nm (dB/Km)
</= 0,8 </= 0,8 </= 0,8 </= 0,9 </= 0,8
Atenuación Banda 850 nm (MHz x Km)
>/= 200
>/= 500
>/=1500
>/= 200 >/= 500
Atenuación Banda 1300 nm (MHz x Km)
>/= 500
>/= 500
>/= 500
>/= 500 >/= 500
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Tipo de Fibra
Tipo de Fibra Monomodo (SM) 8.3/125 s/UIT-T G655
G-652B OS1 ( s/ISO 11801)
G-652 C/D
Atenuación @ 1310 nm (dB/Km)
</= 0,38 </= 0,34
Atenuación @ 1550 nm(dB/Km)
</= 0,23 </= 0,21
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Las características básicas a considerar en este caso son las pérdidas admisibles por el conjunto Tx-Rx (diferencia entre la potencia emitida por el Tx y la sensibilidad del Rx), variables en función de las marcas y modelos de los equipos.
Este dato, comparado con las pérdidas estimadas para el tramo a enlazar, nos condicionará el tipo de fibra óptica a emplear:
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1. Datos de Atenuacion de las fibras ópticas
Tipo de Fibra Óptica
50/125 MM 62,5/125 MM SM
At. 850 nm (dB/ Km.)
2,8 3,1
At. 1310 nm (dB/ Km.)
0,8 0,9 0,38
At. 15550 nm (dB/ Km.)
0,23
2. Pérdidas admisibles (Conjuntos Tx-Rx ; Valores tipo)
F.O. MM 50/125
F.O. MM 62,5/125
F.O. SM
l= 850 nm 9 dB 12 dB
l= 1300 nm. 9 dB 12 dB 10 dB
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3. Cálculo de las pérdidas estimadas del enlace: Pe =Pat + Pem + Ptr
Donde Pe = Pérdidas por atenuación (At f.o.) x longitud Pem = Pérdidas por empalme (Máx. 0,1 dB por empalme) Pat = Pérdidas por atenuación de la f.o. Ptr = Pérdidas por cada transición (Máx. 0,25 dB por transición)
Ejemplo:En un un enlace de 2 Km con 2 transiciones y ningún empalme la selección de la fibra seria calculando:
((Pe = (2x2,8) + (2 x 0, 25) = 6,1 dB))
precisará equipos MM a 850 nm y F.O. 50/125 OM1.
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En líneas generales, una correcta selección del tipo de señal a utilizar en cada instalación CCTV permitirá una optimización de coste y resultados; y, de la misma forma a cada sistema corresponde un tipo de fibra óptica, de acuerdo con el siguiente cuadro resumen:
Una vez seleccionado el tipo de fibra adecuada para el circuito a establecer, la estructura del cable deberá garantizar el funcionamiento de la red en las condiciones más severas, incluso de incendio u otro desastre, como corresponde a una instalación de seguridad.
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En 1810 Fressnel establece las bases matemáticas sobre propagación de ondas. En 1870 John Tyndal demostró que un chorro de agua era capaz de conducir un haz de luz:
Experimento de Tyndall
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En 1880 Alexander Graham Bell inventó el fotófono para transmitir la voz. El sonido hacía vibrar una membrana espejada, la cual reflejaba la luz del sol, haciéndola más o menos divergente hacia el receptor colocado a unos 200
metros. Este consistía en un gran espejo parabólico en cuyo centro se encontraba un detector de selenio conectado a una batería y un auricular. Este
método dependía de la luz solar y de la visibilidad.Fotófono de Graham Bell
En 1970 Corning Glass Works manejaban fibras
ópticas con una atenuación de 20dB/km auna longitud
de onda de 633nm.
En 1978 se logra una fibra óptica monomodo y en 1979 se consigue para ésta una
atenuación de 0.20 dB/km a 1550 nm.
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Grupo Matel agradece infinitamente tu participación en este evento
esperamos que haya sido de tu agradoY que hallamos podido trasmitir todos los
conocimientos esperados