EMPALMES Y CONEXIONES Contenido 1.- Cables de fibra óptica. 2.- Empalmes. 3.- Conectores. 4.- Esquema de instalación Objetivo.- Al finalizar, el lector será capaz de describir la estructura de un cable de fibra óptica y de enunciar los requerimientos para un buen empalme o conector. Última modificación: ió 1 de agosto de 2010 Tema 4 de: COMUNICACIONES ÓPTICAS Edison Coimbra G. 1
1.- Cables de fibra óptica A la FO desnuda (núcleo + revestimiento + color) se le agregan g protecciones adicionales contra esfuerzos de tracción, aplastamiento y humedad. El revestimiento primario que le da el color a cada fibra (coating) sirve además como una primera protección. Cable para ducto o aéreo (Furukawa) Cable para ducto o aéreo (SIECOR) 2
Otros cables de fibra óptica Cables aéreos autosoportados Cables de interconexión e interiores 3
Código de colores para identificación numérica Para identificar cada fibra y cada grupo de fibras contenidas en los tubos buffer se utilizan diversos códigos de colores que varían de un fabricante a otro: 4
Número de fibras por cable En el caso de cables Furukawa, el código utilizado es el mismo que el de Pirelli/Alcatel. La Tabla especifica el número de fibras por tubo. 5
Información de tensión y flecha 6
Pérdidas por instalación del cable Otra causa de la atenuación en la fibra óptica es la instalación incorrecta: estiramiento i y curvatura. Al curvar demasiado, se cambia el ángulo de incidencia de la luz que llega a la frontera del núcleo y el revestimiento: los rayos se escapan del núcleo y se pierden. Si se estira demasiado la fibra, se pueden producir pequeñas fisuras en el núcleo que dispersan los rayos de luz. 7
2.- Empalmes Los cables de fibra óptica se despachan en carreteles de madera con una longitud que, por lo general, no supera los 4000 m, mientras que la distancia entre dos centrales puede ser de 30 ó 40 Km. Por este motivo se realizan empalmes de línea entre los tramos, y en las terminaciones con las fibras de conexión. Estos empalmes causan pérdidas. Existen dos métodos de empalme: Empalme mecánico, que es un método rápido. Empalme por fusión, por un arco eléctrico. Las fibras también pueden acoplarse mecánicamente mediante un conector ST. 8
Preparación de la fibra para el empalme 1.- Tendida la fibra, se cortan y pulen adecuadamente los extremos. 2.- Se les retira unos 3 cm del coating (color), y se limpian con alcohol. 3.- Se les practica un corte perfectamente recto a unos 5 ó 6 mm, con un cortador (cutter o cleaver) especial, con filo de diamante 4.- Se utiliza un instrumento de prueba con lupa incorporada para examinar que el extremo de la fibra tenga forma y pulidos correctos. 9
Pérdidas por el acabado del corte de la fibra El acabado hace que la luz se refleje, reduciéndose la potencia de la señal luminosa. 10
Pérdidas por tamaño y alineación de la fibra Los empalmes de dos fibras de diferentes tamaños de núcleo reducirán drásticamente la potencia óptica. La incorrecta alineación de las fibras para el empalme reduce también la potencia. 11
Empalmes mecánicos de fibras ópticas Son empalmes rápidos, temporales, que pueden usarse, por ejemplo, para probar bobinas. Producen atenuaciones altas, del orden de 0.20 a 1dB. Vienen rellenos con gel para mejorar la continuidad de la luz. Tienen forma de cilindros con un orificio central, o bandejitas cerradas con dos pequeñas llaves que permiten introducir las fibras. Con gel Sin gel 12
Empalme por fusión de fibras ópticas Son empalmes permanentes que se realizan con máquinas empalmadoras automáticas. Se cargan las fibras sin coating y cortadas a 90º Se alinean los núcleos Se fusionan con un arco producido por dos electrodos Luego de la fusión. Llegan a producirse atenuaciones de 0.01 a 0.10 db. 13 13
Protección de empalmes Los empalmes son delicados, por lo que se protege de diferentes maneras: pegándose sobre unas almohadillas autoadhesivas existentes en los juegos de empalmes, rodeándose con una bisagra autoadhesiva, o con manguitos termocontraíbles (sleeves) los cuales poseen un nervio metálico. Estos, a su vez, se colocan en un cassette, dentro de una caja de empalme o de un rack distribuidor. En las terminaciones, se acomodan en bandejas de empalme. 14
3.- Conectores Los conectores se unen a los extremos de las fibras, de modo que éstas puedan conectarse a los puertos del transmisor y del receptor. En fibras multimodo, se usa con mayor frecuencia el Conector Suscriptor SC En fibras monomodo, el conector de Punta Recta ST. 15
Otros conectores ópticos 16
Pérdidas por conexiones Cuando se conectoriza una fibra se produce una variación del índice de refracción, lo cual genera reflexiones y refracciones y, por ende, pérdida de la potencia óptica. La pérdida se mide en ambos sentidos, tomándose el promedio. Se consideran 2 tipos. Pérdida por inserción: atenuación que agrega a un enlace la presencia de un conector Pérdida por acoplamiento o de retorno: pérdida debida a la energía reflejada, por desacoplamiento, se mide como la diferencia entre el nivel de señal reflejada y la señal incidente, es un valor negativo y debe ser < -30 db. Ejemplo para un conector: Insertion loss < 0.2 db típico < 0.3 db max Return loss PC < -30dB Return loss Super PC Return loss Ultra PC (Phisical Contact) < - 40dB < -50dB 17
Fibras de conexión Para conectar las fibras a los puertos del transmisor y del receptor, es necesario que en cada fibra se arme un conector, o bien, cada fibra se empalme con un PIGTAIL, que es un cable de una sola fibra que posee un conector en una de sus puntas, armado en fábrica. Los PATCHCORD son fibras de conexión que se usan en los paneles de conexión; permiten que se realicen rápidos cambios en la conexión de dispositivos, como switches o routers con distintos tendidos de fibra o enlaces de cable disponibles. 18
Paneles de conexión Los paneles de conexión de fibra son similares a los paneles de conexión que se usan con el cable de cobre. Bandeja de empalme Los paneles aumentan la flexibilidad de una red óptica permitiendo que se realicen rápidos cambios en la conexión de los dispositivos, como por ejemplo, switches o routers con distintos tendidos de fibra o enlaces de cable disponibles. 19
4.- Esquema de instalación FIN 20