UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLOGICOS ESCUELA DE COMPUTACION

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1 UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLOGICOS ESCUELA DE COMPUTACION CICLO GUIA DE LABORATORIO Nº 3 Nombre de la practica: Cableado Estructurado (Fibra optica) Lugar de ejecución: Laboratorio de Redes (3.206) Tiempo estimado: 2.5 horas Materia: Redes de Área Local. Docentes: René Tejada, Marvin Martínez, Manuel Guandique, William Argueta, Mario Brito, Luis Belloso I. OBJETIVOS Que el estudiante sea capaz de: 1. Explicar las diferencias entre fibra óptica mono-modo y multi-modo. 2. Identificar cada parte del equipo de herramientas utilizado para la fabricación de Patch-Cord. 3. Arme las partes que conforman un conector de Patch Cord 4. Comprobar si un Patch Cord esta elaborado correctamente, utilizando un microscopio. 5. Conectar un patch cord de fibra óptica entre 2 Host con NIC Ethernet, por medio de un transceiver Fibra Optica/UTP. II. INTRODUCCIÓN TEÓRICA Qué es la fibra óptica (FO)? La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente ya sea de vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. Figura 3.1: Fuentes de luz actuales para el funcionamiento de una FO Potencia de luz distribuida al 100% del Núcleo de la fibra (Típicamente a 10 y 100 Mbps) Potencia distribuida en una región muy concreta y estrecha. (1, 2, 4, 8, 10 Gbps)

2 El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un LED (observe figura 3.1). Este cable de fibra de vidrio está constituido por uno o más hilos de fibra de vidrio, distribuidos tal como se muestra la figura 3.2. Figura 3.2: Estructura general de un segmento de FO Núcleo: cristal de silicio por donde viaja la señal de luz Revestimiento: cristal de silicio que impide que la luz salga del núcleo, actuando como guía de ondas Recubrimiento: protección mecánica (funda plástica) Tipos de fibras A. Multimodo. Modo = camino de propagación de la señal luminosa F.O. multimodo. Existen múltiples caminos posibles de paso para la luz, de modo que ésta se propaga a través de la guía de ondas con múltiples reflexiones B. Monomodo. Existe un único camino posible (1 único modo) de propagación de la señal de luz a través de la fibra, con una trayectoria casi paralela al eje del núcleo. Herramientas para preparar un Patch Cord de FO Para elaborar un Patch Cord, se debe seguir un procedimiento altamente delicado, utilizando un conjunto de herramientas e implementos. Figura 3.3: Kit de herramientas para elaborar Patch Cord. Este equipo se vende por lo general como un solo maletín/kit, en cuyo interior se almacenan los diferentes dispositivos En la figura 3.3 se muestra el contenido de un kit estándar para elaborar Patch Cord 2

3 Listado de Herramientas contenidos en el kit para FO Cuadro 3.1: Herramientas a utilizar en el procedimiento!! Crimping tool Fiber Stripper Tijera Cortadoras Forro Jack Stripper Tijeras para Presión Cortador (Diamante)

4 Soportes Lijas para pulido, base hule y de Vidrio Microscopio Fibra limpieza/dry Wipe Resina y Hardner (endurecedor) Jeringas Cinta métrica Alcohol limpiador Cuadro 3.1: Herramientas a utilizar en el procedimiento!! 4

5 III. REQUERIMIENTOS Ítem Equipo Cantidad. 1 Guía 3 de laboratorio. 1 2 Par de Guantes de látex (para protección de resto de FO) 1 3 Kit de fibra óptica 1 4 Segmento de fibra óptica MM (longitud de 1 metro) 1 5 Conectores SC Multimodo (SC MM). 4 6 Media Converter(Transceiver) 2 IV. PROCEDIMIENTO IMPORTANTE: Antes de iniciar, se exige a cada estudiante leer las advertencias de seguridad, marcadas con S en algunos de los pasos, debido a que son fundamentales para la seguridad individual y colectiva del grupo de trabajo. Parte I: Entrega de materiales 1) Armar grupos de 4 personas y nombrar un representante, el cual se hará cargo de recibir el equipo a utilizar en la práctica y luego devolverlo exactamente como se le entrego. 2) El/la instructor(a) entregara el equipo técnico al representante de cada grupo de estudiantes. 3) Antes de continuar el procedimiento, revise que el equipo esté completo y en buenas condiciones. 4) Identifique las herramientas que utilizara, para ello vea el cuadro 1.1 anterior. Parte II: Preparación del núcleo de la fibra 5) Con la tijera, corte el segmento de fibra óptica asignado en 2 piezas de la misma longitud. 6) Dentro del grupo formen parejas para trabajar una pieza de fibra óptica diferente. S: Proceda a colocarse los guantes, porque el material (restos) de fibra óptica, puede ser nocivo para su salud. 5

6 7) Cada estudiante se encargara de colocar un conector a uno de los extremos de la fibra óptica, con el fin que cada pareja del grupo prepare los patch cord de cada segmento de fibra asignado. 8) Identifique los componentes que forman a un conector SC (observe Figura 3.3) 9) En el forro plástico, introduzca (unos 15 cm.) a solamente los primeros 3 componentes del conector, enumerados con la secuencia siguiente: 1. Mango plástico 2. Anillo metálico 3. Cilindro metálico 4. Cuerpo de Conector 5. Camisa plástica * Importante: Respete cuidadosamente el orden mostrado en la Figura 3.3. Las piezas 4 y 5 las utilizara mas adelante en el procedimiento!! Figura 3.3: Orden de piezas de un Conector de Fibra 10) Seleccione la herramienta Jack Stripper y quite el seguro de la misma, luego utilice la medida de corte de 1.6mm, para retirar 3cm de forro (Funda plástica) de la FO. Corte los 3cm de Kevlar de exceso, pero sin jalar el resto del material. 11) Corte un centímetro mas de forro (pero esta vez no quitara el nuevo Kevlar!!), con lo cual el resultado deber ser similar a la Figura 3.4, Etapa 1: 12) Corte gradualmente 2cm. de buffer con la herramienta Fiber Stripper. Para ello, utilice el orificio medio de la herramienta, cortando en segmentos pequeños (menores a 1cm de longitud), para así no quebrar el núcleo de vidrio. Lograra ver el Revestimiento de la fibra (Observe Figura 3.4, Etapa 2). * Importante: En caso de corte incorrecto del núcleo, proceda a repetir los pasos 4 y 5 para que las medidas sean las correctas. 13) Repita el paso anterior, pero utilice el ultimo orificio (el mas pequeño) del Fiber Stripper. Con esta acción retirara el Revestimiento y descubrirá el núcleo mismo de la fibra (Figura 3.4, Etapa 3). Observe lo delgado que es, casi invisible!! * Importante: Sea muy cuidadoso, porque el hilo de fibra se puede quebrar con facilidad y tendrá que preparar nuevamente el extremo de la fibra!! 14) Ahora limpie con suavidad el núcleo de fibra con el Dry wipe (tomado con 2 dedos de su mano), esto con el fin de retirar los residuos de vidrio adheridos al núcleo. 6

7 15) Tome el tubo de resina que está identificada con la etiqueta roja y letra A, y destápelo. Ahora coja con la otra mano la jeringa (que tiene una etiqueta: resina ). Retire el protector de la aguja y proceda a introducirla (sin aspirar) en la resina hasta el nivel del empalme de la aguja con la jeringa. 16) Ahora tome el cuerpo del conector e inserte la aguja de la jeringa en el tubo amarillo (ubicado en la parte trasera) del cuerpo del conector SC. Rellene de resina dicho tubo hasta que quede lleno por completo. * Importante: Luego cierre el tubo de resina o su contenido se secara!! Etapa 1 Componentes de un segmento fibra: E. Funda plástica D. Kevlar C. Buffer / Recubrimiento B. Revestimiento/Cladding A. núcleo/coating Etapa 2 Figura 3.4: Proceso (en Etapas) para llegar al núcleo de la fibra óptica (Se observa solamente hasta el Revestimiento) Etapa3 (El nucleo queda al descubierto) 17) Luego tome el tubo de Hardner (endurecedor), que está identificada con la etiqueta negra y letra B. Sumerja el núcleo de la fibra en el interior de este tubo hasta llegar al kevlar (cuide de no introducir al kevlar en el líquido!!) * Importante: Cierre el tubo de Hardner o su contenido se secara!! 18) Proceda a introducir gradualmente el hilo humedecido de Hardner en el tubo amarillo del cuerpo del conector. Este procedimiento necesita de mucho cuidado ya que al hacer mucha presión o empuje podría quebrar el hilo dentro del conector y este quedaría dañado, inutilizable. 7

8 Asegúrese que el hilo de fibra salga por el otro extremo del conector. Este atento a detectar cuando ya halla topado el buffer con el fondo del conector. 19) Deje las piezas del conector en reposo por unos 5 minutos, para que la mezcla haga efecto y se endurezca. Parte III: Crimpado de piezas del conector SC 20) Con la herramienta Crimping tool, proceda a crimpar los seguros del conector, de la siguiente manera: a) Sostenga el conector de la forma que el hilo de FO quede verticalmente hacia abajo. b) Deslice la camisa metálica, hasta insertarla en la parte metálica del cuerpo del conector, asegúrese de que el kevlar sea sujetado por la camisa metálica. c) Presione con la crimpadora la parte ancha de la camisa metálica con el cuerpo del conector. Para ello colóquelo en la hendidura con la medida.19 0 d) Deslice el anillo hasta llegar a la parte angosta de la camisa metálica y presiónelo con la crimpadora (utilizando la hendidura.137) Importante: tenga cuidado de no agarrar la fibra con la crimpadora, ya que podría quebrar el hilo internamente y dañar el patch cord 21) Ahora debe cortar el hilo de FO que sobresale del cuerpo del conector, utilizando el cortador tipo lápiz (herramienta diamante) de esta manera: a) Coloque el conector de manera vertical, con el hilo de fibra hacia arriba (con un ángulo de 90 ) b) Después, deslice suavemente el filo del diamante en un ángulo de 0 sobre la fibra, a nivel de la base del conector. c) Gire horizontalmente unos 30 al conector y repita el paso anterior. d) Repita los últimos 2 pasos (b y c) continuamente, y este muy atento al momento que se suelte el exceso de hilo de fibra. 22) Con una Tijera para presión, sostenga el Cuerpo del Conector e insértelo en la camisa plástica, hasta que este produzca un sonido de clic. Parte IV: Proceso de pulido de superficie de contacto del conector SC. 23) Ahora, ya se tiene completo un conector de la FO. Se pasara a la etapa de pulido del núcleo de la FO. Para ello utilizara las lijas que tienen en el kit de herramientas de la siguiente forma: a) Coloque el vidrio base sobre una superficie firme horizontal (por Ej. sobre una mesa) b) Ubique el pad de hule sobre el vidrio, e identifique las lijas por color y medidas. c) Primero seleccione y coloque sobre el pad de hule la lija numero 12 (de medida 12 um, de color amarillo), después humedezca la lija con 5 gotas de Alcohol en el centro de la lija. d) Ahora coloque el pulidor metálico sobre la lija, luego sujete el conector por el mango e introdúzcalo en el orificio que esta al centro del pulidor. Este debe llegar hasta el fondo. e) Proceda a lijar el extremo del conector, haciendo un movimiento en forma de 8. Esto lo debe repetir entre 5 a 6 veces. 8

9 f) Luego consulte a su instructor para que juntos revisen el conector con el microscopio y observar el avance de la calidad del pulido de la superficie de la fibra que sobresale del conector. 24) Repita las etapas del paso anterior, cambiando de lijas, con las otras 2 medidas restantes, en orden descendente. 25) Al finalizar el proceso de lijado, el instructor debe revisar el conector con el microscopio, con apoyo de un estudiante, el cual apuntara el otro extremo del segmento de fibra hacia una fuente luminosa (Ej.: una lámpara o un led de computadora). Un conector tendrá buena probabilidad de estar bien elaborado, si se observa el paso de luz a través del microscopio. 26) Estos procesos se repetirán para crimpar los otros conectores en la FO. Parte V. Ejercicio complementario: Comprobación de funcionamiento de la fibra óptica en un cableado estructurado. Proceda a elaborar la siguiente topología de red. Observe el uso de 2 dispositivos Transceiver, entre los cuales se conectaran 2 patch cord, de manera cerrada, conectando transmisión (TX) de un dispositivo con recepción (RX) del otro, con cada segmento. Switch Host 1 Internet Si el Host1 recibe una IP (por asignación dhcp) y acceso a Internet, ambos segmentos de fibra funcionan apropiadamente. 9

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