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Conceptos básicos para utilizar un OTDR (3ª parte, zona muerta)

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En esta tercera parte, continuamos la serie de artículos descriptivos sobre los principios básicos para utilizar un OTDR. Son un extracto del libro “Comunicaciones en Fibra Óptica. Guía de estudios técnicos” cedido por el propio autor, Rodolfo Veloz Pérez, para su publicación en exclusiva en nuestro periódico técnico fibraopticahoy.com

Lea antes los conceptos básicos para utilizar un OTDR (1ª parte) y conceptos básicos para utilizar un OTDR (2ª parte, ancho de pulso)

Zona muerta (Dead Zone)

Frecuentemente, los conectores tienen pérdida de inserción alta y alta reflectancia. Como resultado, la prueba con un OTDR se torna difícil aún con la más alta resolución espacial.

¿Por qué se dificulta esta medición? El fotodiodo del OTDR, al recibir un pulso de reflectometría, requiere un tiempo para recuperarse de la saturación. Esta saturación del fotodiodo hace que una parte del largo de la fibra no sea completamente caracterizado dado su tiempo de recuperación. Esta parte de la longitud de la fibra óptica es conocida como zona muerta. Todos los proveedores OTDR proporcionan una especificación de zona muerta, por lo cual debe ser uno de los principales parámetros a utilizar, tanto para seleccionar calidad y para definir las bobinas de lanzamiento y de recepción a utilizar.

Las zonas muertas se originan a partir de eventos de reflexión a lo largo del enlace, como conectores o empalmes mecánicos. Estos, afectan a la capacidad del OTDR para medir con precisión la atenuación en enlaces de corta distancia y poder diferenciar eventos en espacios cercanos, como por ejemplo conectores en paneles de conexiones. Cuando la fuerte reflexión óptica de dicho evento alcanza al OTDR, su circuito de detección se satura durante un periodo de tiempo específico hasta recuperarse y poder volver a medir una vez más la retrodispersión de forma precisa. Como resultado de esta saturación, existe una parte del enlace de fibra tras el evento de reflexión que no puede “ver” el OTDR, y de aquí viene el término “zona muerta”. Al especificar el rendimiento de OTDR, el análisis de la zona muerta es muy importante para garantizar que se mide todo el enlace.

Nos encontraremos con 3 definiciones clásicas para la Zona Muerta:

  • IDZ: Initial Dead Zone, Zona Muerta Inicial
  • ADZ: Attenuation Dead Zone, Zona muerta de Atenuación
  • EDZ: Event Dead Zone, Zona Muerta de Evento

Estas, las revisamos a continuación.

IDZ: Zona Muerta Inicial

Conceptos básicos para utilizar un OTDR (3ª parte, zona muerta)
IDZ: Zona Muerta Inicial

La zona muerta inicial (IDZ, initial dead zone) es la longitud de la fibra que no se puede medir después del conector acoplado al OTDR. Esto es en gran parte una especificación histórica. Esta longitud se refiere al tiempo que el OTDR requirió para pasar de transmitir el pulso saliente a recibir la retrodispersión y la reflexión entrantes. Para los OTDR más antiguos, el IDZ era mucho más grande que el ADZ y el EDZ.

Los OTDR anteriores a 1990 con un ADZ de 10 metros podrían tener un IDZ de 150 metros. Gracias a los avances en electrónica y óptica, los OTDR modernos tienen un IDZ que es esencialmente igual al ADZ, por lo que hoy solo encontramos especificaciones de ADZ y EDZ en las fichas técnicas.

ADZ: Zona muerta de atenuación

ADZ: Zona muerta de atenuación
ADZ: Zona muerta de atenuación

La ADZ o Zona muerta de atenuación, es la distancia que sigue a un evento reflexivo antes de que la lectura de atenuación del OTDR vuelva a ser válida. Esto generalmente se especifica como la distancia para que la señal de retrodispersión se recupere a lo que habría sido si la reflexión no hubiera estado presente. Entonces, es la distancia mínima necesaria, tras un evento de reflexión, para que el OTDR mida una pérdida de evento de reflexión o no reflexión.

La Zona Muerta de Atenuación es un parámetro utilizado para especificar la calidad de un OTDR. Para medir enlaces pequeños y caracterizar o localizar fallas en jumpers o patch cords de Fibra Óptica y cables, lo mejor es disponer de la zona muerta de atenuación más pequeña posible (cuando compare OTDR, observe esta característica en un cuadro comparativo). Por lo general, los valores estándar (valores de mercado) van desde 3 a 10 metros para la zona muerta de atenuación.

Una definición más específica de la ADZ, es la distancia para un evento reflectivo, entre el borde de levantamiento del pulso a la desviación de 0,5 [dB] de un ajuste de línea recta al nivel de retrodispersión. El nivel de retrodispersión es la línea inclinada en el rastro que proporciona el valor de atenuación de la fibra. Esta especificación de zonas inactivas se da generalmente bajo mejores condiciones tales como el ancho de pulso más corto y conector reflectancia de mejor de los casos.

El propósito de la especificación ADZ es proporcionar una indicación de la distancia después de un conector en el que una medición de la pérdida exacta se puede hacer. De esta definición podría existir una expectativa que un patch cord o Jumper de Fibra Óptica de la longitud de la zona inactiva puede ser concatenado a un conector anterior para hacer una medición de pérdida. En realidad, esto podría no ser verdad.

EDZ: Zona muerta de evento

EDZ: Zona muerta de evento
EDZ: Zona muerta de evento

Es la distancia mínima necesaria para que eventos de reflexión consecutivos se puedan diferenciar uno de otro. Si un evento de reflexión se encuentra dentro de la zona muerta del evento que le antecede, éste no se podrá detectar ni medir de forma correcta. El tiempo de recuperación de una condición de sobrecarga normalmente se especifica como una longitud particular conocida como Zona Muerta del Evento. Claramente establece un límite en la capacidad del OTDR para discriminar entre dos eventos muy próximos entre sí. Los valores estándar del sector van desde 1 [m] a 5 [m] para esta especificación. Compare los valores de EDZ entre OTDR para obtener un punto de comparación de calidad.

Una definición más específica para la EDZ es la distancia tomada para que el evento reflexivo caiga en 1.5 [dB] desde su valor máximo[1]. Esto representa el ancho de pulso máximo medio de ancho en el dominio lineal. Esta especificación de zonas muerta se da generalmente bajo mejores condiciones utilizando el ancho de pulso más corto y conector de mejor reflectancia, como es el caso de los conectores con tipo de pulido angulado, o APC.

El propósito de la especificación EDZ es proporcionar una indicación de la distancia después de un conector en el cual se puede hacer una medición de la longitud exacta. De esta definición podría existir una expectativa que un patch cord de la longitud de la zona muerta puede ser concatenado a un conector anterior para hacer una medición de longitud. Esto ocurre, en general, solamente si ambos conectores cumplen con los criterios para las condiciones bajo las cuales se especifica la EDZ.

Cuando la reflectancia cambia para cualquier conector, la definición ya no es válida
Cuando la reflectancia cambia para cualquier conector, la definición ya no es válida y la zona muerta aumenta.

Cuando la reflectancia cambia para cualquier conector, la definición ya no es válida y la zona muerta aumenta.

Para un evento no reflectivo, como un empalme de fusión, se usa una medida diferente
Para un evento no reflectivo, como un empalme de fusión, se usa una medida diferente de la zona muerta de evento.

Además, para un evento no reflectivo, como un empalme de fusión, se usa una medida diferente de la zona muerta de evento. Consiste en describir la distancia entre las posiciones a cada lado de un empalme que están dentro de 0.1 [dB] de sus valores iniciales y finales, respectivamente.


[1] En el caso de una gran reflexión, la parte superior del Peak no se resolverá debido a la sobrecarga del receptor y se debe tener cuidado al interpretar el evento en la traza del OTDR.

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