Prueba y Test sobre La Capa Fsica El propsito de cualquier red de fibra ptica es transmitir seales de alta velocidad

libre de errores. Realizar una adecuada prueba durante la instalacin de una red

minimizar los costos y el tiempo perdido en averas debido a empalmes mal

realizados o conectores daados u otra falla de otros componentes que produzcan

prdidas de las comunicaciones.

Uno de los factores ms importante para asegura una apropiada transmisin es

controlar las prdidas en la red. Esto es realizado estableciendo un tramo de

perdida punto a punto con suficiente margen. Adems la reflexin debe de ser

reducida al mnimo; esto es particularmente cierto para seales de video anlogas

de alta potencia debido a que las altas reflexiones pueden daar los equipos de

transmisiones. Finalmente, algunas otras caractersticas crticas tales como la

dispersin cromtica, Dispersin por el modo de polarizacin PMD(*) y los efectos

no lineales (NLE)** deben de ser tomados en cuenta cuando sean aplicables.

Nota:

(*)La dispersin cromtica para velocidades bajas no es un problema gravitante (<

1.25 Gb/s). La PMD es una caracterstica importante en tramos largos y

transmisiones de elevadas velocidades. Los efectos no lineales se hacen sentir

sobretodo en transmisiones de video de seal anloga y de alta potencia.

(**)Los NLE son caractersticas de las seales anlogas de alta potencia

originadas por la transmisin de video

La verificacin de la prdida ptica de retorno (ORL)

Algunos autores lo denomina prdida de reflexin del sistema esta definido por el

ratio entre la potencia incidente sobre la potencia reflejada, y es medido a la

entrada del equipo bajo prueba, el cual puede ser una seccin de cable, un

enlace, cualquier otro componente, el ORL es medido en dB y es un nmero

positivo. A un mayor valor del ORL, el sistema tendr una mejor perfomance

La Reflectancia, por otro lado, es un valor negativo y esta definido como una

medida de la reflexin de una interfase simple o evento, tal como una transicin de

una fibra (vidrio) al aire.

El ORL de un enlace es obtenido de la retrodispersin de Rayleigh del ncleo de

la fibra y la reflectancia de todas las interfases encontradas a lo largo del enlace.

El ORL puede ser un problema en las seales DWDM y para los sistemas de

transmisin de alta velocidad tales como el STM-16/OC-48 y STM-64/OC-192,

pero es particularmente crtica para las transmisiones anlogas tales como las

seales de video de 1550 nm usados en las FFTH PON. Mientras la

retrodispersin de Rayleigh es intrnseco a la fibra y no puede ser completamente

eliminada, la reflectancia es causada por los diferentes elementos de la red

(principalmente conectores) con interfaces aire/vidrio o vidrio/vidrio (con diferentes

ndices de refraccin) y puede siempre ser mejorado mediante un cuidado

especial o un mejor diseo. Para optimizar la transmisin, los efectos de las

seales reflejadas (ejemplo, las interferencias de seales de fuente de luz o

inestabilidad de la potencia de salida) deben de tenerse bajo control. De aqu,

nuestra atencin debe de enfocarse a asegurar la calidad de las redes de

conexin a travs una medicin de alta precisin de los ORL. Las

recomendaciones de la ITU-T G.983 y G.984 permiten ORL mnimo por enlace de

32 dB y la IEEE 802.3ah permite entre 15 a 20 dB.

Los principales efectos del ORL son los siguientes:

Baja transmisin de la luz, debido a fuerte fluctuaciones en la potencia de salida

del lser

Interferencia en el receptor.

Bajo ratio portadora a ruido (CNR) en seales anlogas, que ocasionan

distorsiones en las seales de video

Un alto BER en los sistemas digitales

Permanente riesgo de daar el lser

La figura de abajo muestra los valores tpicos de ORL para los diferentes tipos de

conectores: Una adecuado test de las prdidas y la reflexin es importante para

asegurar que en la transmisin de cada longitud de onda:

Las prdidas punto a punto y la Reflexin cumplan con las especificaciones.

Para ubicar los tramos con observaciones y aquellos que excedan los

requerimientos.

Estas pruebas son crticas, especialmente cuando las redes poseen cables

antiguos, debido a que las fibras diseadas para ser usadas con 1550 nm. Por

ejemplo no han sido previamente calificadas para ser usada con 1490 nm y

pueden mostrar una atenuacin ms alta que la esperada.

Conectores

Figura Valores de prdidas de insercin (IL) y de retorno ptico (ORL) para varios

tipos de conectores

SPC : Super Physical contact/Super polished connector

UPC : Ultra Physycal contact/ultra-polished connector

APC : Angled Physical contact/angle polished connector

Nota: La relacin entre la potencia de salida a la potencia de entrada de cualquier

componente es conocida como Atenuacin, y tiene un valor positivo menor a uno.

Este parmetro es usado para caracterizar la prdida de potencia de una fibra

ptica. Cuando un elemento es insertado en una red, la atenuacin de este es

denominado prdida de insercin (IL) y tiene un valor negativo. Este parmetro es

tpicamente usado en la industria para caracterizar la prdida de potencia de un

componente ptico. Ambos parmetros tpicamente se reportan en unidades de

dB.

Es importante que todos los conectores sean apropiadamente limpiados e

inspeccionados debido al nivel de potencia que soportan. Una fibra monomodo es

de ncleo pequeo, tpicamente de 9 a 10 mm de dimetro, una partcula pequea

de polvo o humo puede bloquear de manera sustancial el rea de transmisin e

incrementar la atenuacin. Cuando se realiza conexiones se deben de tomar en

cuenta las siguientes recomendaciones:

No se debe permitir nunca que los conectores toquen alguna superficie y el ferrule

del conector no debe ser tocado, salvo para ser limpiados.

Cada conector debe de ser limpiado e inspeccionado usando un fiberscope

mejor an, usando un videoscope despus de ser limpiado o antes de realizar las

conexiones. Los conectores de los equipos de mediciones tambin deben de ser

limpiados e inspeccionados, en la figura 11 mostramos como ejemplo

un Videoscope.

El personal tcnico debe de tener un apropiado mtodo de limpieza as como

tener los accesorios apropiados a ser usado. Los principales accesorios de

limpieza esta formado por los siguientes elementos:

Aire comprimido seco

Cassette de limpieza de conectores

Alcohol isoproplico

Toallitas preparadas y de calidad

En la figura 12 se muestra un Kit bsico de limpieza

Los puertos de los conectores no usados deben de ser convenientemente

cubiertos y deben de colocarse en un estuche plstico.

Cuando se use conectores angulares (APC), debe tenerse especial cuidado

cuando se efectu la limpieza y las conexiones. Un conector APC nunca debe

conectarse a otro conector del tipo PC UPC.

Recomendaciones de Seguridad

Nunca debe de mirarse directamente sobre fibra vivas sin protegerse la vista.

Durante el proceso de inspeccin debe de usarse siempre proteccin para la vista.

Debe de seguirse con cuidado todo el proceso de prueba y las instrucciones de

seguridad descrita en la gua proporcionada por los fabricantes de los equipos.

Antes de usar un Fiberscope, se debe de estar absolutamente seguro que la

fuente de luz este en off.

De ser posible debe de usarse un videoscope para inspeccionar las terminaciones

de las fibras y conectores.

Nunca mire directamente a la fibra, aperturas de equipos o conectores, al menos

que este completamente seguro que la fuente de luz este en off.

Nunca coloque en on un equipo que use lser o transmisor lser hasta que este

completamente seguro que todo el trabajo ha sido completamente culminado.

Fiberscope

Figura 11 La inspeccin usando un FiberScope , permite inspeccionar

terminaciones a travs de los adaptadores que estan ya instalados en el hardware

de los equipos o en el pach panels.

Reflectancia

La reflectancia o la prdida de retorno ptica del conector (tambin llamada

reflexin de retorno) es la cantidad de luz que se refleja en la fibra hacia la fuente emisora de luz como consecuencia de los reflejos de luz fuera de la

interfaz de la superficie pulida del extremo del conector y del aire. Se la llama

reflexin de Fresnel y est causada por la luz que se transmite y sufre los

cambios en el ndice de refraccin en la interfaz entre la fibra (n=1.5) y el aire

(n=1). La reflectancia es el problema principal con los conectores, pero tambin

puede afectar a los empalmes mecnicos que contienen un gel igualador de ndice

para evitarla.

La reflectancia es un componente de la prdida por conexin, y representa una

prdida de 0.3 dB para conectores que no tienen contacto o que tienen espacio

entre ellos, en el caso en que dos fibras no se toquen. Reducir al mximo la

reflectancia es necesario para obtener el mximo rendimiento de los sistemas de

fibras monomodo de velocidad de transmisin de bits alta basados en lseres y,

en especial, de las seales de amplitud modulada de televisin por cable. En los

sistemas de fibras multimodo, los reflejos no son un problema pero pueden

contribuir al ruido de fondo en la fibra.

Como la reflectancia suele ser un problema en los sistemas de fibras monomodo,

los fabricantes se concentraron en resolver el problema de los componentes de

este tipo de fibra; sin embargo, los conectores de las fibras multimodo tambin se

ven beneficiados ya que la reduccin de la reflectancia implica tambin una

reduccin de la prdida ptica. Se utilizaron varias estrategias para reducir la

reflectancia, principalmente por medio de un pulido en forma convexa del

contacto fsico (PC) en el extremo de la frula del conector, que reduce la

reflexin de Fresnel. La tcnica implica pulir la superficie del extremo de la fibra

para lograr una superficie convexa o, an mejor, realizar un pulido en forma de

ngulo suave (contacto fsico angulado o APC) para prevenir la reflectancia.

Formas y tipos de pulido de la frula del conector

Los conectores de fibra ptica pueden tener distintas formas de frulas o

terminaciones, normalmente denominadas terminacin o tipos de pulido. Los

primeros conectores, que no tenan frulas con ranuras y podan rotar en los

adaptadores de conexin, siempre tenan un espacio de aire entre los conectores

para evitar que rotaran y provocaran rayones en el final de las fibras. Los

extremos de las frulas se pulan en superficies planas y resistentes.

Los primeros conectores ST y FC con frulas con ranuras estaban diseados para

unirse completamente, lo que ahora llamamos conectores de tipo "contacto

fsico" (PC). Estos primeros conectores todava tenan el extremo plano pulido.

Al reducir el espacio de aire se reduca la prdida y la reflexin (lo que es muy

importante para los sistemas monomodo basados en lser), ya que tiene una

prdida de alrededor del 5% (equivalente a 0.25 dB) en cada espacio de aire y la

luz vuelve reflejada a la fibra. Mientras que los conectores con espacio de aire

normalmente tenan prdidas de 0.5 dB o ms y una reflexin de -20 dB, los

conectores PC tienen menos prdidas, de 0.3 dB y una reflexin menor, de -30 a -

40 dB. Los conectores PC deben ser pulidos en una superficie plana con una

almohadilla suave para permitir un pulido convexo.

Poco despus se determin que al pulir las frulas de una forma convexa

produca una mejor conexin. La frula convexa garantizaba que las fibras del

ncleo estuviesen en contacto. Las prdidas eran de menos de 0.3dB y la

reflectancia de -40 dB o incluso mejor.

La solucin definitiva para los sistemas monomodo extremadamente sensibles a

las reflexiones, como la televisin por cable (CATV) o las redes de

telecomunicaciones con una tasa de bits alta, fue la de realizar ngulos de 8

grados en el extremo de la frula para crear lo que denominamos un conector

APC o conector PC angulado. Luego, cualquier luz reflejada est en un ngulo

que se absorbe en el revestimiento (cladding) de la fibra, lo que resulta en una

reflectancia menor a -60 dB