Source: https://www.scribd.com/document/57378944/Principios-de-Un-OTDR-v01
Timestamp: 2018-04-26 23:58:08+00:00

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PRINCIPIOS DE UN OTDR................................................................................................................................... 3 1.1 EL FENÓMENO DE LA FIBRA ................................................................................................................................. 3 1.1.1 Esparcimiento de Rayleigh ......................................................................................................................... 4 1.1.2 Reflexión Fresnel........................................................................................................................................ 6 1.2 DIAGRAMA DE BLOQUE DE UN OTDR ................................................................................................................. 6 1.2.1 Diodos Laser .............................................................................................................................................. 7 1.2.2 Generador de pulso con diodo laser........................................................................................................... 7 1.2.3 Fotodiodo ................................................................................................................................................... 8 1.2.4 Base de tiempo y unidad de control............................................................................................................ 9 1.3 ESPECIFICACIONES OTDR................................................................................................................................. 10 1.3.1 Rango Dinámico ....................................................................................................................................... 10 1.3.2 Zona muerta. ¿Por qué aparece? ............................................................................................................. 12 1.3.3 Resolución ................................................................................................................................................ 15 1.3.4 Precisión................................................................................................................................................... 16 1.3.5 Longitud de onda ...................................................................................................................................... 17 USANDO UN OTDR ................................................................................................................................................... 18 1.4 ADQUISICIÓN .................................................................................................................................................... 18 1.4.1 Nivel de inyección..................................................................................................................................... 19 1.4.2 Longitud de onda de un OTDR................................................................................................................. 19 1.4.3 Ancho del pulso ........................................................................................................................................ 20 1.4.4 Rango........................................................................................................................................................ 22 1.4.5 Promediado .............................................................................................................................................. 22 1.4.6 Smoothing ................................................................................................................................................. 23 1.4.7 Parámetros de la fibra.............................................................................................................................. 24 1.5 MEDIDAS ........................................................................................................................................................... 25 1.5.1 Pendiente o pérdida de sección de fibra................................................................................................... 28 1.5.2 Pérdida de evento ..................................................................................................................................... 28 1.5.3 Reflectancia y pérdida de retorno óptica ................................................................................................. 30 1.6 MEDIDAS FALSAS Y ANOMALÍAS ....................................................................................................................... 32 1.6.1 Fantasmas................................................................................................................................................. 32 1.6.2 “Ganancia “ de fusión ............................................................................................................................. 34 1.7 OBTENIENDO EL MÁXIMO DE NUESTRO OTDR.................................................................................................. 40 1.7.1 Usando cables de lanzamiento ................................................................................................................. 40 1.7.2 Verificando continuidad al final de la fibra ............................................................................................. 41 1.7.3 Localización de fallos ............................................................................................................................... 42 1.7.4 Indice de refracción efectivo .................................................................................................................... 43
Un OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) es un medidor de fibra optica que caracteriza fibras y redes ópticas. El objetivo de este instrumento es detectar, localizar y medir eventos en cualquier lugar de un enlace de fibra. Uno de los principales beneficios del OTDR es que puede completamente testear una fibra solo desde un final, como si operase como un sistema radar dimensional. El OTDR es similar a radar de precisión puesto que su resolución puede estar entre 6cm y 40 mts. La técnica del OTDR produce información puntual con respecto a pérdidas localizadas y eventos reflectivos, por eso proporciona un registro gráfico y permanente el cual puede usarse como línea de actuación.
La habilidad del OTDR para caracterizar un fibra se basa en detectar pequeñas señales que vienen de vuelta al OTDR en respuesta a una inyección de una señal mayor, como “un radar”. En este respecto, el OTDR depende de dos tipos de fenómenos ópticos: Retroesparcimiento (backscattering) de Rayleigh y reflexiones de Fresnel. La principal diferencia entre estos dos fenómenos es: • El retroesparcimiento de Rayleigh es intrínseco al material de la fibra en sí y se presenta a lo largo de la longitud entera de la fibra. Si éste es uniforme a lo largo de la longitud de la fibra, entonces las discontinuidades de retroesparcimiento pueden usarse para identificar anomalías en la transmisión a lo largo de la longitud de la misma. • Por otro lado, las reflexiones de Fresnel son eventos puntuales y ocurren solo donde la fibra se pone en contacto con el aire u otro medio, tal como en conexiones o empalmes mecánicos o uniones.
Cuando se envía un pulso de luz por una fibra, algunos de los fotones de luz se esparcen en direcciones aleatorias desde partículas miscroscópicas. Este efecto, referido en inglés como “Rayleigh scattering”, proporciona información temporal y de amplitud a lo largo de la longitud del cable. Parte de la luz es esparcida hacia atrás en la dirección opuesta del pulso y se denomina señal retroesparcida (backscattered).
La pérdida de esparcimiento es el principal mecanismo de operación de fibras en las tres ventanas (850/1310/1550 nm). Típicamente, una fibra monomodo que transmite luz a 1550 nm con un coeficiente de esparcimiento (αs) de 0.20 db/Km, perderá el 5 % de la potencia transmitida sobre una sección de fibra de 1km. El factor de retroesparcimiento (S) describe la relación entre la potencia retroesparcida y la potencia esparcida. S es típicamente proporcional al cuadrado de la apertura numérica. Dependiendo del coeficiente de esparcimiento de la fibra (αs) y el factor de retroesparcimiento (S), el coeficiente de retroesparcimiento (K) es el porcentaje de la potencia retroesparcida y la energía introducida dentro de la fibra. El valor del logarítmo del coeficiente de retroesparcimiento, normalizado a una duración de pulso de 1 ns, viene dado por: Kns (dB)= 10 log K(s-1) – 90 dB Cuando Kns = -80 dB, esto significa que para un pulso de duración 1 ns, la potencia retroesparcida está - 80 dB por debajo de la potencia de pico del pulso incidente. Notar que –80 dB a 1 ns es equivalente a –50 dB a 1µs, esto es:
5 . El retroesparcimiento depende de la potencia introducida Po(Watt). K .la distancia d (metros) y la atenuación de la fibra (α) en dB/km: Backscattering = Po . ∆t . y usa esta medida para medir pequeñas variaciones en las características de la fibra en cualquier punto a lo largo de su longitud. Mientras que el fenómeno Rayleigh es bastante uniforme durante todo el recorrido de cualquier fibra dada. el ancho del pulso usado ∆t (segundos). Un OTDR puede medir los niveles de retro-esparcimiento con mucha precisión.d/5 Parámetros OTDR Una mayor concentración de partículas dopantes en una fibra también creará mas esparcimiento y además mayores niveles de atenuación por kilómetro. la magnitud del esparcimiento Rayleigh varía significativamente a diferentes longitudes de onda como se muestra en el siguiente diagrama y con diferentes fabricantes de fibras. el coeficiente de retroesparcimiento K(s-1) . 10 -α.Departamento Técnico Principios de un OTDR K µs (dB)= Kns (dB)+ 30 dB El efecto de esparcimiento de Rayleigh es como cuando se emite un flash de luz en una niebla por la noche: el rayo de luz se vuelve difuso – o esparcido – por las partículas de humedad. Una niebla espesa esparcirá mas la luz porque hay más partículas que la obstruyen.
2 Reflexión Fresnel Esta reflexión es debida a la luz reflejada en los límites de dos materiales opticos de transmisión. Los conectores pueden reducir la reflexión Fresnel usando gel igualador de índice. 6 . el final de una fibra sin terminar. El gel actúa como un material que iguala indices de refracción minimizando la diferencia de índice vidrio/aire. La luz reflejada por la superficie límite entre una fibra y el aire tiene un valor teórico de –14 dB. o en una rotura.1. 1. Esto significa que el detector OTDR debe ser capaz de procesar señales las cuales pueden variar enormemente en potencia. La energía luminosa que retorna se separa de la señal inyectada usando un acoplador y se lleva a un fotodiodo. muestreada y entonces se muestra en una pantalla. La magnitud de la reflexión de Fresnel depende de la potencia incidente y de la diferencia relativa entre los dos indices de refracción. La cantidad de luz reflejada depende de la uniformidad de la superficie límite (pulido) y de la diferencia de índice. La señal óptica es convertida a un valor eléctrico. Este valor puede ser 400 veces mas potente que el nivel de retro-esparcimiento. Este límite se da en las uniones (conector o unión mecánica).2 Diagrama de bloque de un OTDR El OTDR inyecta energía en forma de luz dentro de la fibra a través de un diodo laser y un generador de pulsos.Departamento Técnico Principios de un OTDR 1. amplificada. donde cada uno tiene diferentes índices de refracción.
7 .2.Departamento Técnico Principios de un OTDR 1.2. Algunas veces también se usan diodos laser a 1625 nm. particularmente en sistema de monitorización remota las cuales transportan tráfico en servicio. y 1310 nm. Las longitudes de onda actuales para el OTDR son 850 nm. 1300 nm para multimodo. El propósito de usar 1625 nm es evitar la interferencia con el tráfico a 1310 nm y 1550 nm. Estos pulsos pueden tener un ancho del orden de 2 ns hasta los 20 ns y una repetición de algunos Khz.2 Generador de pulso con diodo laser El generador de pulsos controla el diodo láser el cual envía potentes pulsos de luz (desde 10 mW a 1 W) dentro de la fibra. 1550 nm para monomodo. 1.1 Diodos Laser Los diodos laser se seleccionan de acuerdo a la longitud de onda del test.
Si el usuario entra un índice de refracción incorrecto o no exacto. Esto causa algunos problemas cuando se analizan los resultados de un OTDR (ver “Zona Muerta”). El índice de refracción entrado por el usuario es inversamente proporcional a la velocidad de propagación de la luz dentro de la fibra.Departamento Técnico Principios de un OTDR La duración del pulso (pulse width) puede seleccionarse por el operador para diferentes condiciones de medida. 1. las distancias resultantes mostradas por el OTDR puedan ser erróneas. Así pues.0001% de lo que se envia por el diodo laser. antes de que otro pulso se envíe. La luz pasa a través del acoplador/divisor y se inyecta a la fibra bajo test. El OTDR usa este dato para convertir tiempo en distancia en el display del OTDR y divide este valor por dos para tener en cuenta tanto el trayecto de ida como de vuelta.3 Fotodiodo Los fotodiodos de los OTDR se diseñan especialmente para medir los niveles extremadamente bajos de la luz retroresparcida. de ahí la palabra “dominio del tiempo”(time domain). El nivel de potencia de la señal retroesparcida y la señal reflejada se muestrea en el tiempo. El rango de repetición de los pulsos se limita al promedio al cual el retorno del pulso se completa. los diodos deben ser capaces de detectar la potencia relativamente alta de los pulsos reflejados de luz.2. El OTDR mide la diferencia de tiempo entre el pulso de salida y los pulsos retroesparcidos entrantes. al 0. 8 . Como se estableció previamente. Cada muestra de medida se llama “punto de adquisición” y estos puntos pueden ser trazados en una escala de amplitud con respecto al tiempo relativo del pulso lanzado. se convierte la información en el dominio del tiempo al de la distancia basándose en el índice de refracción de la fibra introducido por el usuario.
2. Se realizan múltiples pasadas para mejorar la relación señal / ruido de la traza resultante. 9 . los almacena como un registro en función del tiempo y entonces muestra la traza resultante en la pantalla del OTDR. Toma todos los puntos de adquisición. mediante la adquisición de muchos puntos de datos a una distancia dada y promediándolos. y traza numerosos puntos de adquisición los cuales representan la “firma” de retroesparcimiento de las fibras bajo test. Un OTDR puede adquirir hasta 32.000 puntos y disparar miles de pulsos. el ruido tenderá fuera de promedio hacia cero. la linealidad y el rango dinámico del fotodiodo y su circuitería de amplificación son cuidadosamente seleccionados y diseñados para ser compatible con los anchos de pulso usados y los niveles retroesparcidos desde la fibra. y los datos que permanecen representarán mas exáctamente los niveles de reflexión y retroesparcimiento en ese punto. La base de tiempo controla el ancho del pulso. la sensibilidad.4 Base de tiempo y unidad de control La unidad de control es el cerebro del OTDR.Departamento Técnico Principios de un OTDR El ancho de banda. el espaciado entre los subsecuentes pulsos y el muestreo de la señal. 1. por lo que el procesador del OTDR debe ser muy potente para proporcionar un procesamiento rápido al usuario. realiza el promediado. La pantalla muestra una escala vertical en Db y una horizontal en Km. Puesto que el ruido es aleatorio.
Se dan otras definiciones de los rangos dinámicos por diferentes fabricantes.Departamento Técnico Principios de un OTDR 1. Este valor del rango dinámico fue también recomendado por Bellcore. puesto que determina la máxima longitud observable de una fibra y por tanto la idoneidad de un OTDR para analizar una red en particular.3.1 Especificaciones OTDR Rango Dinámico El rango dinámico es una de las características mas importantes de un OTDR. Este rango dinámico es relativamente difícil de determinar ya que no hay un método estandar de cálculo que usen todos los fabricantes. incluso con una detección mejor. mayor será la relación señal /ruido y la traza será mejor.3 1. • El nivel superior de ruido se define como el límite superior de un rango que contiene al menos el 98% de todos los puntos de datos del ruido. lo cual hace muy difícil los valores de comparación: 10 . Definiciones del rango dinámico Un método de determinar el rango dinámico (aprobado y avalado por el IEC 61746) es tomar la diferencia entre el punto extrapolado de la traza de retroesparcimiento próxima al final de la fibra (tomada en la intersección entre la traza extrapolada y el eje de potencia) y el nivel superior del ruido de fondo hacia ó después del final de la fibra. • • • El nivel se expresa en decibelios (dB) Esta medida se realiza dentro de un periodo de 3 minutos para el promediado. Cuanto mas alto sea dicho rango.
1 dB hasta 21.1 dB en la traza.Departamento Técnico Principios de un OTDR • RMS. o una rotura de fibra.1 y la definición SNR=1 RMS es aproximadamente 6. un evento puede ser un empalme reflexivo de 0. El valor del rango dinámico.3 dB mas que el pico del nivel de ruido. Esto significa que un OTDR que tiene un rango dinámico de 28 dB (SNR=1) puede medir un evento de la fibra desde 0.6 dB. algunas veces con un mínimo de 0. Puedes comparar este valor a la definición IEC 61746 mediante la resta de 1. 11 .3 dB mas alto que el pico más alto del nivel de ruido. para cada definición puede también darse de acuerdo a diferentes condiciones: • Valor típico: esto representa el promedio o valor medio del rango dinámico del OTDRs los cuales salen de producción.1 dB .5 dB.5 dB (> 40 dB). Esta definición del rango dinámico da una idea del límite al cual el OTDR puede medir cuando el nivel de ruido es 0. Este valor es aproximadamente 12 dB mas alto que el valor IEC. El evento puede ser reflexivo o no-reflexivo.3 dB: El rango dinámico es la diferencia entre la interfaz primera (front-end) de la traza retroesparcida y 0. • Nivel de pico mas 0. • Rango de medida Bellcore: Se define como la máxima atenuación que puede situarse entre el OTDR y un evento para el cual el instrumento será todavía capaz de medir el evento dentro de unos límites precisos.56 dB del rango dinámico RMS si el ruido es gausiano. • 4% Fresnel: Esto es más un parámetro ecométrico que reflectométrico. El RMS (Valor cuadratico medio) también nombrado rango dinámico SNR=1 es la diferencia entre el punto extrapolado de la traza extrapolado próxima a la fibra ( tomada en la intersección entre la traza extrapolada y el eje de potencia) y el nivel de ruido RMS. Se define como el rango máximo garantizado sobre el cual el final más alejado de la fibra es detectado. Por ejemplo. Representa la habilidad del instrumento para percibir el pico de una reflexión Fresnel para la cual la base no puede ser percibida. • Detección de final: El rango dinámico de la detección de final es la diferencia en un sentido entre el máximo de una reflexión Fresnel del 4% al comienzo de la fibra y el nivel de ruido RMS.Un incremento de alrededor de 2 dB es normalmente mostrado en comparación con el valor específico. • N=0. La diferencia entre N=0.
Cuando hay una fuerte reflexión. Este efecto es similar a cuando se conduce un coche por la noche. el rango dinámico decrece normalmente en 1 dB. 1. Atenuación de la zona muerta La atenuación de la zona muerta (definida en IEC 61746) para una evento reflexivo a de atenuación es la región después del evento donde la traza mostrada se desvia de la traza de retroesparcimiento sin 12 .2 Zona muerta. y las luces de otro coche te deslumbran momentaneamente. no detectará la señal retoesparcida correctamente. entonces la potencia recibida por el fotodiodo puede mas de 4000 veces mas alta que la potencia retroesparcida y puede saturar el fotodiodo.3. El fotodiodo requiere un tiempo para recuperarse de la condición de saturación. El componente el cual recibe esos valores es el fotodiodo. durante este tiempo. Mide señales retroesparcidas las cuales son mucho mas pequeñas que la señal enviada a la fibra. Se diseña para recibir un rango de nivel dado. • Sobre un rango de temperatura o temperatura ambiente: A la temperatura más alta y baja.Departamento Técnico Principios de un OTDR • Valor específico: este es el rango dinámico mínimo especificado por el fabricante para sus OTDR. ¿Por qué aparece? El OTDR se diseña para detectar todo el nivel de retroesparcimiento a lo largo del enlace de fibra. La longitud de la fibra la cual no es completamente caracterizada durante el periodo de recuperaci´n se denomina “zona muerta”.
5 dB o 0. Normalmente indica la mínima distancia después de un evento donde la traza de retroesparcimiento puede medirse. la conexión entre el OTDR era altamente reflectiva. la refletancia.1 dB y da diferentes localizaciones. La zona muerta especificada en la literatura es generalmente medida con los anchos de pulsos más cortos. En general. La atenuación de la zona muerta depende del ancho del pulso. el ancho del pulso en sí es el fctor dominante.esto y otros factores a menudo provocaba que la zona muerta vista en la interfaz primera del OTDR fuera mas grande que la zona muerta muerta resultante de una reflection en la red. el tiempo de recuperación de un fotodiodo es el factor determinante de la atenuación de la zona muerta y puede ser 5 o 6 veces mas grande que el ancho del pulso en sí. Actualmente. la pérdida.Departamento Técnico Principios de un OTDR interferencias por mas de un valor vertical dado (normalmente 0. Bellcore especifica una reflectancia de –30 dB. una pérdida de 0. Historicamente. en efecto. la interfaz primera (front end) de la zona muerta y la zona muerta de “red”. cuanto más alta sea la potencia reflejada hacia el OTDR. la conexión OTDR ha sido diseñada para tener una reflectancia muy baja y hay poca diferencia entre la zona muerta de la interfaz primera y la zona muerta de red. el nivel de potencia mostrado y la localización. Con anchuras de pulsos cortas. mas grande es la zona muerta. igual al ancho del pulso en sí mismo. 13 .1 dB). Con anchos de pulsos largos. y la atenuación de la zona muerta es. Bellcore especifica objetivos para dos zonas muertas de atenuación.
el efecto puede minimizarse usando un cable de lanzamiento. • Para un evento reflexivo. pero la pérdida separa de cada uno de los eventos no puede medirse.Departamento Técnico Principios de un OTDR Si la atenuación de la zona muerta de la interfaz primera del OTDR que se usa es grande. • Para un evento no-reflexivo. Los efectos de la zona muerta de la interfaz primera pueden también minimizarse usando una fibra de lanzamiento antes de la fibra bajo test. La distancia a cada evento puede ser medida. la zona muerta del evento puede describirse coma la distancia entre los puntos donde los niveles al inicio y fin en un empalme o a un valor dado (<1 dB) están dentro de ± 1dB de su valor inicial y final (esta no es la definición). Zona muerta de un evento Es la mínima distancia en la traza. la definición de la zona muerta de un evento es la distancia entre los dos puntos opuestos que están 1. donde dos eventos separados pueden todavía ser distinguidos. Este parámetro normalmente da una indicación de la distancia mínima para así poder distinguir entre eventos reflectivos que ocurren muy próximos. 14 .5 dB por debajo del pico no saturado. Las zona muerta de evento pueden reducirse usando anchos de pulso pequeños.
Un valor típico para un OTDR de alta resolución sería 1 cm de resolución de muestreo.3. Resolución de distancia La resolución de distancia es muy similar a la resolución de muestreo. 15 . Este valor esta generalmente alrededor de 0.g. Esta resolución de puntos de datos puede descender hasta centímetros dependiendo del ancho del pulso y el rango. mejor será la resolución de muestreo. Resolución de muestreo La resolución de muestreo (o puntos de datos) es la mínima distancia entre dos puntos de adquisición.3 Resolución Hay cuatro parámetros de resolución principales: pantalla (cursor). donde una línea se ha dibujado.001 dB) • La resolución de cursor es la mínima distancia o atenuación entre dos puntos mostrados. muestreo (distancia) y distancia. Para dos niveles de potencia cercanos. Resolución de pantalla Las resoluciones de pantalla se definen como: • La resolución de presentación es la resolución mínima del valor mostraod (e.Departamento Técnico Principios de un OTDR 1.01 dB.031 dB tendrá una resolución de 0.01 dB. cuantos mas puntos pueda adquirir y procesar un OTDR. Un valor típico puede ser 6 cm o 0. una atenuación de 0. Resolución de pérdida La resoulción de pérdida viene gobernada por la resolución del circuito de adquisición. En general. El número de puntos que un OTDR puede adquirir es por tanto una importante parámetro de representación. perdida (nivel). especifica la mínima diferencia de pérdida que puede medirse.
La resolución de distancia es entonces como la resolución de muestreo. una función de la anchura del pulso y del rango.3. a través del rango completo. Si un OTDR no es lineal .05 dB/dB. Esta especificación no debe ser confundida con la exactitud en la distancia que se discute posteriormente. La mayoría de los OTDR tienen una precisión de atenuación de 0. Precisión de distancia La precisión en la medida de distancia depende de los siguientes parámetros: • Indice de grupo: mientras que el índice de refracción se refiere a un único rayo dentro de uan fibra.entonces si se miden fibras largas. Linealidad (Precisión de la atenuación) La linealidad del circuito de adquisición determina cuan cercano un nivel optico se corresponde con un nivel eléctrico. • Error de distancia en el origen. 1. Un valor típico para el Wavetek 5100 mini-OTDR es: ±5 x 10-5x distancia ± 1m ± resolución de muestreo ± incertidumbre del índice de grupo.Departamento Técnico Principios de un OTDR La habilidad del OTDR para localizar un evento viene afectdad por el resolución de muestreo. La precisión de las medidas de distancia de un OTDR depende de la exactitud del índice de grupo. el índice de grupo se refiere a la velocidad de propagación de todos los pulsos de luz en la fibra. • Error de la base de tiempos: Esto es debido a la inexactitud del oscilador. Algunos OTDR pueden bajar hasta 0. 16 .4 Precisión La precisión de una medida es la capacidad de la medida para ser comparada con una valor de referencia. Paque tener una idea del error de distancia . hay que multiplicar esta incertidumbre por la distancia medida. el cual puede variar desde 10-4 a 10-5.02 dB/dB. los valores de pérdidas de sección cambiarán significativamente. entonces solo puede localizarse el final de una fibra dentro de ± 1 metro. Si solo se muestrean puntos de adquisición cada metro.
pero puede ser ± 10 nm. 1310 o 1550 nm). La corrección es mas relevante en la primera ventana a 850 nm. Este ocurre si se usan dos longitudes de onda monomodo para transmisión. y 1310 nm y 1550 nm para monomodo. El ancho espectral estandar es ±30 nm. 1300 nm para multimodo. La longitud de onda se especifica normalmente con una longitud de onda central y un ancho espectral dado.5 Longitud de onda Los OTDR miden de acuerdo a una longitud de onda. 17 . y cualquier medida debería ser corregida a la longitud de onda de transmisión o a la longitud central ( 850. Algunos OTDR muestran las longitudes de onda usadas para la medida. Las principales longitudes de onda son 850 nm.Departamento Técnico Principios de un OTDR 1. La atenuación de fibras opticas varía con la longitud de onda. Una cuarta longitud de onda esta ahora apareciendo para monitorizar sistemas en servicio: 1625 nm.3.
Primeramente. Medida donde el operador analiza los datos y hace una decisión basada en los resultados para almacenarlos. una vez que se seleccionana los parámetros de adquisición. imprimirlos. el índice de refracción si no se ha introducido). cuando se testean cables multimodo. como el Wavetek MTS 5100. monomodo o multimodo. Se puede definir en sentido amplio el uso de un OTDR como el proceso de dos pasos: • • Adquisición donde la unidad adquiere datos y muestra los resultados numérica y gráficamente.4 Adquisición La mayoría de los modernos OTDR automáticamente seleccionan los parámetros de optima adquisición para una fibra en particular mediante el envio de pulsos de salida en un proceso conocido como “autoconfiguración”. corto o largo alcance. el usuario selecciona la longitud de onda (o longitudes) de test. Típicamente. Usando esta caracteristica. es importante seleccionar un OTDR que tenga las apropiadas especificaciones para la tarea en manos.Departamento Técnico Principios de un OTDR USANDO UN OTDR El OTDR es muy versátil y tiene muchas aplicaciones. puede configurarse flexiblemente para realizar test sobre casi cualquier clase de red de fibra optica. analizaría los resultados brevemente y cambiaría uno o mas parámetros de adquisición para optimizar la configuración para los propósitos de su test. o pasar a la siguiente adquisición de fibra. el tiempo de adquisición (o promediado). • Un usuario con mas experiencia permitiría a la unidad autoconfigurarse. Hay tres principales aproximaciones a la configuración de un OTDR: • Un usuario dejaría simplemente al OTDR autoconfigurarse y aceptar los parámetros de adquisición seleccionados por el OTDR.g. y los parámetros de la fibra (e. • Un usuario experimentado puede escoger no usar la característica de autoconfiguración y entrar los parámetros de adquisición basados en su experiencia y conocimiento del link bajo test. son “fijados” y los mismos parámetros se usan para cada fibra en el cable (esto acelera el 18 . algunos OTDRs. Con las recientes avances en modularidad. 1.
Esto significa 850 nm y/o 1300 nm para sistemas multimodo. 1. A continuación. las trazas tendrán ruido y la precisión de la medida se degradará. 2. Para un rango dinámico dado.2 dB/Km a 1550 nm significa que aproximadamente 1 dB de señal se pierde cada 5 Km. pero mas sensibles a pérdidas incurridas por curvaturas durante la instalación o en el proceso de cableado. Los campos modales más grandes son menos sensibles a desplazamiento lateral durante la fusión. En general. b. El nivel de inyección se define como el nivel de potencia la cual el OTDR inyecta dentro de la fibra bajo test.4. se discuten varios parámetros de adquisición y sus efectos en la traza resultante. lo cual es de ayuda cuando se analizan o comparan fibras).Departamento Técnico Principios de un OTDR proceso de adquisición y proporciona consistencia en los datos. No solo la fibra óptica que exhibe diferentes características de pérdidas a diferentes longitudes de onda. 1550 nm verán distancias mas largas a lo largo de la misma fibra que a 1310 nm debido a la atenuación más baja en la fibra: a. 0. Si el test se realiza sólo a una longitud de onda. Cuanto mas alto sea este nivel.1 Nivel de inyección La degradación de la calidad del conector del panel frontal del OTDR por falta de limpieza conducirá a medidas de mala calidad. Pobres condiciones de conexión que resultan en bajos niveles de inyección son la principal razón para las reducciones en precisión. sino los valores de pérdida de las fusiones también serán diferentes con la longitud de onda. los siguientes parámetros necesitan ser considerados: 1.35 dB/Km a 1310 nm significa que aproximadamente 1 dB de señal se pierde cada 3 km.4. 1.2 Longitud de onda de un OTDR El comportamiento de un sistema óptico está directamente relacionado con la longitud de onda de transmisión. Si el nivel de inyección es bajo. la fibra debe ser comprobada con la misma longitud de onda a la que será usada para la transmisión. 0. 19 . La fibra monomodo tienen el diámetro del campo modal mas grande a 1550 nm que a 1310 nm. y 1310 nm y/o 1550 nm para sistemas monomodo. mas alto será el rango dinámico.
Pulsos cortos inyectan niveles más bajos de luz pero reducen esta zona muerta. 20 . Esto se muestra en el diagrama de debajo.4. • 1310 nm se medirán generalmente las pérdidas en fusiones y conectores más altas que a 1550 nm. Puede también ser nombrado como “macrocurvaturas”.02 dB sobre los valores de 1550 nm para fibra de dispersión desplazada.3 Ancho del pulso La duración del ancho del pulso del OTDR controla la cantidad de luz que será inyectada dentro de la fibra. 1. se tendrá mas luz retroesparcida o reflejada hacia atrás desde la fibra hacia el OTDR. Cuanto más grande sea el ancho del pulso significará que mayor energía luminosa será inyectada. Así pues. Estos resultados provienen de un estudio de Corning sobre 250 fusiones donde los valores a 1310 nm se mostraron típicamente mas altos en 0. Esto se denomina “zona muerta” de un OTDR. Los pulsos largos se usan para ver largas distancias a lo largo de un cable. Estos pulsos también producirán zonas mayores en la forma de onda de la traza del OTDR donde las medidas sean imposibles.Departamento Técnico Principios de un OTDR • 1550 nm es mas sensible a curvaturas en la fibra que a 1310 nm.
Tiempo o ancho del pulso 5 ns 10 ns 100ns 1us 10us 20us Distancia o longitud de fibra 0.5 m 1m 10m 100m 1km 2km 21 . y n el índice de refracción.Departamento Técnico Principios de un OTDR La duración del ancho del pulso se da normalmente en ns pero puede ser estimada en metros de acuerdo a la siguiente fórmula: D= c ×T 2n Donde c representa la velocidad de la luz en el vacio ( 3 x 108 m/s). Como un ejemplo. T la duración del pulso en ns. un pulso de 100 ns podría ser interpretado como un pulso de “10 m”.
2 dB el rango dinámico comparado con una adquisición de 1 minuto. a más distancia el OTDR disparará pulsos a lo largo de la fibra. El promediado es el proceso por el cual cada punto de adquisición es muestreado repetidamente y los resultados promediados para mejorar la relación señal-ruído. la forma de onda de la traza podría contener algunas medidas engañosas. cuatro veces mas de promedio es igual a + 1.5 dB de ganancia en el rango dinámico. después de un cierto tiempo. 1.5 Promediado El detector del OTDR trabaja con niveles de potencia óptica extremadamente bajos ( tan bajo como 100 fotones por metro de fibra ). El promediado mejorará la relación señal-ruído mediante el incremento del número de adquisiciones.Departamento Técnico Principios de un OTDR 1. Este parámetro es generalmente configurado a dos veces la distancia del final de la fibra. el usuario controla este proceso con un OTDR.4. de acuerdo a la ecuación. Cuanto mayor sea el tiempo o mas alto el número de promediados. Notar que la distribución del ruído se considera aleatoria para esta fórmula.4. Como ejemplo. En teoría. Si este parámetro se configura incorrectamente. en condiciones de ruído aleatorio. La relación entre el tiempo de adquisición (número de promediados) y la cantidad de mejora de la relación señal-ruído se expresa con la ecuación: 5 log 10 N Donde N la relación de los dos promedios. No obstante. Mediante la selección del tiempo de adquisición o el número de promedios. pero el tiempo tomado para promediar la traza se incrementa. mas señal mostrará la forma de onda de la trza. Cuanto mayor es éste parámetro. una adquisición con 3 minutos de promedio mejorará en 1. 22 .4 Rango El rango en un OTDR es la distancia máxima a la que el OTDR adquirirá muestras de datos. no hay ventaja que pueda conseguirse cuando sólo permanece la señal.
4.Departamento Técnico Principios de un OTDR 1. 23 .6 Smoothing Smoothing es un técnica con la cual se mejora la relación señal-ruído mediante el filtrado digital de los puntos de adquisición. Para mejorar la precisión con niveles de luz mas bajos un OTDR puede usar filtros y técnicas de promediado que combinan las medidas de numerosos pulsos.
a menudo. e incluso del fabricante del cable. Debe advertirse que el uso del índice de refracción proporcionado por el fabricante de la fibra causará que el OTDR reporte longitudes de fibra más exactas. el usuario desea determinar la longitud del cable. • Coeficiente de retroesparcido K: este coeficiente dice al OTDR el nivel relativo de retroesparcido de una fibra dada. 24 . La longitud de la fibra y del cable no son idénticas y difieren debido a la sobre-longitud de la fibra en el buffer y la geometría (helicoidal) de los tubos de buffer en el cable. Cuando se comparan resultados de distancia de dos adquisiciones. Cambiárlo afectará al valor obtenido de reflectancia y pérdida de retorno óptica. Este coeficiente es introducido como un factor y generalmente el usuario no cambiará este valor. Estas variaciones pueden causar anomalías en las medidas tales como fusiones con valores de pérdida negativa (o ganancia).Departamento Técnico Principios de un OTDR Una función de suavizado (smoothing) puede realizarse sobre los puntos de adquisición. Así pues.7 Parámetros de la fibra Otros parámetros relacionados a la fibra pueden afectar los resultados del OTDR como sigue: • Indice de refracción n: este índice está directamente relacionado con medidas de distancia. siempre hay que asegurarse de que se está usando el índice apropiado. Es siempre recomendable medir una longitud conocida de un cable similarmente construído y determinar un “índice de refracción efectivo” que conllevará que el OTDR reporte longitud de cable en lugar de longitud de fibra.4. 1. Mientras se asume que el coeficiente de retroesparcido es uniforme para un span entero. Un valor verdadero de un punto dado se modifica a otro valor el cual combina previas y subsecuentes adquisiciones con coeficientes relevantes. Esto se hace usando unos coeficientes especificos. particularmente durante la localización de fallos. es posible que haya pequeñas variaciones de un span de la fibra a otro. la precisión del valor todavía proporciona gran incertidumbre en la localización de fallo. Mientras sea posible tener este valor (típicamente nombrado como “helix factor”) proporcionado por el fabricante. La relación entre la longitud de la fibra y la del cable varía dependiendo de la cantidad de fibra del cable y del diseño del cable.
Valores típicos serían desde 0. En general. uniones de conectores. fusiones mecánicas o el final de fibra sin determinar.70 dB a 1310nm . • Los eventos reflexivos donde una discontinuidad en la fibra causa un cambio abrupto en el índice de refracción están causados o por roturas. Las pérdidas en los conectores están en torno a 0.5 Medidas La mayoría de los modernos OTDRs realizarán medidas completamente automáticas con muy poca intervención del usuario.2 dB.1 dB hasta 0.1 dB dependiendo del equipamiento de fusión y del operador.5 dB y en fusiones mecánicas entran dentro del rango de 0.81 dB a 1550nm . hay dos tipos de eventos: reflexivo y no reflexivo. • Los eventos no reflexivos ocurren donde no hay discontinuidades en la fibra y generalmente se producen por empalmes por fusión o pérdidas por curvatura.75 dB a 1550nm 1.02 dB hasta 0. El OTDR puede realizar las siguientes medidas: Por cada evento: localización en distancia Pérdida Reflectancia longitud de sección Pérdida de sección en dB Pendiente en dB/Km ORL de la sección (Pérdida de retorno) Por cada sección de fibra: Para el sistema completo: longitud del enlace Pérdida del enlace en dB ORL del enlace 25 .79 dB a 1310nm .Departamento Técnico Principios de un OTDR Típicos valores de coeficientes a 1 ns son: -para fibra fibra monomodo estandar: -para fibra fibra multimodo estandar: .
asegurará consistencia en el número de eventos de fibra a fibra y de medidas en dirección opuesta. y así pues. donde el usuario desea caracterizar completamente todos los eventos a lo largo del span para establecer unos datos básicos. El usuario puede también usar una combinación de estos tres métodos. La detección automática no detectará y reportará eventos no reflexivos con pérdida cero. 1. el OTDR detectará y medirá automáticamente todos los eventos. 2. función automática completa: en éste caso. entonces usando medida semiautomática en localizaciones con marcador fijo. función de medida semi-automática: cuando se selecciona. Estos marcadores pueden colocarse automáticamente o manualmente.Departamento Técnico Principios de un OTDR El OTDR permite al usuario realizar medidas en un span de fibra en al menos tres formas diferentes. el OTDR medirá y reportará un evento en cada localización (distancia) donde se haya colocado un marcador. 26 . Esta función es de alto interés durante la aceptación del span (después de fusionar). se coloca un marcador en esa localización para que el análisis semi-automático reporte pérdidas nulas. secciones y fin de fibra. usando un algoritmo de detección interno. Análisis más extensos de la traza usando un paquete software para PC tal como WinTrace para realizar análisis bidireccional del span.
27 . el operador puede controlar completamente la función de medida manualmente. Esto significa que el operador colocará 2 o más cursores para controlar la manera en la que el OTDR mide el evento o valor. es importante tener esta capacidad disponible para aquellos span de fibra cuyo diseño o construcción son muy inusuales y difíciles de analizar con exactitud para los algoritmos automátizados. Dependiendo del parámetro a ser medido. Mientras que este el método mas lento y pesado de medida. el operador puede necesitar posicionar hasta 5 cursores para realizar medidas manuales.Departamento Técnico Principios de un OTDR 3. función de medida manual: Para análisis incluso más detellados o condiciones especiales.
dada en dB/Km.5 a 1.25 dB/Km para sistemas a 1550 nm. La pérdida de sección puede reportarse o en dB o en dB/Km.2 Pérdida de evento Usando medidas manuales.15 a 0. 1. 28 . La pérdida de evento es entonces la diferencia entre estas medidas de los dos cursores.Departamento Técnico Principios de un OTDR 1.25 a 0. Este último método trata de determinar la línea de medida que se ajusta más al conjunto de los puntos de adquisición.5. Es el medio más preciso para medir pérdidas en la fibra pero requiere una sección continua de fibra. Rangos típicos de pérdidas de sección estarán entre 0. y una señal de retroesparcido relativamente limpia y libre de ruido. puede ser medida usando el método de los 2 puntos o mediante el uso del método de aproximación por mínimos cuadrados (LSA). un mínimo número de puntos de adquisición del OTDR.1 Pendiente o pérdida de sección de fibra La pendiente de una sección de fibra.35dB/Km para monomodo a 1310. Aproximación por mínimos cuadrados: ajuste a línea recta.5 dB/Km para multimodo a 1300. 0.5dB/Km para sistemas a 850nm. hay dos formas de medir una pérdida de evento: Método de los dos puntos El operador debe posicionar un primer cursor sobre el nivel lineal antes del evento. 0.5. y un segundo cursor sobre el nivel retroesparcido lineal después del evento. No obstante. la precisión de este método depende de la habilidad del usuario para situar los cursores en las posiciones correctas y puede ser comprometido si la traza tiene gran cantidad de ruido residual. y de 2 a 3. Esto método puede usarse para un evento reflexico o no reflexivo.
entonces el usuario debería intentar situar el cursor en un punto de dato de la traza que no sea la parte superior del pico o la parte inferior de una depresión: esto es una clase de “promediado” visual de la traza. Método de los cinco puntos El próposito de este método de eventos “puntuales” es reducir los efectos de ruido en los spans de las fibras antes y después del evento mediante la realización de un análisis de mínimos cuadrados en los spans de las fibras. el software usa la posición de los 5 cursores para extrapolar el dato de la fibra antes y después del evento y tomar una distancia cero de medida de la pérdida en la localización del evento. primero el operador debe hacer una medida de pendiente antes y después del evento sobre el nivel retroesparcido linelal de la traza. Para llevar a cabo esto. Si el usuario está usando el método de los dos puntos para medir un evento “puntual” (como una fusión en oposición a la longitud de una fibra). reflexivos y no reflexivos. entonces el usuario debería advertir que el resultado también incluirá los efectos de cualquier pérdida de la fibra entre los cursores. En orden a hacer esto. La medida de los 5 puntos es situada antes del evento donde la traza retroesparcida repentinamente se desvia y la medida de pérdida se hace entonces en esta localización 29 . Este método se usa para medir la pérdida de ambos eventos.Departamento Técnico Principios de un OTDR Si la traza es muy ruidosa o “puntiaguda”. porque la distancia entre los cursores no es cero. y minimizar la pérdida de la fibra adicional que es reportada como pérdida de evento debido a la distancia no nula entre los cursores.
una reflectancia de –33 dB es mas grande que una reflectancia de –60 dB. Esto es.Departamento Técnico Principios de un OTDR de evento. gel igualador de índice). rotura o fusión mecánica depende de la diferencia en el índice de refracción de la fibra y el matrial en el interface de la fibra (otra fibra. Valores pequeños negativos indican una reflexión mayor que un valor negativo grande. 1. cada uno de los cuales permitirá una cantidad diferente de reflexión a ser capturada en el núcleo de la fibra).3 Reflectancia y pérdida de retorno óptica La reflectancia de un evento representa la proporción de potencia reflejada con la potencia incidente a una localización discreta en un span de fibra.dB).5. 30 . y la geometría de la rotura o el conector (plano. angulado. aire. La reflectancia mayor se muestra como un pico mayor en la forma de onda de la traza. Este método es mas preciso que el de los 2 puntos puesto que el OTDR esta comparando entre dos niveles lineales de retroesparcido. quebrado. La cantidad de reflexión en un conector. Se expresa en decibelios (.
y presionando el botón apropiado en el panel de control. mediante la selección de la opción “ORL=Yes” en el menú de configuración. 31 . ORL = . Esto incluye la luz retroesparcida de la fibra en si misma. La medida de ORL manual es proporcionada para aislar la porción del enlace que contribuye a la mayoría de la ORL. así como la luz reflejada desde todas las uniones y terminaciones.Departamento Técnico Principios de un OTDR La mayoría de las fusiones mecánicas usan un gel igualador de índice o fluído para reducir la cantidad de cambio. y otro cursor en lo alto del pico de reflexión. Los sistemas de transmisión analógicos y los de transmisión digital de alta velocidad pueden ser sensibles a la ORL. esto es normalmente listado en las especificaciones del enlace proporcinado por el fabricante. El MTS 5100 puede reportar un valor de ORL para el enlace total. Algunos OTDRs pueden medir la cantidad de luz reflejada automáticamente mediante la colocación de un cursor justo delante de la reflexión. Cambios menores en el índice de refracción producen reflexiones más pequeñas.10 log (Pr/Pi) donde : Pr= potencia reflejada Pi= potencia incidente en dB Un nivel alto de ORL degradará la actuación de algunos enlaces de transmisión. La pérdida de retorno óptica (Optical Return Loss – ORL) representa la potencia óptica total que vuelve a la fuente desde un span de fibra completo. Si un sistema es sensible.
6.6 Medidas falsas y anomalías De vez en cuando. 32 . 1. causando una gran cantidad de luz reflejada que se envia de vuelta hacia el OTDR.1 Fantasmas Falsas reflexiones Fresnel en la forma de onda de la traza pueden observarse alguna vez. • O un rango de configuración incorrecto durante la adquisición.Departamento Técnico Principios de un OTDR 1. pueden verse resultados inesperados y eventos en la traza retroesparcida. Pueden ser el resultado de: • Un evento reflexivo fuerte en la fibra.
33 . lápiz. mandril. envuelta de la fibra. En orden a reducir la reflexión. el fantasma puede identificarse puesto que ninguna pérdida es incurrida cuando la señal pasa a través de este evento. Nunca se recomienda doblar una fibra o cable para introducir una atenuación sin el uso de un mandril adecuado que prevenga excesos de curvatura. para no causar un daño permanente al span.Departamento Técnico Principios de un OTDR En ambos casos. Si el evento causante del fantasma se sitúa al final de la fibra. En el primer caso. Los fantasmas también pueden introducirse en la forma de onda de la traza del OTDR si se configura el rango de distancia incorrectamente. unas pocas vueltas alrededor de una herramienta adecuada (bolígrafo. o reducir la potencia inyectada mediante la selección de un ancho de pulso mas corto. la distancia a la que ocurren los fantasmas a lo largo de la traza es un múltiplo de la distancia de ese evento reflexivo fuerte desde el OTDR. o reduciendo la potencia (algunos OTDR proporcionan esta opción) o añadiendo atenuación en la fibra antes de la reflexión. Esto es conocido como una envoltura de mandril. se puede usar un gel igualador de índice en la reflexión. o cubierta usada. Precaución: asegurarse de seleccionar un mandril con un adecuado diámetro para el tipo de cable. etc) atenuarán suficientemente la cantidad de luz siendo reflejada de vuelta a la fuente y eliminará el fantasma.
Se asume que el coeficiente de captura retroesparcido de las fibras en el span son idénticos. es posible para el efecto hacer que la fusión parezca ser una ganancia. 34 . El primero continúa 2 km mas lejos a lo largo de la fibra hasta que golpea y se refleja en el final. entonces las medidas pueden ser inexactas. pero con el equipamiento de fusión actuales y operadores experimentados haciendo fusiones con pérdidas muy bajos. Si no es el caso. El primer pulso se solapa con el segundo y pulsos subsecuentes e introduce un fantasma a los 2km. el primer pulso del OTDR está todavía presente en la fibra mientras el dato del segundo pulso esta siendo adquirido.Departamento Técnico Principios de un OTDR Rango de distancia del laser del OTDR Longitud de la fibra Pulsos del laser OTDR El primer pulso del OTDR se completa a los 20 km y el segundo pulso es lanzado dentro de la fibra. La inexactitud es bastante pequeña.2 “Ganancia “ de fusión Debe recordarse que una medida OTDR de pérdida de fusión indirectamente depende de la información obtenida de retroesparcimiento para calcular la pérdida de fusión. 1. Esta distancia corresponde a la longitud de la fibra menos el rango de distancia del laser del OTDR. Un ejemplo común de está aparente “ganancia” de fusión. Cuando la fibra es mas larga que el rango de distancia.6.
etc) se unen. La suma da el valor de pérdida de fusión promedio o bidireccional: S = S1 + S 2 2 35 . Este fenómeno puede ocurrir cuando se unen diferentes tipos de fibra multimodo o 2 fibras con diferentes coeficientes de retroesparcimiento. Esto es debido al nivel incrementado de la señal retroesparcida reflejada de vuelta hacia el OTDR en la fibra hacia abajo.Departamento Técnico Principios de un OTDR Teoría de ganancia Si las fibras de diferentes campos modales (tamaño de núcleo. la forma de onda de la traza del OTDR resultante puede mostrar un nivel de retoesparcimiento mas alto.
en realidad. aparecerá como una pérdida. El análisis bidireccional es una técnica usada para minimizar el efecto de las diferencias de coeficiente a lo largo de un span que causan lecturas de fusión erróneas. Esta diferencia combinará con la pérdida de fusión real durante la medida. 36 . y los cálculos manuales también pueden verse. donde se desean medidas de fusión precisas. Se usa cuando se requiere unos datos a almacenar de un span o durante el test de aceptación. y si se mide en la dirección opuesta. entonces el efecto de retroesparcido se restará. si la lectura de las pérdida tomadas en las dos direcciones se promedian.Departamento Técnico Principios de un OTDR Análisis Bidireccional Se sabe que no existe un amplificador pasivo. este análisis se realiza normalmente con programas como Win Trace el cual realiza automáticamente este análisis sobre spans mucho mas complejos que los mostrados aquí. con empalmes por fusión entre el conector West y el East. a menudo realizas por subcontratas. Mientras el concepto se presenta aquí en detalle. si se mide en una dirección. Esto es. dando la pérdida de fusión real. Notar que mientras estas diferencias no siempre causarán una ganancia. y que no se puede obtener una “ganancia” en potencia óptica de un empalme por fusión. la diferencia aparecerá como una ganancia. Ejemplo de análisis bidireccional sobre un span hipotético El hipotético span comprende tres secciones de fibra. el sentido (algebráicamente) de que la diferencia cambiará dependiendo de la dirección de medida. pero el OTDR algunas veces reportará una ganancia causada por diferentes coeficientes de retroesparcido. No obstante.. El concepto de análisis bidireccional es como sigue: Si existe un desajuste de coeficientes de retroesparcido entre dos fibras fusionadas. pueden causa lecturas de pérdidas de empalmes erróneas incluso si éstas es una pérdida.
Este span ha sido empalmado mediante fusión y la pérdida parece ser –0.Departamento Técnico Principios de un OTDR El perfil relativo de retroesparcimiento de las fibras es el mostrado. y esto es muy importante.003 dB en la fusión A entre la fibra 1 y la fibra 2. 37 .07 dB en la fusión B entre la fibra 2 y 3. se ignora temporalmente la pérdida en la fibra para mostrar. En este caso. Recordar.05 dB. el coeficiente sería mas alto en la segunda sección o sección del medio. que el efecto aparecerá como una ganancia si se entra en la fibra 2. digamos que el efecto de la no coincidencia de los coeficientes parece ser para el OTDR 0. y como una pérdida si se sale de la fibra 2. y –0. se usa consistentemente el signo menos para representar una pérdida y ningún signo para representar una ganancia. que si el coeficiente fue muestreado en numerosos puntos a lo largo del span. Para este ejemplo. En este modelo .
05 dB debido al retroesparcido). La fusión B parece ser una pérdida de –0. entonces: 38 . Cuando se mide desde East hacia West. y ahora se está mostrando la pérdida en la fibra..12 (la real –0.05 debido a retroesparcido). recordar que la fusión B esta ahora en la iquierda de la pantalla del OTDR y la fusión A esta en la derecha. la fusión A parece ser una “ganancia” de 0.07 mas la aparente –0.Departamento Técnico Principios de un OTDR Lo que ve el OTDR.03 dB mas la aparente ganancia de 0..02 dB (la real –0. Cuando se mide desde West hacia East.
08 dB ( la real de –0.08 +0. Después de tomar la dos medidas. Notar que el resultado ahora representa exactamente las pérdidas de fusión reales de los dos eventos.14 0. • La fusión B parece ser una pérdida de –0.03 FUSION B +0. OTDR W->E E->W Sum Promedio Pérdida Real FUSION A -0.12 +0.03 dB mas la aparente de –0.03 +0.Departamento Técnico Principios de un OTDR • La fusión A parece ser una pérdida de 0. Se pueden sumar las dos lecturas y entonces dividir por dos para coger el promedio.05 dB debido a retroesparcido). se puede hacer ahora una simple tabla mostrando la pérdida/”ganancia” de las fusiones A y B tomadas en cada dirección.07 Análisis Bidireccional 39 .07 mas la aparente “ganancia” de 0.02 (la real de –0.06 +0.02 +0.05 debido a retroesparcido).07 +0.02 +0.
La longitud típica del cable de lanzamiento dependerá del sistema a ser chequeado pero generalmente está entre 500 y 1000 m para test multimodo. Mueve la zona muerta causa por el conector del panel frontal de OTDR fuera de la forma de onda de la traza del sistema bajo test.7 1.Departamento Técnico Principios de un OTDR 1. La figura de debajo muestra una traza sin cable de lanzamiento. y 1000 m para test monomodo. • Permite al usuario controlar el nivel de inyección del OTDR dentro del sistema bajo test. 40 .1 Obteniendo el máximo de nuestro OTDR Usando cables de lanzamiento El uso de cables o bobinas de lanzamiento en una medida con OTDR posibilita un número de táreas efectivas: • • Correcta medida de la pérdida de inserción de los conectores del final del sistema.) y los conectores del cable deben ser de alta calidad.7. La fibra usada en el cable de lanzamiento debiera coincidir con la fibra que se va a testear ( tamaño del núcleo. • Mejora las características de equilibrio modal en sistemas multimodo para que la medida sea mas precisa. etc.
41 . no obstante.2 Verificando continuidad al final de la fibra Algunas veces un cable multifibra se instala y se desea verificar que el cable es continuo entre los dos finales expuesto. En este caso. Se puede hacer una medida OTDR en el cable en cada dirección y esto confirmará que tiene continuidad.7. distinguir una fibra con muy poca sobre longitud. Se puede también hacer una medida de OTDR en una dirección y observar la longitud del cable que se representa en la traza. si no imposible.Departamento Técnico Principios de un OTDR Si un ayudante está disponible al final del span bajo test y si ambos finales del span son accesiles. algunos operadores usan un “cable receptor” para medir la pérdida del conector del final también. la longitud de cada fibra en el cable a menudo variará en unos metros debido a la pequeña diferencia de longitud en los buffers o la geométría helicoidal dentro del cable. Es díficil. 1 metro desde el final. de una fibra que esta rota dentro del cable. Una simple forma de verificar continuidad. sin hacer un test completo de OTDR desde los dos finales puede llevarse a cabo como sigue. La figura de debajo muestra una traza con cable de lanzamiento y cable receptor. o un ayudante y comunicación con éste. se necesita acceso a los dos finales del cable. 1.
entonces hacer los siguiente (si la longitud es ampliamente corta. Mientras que cursos completos se basan a menudo en el tema de la localización de fallos. entonces la fibra está rota en algún sitio cerca del final del cable. y si no es así. Esto es importante. se sabe que está rota). mientras que el OTDR puede determinar 42 . Si al principio se ve un pico final grande. Si la longiud parece aproximadamente correcta. siguiendo unas pocas recomendaciones de debajo puede hacer el proceso mas exacto y la eficiencia debería incrementarse. 1. Las roturas en cables pueden ser parciales o completas (catastróficas). Si la rotura no es reflexiva. algunas veces es útil medir varias fibras rotas hasta que se encuentre una rotura reflexiva. así que la fibra 1 estará rota en algún sitio dentro del cable cerca del final. que el ayudante sumerga el final de la fibra en gel igualador de índice. La causa más común de roturas son las “excavaciones” (sobre el 40 % de todas las roturas ). En el caso de una excavación. Si no se puede ver un pico final (evento reflexivo en el interface aire/vidrio sin terminar al final del cable). o enrolle la fibra alrededor de un pequeño mandril cerca del final. Situar un marcador o cursor visualmente puede ser no muy preciso. es normalmente mejor dejar al software del OTDR determinar la distancia a los eventos utilizando un análisis automatizado. Es generalmente más fácil de determinar una distancia exacta para un evento reflexivo.Departamento Técnico Principios de un OTDR Simplemente conectar el OTDR a una de las fibras en el cable. Poner el OTDR en modo Tiempo Real y observar el final de la traza. El pico final o reflexión final debería volverse aparente. entonces que el ayudante corte la fibra minimamente con un cortador manual. Cuando un cable es dañado la rotura resultante puede ser altamente reflexiva o no reflexiva. El operador puede desear calibrar el OTDR para mostrar la distancia de Cable o Envoltura mediante el uso de un “ índice de refracción efectivo”. Otros tipo de roturas incluyen balística (de armas de caza) o daño por roedores y son difíciles de encontrar y la localización exacta con un OTDR puede ahorrar una gran cantidad de tiempo y dinero. Si no es así. Así pues. la localización del fallo no necesita ser extremadamente precisa puesto que el daño puede ser fácilmente localizado una vez que se está en las proximidades.7. Haciendo esto se atenuará el pico final. o alcohol. digamos fibra 1. La localización de fallos exacta depende de una cuidadosa técnica de medida con el OTDR y de una completa y exacta documentación del sistema (cable).3 Localización de fallos El OTDR puede ser una herramienta de incalculable valor para la localización de fallos. entonces el ayudante no esta sosteniendo el final de la fibra 1.
4 Indice de refracción efectivo Se recuerda que el OTDR determina la distancia al evento basada en el tiempo. El índice de refracción sirve como un factor de correlación entre el tiempo y la distancia permitiendo al OTDR mostrar distancias. Es importante recordar cualquier localización donde se dejan cocas del cable.000 metros. Datos geográficos o GPS pueden entrarse y esto será de mucha ayuda en la localización de fallos. De nuevo. Durante la documentación del cable inicial. Después de que se determine la localización de la rotura. Esta relación de distancia óptica de la rotura de la longitud optica total del span puede ser la misma relación de la distancia de cable a la rotura de la longitud total del cable. Siempre es mejor medir la distancia a la rotura desde el último evento cuya localización es conocida sobre la traza del OTDR usando los cursores.Departamento Técnico Principios de un OTDR distancias de 5 metros a 10. 1. cuando se excave el cable o se examine una planta aérea con primáticos. De ésta manera. Esta puede causar sobrelongitud en los tubos de buffer (en diseños de estructura holgada) y/o “helicoides” de los tubos 43 . la posición del cable puede ser rápidamente confirmada. la longitud de la fibra es mayor quela longitud del cable. entonces la distancia a la rotura será mas corta. o en un poste. Si el usuario sabe el índice de refracción proporcionado por el fabricante de la fibra. puede entrar el valor en el OTDR y además mejorar la exactitud de la distancia óptica mostrada.000. sacar provecho de alguna de las características del OTDR que permiten la adición de notas a eventos o ficheros. En la mayoría de los diseños de cable. detallada. no hay sustituto en absoluto a una completa.7. debería tener correlación a una marca secuencial del cable. Un método alternativo de determinar la distancia real de la distancia óptica es medir la rotura desde los dos puntos finales y determinar la posición de la rotura relativa a l longitud total del span. se realiza una medida más corta que reduce la contribución del OTDR a una inexacta medida. Es importante tener en cuenta en instalación aérea el hundimiento del cable de poste a poste pues la distancia del cable será diferente de la distancia entre postes. Entonces. y exacta documentación del cable durante la localización de fallos. el factor helicoidal del cable contribuirá hasta 600 metros de inexactitud sobre un span de 10. Si el OTDR lee 1800 mts hasta la rotura pero hay 200 mts de cable suelto almacenado en una arqueta intermedia.
algunas veces denominado “índice de refracción efectivo” que es ajustado a la sobrelongitud de la fibra.Departamento Técnico Principios de un OTDR de buffer o cintas dentro del cable. el IRefec puede calcularse automáticamente delimitando dos eventos conocidos con dos cursores y cambiando el índice de refracción hasta que el OTDR reporte distancia física en lugar de distancia óptica. notablamente en la localización de fallo. La longitud del cable o distancia física puede así varíar significativamente de longitud de fibra o distancia óptica. Usar registros del cable o conociendo el cable o distancia física (Lefec) entre dos eventos conocidos en la traza del OTDR. En algunos casos. el usuario debe obtener del OTDR los siguientes datos: Distancia óptica entre dos eventos conocidos (Lopt) Indice de refracción usado por el instrumento (IRopt) El índice de refracción efectivo (IRefec) puede calcularse usando la fórmula: IRefec= (Lopt * Iropt)/Lefect 2. Esto puede llevarse a cabo entrando un valor diferente de índice de refracción. Hay dos formas de determinar el índice de refracción efectivo: 1. los usuarios desean que el OTDR muestre la distancia física en lugar de la distancia óptica. En algunos OTDRs como el MTS5100. BIBLIOGRAFÍA: • Guide to Fiber Optic Measurements Manual Reference 901GFOM/00 May 2001 ACTERNA 44 .
45 .Departamento Técnico Principios de un OTDR APENDICE La siguiente figura muestra un diagrama en bloques de un reflectometro óptico típico.
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