CONECTORES PARA FIBRA OPTICA

Transcripción

1 CONECTORES PARA FIBRA OPTICA COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 1

2 PERDIDAS POR DESALINEACION Curvas de Pérdidas por desalineación entre dos fibras COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 2

3 GENERALIDADES Uno de los elementos que se deben cuidar e todo sistema por fibra óptico son las uniones en general, ya que el adicionamiento de pérdidas conlleva la disminución de los márgenes calculados Los problemas que se encuentran con los empalmes también son aplicables a los conectores de fibra Los terminales de las fibras deben quedar lo más cerca posible. sin que lleguen a dañarse. El montaje de los conectores en la fibra requiere especial cuidado y precisión. Si los conectores son para fibra monomodo, está tarea es más crítica aún Entre las características deseables en los conectores que deben tomarse en cuenta al momento de analizar especificaciones, tenemos:! Manejabilidad en obra! Bajas pérdidas! Simplicidad en la conexión! Costo En el mercado actual se encuentran gran variedad de conectores, pasando desde los conectores plásticos enchufables, hasta los conectores. metálicos de precisión enroscables Las pérdidas en los conectores se clasifican en dos tipos: las pérdidas por desalineación y las pérdidas por desacople COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 3

4 CLASIFICACION DE LOS CONECTORES Entre los parámetros que especifican a un conector tenemos:! Pérdidas de inserción, PI: debidas a lo descrito en la sección anterior! Pérdidas de Retorno, PR: debido a la reflexión en el punto de empalme! Estabilidad a la temperatura ( ºC)! Número de conexiones (Mayor de 500): especifica el número de acoples que es capaz de realizar el conector manteniendo sus características según las especificaciones Entre los tipos de conectores tenemos dos tipos en base al acoplamiento:! De acoplamientos por lentes! De acoplamiento por tope Los conectores pueden clasificarse según el mecanismo de alineamiento en:! Bicónicos! De tres bolas! Capilar cerámico! De manguito o férula COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 4

5 CONECTORES DE FERULAS Se basa en enfrentar dos caras a corta distancia, para ello la fibra se introduce en una pieza cilíndrica (2.5 mm diámetro p ej.) con un agujero en su eje (férula) existen varias subdivisiones del método: Férulas para PC y FC/APC! FC (Flat Ferrule): La férula es plana, permitiendo que toda la cara haga contacto, se utilizan en multiodo, son simples, sencillos y baratos. PR<14dB y PI~0.5 db! PC (Phisical Contact): La férula tiene forma de domo que permite poner en contacto las fibras. Se utiliza en fibras monomodos. PR>30 db PI<0.5dB COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 5

6 CONECTORES DE FERULAS! PF(Protunding Finish): Reduce el área de contacto a la fibra misma, ya que esta sobresale de 1-3µm y su calidad es similar a PC! FC/APC (Angle Phisical Contact): se combina un contacto no perpendicular con un domo de pulitura convexa (bajando la reflexión). PI=0,2 db y PR=60 db. COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 6

7 TIPOS DE CONECTORES En Telecomunicaciones Conector Bicónico: Utilizado extensamente por AT&T y Bell, originó los ST, FC/PC, FC y D4 Conector Bicónico Conector D4(NEC): Precursor del FC es de tipo roscado y tiene una férula de 2 mm. Su uso en telecomunicaciones va disminuyendo, paso a férulas de 2.5 mm Conector FC(NTT): tipo roscado, introducido al mercado en los 80, usado por algunas de las Bell y compañías de CATV. Adoptado por las PTT de Japón y Europa. Hay Versiones FC/PC y FC/APC. Se vende en grandes cantidades, pero las PTT han comenzado a comprar SC. Conector SC: Sección cuadrada. Tipo push pull es soportado or IBM, Alcoa-Fujicura y AMP. Cuatro de las Bell han pasado a SC. Estándar de facto (2 millones instalados). COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 7

8 TIPOS DE CONECTORES (Cont.) Conectores D4 y FC Conector EC: Desarrollado por un proyecto Panaeuropeo, soportado por la administración francesa. Es del tipo push pull. Alto rendimiento PI<0.25, PR>34dB En Transmision de datos Mini BNC y SMA (905 y 906) desaparecen rápidamente por el ST. SMA de los primeros desarrollados, tipo roscado Conector SMA COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 8

9 TIPOS DE CONECTORES (Cont.) Conector ST(AT&T): Muy utilizado en transmisión de datos, su uso se extiende a telecomunicaciones, se han instalados 25 millones ST multimodos Conector tipo ST COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 9

10 EJEMPLO DE CONECTORES Especificaciones de Conector COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 10

11 EJEMPLO DE CONECTORES Especificaciones de Conector COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 11

12 EJEMPLO DE CONECTORES Especificaciones de Conectores COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 12

13 EJEMPLO DE CONECTORES (Cont.) Especificaciones de Conectores COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 13

14 PREPARACION INICIAL LIMPIEZA Debe retirarse todas las protecciones de la fibra (desnudarla) a empalmar. Se utilizan pinzas de corte lateral. Luego con solvente (normalmente acetona) se limpia la fibra cuidadosamente eliminando cualquier suciedad u otros contaminantes CORTE Con una herramienta de corte especial (con cuchilla de diamante o tungsteno) Se hace una incisión en el plano perpendicular al eje longitudinal de la fibra a conectorizar Se finaliza el corte con un doblez de la fibra por la zona arañada y en sentido opuesto, al tiempo que se aplica una ligera tensión El realizar un buen corte aumenta notablemente la probabilidad de realizar un buen conector COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 14

15 TERMINACION DE LA FIBRA CONECTORES MULTIMODO En algunos tipos de conectores la superficie de la fibra se presenta en forma análoga a la descrita En la mayoría de los conectores es necesario presentar los extremos de las fibras previamente dotados de sendos micromanguitos (denominados férulas) para su enfrentamiento Las férulas se sitúan sobre el cabo de la fibra, desnuda en el extremo, que se hace pasar por un orificio mecanizado con gran precisión, de acuerdo a las dimensiones previstas para la fibra Algunos modelos de férulas terminan en un rubí engastado en su interior. La fijación de la fibra se hace mediante un pegamento especial Una vez secado el pegamento se procede a pulido de la cara de la fibra, introduciendo la férula en una pieza que se desliza sobre un material abrasivo, de manera que el pulimento se realice perpendicular al eje de la fibra La operación de preparación termina con la colocación de la funda de protección (normalmente material plástico termocontráctil) cubriendo la parte final de la férula y de la fibra con sus recubrimientos primarios y secundarios. COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 15

16 TERMINACION DE LA FIBRA CONECTORES MONOMODO Y DE ACOPLE AL FOTOEMISOR Una técnica para terminar la fibra consiste en realizar un microlente con la cara de la fibra, mediante el estirado de una zona próxima a su extremo, donde se aplica un calentamiento focalizado. El calentamiento tiene como misión reblandecer el extremo, la fibra se estira al tiempo que se agudiza, terminando por partirse, de manera que el extremo queda redondeado Una modallidad diferente detiene el calentamiento y un instante después el estirado. La regulación de la forma de la punta se hace de manera experimental controlando la velocidad de estirado y la temperatura. Se recubre el extremo con material antirrefllexivo. Se utiliza en fibras multimodo y monomodo, para enfrentar cabos de fibra a fotoemisores (comúnmente láser) puede elevar el acoplamiento en un 40% Para formar una microlente con material añadido se deposita una pequeña gota de vidrio sobre la cara de la fibra perfectamente cortada y limpia. Mediante un foco de calor se funde y se modela la gota, que se adherirá a la cara de la fibra, formando un lente de mayor o menor grosor en función de la viscosidad alcanzada COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 16

17 TERMINACION DE LA FIBRA CONECTORES MONOMODO Y DE ACOPLE AL FOTOEMISOR Se ha perfeccionado una variante que no trata de formar un microlente; sino de estrechar al diámetro del núcleo de manera progresiva, para agudizar el cono de luz que emergerá al inyectar energía en el otro extremo.. El alargamiento se produce por estirado y aplicación de calor, pero sin llegar a romper. Una vez enfriada la fibra se corta como se ha descrito. Otro método de acabado superficial es por ataque con ácido (normalmente fluorhídrico), se utiliza al acoplar la fibra con un fotoemisor. La acción del ácido sobre la superficie de la fibra crea un relieve en forma de anillos concéntricos, dependiente de la forma de impurificación de la fibra, y más o menos acentuado dependiendo del tiempo de exposición Formas Especiales de Terminación de la Fibra COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 17

18 PROCESO DE ELABORACION EJEMPLOS COMERCIALES Proceso de Elaboración de Conectores COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 18

19 PROCESO DE ELABORACION EJEMPLOS COMERCIALES Proceso de Elaboración de Conectores COMUNICACIONES OPTICAS; UCV 19