Caracterización de Enlaces de Fibra Óptica

Certificación de Redes de Fibra Óptica para Telecomunicaciones Durante la década pasada la caracterización de las redes de fibra óptica resultaba simple. Las mediciones de distancia y presupuestos de atenuación por medio de un OTDR eran suficientes para verificar la adecuada instalación de un enlace, únicamente la atenuación de la fibra, la pérdida en los empalmes y las pérdidas de retorno requerían ser medidas. Las actuales redes de alta capacidad han incrementado su velocidad de transmisión a tasas de 10 Gbit/s, 40 Gbit/s y 100 Gbit/s. El ancho de banda empleado se ha extendido desde la banda C a las bandas L y S, de igual forma la separación entre canales en los sistemas DWDM se ha reducido hasta 12.5 GHz y nuevos sistemas de hasta 256 longitudes de onda con capacidad de hasta 10.2 Tbit/s sobre distancias de 2000 km están en desarrollo. Este enorme desarrollo alcanzado en la última década en las redes ópticas implica también grandes cambios en la metrología de fibras ópticas que garanticen la confiabilidad de los enlaces.            En las actuales redes ópticas el potencial de ancho de banda de cada fibra debe ser probado y documentado, ya que sobre este conocimiento se toman decisiones que van desde la correcta selección de los sistemas de comunicación que serán conectados a la red hasta el crecimiento futuro que podrá soportar.   Además de las pruebas de atenuación y pérdidas realizadas con el OTDR, las cuales seguirán siendo obligatorias, las mediciones de dispersión cromática (CD), de dispersión de modos de polarización de primer y segundo orden (PMD), las pérdidas dependientes de la polarización (PDL), las pérdidas dependientes del la longitud de onda (WDL), así como los efectos no lineales, causados principalmente por los amplificadores ópticos, deberán ser tomados en cuenta desde el diseño del enlace, su implementación y hasta el mantenimiento del mismo.   El conocimiento de los diferentes efectos que limitan el ancho de banda de transmisión y sus  diferentes métodos de medición y correcta implementación son la entrada al desarrollo y mantenimiento de redes rentables de alta capacidad.   Caracteristicas Evaluadas Atenuación Espectral Total   Uno de los factores más importantes en el aseguramiento de la adecuada transmisión de las señales ópticas en un enlace es el control de las pérdidas de potencia óptica.   La medición de estas pérdidas se realiza utilizando el método de relación de potencias (Comparación directa). La medición de estas pérdidas consisten en la inyección de un nivel de potencia de referencia de un lado del enlace de fibra óptica y este mismo nivel es medido del otro lado del enlace utilizando un medidor de potencia óptica calibrado.   Atenuación Espectral Distribuida   El análisis de los eventos determinantes de atenuación espectral distribuida es importante para identificar las conexiones de fibras, atenuaciones anómalas, altas reflexiones, roturas y cualquier otro tipo de desperfecto.   Esta medición se realiza utilizando medición directa con un Reflectómetro Óptico en el Dominio del Tiempo (OTDR), la Reflectometría consiste en la inyección de una señal óptica de un a longitud de onda a través de la fibra óptica, determinando todos los reflejos debidos a los componentes y materiales que tiene el enlace, con respecto al tiempo.   Pérdida de Retorno Óptico (ORL)   La pérdida de retorno (ORL) se define como la razón de la potencia incidente entre la potencia reflejada a la entrada del dispositivo bajo prueba, tal como una sección de un cable, un enlace o un dispositivo.   ORL = 10 log10 (Potencia Reflejada / Potencia Incidente)  [dB]   El ORL se compone de la dispersión de Rayleigh propia del material de la fibra y las reflexiones de Fresnel de todas las interfaces a lo largo del enlace, principalmente conectores y componentes.   El ORL es un problema sobre todo en sistemas digitales DWDM así como en sistemas de alta velocidad tales como STM-16/OC-48 y STM-64/OC-192, es particularmente crítico en transmisiones analógicas tales como las señales de video CATV a 1 550 nm.   El Método de de Reflectómetro óptico de onda continua (OCWR) mide directamente la potencia incidente y la potencia reflejada, es el método de mayor exactitud.   Dispersión Cromática (CD)   La dispersión cromática es la variación en la velocidad de propagación de la luz en un medio (fibra óptica) en función de la su longitud de onda. Esta diferencia en la velocidad de propagación da como resultado un ensanchamiento de los pulsos de luz a medida que viajan a través de una fibra, provocando interferencia entre bits, incrementando los errores de bit y reduciendo el ancho de banda de la fibra.   La dispersión cromática en una fibra monomodo es el resultado de la combinación de la dispersión intrínseca del material de la fibra y de la geometría de la fibra como guía de onda.   El método de corrimiento diferencial de fase descrito en la recomendación EIA/TIA-455-175B-FOTP 145, se basa en la medición de los cambios de fase entre señales de diferentes longitudes de onda moduladas en amplitud con respecto a la longitud total de la fibra. De esta forma se determina el retardo en la propagación de la luz a través de la fibra a las diferentes longitudes de onda (dispersión cromática).   Este método es de una alta exactitud ya que llegan a medir hasta 950 puntos en pasos de 0.1 nm, permiten además la medición sobre elementos no bidireccionales tales como los amplificadores ópticos y enlaces con diferentes tipos de fibras en su trayectoria. Además No se tiene un límite en distancia a medir, como los demás métodos utilizados en las recomendaciones EIA/TIA.   Dispersión de Modos de Polarización (PMD)   La dispersión de modos de polarización es provocada por una pequeña diferencia en el índice de refracción de la fibra para dos estados de polarización ortogonales, esta propiedad es llamada birrefringencia. La birrefringencia provoca que la luz viaje a dos velocidades diferentes dentro de la fibra dependiendo del camino que tome. La diferencia en tiempo que les toma a las dos componentes ortogonales de un pulso luz recorrer toda la fibra es llamada Retardo Diferencial de Grupo (DGD) o PMD instantáneo.   El PMD provoca un ensanchamiento de los pulsos que viajan en la fibra, lo que a su vez provoca interferencia entre bits, limitando la velocidad de transmisión y el ancho de banda. El entendimiento de las causas del PMD y de las ventajas y desventajas de los diferentes métodos de medición en campo son la clave para la implementación de redes confiables de alta capacidad.   Características de los resultados del Método Interferométrico: - Medición directa de PMD de 1er orden y Derivación de PMD de 2do orden - Alta exactitud y Mayor Alcance - Medición en cables aéreos, submarinos y subterráneos - Pruebas para redes de 40Gb/s y 100Gb/s   Análisis Completo de Tráfico (EtherSAM™)   Análisis y Recomendaciones     Equipo de Medición Utilizado Módulo MultiTest Modelo FTB-3930 - Fuente de Luz - Medidor de Potencia Óptica - Medidor de ORL   Módulo OTDR Modelo FTB-7000 - Rango Dinámico disponible de hasta 50 dB en 1550nm Medidor de Dispersión Cromática Modelo FTB-5800 - Basado en Método de Corrimiento de Fase - Optimizado para Larga Distancia (>10,000km) - Ultra exactitud (<0.2%)   Medidor de Dispersión de Modos de Polarización Modelo FTB-5500B - Basado en Método GINTY (Generalized Interferometric Technology) - Extremadamente exacto y con alcance de 0.001ps (exactitud 8fs) - Optimizado para Redes de Larga Distancia (Enlaces Submarinos y Aéreos) Analizador de Espectro Óptico Modelo FTB-5240S/BP - Extremadamente exacto para Redes de Nueva Generación Analizador de Comunicaciones Modelo FTB-8510B - Certificación Completa de Servicios conforme a estándar ITU-T Y.156sam   Para Mayor Información consultenos ventas@almalaboratorios.com