Curso de Fibra Optica - Final_Rev

Internal Only▲

CONTENIDO  Teoría De fibra óptica.  Uso del OTDR  Revisión de la instalación

 Protocolo de aceptación

FIBRA OPTICA ¿Que es la Fibra Óptica?

Características Principales de la FO

1

Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran Distancia.

2

Velocidades superiores a las de radio y superiores a las de cable convencional.

3

Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas.

4

Posee mayor resistencia a los extremos ambientales.

Internal Only▲

CONCEPTOS BÁSICOS

Internal Only▲

Rayleigh y Fresnel

Esparcimiento de Rayleigh

Debido a que el material en la fibra no es homogéneo y al estar sus partículas esparcidas aleatoriamente la luz tiende a dispersarse en todas direcciones

Reflexión de Fresnel

Esta reflexión es debida a la luz reflejada en los límites de dos materiales ópticos de transmisión Ocurre cuando hay un cambio en el índice de refracción de la fibra

CARACTERÍSTICAS DE LA FO PARA LA TRANSMISIÓN ATENUACIÓN (PÉRDIDAS) • Atenuación Intrínseca • Atenuación Extrínseca DISPERSIÓN • Dispersión Cromática (CD) • Dispersión por Modo de Polarización (PMD)

EFECTOS NO-LINEALES • • • • •

Scattering estimulado de Brillouin (SBS) ; Scattering estimulado de Raman (SRS) Mezcla de cuarta onda (FWM) Modulación de Auto-Fase (SPM) Modulación de Fase Cruzada (CPM) 5

Internal Only▲

ATENUACIÓN

Internal Only▲

¿Qué es la Atenuación ? La perdida de potencia a través del medio y es expresada en decibelios con un valor positivo en DB. Es la disminución de potencia de la señal óptica.

Características Principales

1

2

La atenuación de la fibra se expresa en dB/Km. Este valor significa la perdida de luz en un Km. Es el factor fundamental que limita el rendimiento de los sistemas de comunicación por fibra

6

ATENUACIÓN

Internal Only▲

Que Causa la Atenuación

Atenuacion

Intrínseca

Difusión

Absorción

Extrínseca

Macro Doblado

Micro Doblado

7

ATENUACIÓN INTRÍNSECA

Internal Only▲

Es una pérdida inherente a la Fibra

La absorción representa entre el 10 y 15 % de la atenuación de la fibra.

Se conoce como Difusión de Rayleigh y representa cerca del 96% de la atenuación de una fibra óptica. 8

ATENUACIÓN INTRÍNSECA Y CURVA DE ATENUACIÓN

Internal Only▲

Espectro de una curva de atenuación de una fibra Valores típicos

Atenuación lineal de la fibra

Fibra multimodo 62,5/125µ @ 850nm

-2,8 a 3,5 dB/km

Fibra multimodo 62,5/125µ @ 1300nm

Fibra monomodo @ 1310 Fibra monomodo @ 1550 Fibra monomodo @ 1625

-0,7 a 1 dB/km

-0,35 dB/km

-0,25 dB/km

-0,25 dB/km

ATENUACIÓN INTRÍNSECA Y DISTANCIAS

Internal Only▲

Distancias máximas alcanzadas

La fibras MM Para corto alcance

La fibras SM Para largo alcance 10

ATENUACIÓN EXTRÍNSECA

Internal Only▲

Es una perdida producida por curvatura de la fibra

Macrocurvatura

Microcurvatura

11

PRINCIPIOS DE UN OTDR

Internal Only▲

¿Que es un OTDR? El OTDR mide los cambios producidos en la impedancia de un cable y se utiliza para obtener la representación visual de la atenuación de un enlace de fibra óptica a lo largo de toda su longitud.

(Reflectómetro óptico en el dominio del tiempo). El OTDR depende de dos tipos de fenómenos ópticos: Retroesparcimiento de Rayleigh y reflexiones de Fresnel. El retroesparcimiento de Rayleigh es intrínseco al material de la fibra en sí y se presenta a lo largo dela longitud entera de la fibra. Las reflexiones de Fresnel son eventos puntuales y ocurren solo donde la fibra se pone en contacto con el aire u otro medio. 12

ESPECIFICACIONES DE UN OTDR

Internal Only▲

Rango dinámico Determina la perdida óptica total que puede analizar el OTDR, es decir, la longitud total del enlace de fibra que puede medir la unidad. Mientras más alto sea el rango dinámico, mayor será la distancia que puede analizar el OTDR.

13

ESPECIFICACIONES DE UN OTDR

Internal Only▲

Zona muerta. ¿Por qué aparece?

Cuando una fuerte reflexión óptica alcanza a el fotodiodo este satura durante un periodo de tiempo específico, hasta recuperarse y poder volver a medir una vez más la retrodispersión de forma precisa. Se denomina zona muerta a el largo de la fibra que no es completamente caracterizado durante el tiempo de recuperación.

Este efecto es similar a cuando se conduce un coche por la noche, y las luces de otro coche te deslumbran momentáneamente. 14

USANDO UN OTDR

Internal Only▲

USANDO UN OTDR Se puede definir en sentido amplio el uso de un OTDR como el proceso de dos pasos: Adquisición: es donde la unidad obtiene los datos y muestra los resultados numérica y gráficamente Medición: es donde el operador analiza los datos y hace una decisión basada en los resultados para almacenarlos, imprimirlos, o pasar a la siguiente adquisición de fibra Adquisición: Existen tres maneras de configurar de un OTDR

 Automática (Usuarios sin Experiencia)  Semi- Automática (Usuarios con Experiencia Intermedia  Manual (Usuarios Expertos)

15

USANDO UN OTDR

Internal Only▲

USANDO UN OTDR

16

USANDO UN OTDR

Internal Only▲

Nivel de inyección

La falta de limpieza del conector del OTDR provoca una degradación de la calidad lo cual conducirá a mediciones erróneas.

Longitud de onda en un OTDR:  La fibra óptica exhibe diferentes características de pérdidas a diferentes longitudes de onda.  Los valores de pérdida de las fusiones son diferentes con la longitud de onda  La fibra debe ser comprobada con la misma longitud de onda a la que será usada para la transmisión  850 nm y/o 1300 nm para sistemas multimodo, y 1310 nm y/o 1550 nm para sistemas monomodo.

17

USANDO UN OTDR

Internal Only▲

Ancho del pulso

La duración del ancho del pulso del OTDR controla la cantidad de luz que será inyectada dentro de la fibra. Cuanto más grande sea el ancho del pulso significará que mayor energía luminosa será inyectada.

18

USANDO UN OTDR

Internal Only▲

La recomendación enviada por el fabricante de los equipos de medición OTDR la compañía canadiense EXFO, recomendó utilizar los parámetros que pueden apreciar en la siguiente tabla: Tabla de Mediciones para Fibra Ópticas Instaladas

Distancia a Medir

Ancho del Pulso

tiempo

Menos que 1.5 km

5 ns

30 s

1.5 a 5 km

10 ns

30 s

5 a 10 km

10 ns

45 s

10 a 20 km

30 ns

45 s

20 a 40 km

100 ns

60 s

40 a 80 km

275 ns

90 s

80 a 120 km

1 us

90 s

120 a 160 km

2.5 us

120 s

De 161 Km. en adelante

Se divide en dos tramos para realizar la medición 19

USANDO UN OTDR

Internal Only▲

Caso Practico (Enlace Prebo – Guaparo)

Grafica N°1 Bidireccional enlace Prebo – Guaparo, hilo N° 24 Pulso 1µ. 20

USANDO UN OTDR

Internal Only▲

Caso Practico (Enlace Prebo – Guaparo)

Grafica N°2 Bidireccional enlace Prebo – Guaparo, hilo N° 24 Pulso 30ns. 21

USANDO UN OTDR

Internal Only▲

Ancho del pulso

Recordar  Los pulsos largos se usan para medir largas distancias.  Con un pulso erróneo podemos encontrarnos con los siguientes problemas:

Medidas falsas y anomalías: En ocasiones, pueden obtenerse resultados inesperados y eventos en la traza retro esparcida como por ejemplo los fantasmas. Los Fantasmas son falsas reflexiones Fresnel. Principalmente se debe a los siguientes factores:

•Evento reflexivo fuerte en la fibra, causando una gran cantidad de luz reflejada que se envía devuelta hacia el OTDR. •Rango de configuración incorrecto durante la adquisición

22

MEDICIONES CON OTDR

Internal Only▲

Reflectancia

Se define como la relación entre la potencia reflejada por el elemento y la potencia incidente. Se expresa en decibelios (- dB). El valor se nominal utilizado es -28. Es importante recordar que si el índice de reflectancia es elevado, al momento de conectar esta fibra al puerto Tx de un equipo de transmisión podemos “dañar” dicho puerto. 23

MEDICIONES CON OTDR

Internal Only▲

Eventos en la FO

En general, hay dos tipos de eventos: reflexivo y no reflexivo

Los eventos reflexivos: Existe cuando hay una discontinuidad en la fibra. Esto produce un cambio abrupto en el índice de refracción y son causados o por roturas, uniones de conectores, fusiones mecánicas o el final de fibra sin determinar. Los eventos no reflexivos: Ocurren donde no hay discontinuidades en la fibra y generalmente se producen por empalmes por fusión o pérdidas por curvatura.

24

MEDICIONES CON OTDR

Internal Only▲

Eventos que causan reflexión

25

MEDICIONES CON OTDR

Internal Only▲

Eventos en la FO

Reflexión por Inserción

Ruptura de Fibra Óptica

Perdida por Empalme

Fisura en una Fibra Óptica

26

FIBRA OPTICA Anillo 1

Internal Only▲

Internal Only▲

Red de Transporte de Banda Ancha (RTBA) S/E

S/E OPGW Pórtico

Arreglo de Torres

OPGW Pórtico

Dieléctrico Dieléctrico

Shelter

Dieléctrico

Sala HF

Shelter

Dieléctrico

Sala HF

Internal Only▲

Red de Transporte de Banda Ancha (RTBA) Cable OPGW

Fibras Ópticas

Internal Only▲

Red de Transporte de Banda Ancha (RTBA)  Cable Dieléctrico

FIBRA EN SUB-ESTACIONES

Internal Only▲

Acometidas en Subestaciones Por Bancada

Bancada Interna Bancada Externa 31

FIBRA EN SUB-ESTACIONES

Internal Only▲

Acometidas en Subestaciones Por Bancada

Bancada Externa 32

INSTALACIÓN DE ODF

Internal Only▲

Anclaje del Rack y instalación de subrack

33

PREPARACIÓN DE FO EN BANDEJAS (ODF)

34

Internal Only▲

PREPARACIÓN DE FO EN BANDEJAS (ODF)

35

Internal Only▲

EMPALMES DE LÍNEAS

Internal Only▲

¿Cómo se realizan los empalmes por fusión? Son empalmes permanente que se realizan con maquinas empalmadoras automáticas.

Con la empalmadora de fusión se realizan empalmes con perdidas menores que 0.01 dB

EMPALMES DE LÍNEAS Herramientas para preparar la FO

Internal Only▲

EMPALMES DE LÍNEAS

Internal Only▲

¿Cómo se realizan los empalmes por fusión? Proceso de empalme: 1

Se cargan las fibras sin recubrimiento, y cortadas a 90°

3

Se alinean los núcleos Se fusionan con un arco producidos por dos electrodos

4

Se verifica la atenuación En este caso: 0.01 dB.

2

38

ARREGLO DE BANDEJA ODF

Internal Only▲

39

CAJAS DE EMPALMES

Internal Only▲

Para proteger del entorno a los empalmes, se utilizan cajas de empalme que pueden ser montadas en interiores o exteriores

Los empalmes son delicados, por lo que su primera protección se hará con manguitos termocontraíbles (sleeves), los cuales poseen un nervio metálico.

40

CAJAS DE EMPALMES

Internal Only▲

41

RESERVA DE LA FO

Internal Only▲

42

RESERVA DE LA FO

Internal Only▲

Reserva en tanquillas

43

PROTOCOLOS DE ACEPTACION

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

44

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

45

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

46

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

47

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

48

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

49

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

50

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

51

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

52

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

53

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

54

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

55

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

56

Internal Only▲

PROTOCOLOS DE CABLES DE FIBRA ÓPTICA

57

Internal Only▲

Only▲ ERRORES MAS COMUNES AL MOMENTO DE PREPARAR LA FO EN BANDEJASInternal (ODF)

58

)

Internal Only▲

59