Seleccionar un atenuador de fibra óptica parece sencillo hasta que realmente lo necesita. El dispositivo reduce la potencia de la señal óptica-en teoría, es bastante simple. Pero si toma cualquier decisión de adquisición sin comprender los matices, terminará con un equipo que no encaja, no funciona o se queda sin usar en un cajón.
Por qué necesitas uno
Esto es algo de lo que la mayoría de la gente no se da cuenta: demasiada luz es un problema.
Los receptores tienen rangos de sensibilidad. Empuje una señal más allá del umbral superior y obtendrá saturación-datos distorsionados, errores de bits y, a veces, daños permanentes a los fotodetectores. Los tendidos cortos de fibra entre transmisores de alta-potencia y receptores sensibles crean exactamente este escenario. Centros de datos con paneles de conexión a pocos metros de distancia. Instalaciones FTTH donde el terminal de la red óptica se sitúa cerca del divisor. Bancos de prueba donde simulas condiciones que no coinciden con tu configuración real.
Los atenuadores resuelven esto consumiendo el exceso de energía. No hay nada especial en el concepto.
La cuestión del valor de atenuación
Obtener el número correcto es más importante que la mayoría de las otras decisiones.
Si lo calculas mal, seguirás sobrecargando el receptor o privándolo de señal. Las matemáticas no son complicadas pero requieren medidas reales:
Atenuación requerida=Salida del transmisor – Pérdida de enlace – Sensibilidad del receptor – Margen de seguridad
Digamos que su transmisor presiona +5 dBm. El receptor maneja de -3 dBm a -22 dBm. La pérdida de su enlace mide 2 dB. Quizás desee un margen de 3 dB porque las cosas varían con el tiempo y la temperatura.
Eso sitúa la potencia de recepción de su objetivo en torno a -6 dBm. Entonces: 5 – 2 – (-6)=9 dB de atenuación necesaria.
Pero aquí es donde la gente se equivoca:-se olvida que el receptor tiene unrango. La sensibilidad mínima (-22 dBm en este ejemplo) es su piso. La potencia de entrada máxima (-3 dBm) es su techo. Quédate cómodamente entre ellos.
He visto a técnicos agarrar cualquier atenuador que tengan a mano. Unos 10 dB cuando necesitaban 5 dB. Funciona bien hasta que aumentan las pérdidas ambientales y de repente el enlace se cae.
Fijo versus variable: no siempre es obvio
Los atenuadores fijos manejan la mayoría de los entornos de producción. Son baratos, confiables y se instalan una vez. Los valores suelen oscilar entre 1 dB y 25 dB en incrementos estándar.
Los atenuadores ópticos variables (VOA) cuestan mucho más-a veces diez veces más que su precio. Pero para aplicaciones de prueba y medición, son indispensables. ¿Caracterizar la sensibilidad del receptor en un rango? ¿Simulando diferentes condiciones de enlace? Necesitas adaptabilidad.
Los tipos de variables mecánicas utilizan una rueda de ajuste o un ajuste micrométrico. La resolución de alrededor de 0,1 dB es común. Los VOA electrónicos ofrecen control remoto y un ajuste más rápido, pero añaden complejidad y puntos de falla.
Una cosa: los atenuadores variables se desvían. Verifique la calibración periódicamente. Los tipos fijos no tienen este problema.
Compatibilidad del conector
Esto debería ser obvio pero causa interminables dolores de cabeza.
Los conectores de su atenuador deben coincidir con su sistema. LC a LC. SC a SC. FC a FC. La mezcla requiere adaptadores, que añaden pérdida de inserción y puntos de reflexión.
El problema menos obvio:tipo de polaco.
UPC (Contacto Ultra Físico): Conector azul. Cara final plana. Funciona para la mayoría de aplicaciones de telecomunicaciones y comunicaciones de datos.
APC (contacto físico en ángulo): Conector verde. 8-ángulo de grados en la cara final. Obligatorio para vídeo analógico, CATV y cualquier cosa que requiera una pérdida de retorno superior a 60 dB.
Nunca-y quiero decir nunca-emparejes APC con UPC. La falta de coincidencia de ángulos daña ambas férulas y crea un reflejo terrible. He visto a técnicos experimentados cometer este error porque los conectores encajan físicamente. No deberían hacerlo.
Monomodo versus multimodo
Coincide con el tipo de fibra. Período.
Los atenuadores monomodo funcionan en ventanas de 1310 nm y 1550 nm. A veces 1490 nm para aplicaciones PON. El diámetro del núcleo es de 9 µm.
Los atenuadores multimodo apuntan a 850 nm y 1300 nm. Diámetros de núcleo de 50 µm (OM3/OM4/OM5) o 62,5 µm (OM1).
¿Usando un atenuador monomodo en fibra multimodo? La apertura más pequeña bloquea la mayor parte de la luz.-Obtendrás atenuación, pero nada predecible ni consistente. Ir en la otra dirección provoca problemas de dispersión modal.
Algunos fabricantes fabrican versiones específicas-de modo con carcasas idénticas. Consulta las especificaciones. La etiqueta debe indicar claramente SM o MM.
La decisión de construir-fuera o dentro-de la línea
- Atenuadores de estilo enchufable (-construidos)conéctelo directamente a los puertos del equipo. Un conector se conecta al transceptor; el otro acepta su cable de conexión. Instalación limpia, longitud mínima añadida. Funcionan bien cuando necesita atenuación directamente en la fuente o el receptor.
- Atenuadores en línea-tenga coletas en ambos extremos y empalme o conecte al tendido del cable. Posicionamiento más flexible pero añade complejidad a la gestión de cables.
- Atenuadores de estilo adaptador-encajar dentro de los acoplamientos del panel de conexión. Útil para instalaciones permanentes donde se desea que la atenuación sea invisible y protegida dentro del panel.
Para la mayoría de las aplicaciones de centros de datos, el estilo plug-tiene sentido. Para cableado de planta exterior o de instalaciones, los tipos de línea-ofrecen más opciones.
Dependencia de la longitud de onda
Los atenuadores no son perfectamente planos en todas las longitudes de onda. El valor de atenuación especificado se aplica a longitudes de onda específicas-generalmente 1310 nm y 1550 nm para monomodo, 850 nm para multimodo.
En otras longitudes de onda, la atenuación real varía. A veces por un decibelio o más.
Para los sistemas CWDM y DWDM, esto es muy importante. Un atenuador de 5 dB podría proporcionar 5,3 dB a 1550 nm pero sólo 4,6 dB a 1310 nm. Las unidades de alta-calidad especifican la atenuación en toda la banda operativa.
Existen atenuadores de banda ancha para aplicaciones de múltiples-longitudes de onda. Cuestan más. Si los necesita depende de su plan de longitud de onda.
Especificaciones de pérdida de devolución
Cada punto de conexión refleja algo de luz hacia atrás. La pérdida de retorno cuantifica esto-los números más altos significan menos reflexión.
Para la mayoría de las aplicaciones de telecomunicaciones digitales, una pérdida de retorno de 45 a 50 dB es suficiente. Los sistemas analógicos y la transmisión coherente exigen 60 dB o más.
APC attenuators inherently provide superior return loss due to the angled interface. If your system specification calls for >Pérdida de retorno de 55 dB, probablemente se requiera APC.
Los atenuadores baratos a menudo tienen un rendimiento inferior en cuanto a pérdidas de retorno. La hoja de especificaciones dice 50 dB; La realidad ofrece 40 dB. Esto causa problemas en las pruebas OTDR y en aplicaciones de receptores sensibles.
Manejo de energía
Los atenuadores estándar manejan 200-300 mW sin problemas. Perfectamente adecuado para señales de telecomunicaciones típicas que funcionan con unos pocos milivatios.
Las aplicaciones-de alta potencia-láseres de fibra, salidas EDFA y sistemas CATV-requieren atenuadores clasificados para niveles de potencia más altos. Algunas unidades especializadas manejan varios vatios.
Si se excede la clasificación, el elemento atenuante se degrada. Los atenuadores basados en la absorción-son particularmente vulnerables; el material absorbente arde literalmente.
Verifique las especificaciones de su transmisor. Si está ejecutando algo por encima de 50 mW, verifique explícitamente la capacidad de manejo de energía del atenuador.
Estabilidad de temperatura
El rendimiento del atenuador cambia con la temperatura. Las mejores unidades mantienen especificaciones entre -40 grados y +85 grados. Los productos de consumo solo pueden garantizar el rendimiento a temperatura ambiente.
Para entornos controlados-centros de datos y oficinas centrales-esto apenas importa. Para instalaciones de plantas exteriores, especialmente en climas extremos, esto es muy importante.
Telcordia GR-910 proporciona requisitos de prueba estandarizados. Los atenuadores certificados según esta norma tienen un rendimiento de temperatura verificado.
Proceso de selección práctico
Comience con estas preguntas:
- ¿Cuál es su requisito de atenuación calculado?
- ¿Fijo o ajustable?
- ¿Qué tipo de conector utiliza su sistema?
- ¿UPC o APC?
- ¿Monomodo o multimodo?
- ¿Algún requisito especial para pérdida de retorno, manejo de potencia o rango de temperatura?
Luego busque productos que cumplan todos los criterios. No comprometa el tipo de conector ni el modo de fibra.-no son-negociables. El valor de atenuación tiene cierta flexibilidad; Si necesita 7 dB, tanto 5 dB como 10 dB podrían funcionar dependiendo de sus márgenes de presupuesto de energía.
Errores comunes
Comprar el valor de atenuación incorrecto para las pruebas.
Si está solucionando problemas en un enlace marginal, agregar atenuación empeora las cosas. Los atenuadores reducen la potencia; no solucionan los problemas causados por energía insuficiente.
01
Olvidándose de la pérdida del conector.
Cada par de conectores acoplados añade aproximadamente 0,3 dB. Un atenuador con dos conexiones añade quizás 0,5 dB más allá de su atenuación nominal. Incluya esto en los cálculos.
02
Haciendo caso omiso de la limpieza.
Los casquillos sucios provocan pérdidas variables y reflejos-inversos. Un atenuador no puede compensar conectores contaminados.
03
Sobre-especificar.
A menos que tengas requisitos específicos, los atenuadores de grado comercial-estándar funcionan bien. Al pagar precios superiores por especificaciones PDL ultra-bajas, no necesita desperdiciar presupuesto.
04
Una nota sobre la calidad
El mercado de componentes de fibra óptica incluye fabricantes excelentes y terribles. Los productos-de marca de empresas establecidas-Corning, AFL, Thorlabs, JDSU/Viavi-cumplen de manera confiable las especificaciones. ¿Proveedores desconocidos de mercados extranjeros? A veces bien, a veces no.
Para redes de producción, compre calidad. Para pruebas de banco en las que verificará el rendimiento antes de confiar en él, pueden funcionar opciones más económicas. Simplemente no asuma que la etiqueta es exacta.
Algunos distribuidores prueban los atenuadores entrantes y proporcionan certificados. Eso vale algo.
En última instancia, elegir un atenuador se reduce a comprender los requisitos de su sistema y combinarlos con los productos disponibles. La tecnología en sí es madura y confiable. La mayoría de las fallas se deben a discrepancias en las especificaciones o a problemas de contaminación-que están enteramente bajo el control del instalador. Conozca bien los conceptos básicos y estos sencillos dispositivos pasivos harán su trabajo silenciosamente durante décadas.
