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Existem diversas ferramentas de fibra disponíveis para testes em diferentes estágios da rede, a fim de atender a diversos requisitos. Esses testes são utilizados para revelar a perda total, a perda de retorno óptico (ORL) e o comprimento da fibra, podendo ser em uma única fibra ou em uma rede completa. Além disso, o teste pode exigir uma análise mais aprofundada dos diferentes elementos do enlace medido. Seja para identificar as características de cada componente do enlace, localizar problemas potenciais em uma fibra ou encontrar falhas na rede, todos inevitavelmente precisarão utilizar o reflectômetro óptico no domínio do tempo (OTDR) – desde o comissionamento até a solução de problemas e manutenção da rede óptica, o OTDR é a escolha ideal. Este artigo descreverá os princípios básicos de um teste OTDR para que você entenda melhor as especificações do instrumento.
O que é um OTDR?
O OTDR mostra a condição do link lendo o nível de luz enviado de volta do pulso óptico. Observe que há dois tipos de luz refletida: uma luz contínua de baixo nível produzida pela fibra é chamada de luz de retrodifusão de Rayleigh, o pico de alta reflexão no ponto de conexão é chamado de reflexão de Fresnel. O retrodifusão de Rayleigh é usado como uma função de distância para calcular o nível de atenuação na fibra óptica (unidade de dB/km), mostrado como a inclinação linear da trajetória do OTDR . Esse fenômeno vem da reflexão e absorção das impurezas da fibra dentro do inerente. Quando a luz atinge algumas impurezas, as partículas de impureza redirecionam a luz em direções diferentes, enquanto geram uma atenuação de sinal e retrodifusão. Quanto maior o comprimento de onda, menor a atenuação. Portanto, transmitir a mesma distância na fibra padrão requer menos energia. A imagem abaixo ilustra o retrodifusão de Rayleigh.
A segunda reflexão (reflexão de Fresnel) utilizada pelo OTDR permite detectar eventos físicos ao longo do enlace. Quando a luz atinge a posição com índice de refração alterado (como do vidro para o ar), grande parte da luz é refletida de volta, resultando na reflexão de Fresnel, que pode ser milhares de vezes mais intensa que o retroespalhamento de Rayleigh. A reflexão de Fresnel pode ser identificada através do pico da trilha do OTDR. Exemplos dessa reflexão são conectores rápidos, emendas mecânicas, fibras ópticas, rupturas de fibras ou conectores abertos.
O que é a zona cega?
A reflexão de Fresnel leva a uma especificação importante do OTDR , ou seja, ponto cego. Existem dois tipos de pontos cegos: eventos e atenuação. Ambos são gerados pela reflexão de Fresnel, com a distância variável (metros) dependendo das diferentes mudanças na potência refletida a ser representada. O ponto cego é definido como o tempo de duração, enquanto o detector, por meio de efeitos de luz refletida de alta intensidade, causa "cegueira" temporária, até que ele retorne ao normal, pode reler o sinal de luz, imagine, quando você dirige à noite com o encontro de carros que se aproximam, seus olhos ficarão cegos por um curto período. No campo OTDR, o tempo é convertido em distância, portanto, quanto mais reflexivo o detector, maior o tempo de recuperação, resultando em pontos cegos mais longos. A maioria dos fabricantes está disponível na menor largura de pulso possível, e a reflexão de fibra monomodo de -45 dB, e a reflexão de fibra multimodo de -35 dB para especificar a área cega. Portanto, a leitura da nota de rodapé da tabela de especificações é muito importante porque os fabricantes usam diferentes condições de teste para medir a área cega, com atenção especial à largura de pulso e aos valores de refletância. Por exemplo, a reflexão de -55 dB em fibra monomodo fornece especificações de zona cega mais curtas do que a de -45 dB, pois, como -5 dB é uma reflexão menor, a recuperação do detector é mais rápida. Além disso, o uso de métodos diferentes para calcular a distância resultará em uma zona cega menor do que o valor real.
Zona Cega do Evento
A zona cega de eventos é a distância mínima de outro evento que o OTDR pode detectar após a reflexão de Fresnel. Em outras palavras, é o comprimento mínimo de fibra necessário entre os dois eventos de reflexão. O mergulho mencionado anteriormente como exemplo, por exemplo, quando seus olhos não conseguem abrir devido ao estímulo de ofuscamento do carro oposto, após alguns segundos, você descobrirá que há um objeto na estrada, mas não consegue identificá-lo corretamente. Voltado para o OTDR, pode ser detectado por evento contínuo, mas não pode medir a perda. O OTDR mescla eventos sucessivos e retorna a uma reflexão global e perda em todos os eventos combinados. Para estabelecer especificações, o método industrial mais comum é medir a distância entre cada lado dos picos de -1,5 dB. Você também pode usar outro método, medindo a distância do início do evento até o nível de reflexão do pico até -1,5 dB. Este método retorna a um cego mais longo, os fabricantes usam menos.
É muito importante que a zona cega de eventos OTDR seja a mais curta possível, para que eventos próximos no link possam ser detectados. Por exemplo, os requisitos de teste da zona cega de eventos OTDR são muito curtos na rede predial, pois o jumper de fibra óptica que conecta vários data centers é muito curto. Se a zona cega for muito longa, alguns conectores podem ser perdidos e os técnicos não conseguem identificá-los, o que dificulta o trabalho de posicionamento de potenciais problemas.
Zona Cega de Atenuação
A zona cega de atenuação ocorre após a reflexão de Fresnel, e o OTDR pode medir com precisão a distância mínima de perda de eventos sucessivos. Use também o exemplo acima: após um longo período de tempo, seus olhos são totalmente restaurados, permitindo a identificação e análise de possíveis atributos de objetos no caminho. Como mostrado abaixo, o detector tem tempo suficiente para se recuperar, permitindo detectar e medir a perda de eventos sucessivos. A distância mínima necessária é do início dos eventos de reflexão até que a reflexão seja reduzida ao nível de retroespalhamento da fibra de 0,5 dB.
A importância da zona cega
A zona de atenuação curta permite que o OTDR não apenas detecte eventos contínuos, mas também retorne à perda de eventos próximos. Por exemplo, agora é possível aprender a perda de jumpers de fibra curta na rede, o que pode ajudar os técnicos a entender a situação dentro do link.
A zona cega também é afetada por outros fatores: largura de pulso. Especificações que utilizam a menor largura de pulso para fornecer a zona cega mais curta. No entanto, a zona cega nem sempre tem o mesmo comprimento, pois, à medida que o pulso se alarga, os pontos cegos serão alongados. Usar a maior largura de pulso possível resultará em uma zona cega particularmente longa, mas tem um propósito diferente.
Conclusão
Existem muitos tipos de OTDR no mercado – desde localizadores de falhas baseados em sensores até equipamentos avançados, capazes de atender a diferentes requisitos de teste e medição. Para comprar o OTDR certo, você deve considerar os parâmetros básicos. Se o modelo selecionado não for adequado para a aplicação, os problemas surgirão apenas com base no desempenho geral e no preço para escolher o equipamento. OTDRs com especificações complexas, na grande maioria, são resultado de concessões. Um profundo conhecimento desses parâmetros e a capacidade de verificá-los podem ajudar os compradores a fazer a escolha certa, atendendo às suas demandas, maximizando a produtividade e a relação custo-benefício.
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