Seis procedimentos básicos para testes de cabos de fibra

Os clientes de instalações de cabos de fibra ótica geralmente exigem a documentação dos resultados dos testes antes de aceitarem e pagarem o serviço. Os testes precisam de ser realizados com cuidado para garantir que as medições são precisas e fiáveis. Um repertório definitivo de testes, conhecido como os "seis essenciais", pode ser útil para engenheiros de sistemas inexperientes. Seis procedimentos de teste básicos medem a distância, a perda na fibra, a perda por evento, a perda na ligação, a perda por evento de retorno e a perda por evento de retorno. Estes procedimentos são implementados em todos os quatro níveis de operação da fibra, incluindo pré-instalação, instalação e aceitação, manutenção e restauro.

 

Um OTDR pode ser utilizado para realizar os seis procedimentos de teste. Além disso, ligações limpas no meio de fibra em teste são essenciais. Todos os seis procedimentos de teste serão imprecisos ou impossíveis de realizar se os conectores de fibra ótica estiverem sujos.

 

A distância óptica entre um ponto e outro depende da definição. Por exemplo, a distância pode ser o comprimento do cabo de fibra ótica entre um transmissor e um recetor, ou pode ser o comprimento do cabo de fibra ótica entre duas emendas. Um OTDR é o instrumento de teste utilizado mundialmente para medir eventos de teste ótico, de forma automática ou manual. Os eventos são detetados como perturbações na exibição de traços relativamente lineares do OTDR.

 

 

Para medir a distância ótica entre dois pontos, o OTDR emite um impulso de luz gerado por laser pela fibra na extremidade de transmissão do cabo. O instrumento deteta então o retroespalhamento devolvido pela fibra e quaisquer reflexões de superfícies brilhantes. Mede o tempo que o pulso de luz demora a fazer o percurso de ida e volta na fibra e calcula esse tempo em distância.

 

Um pequeno desvio neste teste é a diferença entre a distância real e a aparente. A distância óptica, ou aparente, é a leitura da distância registada no OTDR e é sempre superior à distância real. Uma das razões para a diferença de distância resulta da ondulação da fibra ótica, uma vez que esta reside no interior do cabo loose-tubular, o que aumenta o seu comprimento. Outro motivo envolve o cabo enterrado, pois enrola-se numa vala, produzindo assim um comprimento ótico maior.

 

O traço de retroespalhamento é uma representação da própria fibra. A inclinação do traço de retroespalhamento revela que cada vez menos luz é refletida de volta à medida que o comprimento da fibra aumenta. Esta inclinação representa a perda da fibra, uma especificação do fabricante. As medições típicas de perda de fibras são fornecidas como a quantidade de luz (em decibéis) perdida por quilómetro. Por exemplo, uma fibra telefónica de longa distância pode perder 0,15 dB/km, enquanto uma fibra de rede local multimodo pode perder 3 dB/km. A perda da fibra é sempre medida ao longo de uma secção de retroespalhamento sem características, sem eventos que distorçam o cálculo.

 

Um evento de teste é uma perturbação que ocorre acima ou abaixo da linha de base do retroespalhamento. Emendas, conectores, dobras e fissuras são eventos típicos que produzem perturbações de traços no visor do OTDR. Normalmente (mas nem sempre), um evento resulta em perda de luz. Existem dois tipos de eventos: refletores e não refletores. Os picos ao longo da linha de base indicam uma reflexão. Como aparecem mais fotões e, portanto, excedem o nível normal de retroespalhamento, é revelada uma emenda mecânica ou a extremidade da fibra. Outras causas de reflexões são os conectores e as fissuras na fibra.

 

Os eventos que ocorrem ao longo da fibra tornam-se importantes quando se calcula um orçamento de perdas na fibra. Apenas uma quantidade finita de luz é emitida pelo transmissor. Consequentemente, se o recetor não receber luz suficiente, ocorre um problema grave no cabo.

 

A perda de ligação é a quantidade total de luz perdida entre dois pontos. Um enlace pode ser a distância entre eventos ou entre dois pontos finais. A perda total de ligação é normalmente especificada quando afeta diretamente o orçamento de perdas. Se a perda de ligação for elevada, eventos específicos estão a consumir luz.

 

 

A perda de retorno é essencialmente a luz perdida devido a reflexões em direção à extremidade de transmissão ou fonte. As superfícies brilhantes dos conectores e das emendas mecânicas refletem a luz. Parte dessa luz refletida regressa à fonte. Qualquer luz transmitida que não atinja a extremidade da fibra é perdida. Um traço OTDR apresenta a perda de retorno como a altura de uma reflexão.

 

A perda de retorno é definida como a relação em dB entre a potência incidente e a potência reflectida. A perda de retorno é sempre expressa como um número positivo:

 

Em contraste, a reflectância é definida como a relação entre a potência refletida e a potência incidente, ou o inverso da fórmula de perda de retorno. Quando expressa em decibéis, a reflectância é um número negativo. Além disso, a reflectância pode ser expressa em termos de densidade ou em percentagem.

 

Na realidade, estes termos significam ruído. A luz refletida regressa à fonte, reflete na entrada e faz outra viagem de ida e volta. Para um sistema digital, a luz refletida parece um erro de bit. Para um sistema analógico, como a TV por cabo, a luz refletida cria um brilho. Quanto maior for o valor de reflexão, mais intenso se torna o nível de ruído.

 

A perda de retorno do enlace é semelhante à perda de enlace. É a quantidade total de luz refletida no enlace. Por conseguinte, a perda de retorno do enlace é frequentemente utilizada como um teste de aceitação. Se a quantidade total de perda de retorno estiver abaixo de um determinado nível, presume-se que o enlace não contém um único evento que reflita a especificação acima.

 

Estes seis testes essenciais devem ser utilizados para testar a fibra durante a pré-instalação, instalação e aceitação, bem como para manutenção e restauro. Um teste de pré-instalação deve ser realizado quando o cabo de fibra ótica chega do fornecedor. Este tipo de teste de receção é importante porque determina de forma rápida e fácil a aceitação ou rejeição do produto antes da utilização do sistema.