Atenuación en FO

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UNIDAD 33.1Atenuacin en F.O. Es la prdida de potencia ptica en una fibra, y se mide en dB y dB/Km. Una prdida del 50% de la potencia de entrada equivale a -3dB.Las prdidas pueden ser intrnsecas o extrnsecas. Intrnsecas: dependen de la composicin del vidrio, impurezas, etc., y no las podemos eliminar. Las ondas de luz en elvaco no sufren ninguna perturbacin. Pero sise propagan por un medio no vaco, interactan con la materia producindose un fenmeno de dispersin debida a dos factores: Dispersin porabsorcin: la luz es absorbida por el material transformndose en calor. Dispersin por difusin: la energa se dispersa en todas las direcciones. Esto significa que parte de la luz se ir perdiendo en el trayecto, y por lo tanto resultar estar atenuada al final de un tramo de fibra.Extrnsecas: son debidas al mal cableado y empalme. Las prdidaspor curvaturas seproducencuandoledamosalafibrauna curvatura excesivamente pequea (radio menor a4 o 5 cm) la cual hace que los haces de luz logren escapar del ncleo, por superar el ngulo mximo de incidencia admitido para la reflexin total interna. Tambin se dan cuando, al aumentar la temperatura y debido a la diferencia entre los coeficientes de dilatacin trmica entre fibras y buffer,las fibras se curvan dentro del tubo.Atenuacin por tramo Es debidaalas caractersticas defabricacin propiadecadafibra (naturaleza del vidrio, impurezas, etc.) y se mide en dB/Km, lo cual nos indica cuntos dB se perdern en un kilmetro.Medicin con OTDR Hewlett Packard 8146Parmetros de medicin: =1556 nmIndice= 1.465 Ancho de pulso= 1000 nsSpan (rango) = 0 a 6 km Promedios = 15 Cursor A = 3.976 km Cursor B = 2.529 kmResultado de la medicin: A-B = 1.447 km LSA Attn = 0.185 dB/kmAtenuacin por empalme Cuandoempalmamosunafibraconotra, enlauninseproduceuna variacin delndice de refraccin lo cualgenera reflexiones y refracciones,y sumndose la presencia de impurezas, todo esto resulta en una atenuacin. Se mide en ambos sentidos tomndose el promedio. La medicin en uno de los sentidos puede dar un valor negativo, lo cual parecera indicar una amplificacin depotencia, locual noes posibleen unempalme, peroel promedio debe ser positivo, para resultar una atenuacin. Prdidas Por insercin: es la atenuacin que agrega a un enlace la presencia de un conector o un empalme.De retorno o reflactancia: Es la prdida debida a la energa reflejada, se mide como la difrencia entre el nivelde sealreflejada y la sealincidente, es un valor negativo y debe ser menor a-30dB(tpico-40dB). Enocasionesseindicaobviandoel signo menos.Ejemplo para un conector:Insertion loss< .2 dB typ< .3 dB maxReturn loss PC < -30dBReturn loss Super PC< - 40dBReturn loss Ultra PC < -50dBEmpalmes promediados El resultadoreal delamedicindeunempalmeseobtienemidindolo desde un extremo, luego, en otro momento se medir desde el otro, y finalmentesetomarcomoatenuacindel empalmeel promediodeambas (suma sobre 2)La planilla sera, por ejemplo (para=1550nm): AEB Fibra No AB [dB] BA [dB] Atenuacin [dB] AB [dB] BA [dB] Atenuacin [dB] AB [dB] BA [dB] Atenuacin [dB] 10.300.300.300.010.030.020.300.400.35 20.150.350.25-0.10 0.100.000.200.100.15 30.200.300.25-0.03 0.050.010.300.000.15 40.100.400.250.030.010.020.050.350.20 Empalmes atenuados En algunos casos, la atenuacin de un tramo de FO es tan baja que en el finaldelmismo la sealptica es demasiado alta y puede saturar o daar el receptor. Entonces es necesario provocar una atenuacin controlada y esto se hace con la misma empalmadora, con la funcin de empalme atenuado.En este dibujo se pueden ver todos los causales de atenuacin geomtricaEntonces, para realizar empalmes atenuados una empalmadora puede desalinear los ncleos o darle un ligero ngulo a una de las dos fibras.OTDR (Optical Time Domain Reflectometer)

Un OTDRes un reflectmetro ptico en el dominiotiempo. Es un instrumento de medicin que enva pulsos de luz, a ladeseada (ejemplo 3ra ventana:1550 nm), para luego medir sus ecos, o el tiempo que tarda en recibir una reflexin producida a lo largo de la FO.

Estosresultados,luegodeserpromediadaslasmuestrastomadas, se grafican en una pantalla donde se muestra el nivelde sealen funcin de la distancia.

Luego se podrn medir atenuaciones de los diferentes tramos, atenuacin de empalmes y conectores, atenuacin entre dos puntos, etc.

Tambin se utiliza para medir la distancia a la que se produjo un corte, o la distancia total de un enlace, o para identificar una fibra dndole una curvatura para generar una fuga y observando en la pantalla del OTDR ver si la curva se cae.OTDR Hewlett Packard y bobina fantasmaOTDR EXFO FTB7000OTDR Tektronix NetTekParmetros de medicin: Indice de refraccin Ancho de pulso Rango de medicin en Km (longitud de onda) Cantidad de muestras Monomodo, multimodo, etc.Mediciones de: Atenuacin entre 2 puntos Prdida en empalme Prdida de retorno Atenuacin por tramo Distancias a empalmes, cortes, tramos, etcOTDR Tektronix NetTek Plataforma PC /Windows CE Pantalla sensible al tacto Optimizacin automtica de los parmetros de testeo Umbrales de medicin preprogramados (valor mnimo alcualse considerar un evento) Mdulos de potencia (hasta 4 de 9 disponibles) Hasta 200 km de alcance (rango de medicin) Tabla de eventos (conector, empalme, tramo) Puerto de impresora, puerto serie, puerto para teclado, disquetera Puertos PCMCIA Batera de hasta 8 hs de duracin SoftwareparaPCparareveer lascurvasoexportar reportesa diversos formatosPuede realizarse una medicin directa con elajuste automtico o pueden ajustarse los parmetros manualmenteMedicin de atenuacin total de un tramo (Medicin de potencia) Para medir la atenuacin total de un enlace de fibra, se utilizan una fuente de luz y un medidor, que se conectarn en ambos extremos de la fibra a medir. Cules conectores se incluyen y cules no? Cuando necesitamos medir la atenuacin totalde un tramo o prdida de potencia, debemos excluir las atenuaciones producidas por los jumpers usados en la medicin. Para esto, antes de realizarla, debemos conectar la fuente de luz al medidor de potencia con los mismos jumpers y adaptadores que usaremos luego, y seguir estos pasos: Encendemos ambos equipos Los ajustamos a CW (continuous wave-onda continua no pulsante) Elejimos la ventana deseada Presionamos ahora en el medidor el botn ABS>REF para almacenar el nuevo valor de referencia Entonces, al desconectar losjumpersentres yconectarlosalafibrabajo prueba obtendremos el valor de atenuacin de la fibra. Losconectoresconectadosalasalidadelafuenteyalaentradadel medidor no deben desconectarse hasta no terminar todas las mediciones pues laatenuacinproducidapor unconector varacadavez quesevuelvea conectar. Parael casodequeunequipoposealosdosmdulosenl, debe conectarse el jumper de medicin entre su mdulo emisor y su mdulo medidor, establecer la atenuacin producida por este jumper para descontarla de la medicin final, o, si el equipo lo permite, ajustar la referencia. Paralelamente en el otro extremo de la fibra otro operador har lo mismo con otro equipo. La ventaja de este mtodo es que no es necesario que fuente y medidor deban encontrarse en el mismo lugar antes de medir. Entonces una Medicin de Atenuacin Total podra ser: Temas complementarios Atenuadores pticos variables Tienen un conector de entrada y uno de salida. Producen una atenuacin por fuga por curvatura (a travs de un servomotor) o por algn otro mtodo. Identificador lumnico de fibras y roturas Inyecta una luz visible sobre una fibra. Si hay alguna rotura, en un pigtail por ejemplo,se ver la luz dispersada.O podemos identificar una fibra entre un manojo, producindoles una curva, y entonces la que disperse luz ser la fibra correspondiente al conector donde colocamos el laser.Dispersin cromtica En un medio distinto al vaco la velocidad de propagacin de la luz depende de su longitud de onda. Porende dospulsos deluzde distinta l ,quesean enviados almismo tiempo a travs de una FO no llegarn al mismo tiempo. Una fuente de luz no coherente, es decir que no tenga una frecuencia nica de luz sino que posea cierto ancho en el espectro, hara que un pulso angosto y con cierta energa que fuera inyectado en una FO llegara al otro extremo con mayor ancho y menor amplitud, por lo que podra no reconocerse como tal.Esta dispersin se mide en picosegundos por kilmetro y por nanmetro. Dispersin de gua de onda (Wave guide dispersion) Se produce en las fibras monomodo cuando, debido al reducido tamao del ncleo, la luz viaja tanto por el mismo como por el cladding. De aqu surge el MFD (Mode-Field Diameter) el cual es el dimetro mnimo del ncleo de una FO para que la luz propagada no lo exceda y circule tambin por el cladding.Dispersin Reflectiva de Fresnel (Fresnel Reflection Losses) Prdida por reflexin ocurrida a la entrada o salida de una FO debido a las diferenciasentrendicesderefraccinentreel ncleoyel mediodondese inserta.Dual Window Fiber (Fibra de dos ventanas) Es unafibrafabricadaespecialmenteparatransmitir endosventanas simultneamente, por ejemplo a 1300 y 1550 nm.

Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) Es un dispositivo ptico que incrementa la amplitud de una sealptica. Contiene siete metros de fibra de vidrio dopada con iones de Erbio. Cuando la luz del laser es inyectada en l llevando a los iones a un alto estado energtico, lafibradopada pasadeser unelemento pasivo aser unmedioactivo, amplificando as la seal. Index-Matching FluidEs un fluido o gel que, debido a que posee un ndice de refraccin cercano al del vidrio, reducelasrefleccionescausadaspor diferenciasenlosndices. Suele encontrarse en empalmes mecnicos.

Medicin de empalmes por diferencia de altura en pendientes EnalgunosOTDR, especialmentelosmsantiguos,dondelamedicin debe realizarse manualmente para cada empalme, se sitan cuatro cursores, dossobrecadaunadelaspendientesdelostramosanterior yposterior al empalme, yel resultadoseobtienepor ladiferenciadealturaentreambas pendientes:Presin de prueba para cajas de empalme Para probar