FOAguide

Capítulo 10 - Pruebas de la red instalada

 

C9-Test

 

Objetivos En este capítulo usted aprenderá:

ņCuáles son los métodos de prueba para redes de cables de fibra?

ņQué herramientas e instrumentos se utilizan en las pruebas?

ņCuáles pruebas son obligatorias y cuáles son opcionales?

ņCuáles son los datos de pruebas incluidos en la documentación?

 

Desarrollo de una planificación de pruebas

En toda instalación, es necesario confirmar que sus componentes se encuentren instalados correctamente y que funcionarán en conjunto con los sistemas de comunicación según lo planificado. El instalador o contratista debe asegurar que su trabajo se realice de manera adecuada de modo tal que el cliente quede satisfecho y no tenga la necesidad de recurrir al servicio técnico. En general, antes de efectuar un pago, los clientes solicitan los resultados de las pruebas y una inspección visual final como parte de la documentación correspondiente a una instalación adecuada.


Suele existir cierto nivel de confusión sobre el objeto de las pruebas y sobre cómo confeccionar la documentación que contiene los resultados de pruebas para proyectos de fibra óptica. Estas cuestiones deberían acordarse durante la etapa de diseĖo del proyecto. La documentación del proyecto debería incluir especificaciones relativas a las pruebas, así como referencias a las normas de la industria y resultados de pruebas aceptables en función de un análisis de pérdida óptica estimada realizado durante la etapa de diseĖo del proyecto. Las normas de la FOA facilitan el acuerdo sobre los métodos de pruebas entre diferentes partes.


El proceso de pruebas de cualquier red de cables de fibra óptica podrá constar de tres niveles: prueba de cables en bobina con anterioridad a su instalación; prueba de pérdida de inserción de cada segmento durante la instalación, utilizando un equipo de comprobación de pérdida óptica (OLTS), esto es, un medidor de potencia y una fuente de luz, y verificando también cada empalme durante su desarrollo con un OTDR (reflectómetro óptico en el dominio de tiempo); y, por último, prueba de pérdida punto a punto para cada fibra de la red de cables.  En general, las pruebas prácticas consisten en someter únicamente unas pocas fibras de cada bobina a pruebas de continuidad antes de su instalación, con el objetivo de garantizar que los cables no se hayan daĖado durante su transporte. Luego, se realiza una prueba de cada segmento a medida que los instaladores efectúan los empalmes y/o terminaciones. Por último, una vez conectado todo el tendido del cable, se realiza una prueba de pérdida punto a punto que será incluida en la documentación definitiva.


Una vez aceptado un producto, es importante solicitar una inspección visual de las bobinas. Verificar que la documentación sobre cables que acompaĖa a cada bobina coincida con el pedido realizado y también con las marcas de la chaqueta de cables. En caso de hallarse daĖos visibles, se deberán realizar pruebas de continuidad y pérdida del cable en bobina antes de su instalación, para garantizar que no se haya daĖado durante su transporte desde el sitio del fabricante hasta la obra. Los costos de instalación suelen ser altos, incluso mayores que el costo de los materiales. Por eso, es vital asegurarse de no instalar cables defectuosos, que en un futuro será necesario desinstalar y reemplazar. En general, resulta suficiente con solo realizar una prueba de continuidad con un trazador visual de continuidad o un localizador visual de fallas. Sin embargo, se podrán realizar pruebas con OTDR sobre grandes carretes de cables si hay sospecha de daĖos y se desea documentarlos, o para determinar si es necesario separar y descartar alguna parte del cable en cuestión (o conservarse para su devolución).


Una realizada la instalación, el empalme y la terminación de los cables, cada segmento de la red de cables deberá someterse a pruebas individuales según se encuentren instalados, con el fin de garantizar que todos los empalmes, conectores y cables se encuentren en buen estado. Es importante no completar la etapa de empalmes sin verificar que estos se hayan realizado correctamente con un OTDR antes de sellar los cierres de empalme. Por último, se deberá realizar una prueba de pérdida sobre cada tendido punto a punto (de equipo a equipo conectado en la red de cables) de conformidad con todas las normas aplicables. Es importante recordar que los cables requieren pruebas integrales: cada fibra de cada cable deberá someterse a prueba, incluso utilizando un OLTS y un OTDR a diferentes longitudes de onda y en ambas direcciones. La cantidad total de pruebas que se realizarán se calcula sobre la base de la cantidad de segmentos de cable, multiplicada por la cantidad de fibras de cada cable, y multiplicada por la cantidad de pruebas. Este proceso puede llevar mucho tiempo.


Antes de finalizar, es importante asegurar que las fibras se encuentren documentadas y organizadas de manera correcta. Una vez instalado un equipo, otro parámetro entra en juego: la polaridad. La mayoría de los enlaces de fibra utilizan dos fibras que transmiten en direcciones opuestas. Por eso, es importante verificar que los transmisores se encuentren conectados a los receptores, lo que suele requerir un cruce en algún lugar de la red de cables. En la documentación, se deberá indicar de qué manera se conectan las fibras al equipo. Si el contratista es quien instala el equipo de comunicaciones, también será necesario probar cada enlace de datos.


Métodos de prueba

 

Inspección visual de los conectores

La inspección visual, a través de un microscopio, de la superficie del extremo en las férulas de los conectores se utiliza para detectar suciedad o rayaduras en los conectores de fibra óptica, así como para inspeccionar los conectores pulidos durante el proceso de terminación con el fin de detectar posibles defectos. Para esto, se utiliza un microscopio que tenga un dispositivo para sujetar el conector en el campo visual y una fuente de luz para su adecuada iluminación. Los microscopios para inspección de fibra óptica varían en aumento: entre 30 y 800 de potencia, aunque es más habitual encontrar microscopios con potencia de entre 100 y 400. Algunos microscopios también pueden inspeccionar fibras cortadas, que suelen visualizarse lateralmente, para detectar retornos y escapes.

 

Luego de extraer las tapas guardapolvos, limpiar todos los conectores antes de conectarlos a los transceivers o conectores de la red de cables. Con la fibra óptica, la tolerancia a la suciedad es prácticamente nula. Las partículas aéreas tienen aproximadamente el tamaĖo del núcleo de la fibra monomodo y suelen tener una base de sílice. Por eso, es posible que causen rayaduras en los conectores si no se eliminan. La suciedad puede generar variaciones de varios dB en el nivel de pérdida por conexión.

 

Aquellos equipos de prueba que tengan conexiones con separador de fibra requieren una limpieza periódica, ya que pueden tener cientos de inserciones de cables de prueba en períodos cortos de tiempo.

 

 

Microscopios para inspección de fibra óptica

Existe una gran variedad de microscopios de fibra óptica. Por un lado, están los microscopios portátiles simples y económicos, que son microscopios ópticos ordinarios modificados para que sostengan el conector que se desea inspeccionar.  Por otro lado, existen diseĖos especiales de microscopios para fibra óptica con ópticas más sofisticadas, múltiples opciones de iluminación, accesorios para sostener distintos tipos de conectores y, en algunos casos, filtros IR para proteger el ojo de la luz invisible (ver "Seguridad ocular" a continuación). También es habitual el uso de microscopios con salida de video, que facilitan la visualización y ofrecen la posibilidad de guardar un registro de las inspecciones.

 

D:\PROYECTOS DE TRADUCCIÓN\FOA Design Book\Imágenes traducidas FOA Design Book\30_ES.jpg

Inspección de conectores con microscopio

 

Una de las mejores formas de determinar la calidad en la terminación de un conector es la inspección visual de su extremo, que también sirve para diagnosticar problemas como suciedad o rayaduras. Un conector bien hecho tiene una terminación lisa, pulida y sin rayaduras. Además, la fibra no debe presentar signos de agrietamiento o de movimientos que hacen que la fibra sobresalga o se inserte en el extremo de la férula por una falla en la unión adhesiva de la férula del conector (estos movimientos se conocen con el nombre de pistoning).

 

El aumento generalmente aceptado para ver los conectores tiene una potencia de entre 30 y 400, con aumentos menores, generalmente de 100X usados para conectores multimodo y de 200-400 para conectores monomodo más críticos. La resolución de un aumento menor, generalmente con una lupa de joyero o de bolsillo, será insuficiente para evaluar la terminación del conector, aunque demasiado aumento puede hacer que las fallas menores o irrelevantes parezcan más graves de lo que realmente son. Una solución más eficaz consiste en utilizar un aumento medio, pero inspeccionar el conector de tres maneras:

a.    visualizándolo directamente el extremo de la superficie pulida con iluminación coaxial u oblicua,

b.    visualizándolo directamente con luz transmitida a través del núcleo, y

c.     visualizándolo desde un ángulo con iluminación desde al ángulo opuesto o con una iluminación suficientemente oblicua.

 

Al visualizar el conector directamente, se puede observar la fibra y el orificio de la férula, lo que permite determinar si el orificio tiene el tamaĖo apropiado, si la fibra se encuentra centrada en el orificio y si se utilizó una cantidad adecuada de adhesivo. Sin embargo, de este modo solo pueden verse las rayaduras más importantes. Si se transmite luz a través del núcleo, podrán verse las grietas del extremo de la fibra producidas por la presión o el calor aplicado durante el proceso de pulido.

 

Si se visualiza el extremo del conector desde un ángulo mientras se lo ilumina desde el lado opuesto a un ángulo similar, o con una iluminación desde un ángulo menor mientras se lo visualiza en forma directa, se podrá realizar una mejor inspección de la calidad de pulido y de la existencia de posibles rayaduras. El efecto de sombra ofrecido por la iluminación o visualización angular mejora el contraste de las rayaduras contra la superficie pulida, suave y espejada del cristal.

 

No obstante, es importante inspeccionar los conectores con criterio. A veces, se tiende a ser demasiado crítico, especialmente si se utilizan aumentos significativos. En general, solamente los defectos en el núcleo de la fibra se consideran verdaderos problemas. Las astillas del cristal alrededor de la parte externa del revestimiento (cladding) no son algo inusual, y no tendrán efecto alguno sobre la capacidad del conector de acoplar luz en el núcleo de las fibras multimodo. Asimismo, las rayaduras que están solamente en el revestimiento (cladding) no deberían ocasionar ningún problema de pérdida.

 

 

Seguridad ocular al utilizar microscopios

Los microscopios concentran la luz en el ojo, por lo que toda potencia óptica en la fibra será enfocada a la vista. Dado que la luz, en la mayoría de los sistemas de fibra, es infrarroja (IR) e invisible al ojo humano, esta pasará inadvertida. La mayoría de los sistemas de fibra óptica cuentan con niveles de potencia muy bajos para ser daĖinos, aunque algunos pueden serlo, especialmente en sistemas de telecomunicaciones y televisión por cable (CATV). Antes de inspeccionar un conector con microscopio, utilizar siempre un medidor de potencia para controlar los niveles de potencia. De ser posible, utilizar exclusivamente microscopios con filtros bloqueadores de luz infrarroja para que no entre en contacto con el ojo.

 

 

Prueba de continuidad

La prueba de continuidad sirve para probar algunas fibras de un cable antes de su instalación o para buscar daĖos en un cable terminado. Para verificar la continuidad, conectar la fibra al trazador visual de continuidad o al localizador visual de fallas (VFL). Si en el extremo lejano se detecta luz, esto significa que la fibra no está daĖada.

 

Existen dos dispositivos sencillos y económicos que permiten trazar y probar la continuidad de las fibras o las conexiones. Uno de ellos incluso sirve para optimizar los empalmes o los conectores empalme prepulidos.

 

Muchos de los problemas de conexión en redes de fibra óptica se deben a conexiones incorrectas. Dado que la luz de los sistemas es infrarroja (IR), invisible al ojo humano, no puede verse la luz del transmisor. Al inyectar iluminación desde una fuente visible, como un LED, láser o bombilla incandescente, se puede trazar visualmente la fibra desde el transmisor al receptor para controlar su dirección y continuidad. Este instrumento simple que inyecta luz visible se conoce como trazador visual de continuidad o localizador visual de fallas.

 

En este documento también se describe cómo utilizar la cámara de un celular viejo para detectar luz en un sistema de fibra óptica.

 

 

Trazador de fibra óptica

 

C10-VFLtrace

 

El trazador de fibra óptica es una herramienta que emite una luz de baja potencia para controlar la continuidad en la fibra y solucionar problemas en cualquier fibra óptica multimodo. Utiliza una fuente de iluminación LED o de bombilla incandescente brillante para inyectar luz suficiente en la fibra y realizar un trazado visual, encontrar empalmes y verificar la continuidad. La baja potencia disponible del trazador de fibra óptica no representa peligro alguno al ojo humano. La mayoría de los trazadores sirven para conectores de fibra óptica estándares o pueden usarse para controlar fibras sin terminación con adaptadores de fibra desnuda.

 

Uno de los mejores usos para estos dispositivos es trazar las fibras a fin de identificar o determinar conexiones correctas. Para trazar las fibras con un trazador de fibra óptica o un VFL, conectar la fibra al conector de salida de la unidad. La salida de luz se podrá ver a simple vista en el otro extremo de la fibra. Esto permite ubicar fibras específicas en cables multifibra con mayor facilidad para realizar conexiones correctas durante la instalación.

 

 

Localizador visual de fallas (VFL)

Si se inyecta en la fibra una luz visible con suficiente potencia, como un láser rojo HeNe o un diodo láser visible a 635-650 nm, pueden verse los puntos de pérdida elevada. Sus usos se relacionan mayormente con instalaciones de cables cortos, como las que se utilizan en oficinas centrales de interconexión de las empresas de telecomunicaciones para conectar las redes troncales de fibra óptica. Sin embargo, dado que cubre los casos en que los OTDR no sirven por su zona muerta, constituye una herramienta complementaria para la solución de problemas con OTDR.

 

C10-VFL glow

Localizador visual de fallas con resplandor en curvatura de la fibra

 

Este método se utiliza para fibra recubierta e incluso con cables de fibra única con chaqueta, si la chaqueta no es opaca ante la luz visible. Las chaquetas amarillas de fibras monomodo y las chaquetas naranjas de fibras multimodo generalmente permiten el paso de la luz visible. Esta técnica no puede usarse con la mayoría de los demás colores, especialmente el negro y el gris, ni con la mayoría de los cables multifibra. Sin embargo, muchas roturas, pérdidas por macrocurvatura producidas por torceduras en la fibra, y cables de conexión (patchcord) o empalmes defectuosos, etc. pueden detectarse visualmente.

 

Dado que el nivel de pérdida en la fibra es bastante elevado en longitudes de onda visibles (entre 9-15 dB/km), este instrumento tiene un alcance corto, generalmente entre 3 y 5 km, si bien algunos láseres de mayor potencia pueden tener un mejor alcance. 

 

Su uso es seguro dado que la mayoría de las unidades están clasificadas como láser Clase II, cuyos niveles de potencia son lo suficientemente bajos como para no daĖar los ojos, pero lo suficientemente elevados para trazar fibras monomodo por 4 km o más.

 

Detección de fallas

La mayor potencia del localizador visual de fallas sirve para encontrar roturas en las fibras o pérdidas elevadas en conectores de cables simplex. La luz que sale por una rotura, por ejemplo, es visible a través de la chaqueta del cable, tal como se ilustra a continuación. Esto es extremadamente útil para encontrar fallas en un cable cerca de su extremo, donde la zona muerta del OTDR no permite solucionar las fallas. También permite encontrar fibras agrietadas o empalmes defectuosos en los cierres de empalme, donde los OTDR no permiten resolver las fallas.

 

Detección y optimización de empalmes

También pude utilizarse el localizador de fallas con láser visible para optimizar empalmes y trazar fibras. Los empalmes ópticos, especialmente los mecánicos, suelen ser visibles si se transmite luz desde el trazador de fibra óptica a través de la fibra. Si el empalme se encuentra cerca del conector, como cuando se empalma un cable de fibra conectorizado (pigtail) a un cable, pasa suficiente luz como para optimizar el empalme. Se debe ajustar el posicionamiento y/o la rotación de los empalmes hasta minimizar la luz del empalme, lo que indica una transmisión máxima o una pérdida mínima.

Uso de cámaras de celular para detectar luz infrarroja en la fibra óptica

Las cámaras de los celulares más viejos suelen ser sensibles a la luz infrarroja (mucho más que el ojo humano) y pueden detectar luz en la fibra óptica o proveniente de un transmisor. 

 

C10-IRview

 

Los sensores en estas cámaras son muy sensibles a 850 nm y pierden sensibilidad a 1300 nm, como cualquier detector semiconductor. Utilizando este tipo de celulares, se llega a detectar fuentes de 1300 nm cerca de los -20 dBm, muy útil incluso para fuentes LED, y por supuesto, perfecto para láseres.

 

Las cámaras de celular más antiguas son mejores que las nuevas, que ya vienen optimizadas para fotografías. Recomendamos desempolvar su viejo celular que utilizaba entre los aĖos 2000 y 2005, y hacer la prueba. Si no tiene un sistema de fibra o una fuente de prueba disponible, intente con la luz IR del control remoto de su televisor para identificar la sensibilidad de la cámara.

 

Pérdidas de inserción

Las pruebas de pérdidas de inserción con una fuente de prueba y un medidor de potencia simulan la forma en que la red de cables se utilizará con un enlace real. La fuente de prueba imita al transmisor y el medidor de potencia, al receptor. Las pruebas de pérdidas de inserción se realizan en cada fibra de todos los cables para verificar que la instalación se haya realizado en forma adecuada. Los resultados de la prueba de pérdidas de inserción se comparan con la pérdida óptica estimada que se haya calculado durante el proceso de diseĖo para decidir si cada fibra se encuentra "aceptada o rechazada".

 

D:\PROYECTOS DE TRADUCCIÓN\FOA Design Book\Imágenes traducidas FOA Design Book\32_ES.png

 

Existen dos tipos de prueba de pérdidas de inserción: "de un solo extremo" y "de dos extremos". Las pruebas de un solo extremo utilizan un único cable de referencia conectado a la fuente de prueba y verifican solo el conector de ese extremo. Al cambiar los extremos, se pueden probar los conectores de cada extremo del cable en forma separada, lo que constituye una práctica comúnmente aceptada en la industria.

 

La prueba de dos extremos se realiza en redes de cables instaladas, ya que se prueba el cable exactamente en la forma que lo utilizará el sistema de comunicaciones. Esta prueba requiere dos cables de referencia en cada extremo para probar los conectores en ambos extremos de la red de cables.

 

La prueba de pérdidas de inserción requiere cables de referencia conectados a la fuente y al medidor para conectar el cable que se somete a prueba. Esta prueba de pérdidas de inserción puede utilizar 1, 2 o 3 cables de referencia para configurar la referencia "cero pérdida de dB". Cada configuración del valor de referencia arroja un nivel distinto de pérdida, que debe documentarse junto con los resultados de la prueba.

 

D:\PROYECTOS DE TRADUCCIÓN\FOA Design Book\Imágenes traducidas FOA Design Book\33.jpg

 

En general, en redes estándares, se prefiere el método de 1 cable de referencia, pero el equipo de prueba debe utilizar los mismos tipos de conectores de fibra óptica utilizados por los cables sometidos a prueba. Si el cable tiene conectores diferentes que los del equipo de prueba (por ejemplo LC en el cable y SC en el equipo), se debe utilizar 3 cables de referencia, lo que arrojará una pérdida menor, ya que 2 pérdidas por conexión se incluyen en la referencia y se restarán del resultado de pérdida total.

 

Una vez establecida la referencia, el cable de lanzamiento de referencia no debe quitarse de la fuente, ya que puede tener una potencia de acoplo diferente al reconectarse.

 

Cuando el cable se prueba en la forma indicada anteriormente, la pérdida medida incluirá la pérdida de la conexión del cable de referencia a la red de cables probada, así como la pérdida de la fibra y todas las conexiones y empalmes en la red de cables, y la pérdida de la conexión al cable de referencia conectado al medidor.

 

Cabe recordar que, en todas estas pruebas, la calidad de los cables de referencia es muy relevante para el nivel de incertidumbre de la medición. Al usar cables de referencias con conectores defectuosos, las pérdidas por el acople al cable de prueba serán mayores que en los casos en que se usan cables en buen estado. Esto no arroja un buen resultado si se quiere mostrar la calidad del cable instalado o del proceso de instalación. El instalador debe probar todos los cables de referencia con cables de prueba de un solo extremo FOTP-171 para una mayor calidad. Los cables con pérdidas superiores a 0.5 dB por extremo deben limpiarse y volver a probarse; si nuevamente no cumplen con la pérdida máxima de 0.5 dB, deben descartarse.

 

La longitud del cable de fibra que puede probarse con un medidor de potencia y una fuente de luz depende de la potencia de salida de la fuente y de la sensibilidad del medidor. Dicha longitud suele superar la longitud que utilizan los sistemas para transmitir datos.

 

 

OTDR

El reflectómetro óptico en el dominio del tiempo (OTDR) hace referencia al método de prueba indirecto que se realiza desde un extremo del cable, utilizando una luz de retrodispersión para medir la pérdida en la red de cables. Los resultados de este método pueden variar significativamente de aquellos de las pruebas de pérdida de inserción.

 

Las pruebas con OTDR se efectúan, en general, sobre cables de fibra óptica en bobina con anterioridad a su instalación, con el objetivo de detectar cualquier pérdida de empalme o daĖo en los cables antes de instalarlos. Los OTDR también se utilizan para procesos de solución de problemas. En caso de roturas, especialmente en la red exterior, un OTDR es el método perfecto para su identificación. También se pueden utilizar estas pruebas para detectar pérdidas de empalme (aunque se requieren pruebas en ambas direcciones y cálculo de valores promedio para obtener una medida confiable) o problemas en la reflexión de retorno (pérdida de retorno óptica).

D:\PROYECTOS DE TRADUCCIÓN\FOA Design Book\Imágenes traducidas FOA Design Book\34_ES.png


Las pruebas con OTDR siempre requieren un cable de lanzamiento para que el instrumento descanse después de que las reflexiones de alta potencia de la prueba lo sobrecarguen. Tradicionalmente, se han utilizado las pruebas con OTDR sobre redes de larga distancia donde se utilizaba un solo cable de lanzamiento, aunque este método no medía la pérdida del conector en el extremo lejano. La inserción de un cable en el extremo lejano permite medir la pérdida de la totalidad del cable, pero no tiene la gran ventaja de la prueba con OTDR, que realiza mediciones únicamente desde un extremo del cable, dado que se requiere cierta tecnología para conectar el cable receptor a cada fibra durante la prueba.

 

Caracterización de la fibra (CD, PMD, SA/AP)

Una de las mayores ventajas de la fibra óptica es su capacidad de transmitir comunicaciones a alta velocidad y a grandes distancias. El nivel de atenuación a grandes longitudes de onda es bajo. Las fibras pueden empalmarse por fusión prácticamente sin pérdida. Los láseres de alta potencia y los regeneradores de amplificador óptico implican una fácil cobertura de distancias largas.

 

Sin embargo, en grandes distancias, los nuevos factores relacionados con el rendimiento de la fibra ganan relevancia. La dispersión cromática (CD), esto es, la dispersión causada por la luz de diferentes longitudes de onda, y la dispersión por modo de polarización (PMD), causada por la polarización de las fibras, son factores que limitan los enlaces de fibra. Incluso la variación en la atenuación de la fibra con longitud de onda puede generar inconvenientes. Podría ser necesario probar estos 3 parámetros sobre redes de larga distancia para asegurar un rendimiento adecuado de los enlaces.

 

Estas NO son las únicas pruebas importantes: son ADICIONALES a la inspección adecuada de los conectores y la red de cables instalada (limpieza y falta de estrés en cables y cables de conexión (patchcord)), así como a las pruebas de pérdida de inserción con fuente y medidor de potencia, o las pruebas con OLTS y OTDR.

 

Prueba de dispersión cromática (CD)

Existen diferentes métodos que se utilizan para medir la dispersión cromática (CD) en las fibras. Todos estos métodos implican pruebas a diferentes longitudes de onda utilizando distintas fuentes específicas de variada longitud de onda, un láser ajustable o una fuente de banda ancha con un monocromador en el receptor y medición de las velocidades relativas de las seĖales. Los datos tomados a longitudes de onda específicas se analizan para calcular la dispersión en ps/nm/km.

 

Los métodos de prueba utilizan retardo de fase o tiempo de vuelo y, en general, requieren acceso a ambos extremos de la fibra, así como una segunda fibra para sincronizar los dos instrumentos de prueba en los dos extremos. Sin embargo, también se utiliza una prueba con OTDR cuando se obtienen trazados a diferentes longitudes de onda específicas, y puede calcularse el nivel de CD a partir de los datos obtenidos de los trazados, lo que permite realizar las pruebas en obra desde un extremo de la fibra.

 

Todos estos métodos se sujetan a normas internacionales en cuanto a metodología, instrumentos y análisis de datos.

 

Prueba de dispersión por modo de polarización (PMD)

La prueba de PMD se realiza, en general, durante la etapa de fabricación o desarrollo de los cables. En obra, es habitual someter la PMD a prueba sobre fibras nuevas instaladas que funcionarán a altas velocidades, típicamente a más de 2,5 Gb/s, o al actualizar fibras instaladas anteriormente. Dado que la PMD varía con el tiempo, el resultado de una única prueba se toma como promedio y pueden realizarse pruebas posteriores para fines de comparación.

 

Existen diferentes métodos de prueba habituales en relación con la PMD: algunos se limitan a la etapa de fabricación, mientras que otros pueden realizarse en obra. En esencia, todos los instrumentos de prueba cuentan con una fuente, que permite variar la polarización de la seĖal de prueba, y una unidad de medida, que permite analizar los cambios en la polarización.

 

Las pruebas de PMD no son fáciles, reproducibles ni precisas. La incertidumbre de la medición puede alcanzar entre 10 y 20%, según las pruebas realizadas en el marco de los comités de normativa internacional. Estos comités han llegado a la conclusión de que todas estas técnicas de medida están permitidas, así como de que existen factores aplicables que no han sido interpretados correctamente, y de que los métodos de análisis de datos pueden ser cuestionados.

 

Todo este nivel de incertidumbre en torno a las mediciones de PMD dificulta la comparación entre diferentes pruebas y métodos de prueba. Las variaciones son especialmente altas en pruebas de enlaces de fibra de mayor antigüedad. Los datos de obra han demostrado que las variaciones en el nivel de PMD pueden estar vinculadas a la velocidad del viento en cables aéreos o al paso de trenes, en el caso cables subterráneos en cercanías de vías ferroviarias.

 

Las pruebas de PMD deben realizarse sobre grandes enlaces, pero los datos deben analizarse de manera inteligente para su utilidad.

 

Atenuación espectral (SA)

Con el desarrollo de las fibras con "pico de agua reducido" (LWP), se ha considerado la posibilidad de transmisión de 1260 a 1675 nm. Esto deriva de una fabricación minuciosa de la fibra que permite reducir el agua presente en fibra (en iones de OH) que causa niveles más altos de atenuación espectral (alrededor de 1244 y 1383 nm).

 

Dado que es posible que se utilicen fibras disponibles con un nivel desconocido de atenuación espectral para CWDM, que usa láseres entre 1260 y 1670 nm en ventanas de 20 nm, resulta necesario realizar una prueba de atenuación espectral para verificar la funcionalidad de la fibra. En los picos de agua, las fibras anteriores pueden presentar coeficientes de atenuación cercanos a 2 dB/km, mientras que las fibras con LWP pueden llegar a un coeficiente de 0.4 dB/km.

 

Las pruebas de la atenuación espectral se realizan de conformidad con las normas TIA/EIA-455-61 o IEC 61300-3-7 utilizando fuentes de banda ancha, como LED, y un analizador de espectro ubicado en el extremo receptor de la fibra. El proceso de calibración se efectúa con una longitud corta de fibra; luego, el instrumento calcula la atenuación espectral sobre una longitud larga sometida a prueba. La medición de la atenuación espectral utiliza instrumentos similares a aquellos que se utilizan para las pruebas de CD por método de desplazamiento de fase, por lo que algunos instrumentos pueden servir para ambas mediciones.

 

Las mediciones del perfil de atenuación (AP) con un OTDR adecuado permiten comparar las mediciones de atenuación y de longitud de onda que caracterizan al cable de fibra en todo el rango de longitud de onda (1260 a 1640 nm). Esto permite determinar la magnitud de la pérdida.

 

Pruebas obligatorias y opcionales

Las pruebas de toda la red de cables requieren pruebas de pérdidas de inserción con una fuente y un medidor de potencia u OLTS según el procedimiento de prueba estándar. La planificación de pruebas debe especificar la opción del método de referencia “0 dB” (uno, dos o tres cables de referencia), ya que esto afectará el valor de la pérdida. Algunas normas requieren una un único cable de referencia, pero esto podría no ser posible para todas las combinaciones de pruebas y conectores de la red de cables. El contratista y el usuario deben acordar previamente los métodos de prueba obligatorios. Las normas de la FOA ofrecen una solución simple a este problema.


Las pruebas con OTDR (reflectómetro óptico en el dominio de tiempo) se realizan, en general, sobre los cables de la red exterior; sin embargo, estas pruebas no suelen ser aceptables para la certificación de redes de cables. Se debería utilizar un OTDR para realizar pruebas sobre grandes longitudes de cables de la red exterior con empalmes, con el objetivo de verificar el funcionamiento de los empalmes y detectar problemas causados por el estrés en los cables durante la instalación.

Si bien hay quienes están a favor de utilizar OTDR para probar cualquier instalación de red de cables, incluidos aquellos tendidos cortos en plantas internas, la normativa de la industria no exige su uso ni tampoco resulta adecuado para enlaces cortos, generalmente usados en un cableado de planta interna. Las longitudes cortas de trayectos de cableado en plantas internas y las conexiones frecuentes con un alto nivel de reflectancia, en general, causan trazados de OTDR confusos que, a su vez, derivan en problemas para la función de autoprueba de OTDR. En ocasiones, esto es difícil de interpretar, incluso para usuarios experimentados de OTDR.


Los cables largos de redes en planta externa (OSP) pueden requerir pruebas especiales sobre atenuación espectral (SA), dispersión cromática (CD) y dispersión por modo de polarización (PMD). Estas son pruebas especializadas que se requieren para verificar que los sistemas de multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM) y de altas velocidades de transmisión de bits funcionen de manera correcta.

Coordinación de pruebas y documentación

La Planificación de Pruebas debe estar coordinada con la documentación de la red de cables y todos los demás datos de pruebas incluidos en la documentación definitiva. La documentación debe indicar qué enlaces deben ser sometidos a prueba y los resultados esperados en función de los cálculos de pérdida óptica estimada. La Planificación de Pruebas también debe especificar de qué manera se incorporan en la documentación los datos de las pruebas para fines de aceptación de las instalaciones y de referencia, en caso de futuros problemas en el tendido que requieran una reparación urgente.

 

Calibración e incertidumbre de medida de los instrumentos

La incertidumbre de medida en fibra óptica (error potencial) debe ser considerada al realizar las pruebas y al aceptar/rechazar pruebas. En general, una pérdida de inserción típica presenta un nivel de incertidumbre de entre 0.2 y 0.5 dB. Esto se debe a diferentes factores, como errores en los instrumentos, errores de calibración, configuración de referencia "0dB" con cables de prueba de referencia, variaciones en valores de los componentes (por ejemplo: tamaĖo del núcleo de la fibra, longitud de onda de la fuente, etc.), limpieza y estado de los conectores del cable de prueba de referencia, etc.

 

Con el objetivo de minimizar el impacto de los instrumentos sobre la incertidumbre de medida, se deben calibrar los instrumentos de conformidad con las recomendaciones de los fabricantes. Los cables de prueba de referencia deben limpiarse entre mediciones y se debe verificar su nivel de pérdida en forma periódica. Es necesario capacitar al personal que realiza las pruebas en relación con el uso de sus instrumentos y la solución de problemas.

 

Por último, al aceptar/rechazar pruebas, se deben considerar los errores de medición y la incertidumbre relacionada con el cálculo de pérdida óptica estimada. Los niveles de pérdida óptica estimada se calculan sobre la base de un valor estimado de pérdidas de componentes que contempla un nivel considerable de incertidumbre. Por lo tanto, si una única medición excede la pérdida óptica estimada por escaso margen, no sería conveniente rechazar el producto. Sin embargo, no deja de ser un recordatorio para revisar el equipo y los procedimientos con el fin de garantizar que todos los factores sean cuidadosamente considerados.

 

 

Preguntas de revisión

 

1. Al realizar pruebas sobre un cable de fibra óptica o cable de conexión (patchcord) terminado, se requiere uno o más de los siguientes instrumentos:

A.    Fuente y medidor de potencia de FO

B.    Localizador visual de fallas

C.   Reflectómetro óptico de onda continua

D.   Reflectómetro óptico en el dominio de tiempo

 

2. El modo correcto de calibrar a “0 dB” o sin pérdida consiste en utilizar:

A.    Un cable de referencia para lanzamiento

B.    Dos cables de referencia: uno para lanzamiento y uno para recepción

C.   Tres cables de referencia, incluido un cable "dorado"

D.   Cualquiera de los anteriores, siempre que el método elegido se encuentre documentado

 

3. La combinación de fibra de 50/125 micrones con fibra de 62.5/125 puede causar:

A.    Exceso de pérdida al acoplar desde fibra 50/125 a fibra 62.5/125

B.    Exceso de pérdida al acoplar desde fibra 62.5/125 a fibra 50/125

C.   Ganancias al acoplar desde fibra 62.5/125 a fibra 50/125

D.   No hay inconveniente al acoplar estas dos fibras

 

4. Si las pruebas muestran un alto nivel de pérdida en un cable, la falla puede detectarse mediante:

A.    Inspección, con microscopio, de los conectores que permita identificar rayaduras o grietas

B.    Pruebas de los cables utilizando el método de un solo extremo en ambas direcciones

C.   Limpieza de todos los conectores y repetición de las pruebas

D.   Todos los métodos anteriores

 

5. El factor más significativo para la medición del nivel de incertidumbre de pérdida en fibra multimodo es:

A.    La calidad de los instrumentos que se utilizan

B.    Las especificaciones de los cables de prueba de referencia

C.   La distribución de potencia modal generada por la fuente de la prueba

D.   La resolución de la medición

 

6. Se puede utilizar un OTDR para detectar empalmes o conectores defectuosos en una red de cables con alto nivel de pérdida, si el OTDR cuenta con:

A.    Ganancia suficiente

B.    Resolución suficiente

C.   Capacidad de longitud de onda larga

D.   Un mezclador de modos incorporado

 

7. Si un OTDR no puede identificar el problema, un ____________ podrá solucionarlo.

A.    Localizador visual de fallas

B.    Trazador visual de continuidad

C.   OCWR

D.   Microscopio

 

 

8. Los OTDR pueden medir _________, _________ y ___________. (3 respuestas correctas)

  1. La distancia
  2. La atenuación
  3. La potencia óptica
  4. La reflexión

 

9. Verdadero o falso Las mediciones de longitud con OTDR son menores que el cable real porque la fibra es mayor que el cable.

 

10. Las mediciones de empalmes o conectores con OTDR son precisas si __________.

  1. Se insertan fluidos igualadores de índice en el conector
  2. Se utilizan conectores de calidad de referencia
  3. Se cuenta con un cable de lanzamiento igualador
  4. Se realiza una prueba de ambas direcciones y se promedian las lecturas

 

 

 

FOA_logo [Converted]

 

La Asociación de fibra óptica (The Fiber Optic Association, Inc. [FOA])

1119 S. Mission Road #355, Fallbrook, CA 92028

Teléfono: 1-760-451-3655 Fax 1-781-207-2421

Email: info@foa.org      http://www.foa.org

 

Copyright 2016, The Fiber Optic Association, Inc.

 

CFOTČ es marca registrada de The Fiber Optic Association, Inc., Registro de Patentes y Marcas Registradas de Estados Unidos n.ľ 3.572.190.