Especificaciones comunes de fibra óptica
Dimensiones de fibra óptica:
1) Diámetro del núcleo monomodo-: 9/125 μm, 10/125 μm
2) Diámetro exterior del revestimiento (2D)=125μm
3) Diámetro exterior de la primera-capa=250μm
4) Coleta: 300μm
5) Multimodo:
50/125 μm, estándar europeo
62,5/125 μm, estándar de EE. UU.
6) Redes industriales, médicas y de baja-velocidad: 100/140 μm, 200/230 μm
7) Plástico: 98/1000μm, utilizado en control automotriz
Atenuación de fibra óptica
Los principales factores que causan la atenuación de la fibra óptica incluyen: pérdida intrínseca, flexión, compresión, impurezas, falta de uniformidad y empalme.
Pérdida intrínseca: se refiere a la pérdida inherente de la fibra, incluida la dispersión de Rayleigh y la absorción inherente.
Pérdida por flexión: cuando la fibra se dobla, parte de la luz dentro de la fibra se pierde debido a la dispersión, lo que resulta en una pérdida. Extrusión: Pérdida causada por la diminuta flexión de las fibras ópticas cuando se someten a compresión.
Impurezas: Pérdida causada por impurezas dentro de la fibra óptica que absorben y dispersan la luz que se propaga dentro de ella.
No-uniformidad: Pérdida causada por el-índice de refracción no uniforme del material de fibra óptica.
División: pérdida generada durante el empalme de fibra óptica, como: desalineación (el requisito de coaxialidad para fibra monomodo-es inferior a 0,8 μm), no-perpendicularidad de la cara del extremo al eje, cara del extremo desigual, diámetro del núcleo no coincidente y mala calidad del empalme por fusión.
Tipos de cables ópticos
1) Por método de tendido: cables ópticos aéreos autoportantes, cables ópticos de conductos, cables ópticos enterrados blindados y cables ópticos submarinos.
2) Por estructura de cable: cables ópticos de tubo holgado, cables ópticos trenzados, cables ópticos-con ajuste apretado, cables ópticos tipo cinta, cables ópticos no-metálicos y cables ópticos ramificables.
3) Por aplicación: cables ópticos de comunicación de larga-distancia, cables ópticos de exterior-de corta distancia, cables ópticos híbridos y cables ópticos-de interior de construcción. Empalme y Terminación de Cables de Fibra Óptica
El empalme y la terminación de cables de fibra óptica son habilidades fundamentales que el personal de mantenimiento de líneas de cables de fibra óptica debe dominar.
Las técnicas de empalme de cables de fibra óptica se pueden clasificar de la siguiente manera:
1) Técnicas de empalme de fibra óptica y técnicas de empalme de cables de fibra óptica.
2) La terminación del cable de fibra óptica es similar al empalme del cable de fibra óptica, pero la operación difiere debido a los diferentes materiales del conector.
Tipos de empalmes de fibra óptica
Los empalmes de cables de fibra óptica generalmente se pueden dividir en dos categorías principales:
1) Empalmes fijos de fibra óptica (comúnmente conocidos como uniones muertas). Por lo general, estos se logran utilizando empalmadores de fusión de fibra óptica y se utilizan para conexiones directas de cables de fibra óptica.
2) Uniones flexibles de fibra óptica (comúnmente conocidas como uniones vivas). Estos se conectan mediante conectores desmontables (comúnmente conocidos como juntas vivas). Se utilizan para latiguillos de fibra óptica, conexiones de equipos, etc.
Debido a que la cara del extremo de la fibra está incompleta y a la presión desigual sobre la cara del extremo de la fibra, la pérdida de unión del empalme por fusión de descarga única es relativamente alta. Actualmente, se utiliza un método de empalme por fusión de dos-descargas. Primero, la cara del extremo de la fibra se precalienta y se descarga para darle forma, eliminar el polvo y los residuos y, simultáneamente, el precalentamiento garantiza una presión uniforme sobre la cara del extremo de la fibra.
Métodos para monitorear la pérdida de conexión de fibra óptica
Existen tres métodos para monitorear la pérdida de conexión de fibra óptica:
1. Monitoreo en una empalmadora por fusión.
2. Monitoreo mediante fuente de luz y medidor de potencia óptica.
3. Método de medición OTDR.
Método de operación de empalme de fibra óptica
Las operaciones de empalme de fibra óptica generalmente implican cinco pasos:
1. Tratamiento del extremo de la fibra.
2. Empalme e instalación de fibras.
3. Empalme por fusión de fibras.
4. Protección de conectores de fibra óptica.
5. Retención del exceso de fibra.
El empalme de todo el cable óptico se suele realizar según los siguientes pasos:
Paso 1: Determine la longitud requerida, pele el cable óptico y retire la funda;
Paso 2: Limpie y retire el material de relleno de vaselina dentro del cable óptico.
Paso 3: agrupa las fibras ópticas.
Paso 4: Verifique la cantidad de núcleos de fibra óptica, haga coincidir los cables de fibra óptica y verifique los códigos de color para detectar errores;
Paso 5: Fortalecer el empalme del núcleo;
Paso 6: Empalme varios pares de cables auxiliares, incluidos pares de cables de servicio, pares de cables de control, cables de tierra blindados, etc. (si existe alguno de los pares de cables anteriores).
Paso 7: Empalme de fibra óptica.
Paso 8: Tratamiento de protección del conector de fibra óptica;
Paso 9: Tratamiento de almacenamiento de exceso de fibra óptica;
Paso 10: Complete el empalme de la funda del cable óptico;
Paso 11: Protección del conector del cable óptico.
Pérdida de fibra óptica
1310 nm: 0,35 ~ 0,5 dB/Km
1550 nm: 0,2 ~ 0,3 dB/Km
850 nm: 2,3 ~ 3,4 dB/Km
Pérdida de empalme por fusión de fibra óptica: 0,08 dB/esponja
Empalme por fusión de fibra óptica 1 empalme/2km
Terminología común de fibra óptica
1) atenuación
Atenuación: La pérdida de luz en el punto de contacto con el cable óptico. Pérdida de energía durante la transmisión en fibra óptica: fibra monomodo-1310 nm: 0,4~0,6 dB/km; 1550 nm: 0,2 ~ 0,3 dB/km; Fibra plástica multimodo: 300dB/km
2) Dispersión
Dispersión: Ampliación del ancho de banda causada por un pulso de luz que viaja una cierta distancia a lo largo de una fibra óptica. Es el principal factor que limita la velocidad de transmisión.
Dispersión intermodal: ocurre solo en fibras multimodo porque diferentes modos de luz viajan por diferentes caminos.
Dispersión material: La luz de diferentes longitudes de onda viaja a diferentes velocidades.
Dispersión de la guía de ondas: ocurre porque la energía luminosa viaja a velocidades ligeramente diferentes en el núcleo y el revestimiento. En las fibras monomodo-es muy importante cambiar la dispersión alterando la estructura interna de la fibra.
G.652 Punto de dispersión cero alrededor de 1300 nm
G.653 Punto de dispersión cero alrededor de 1550 nm
G.654 Fibra de dispersión negativa
G.655 Dispersión-fibra desplazada
Fibra de onda completa-
3) dispersión
Debido a imperfecciones en la estructura básica de la luz, la energía luminosa se pierde y la transmisión de la luz ya no tiene una buena direccionalidad.
Fundamentos del sistema de fibra óptica
Arquitectura y funciones básicas del sistema de fibra óptica:
1. Unidad transmisora: Convierte señales eléctricas en señales ópticas;
2. Unidad de transmisión: Medio que transporta señales ópticas;
3. Unidad receptora: Recibe señales ópticas y las convierte en señales eléctricas;
4. Conexión de dispositivos: conecte la fibra óptica a fuentes de luz, fotodetectores y otros componentes de fibra óptica.
Tipos de conectores comunes
La parte antes de "/" indica el modelo de conector para el pigtail.
La parte después de "/" indica el método de procesamiento de sección transversal-.
El conector "SC" (Conector cuadrado/Conector estándar/Conector de abonado) es un conector cuadrado estándar fabricado con plástico de ingeniería que ofrece ventajas como resistencia a altas temperaturas y resistencia a la oxidación. Los conectores SC se utilizan generalmente para interfaces ópticas en el lado del equipo de transmisión.
El conector "LC" (Conector Lucent) tiene una forma similar al conector SC pero un poco más pequeño.
El conector "FC" (conector de férula) es un conector metálico que normalmente se utiliza en el lado ODF. Los conectores metálicos tienen un ciclo de vida de acoplamiento mayor que los de plástico.
El "ST" (punta recta) es un conector redondo-de ajuste a presión, también fabricado en metal.
Tipo de cara del extremo del conector
PC (Physical Contact): Its connector cross-section is flat. Return loss: >40dB
UPC (Conectores UltraPulidos): El conector es curvo. Pérdida de retorno: 50dB~55dB
APC (AnglePolished Connector): The cross-section has an 8-degree inclined contact surface. Return loss: >60dB
Acoplador
Función principal: Redistribuir señales ópticas. Las aplicaciones clave incluyen redes de fibra óptica, especialmente redes de área local (LAN) y dispositivos de multiplexación por división de longitud de onda (WDM).
Estructura básica: Los acopladores son dispositivos pasivos bidireccionales. Las topologías básicas incluyen topologías de árbol y estrella. Un tipo correspondiente de acoplador es el divisor.
Multiplexor por división de longitud de onda
WDM-El multiplexor por división de longitud de onda transmite múltiples señales ópticas con diferentes frecuencias y colores dentro de una sola fibra óptica. Un multiplexor por división de longitud de onda acopla múltiples señales ópticas en la misma fibra; un multiplexor por división de longitud de onda separa estas señales de una única fibra óptica.
Multiplexor por división de longitud de onda (ilustración)
Unidad transmisora
Unidad receptora
Comunicación digital por fibra óptica.
Definiciones de pulsos en sistemas digitales:
1. Amplitud: La altura del pulso, que representa la potencia óptica en los sistemas de fibra óptica.
3. Tiempo de caída: El tiempo necesario para que el pulso caiga del 90% de su amplitud al 10%.
2. Tiempo de subida: El tiempo necesario para que el pulso suba desde el 10% de su amplitud máxima hasta el 90%.
4. Ancho de pulso: El ancho del pulso al 50% de amplitud, expresado en tiempo.
5. Período: El tiempo específico del pulso, el tiempo necesario para completar un ciclo.
6. Relación de extinción: relación entre la potencia óptica de una señal 1 y la potencia óptica de una señal 0.
Definiciones de unidades comúnmente utilizadas en comunicación por fibra óptica:
1. dB=10 log10 (Pout/Pin)
Puchero: potencia de salida; Pin: potencia de entrada
2. dBm=10 log10 (P/1mW)
Una unidad ampliamente utilizada en ingeniería de comunicaciones;
Suele representar la potencia óptica con 1 milivatio como referencia;
Ejemplo: –10 dBm significa potencia óptica igual a 100 µW.
3. dBu=10 log10 (P/1μW)
