UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLOGICOS COORDINACION DE COMPUTACION

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1 UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLOGICOS COORDINACION DE COMPUTACION CICLO GUIA DE LABORATORIO Nº 3 Nombre de la practica: Cableado Estructurado (Fibra óptica) Lugar de ejecución: Laboratorio de Redes (3.206) Tiempo estimado: 2.5 horas Materia: Redes de Área Local. 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 está 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 Óptica/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) 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).

2 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. Núcleo: es la fibra, el cristal de silicio por donde viaja la señal de luz Figura 3.2: Estructura general de un segmento de FO 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. 2

3 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 de FO 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 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 3

4 Tijeras para Presión Cortador (Diamante) Soportes metálicos para pulido Lijas para pulido, base hule y de Vidrio Fibra limpieza/dry Wipe Resina y Hardner (endurecedor) Cinta métrica Alcohol limpiador 4

5 Microscopio Jeringas Cuadro 3.1: Herramientas a utilizar en el procedimiento!! 5

6 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 Parte I: Entrega de materiales 1) Armar grupos de trabajo con 4 estudiantes 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, asi como un segmento de fibra y un conector SC multimodo. 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 3.1 de la introducción teórica. Parte II: Preparación del núcleo de la fibra 5) Seleccione la Tijera cortadora de forro. 6) Determine junto a su instructor la manera como cortara el segmento de fibra óptica asignado. De acuerdo a las instrucciones brindadas, corte el segmento de fibra óptica proporcionado. S: Proceda a colocarse los guantes, porque el material (restos) de fibra óptica, puede ser nocivo para su salud. 7) En los pasos restantes, se coordinara junto a sus compañeros del grupo de trabajo para preparar el conector del extremo cortado del segmento de FO proporcionado. 8) Extraiga y coloque sobre la superficie del área de trabajo a los componentes que forman al conector SC proporcionado. Colocarlos según el orden y posición descrito en la Figura 3.4 6

7 Figura 3.4: Orden de piezas de un Conector SC de Fibra Multimodo Nombres de cada pieza del Conector SC multimodo 1. Mango plástico 2. Anillo metálico 3. Cilindro metálico 4. Cuerpo de Conector 5. Camisa plástica 9) En el forro plástico del extremo de FO a preparar, introduzca y deslice hasta la mitad del segmento de fibra a solamente los primeros 3 componentes del conector enumerados en la Figura 3.4. Estas piezas se usaran en una etapa posterior del procedimiento. Importante: Respete cuidadosamente el orden y posición de cada pieza según la Figura 3.4 y solicitadas en este paso. Las piezas 4 y 5 no se introducirán aun, porque se les utilizara más adelante en el procedimiento!! 10) Seleccione la herramienta Jack Stripper y quite el seguro de la misma, seleccione la medida de corte de 1.6mm, para luego retirar 2 cm de forro (Funda plástica) de la FO. Corte además el Kevlar (fibra de aramido) de exceso, pero sin jalar el resto de este material. Figura 3.5: Retiro de 3 cm de Funda Plastica y 2cm del Kevlar 11) Corte un centímetro más de forro, pero esta vez no quitara el nuevo Kevlar!!, con lo cual el resultado deber ser similar a la Figura ) Con la herramienta Fiber Stripper, utilice el orificio medio de la misma para ir cortando en segmentos pequeños (menores a 1cm de longitud) al buffer visible, hasta completar un total de 2 cm. De esta forma, no correra el riesgo de quebrar el núcleo de vidrio. Lograra ver el Revestimiento de la fibra, como se muestra la Figura

8 Figura 3.6: Retiro de 2 cm de Buffer, dejando al descubierto el revestimiento y nucleo de la fibra 13) Utilice el último orificio (el mas pequeño) del Fiber Stripper y retire gradualmente el revestimiento visible obtenido en el paso anterior. Descubrirá el núcleo mismo de la fibra. 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) Seleccione el Dry wipe y el tubo de Alcohol. Deposite 2 gotas de alcohol sobre la toalla del Dry wipe 15) Con 2 dedos de una mano sostener el Buffer del segmento de FO. Seleccione con 2 dedos de su otra mano al Dry wipe para envolver con la superficie humedecida del mismo al segmento donde finaliza el Buffer e inicia el núcleo ya visible. Luego presionar suavemente el núcleo y deslizar lentamente el Dry wipe hacia afuera del segmento, con el fin de retirar los residuos de Revestimiento/Cladding adheridos aun al núcleo. Parte III: Inserción y fijación del núcleo al Cuerpo del Conector 16) A continuación, prepare el pegamento con el cual fijara al núcleo del segmento de FO al Cuerpo del conector. 17) 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. 18) 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!! 8

9 19) 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 final del Buffer. Cuide de no introducir al kevlar existente en el líquido. * Importante: Cierre el tubo de Hardner o su contenido se secara!! 20) Proceda a introducir gradualmente el núcleo (ya humedecido de Hardner) en el tubo amarillo del Cuerpo del conector. Debe estar alerta cuando el hilo del núcleo alcance el agujero de salida en el extremo opuesto del Cuerpo e introducirlo lentamente ahí, con el fin que el núcleo vaya saliendo intacto por el lado opuesto 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. También, recordar que tiene un límite de tiempo antes que la mezcla de pegamento se endurezca. 21) Asegúrese que el hilo de fibra salga gradualmente por el otro extremo del Cuerpo del conector. La inserción debe finalizar cuando el buffer toque el fondo del conector. 22) Deje las piezas del conector en reposo por unos 5 minutos, para que la mezcla haga efecto y se endurezca (fijando así el buffer al Cuerpo del Conector). * Importante: El hilo de fibra expuesto sobre el conector debe mantenerse intacto, sin quebrarse Parte IV: Crimpado de piezas del conector SC 23) Seleccionar la herramienta Crimping tool, 24) 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 (insertada al inicio del procedimiento), 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.190 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 presionar el forro de la FO con la crimpadora, ya que se quebrara el hilo internamente e inutilizara el patch cord. 25) Seleccionar el cortador tipo lápiz (herramienta diamante). 9

10 26) Debe cortar el hilo de núcleo de FO que sobresale del cuerpo del conector, utilizando el cortador tipo lápiz de esta manera: a) Coloque el conector de manera vertical, con el hilo de fibra hacia arriba (con un ángulo de 90 ) b) Deslice suavemente el filo del diamante en un ángulo de 0 sobre la fibra, a nivel de la base del conector y solamente una vez. c) Gire al conector horizontalmente unos 30 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. 27) Seleccionar una Tijera para presión, para sujetar con ella al Cuerpo del Conector e insertarlo en la camisa plástica, hasta que este produzca un sonido de clic. Parte V: Proceso de pulido de superficie de contacto del conector SC. 28) 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 c) Identifique las Lijas para pulido por color y medidas. d) Extraiga los soportes metálicos para pulido. 29) Seleccionar la lija numero 12 (de medida 12 um, de color amarillo) y colocarla sobre el pad de hule, después humedezca la lija con 3 gotas de Alcohol en el centro de la lija. 30) Ahora coloque el pulidor metálico sobre la lija. Sujete el conector de FO preparado por el mango e introdúzcalo en el orificio que esta al centro del pulidor. Este debe llegar hasta el fondo. 31) Proceda a lijar el extremo del conector, sujetando solamente al conector y desplazando (junto al soporte metálico) sobre la lija, haciendo un movimiento en forma de 8. Esto lo debe repetir entre 4 a 5 veces. Observe la Figura 3.7. Figura 3.7: Proceso de lijado del extremo del conector, haciendo movimientos en forma de 8 10

11 32) 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. 33) Repita los pasos anteriores, para cambiar por cada vez a una lija de menor pulido. 34) 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). 35) Compare en el figura 3.8 a las alternativas que podrá obtener del pulido del extremo de fibra del conector. Figura 3.8: Posibles resultados del proceso de lijado del extremo del conector Extremo bien pulido Fibra con impurezas y exceso de pulido Fibra dañada, cortada 36) Un conector tendrá buena probabilidad de estar bien elaborado, si se observa el paso de luz a través del microscopio. Parte VI. 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. Internet Si el Host1 recibe una IP (por asignación dhcp) y acceso a Internet, ambos segmentos de fibra funcionan apropiadamente. Host 11