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Optimización de parámetros para medición en OTDRs (1ª parte)

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Nota técnica explicativa escrita por Caroline Hamel y James Barnard, Directores de producto, División de dispositivos portátiles y de seguimiento de Exfo Inc.

A lo largo de los últimos años, las telecomunicaciones ocupan una parte cada vez mayor de nuestra vida cotidiana. Como contamos de forma constante con estos servicios, garantizar la fiabilidad de las redes ópticas se ha convertido en algo obligatorio. Es aquí en donde el reflectómetro óptico de dominio en el tiempo (OTDR) empieza a cumplir su cometido. Este instrumento está diseñado para realizar pruebas en enlaces de fibras detectando pérdidas y haciendo que los técnicos conozcan el tipo de fallos que tengan lugar en dichos enlaces, facilitando la instalación y mantenimiento, reduciendo a su vez el tiempo de inactividad de la red.

No obstante, las mediciones OTDR están afectadas por varios factores, incluyéndose entre éstos el mismo OTDR. Para comprender la importancia de la optimización de parámetros, vamos a examinar el proceso de medición, así como los parámetros clave que influyen en los resultados.

Proceso de medición de OTDR

Al enviar luz a través de un enlace de fibra de cristal, una parte de dicha luz se refleja de vuelta al transmisor (lo que se conoce como retrodispersión). Al caracterizar un enlace de fibra utilizando un OTDR, es esta luz reflejada la que se utiliza para calcular la atenuación del enlace, las características de pérdida y la longitud del tramo de fibra. El software de OTDR muestra fallos y conexiones obvias en un gráfico que se genera, conocido como curva, y proporciona el valor de pérdida en dB como función de distancia. Los fallos, denominados eventos, se enumeran en una tabla de eventos. La Figura 1 ilustra una adquisición OTDR ordinaria, mostrando una curva y su tabla de eventos correspondiente.

Figura 1. Imagen de pantalla de una medición OTDR ordinaria, en la que aparecen tanto la curva como su tabla de eventos.

Un análisis OTDR detecta cualquier discrepancia en la fluidez del flujo de luz. Es decir, un enlace de fibra casi perfecto dejaría pasar la luz sin ninguna pérdida, no obstante los tramos de fibra reales no son perfectos; poseen impurezas que atenúan la intensidad de la luz. Además, los tramos de fibra se unen mediante empalmes o conectores, los cuales suponen obstáculos adicionales para el flujo de luz, afectando así a la dirección de la luz. En la ubicación precisa en la que la luz encuentra dichos obstáculos, la luz puede reflejarse de vuelta al transmisor (de forma parcial o completa) o ser expulsada de la fibra, o una combinación de ambas situaciones. Al encontrar un obstáculo importante, éste se identifica como un evento.

El software de análisis OTDR debe estar bien diseñado para ubicar de forma exhaustiva todos los posibles tipos de eventos, como por ejemplo las reflexiones, provocadas por conectores, roturas o extremos de fibra; las pérdidas, provocadas por empalmes o macrocurvaturas; o las ganancias, provocadas por alineaciones imperfectas del núcleo de fibra o diferencias de diámetro (variaciones delta en diámetro de campo de modo).

Un OTDR de buena calidad debe poder señalar con claridad todo tipo de eventos de la curva para hacerlos fácilmente identificables para el usuario. Por ejemplo, como se muestra en Figura 1, además de ubicar eventos, la aplicación OTDR de EXFO también numera éstos (en la curva y en la lista) para permitir a los usuarios relacionarlos con rapidez con la correspondiente información de medición incluida en la tabla de eventos.

Como se ha señalado anteriormente, las mediciones pueden estar afectadas por distintos factores; por tanto, es importante ser consciente de los parámetros que influyen en el análisis para interpretar mejor los resultados.

Optimización de parámetros para medición en OTDRs más importantes

La detección de eventos y las mediciones de atenuación y longitud dependen de la relación señal a ruido (SNR) que el OTDR puede alcanzar en un punto determinado del análisis de curva. SNR constituye la relación entre la señal que se refleja de vuelta y el nivel de ruido, y depende del ancho de pulso, los puntos de muestreo, la distancia de medición, la precisión de ancho de banda del receptor y el número de cálculo de promedio. Por tanto, la influencia de dichos factores en la detección de eventos, la precisión de medición de la atenuación y la resolución espacial suele ser difícil de predecir por el usuario. Algunos fabricantes de dispositivos OTDR disponen de parámetros definibles por el usuario, mientras que otros integran rutinas que ayudan al usuario a optimizar todos los parámetros para obtener los mejores resultados.

Figura 2. La información de medición de OTDR depende de la relación señal a ruido (SNR).

El ancho de pulso determina la potencia de la señal reflejada por retro dispersión. Un amplio ancho de pulso amplifica la señal recibida, facilitando la distinción de ésta del ruido de fondo y, por tanto, mejorando la relación SNR. Por otro lado, la utilización de un ancho de pulso más amplio que la distancia que separa dos eventos conduce a que la detección de eventos y las mediciones sean imprecisas. Además, si el ancho de pulso aumenta, la zona muerta de atenuación aumenta a su vez, limitando la capacidad de detección de otros eventos tras un evento inicial.

(Continua en https://www.fibraopticahoy.com/optimizacion-de-parametros-para-medicion-en-otdrs-2%C2%AA-parte/)