¿Cuál es el principio básico de la prueba OTDR?

Existen numerosas herramientas de fibra disponibles para realizar pruebas en diferentes etapas de la red y cumplir con diversos requisitos. Estas pruebas permiten determinar la pérdida total, la pérdida de retorno óptica (ORL) y la longitud de la fibra, ya sea en una sola fibra o en una red completa. Además, la prueba puede requerir un examen más detallado de los diferentes elementos del enlace medido. Ya sea para identificar las características de cada componente del enlace, localizar posibles problemas en una fibra o detectar fallos en la red, es inevitable utilizar un reflectómetro óptico en el dominio del tiempo ( OTDR ). Desde la puesta en servicio hasta la resolución de problemas y el mantenimiento de la red óptica, el OTDR es la opción ideal. Este artículo describe los principios básicos de una prueba OTDR para que comprenda mejor las especificaciones del instrumento.

¿Qué es un OTDR?

El OTDR muestra el estado del enlace leyendo el nivel de luz enviado desde el pulso óptico. Tenga en cuenta que hay dos tipos de luz reflejada: la luz continua de bajo nivel producida por la fibra se denomina luz de retrodispersión de Rayleigh, y el pico de reflexión alto en el punto de conexión se denomina reflexión de Fresnel. La retrodispersión de Rayleigh se utiliza como función de distancia para calcular el nivel de atenuación en la fibra óptica (unidad de dB/km), que se muestra como la pendiente lineal de la trayectoria del OTDR. Este fenómeno se debe a la reflexión y absorción de las impurezas de la fibra dentro de la fibra. Cuando la luz incide sobre algunas impurezas, las partículas de impureza redirigen la luz en diferentes direcciones, generando atenuación de la señal y retrodispersión. A mayor longitud de onda, menor atenuación. Por lo tanto, transmitir la misma distancia en la fibra estándar requiere menor potencia. La siguiente imagen ilustra la retrodispersión de Rayleigh.

La segunda reflexión (reflexión de Fresnel) que utiliza el OTDR permite detectar los eventos físicos a lo largo del enlace. Cuando la luz alcanza la posición con índice de refracción modificado (por ejemplo, del vidrio al aire), gran parte de la luz se refleja, lo que resulta en una reflexión de Fresnel, que puede ser miles de veces más intensa que la retrodispersión de Rayleigh. La reflexión de Fresnel se puede identificar mediante el pico de la pista del OTDR. Ejemplos de esta reflexión son los conectores rápidos, los empalmes mecánicos, la fibra óptica, las roturas de fibra o los conectores abiertos.

¿Qué es la zona ciega?

La reflexión de Fresnel da lugar a una importante especificación del OTDR : el punto ciego. Existen dos tipos de puntos ciegos: eventos y atenuación. Ambos se generan mediante la reflexión de Fresnel, y la distancia (en metros) varía según los cambios en la potencia reflejada. El punto ciego se define como el tiempo durante el cual el detector, debido a la alta intensidad de la luz reflejada, produce una "ceguera temporal" hasta que se normaliza. Imagine que, al conducir de noche y encontrarse con vehículos que se aproximan, sus ojos experimentarán una ceguera temporal. En el campo del OTDR, el tiempo se convierte en distancia; por lo tanto, cuanto más reflectante sea el detector, mayor será el tiempo de recuperación, lo que resultará en una ceguera más prolongada. La mayoría de los fabricantes ofrecen anchos de pulso más cortos, como fibra monomodo de -45 dB y fibra multimodo de -35 dB, para especificar la ceguera. Por lo tanto, es fundamental leer la nota al pie de la tabla de especificaciones, ya que los fabricantes utilizan diferentes condiciones de prueba para medir el área ciega, prestando especial atención al ancho de pulso y a los valores de reflectancia. Por ejemplo, la fibra monomodo con una reflexión de -55 dB ofrece especificaciones ciegas más cortas que la de -45 dB, ya que -55 dB ofrece una reflexión más baja y la recuperación del detector es más rápida. Además, el uso de diferentes métodos para calcular la distancia generará una zona ciega más corta que la del valor real.

Zona ciega de eventos

La zona ciega de eventos es la distancia mínima que el OTDR puede detectar tras la reflexión de Fresnel. En otras palabras, es la longitud mínima de fibra necesaria entre dos eventos de reflexión. Siguiendo con el ejemplo mencionado anteriormente, por ejemplo, si no puede abrir los ojos debido al deslumbramiento del coche de enfrente, tras unos segundos, detectará un objeto en la carretera, pero no podrá identificarlo correctamente. El OTDR puede detectar eventos continuos, pero no puede medir la pérdida. El OTDR fusiona eventos sucesivos y obtiene una reflexión y pérdida globales para todos los eventos combinados. Para establecer las especificaciones, el método industrial más común consiste en medir la distancia entre cada lado de los picos de -1,5 dB. También puede utilizar otro método: medir la distancia desde el inicio del evento hasta que el nivel de reflexión desciende desde el pico hasta -1,5 dB. Este método ofrece una zona ciega más larga, y los fabricantes la utilizan con menos frecuencia.

Es fundamental que la zona ciega de eventos del OTDR sea lo más corta posible para detectar eventos con poca separación en el enlace. Por ejemplo, los requisitos de prueba de la zona ciega de eventos del OTDR son muy cortos en la red del edificio, debido a la corta longitud del puente de fibra que conecta los distintos centros de datos. Si la zona ciega es demasiado larga, algunos conectores podrían pasarse por alto y los técnicos no podrán identificarlos, lo que dificulta la localización de posibles problemas.

Zona ciega de atenuación

La zona ciega de atenuación se encuentra después de la reflexión de Fresnel. El OTDR puede medir con precisión la distancia mínima de pérdida de eventos sucesivos. También utilice el ejemplo anterior: tras un período prolongado, la vista se recupera por completo y se puede identificar y analizar las posibles características de los objetos en el camino. Como se muestra a continuación, el detector tiene tiempo suficiente para recuperarse y detectar y medir la pérdida de eventos sucesivos. La distancia mínima requerida desde el inicio de los eventos de reflexión hasta que esta se reduce al nivel de retrodispersión de la fibra de 0,5 dB.

La importancia de la zona ciega

La zona de atenuación corta permite que el OTDR no solo detecte eventos continuos, sino que también detecte pérdidas de eventos cercanos. Por ejemplo, ahora es posible detectar la pérdida de puentes de fibra cortos en la red, lo que ayuda a los técnicos a comprender la situación dentro del enlace.

La zona ciega también se ve afectada por otros factores: el ancho de pulso. Las especificaciones utilizan el ancho de pulso más corto para proporcionar la zona ciega más corta. Sin embargo, la zona ciega no siempre tiene la misma longitud, ya que al ser más ancho el pulso, los puntos ciegos se expanden. Usar el ancho de pulso más largo posible resultará en una zona ciega particularmente larga, pero su propósito es diferente.

Conclusión

En el mercado existen numerosos tipos de OTDR, desde localizadores de fallas hasta equipos avanzados que satisfacen las diferentes necesidades de prueba y medición. Para adquirir el OTDR adecuado, es fundamental considerar los parámetros básicos. Si el modelo seleccionado no es adecuado para la aplicación, la elección del equipo solo se basará en el rendimiento general y el precio. La gran mayoría de los OTDR con especificaciones complejas son resultado de concesiones. Un conocimiento profundo de estos parámetros y saber cómo verificarlos puede ayudar a los compradores a tomar la decisión correcta, satisfaciendo sus necesidades y maximizando la productividad y la rentabilidad.