Curso Fibra Optica Telnet 1 0

Curso de Fibra Óptica
Capítulo 1 – Conceptos Básicos

Adolfo García Yagüe ~ agy@telnet-ri.es
Dpto. Ingeniería Producto Cables Ópticos ~ jmlain@telnet-ri.es
Versión 1.0 ~ JunioAño
0.0 Mes 2005
Diseñamos primero,
fabricamos después
1
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CURSO DE FIBRA ÓPTICA

Capítulo 1: Conceptos básicos
Capítulo 2: Cables de fibra óptica
Capítulo 3: Cableado
Capítulo 4: Empalme de la fibra óptica
Capítulo 5: Componentes Ópticos Pasivos
Capítulo 6: Conectores
Capítulo 7: Reflectometría Diseñamos primero,
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CONCEPTOS TEÓRICOS (I)

Un Pulso de luz es una onda electromagnética
No hay circulación de corriente eléctrica, sino
propagación de luz (en pulsos y modos)
Cada pulso de luz es un campo electromagnético en
propagación o MODO

LOS PULSOS DE LUZ SE PROPAGAN EN UN MEDIO
ESPECÍFICO: FIBRA ÓPTICA
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CONCEPTOS TEÓRICOS (II)

Señal óptica
Transmisor Receptor
electro-óptico electro-óptico
Diodo LED o Cable de FO Fotodiodo
LASER

Conectores de FO

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FRECUENCIAS Y LONGITUDES DE ONDA

c = λ·f c = λ/T
Altas Frecuencias Microondas Infrarojos Visible Ultravioleta Rayos X

100 Km 10 Km 1 Km 100 m 10 m 1m 1 dm 1 cm 1 mm 100 µm 10 µm 1 µm 100 nm 10 nm 1 nm 100 pm 10 pm
λ

F
10 k 100 k 1M 10 M 100 M 1G 10 G 100 G 1T 10 T 100 T ...

1.5 µm 1.4 1.3 1.2 1.1 1 900 nm 800 700 600 500

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Ventanas de la FO fabricamos después
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ÍNDICE DE REFRACCIÓN (I)

Indice de refracción teórico de un medio: relación
entre la velocidad de la luz en el vacío c y la
velocidad de la luz en el medio vp.

n = c / vp
c = 300.000 Km/seg
Vidrio de la f.o. Comercial: n=1,44

n depende de la λ en el medio ⇒ Existen variaciones
en la velocidad de propagación de la onda de primeroa
Diseñamos
luz ,
6
través de un mismo medioTELNET-RI
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de propagación. fabricamos después

ÍNDICE DE REFRACCIÓN (II)

Si Vp no es constante ⇒ las ondas de luz emplean
distintos tiempos en recorrer la misma distancia física
en la f.o.
El tiempo que emplea el pulso lumínico en propagarse
depende de un nuevo factor que es el Índice de
refracción de grupo ng
ng > nm (1,4466 frente a 1,4616 a 1300nm) fabricamos ,después
Diseñamos primero

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LONGITUDES DE ONDA: LASER-LED

Longitudes de onda Comparacion Laser-LED

LED Diodo láser LED Diodo laser

850 nm 1300nm Más barato Más caro
1300 nm 1550 nm Multimodo Monomodo

Ancho espectral
LED Diodo láser
40-80 nm 1-2 nm

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REFRACCIÓN Y REFLEXIÓN (I)

REFRACCIÓN: Cambio de velocidad, dirección y
sentido que sufre una onda de luz al incidir sobre otro
medio. La propagación de la onda prosigue por el
segundo medio.

REFLEXIÓN: Cambio de dirección y sentido que sufre
una onda de luz al incidir sobre otro medio con n
menor. La propagación de la onda prosigue por el
medio inicial.
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REFRACCIÓN Y REFLEXIÓN (II)

1
1 2
θ1

n1
n2 < n1 1) Rayo incidente
2) Rayo reflejado
θ2 3 3) Rayo refractado

El rayo se aleja de la normal
Si θ1 crece θ2 decrece
Por encima de cierto ángulo θc sólo hay reflexión: Angulo crítico.
θc = 1/sen (n2/n1) Diseñamos primero,
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CARACTERIZACIÓN DE LAS F.O.

Parámetros geométricos
– Diámetro del núcleo
– Diámetro del revestimiento o cubierta
– Diámetro del recubrimiento primario

Parámetros estructurales
– Apertura numérica
– Perfil de la fibra óptica
– Longitud de onda límite

Parámetros fundamentales de transmisión
– Coeficiente de atenuación
Dispersión total / ancho de banda Diseñamos primero,
fabricamos después
–


GEOMETRÍA DE LA F.O.

Núcleo (Core): Zona interior de la f.o., donde se produce la
propagación de la onda de luz. Existe propagación porque nn > nr
Revestimiento (Cladding): Capa central concéntrica con el núcleo.
Recubrimiento primario (Coating o Jacket): Capa exterior de la fibra
óptica, concéntrica con las dos anteriores.

La trayectoria descrita por la onda de luz en su propagación depende de la
distribución de los índices de refracción a lo largo de las seccionesDiseñamos primero,
del núcleo y
revestimiento (Perfil de f.o.) fabricamos después

PERFIL DE F.O.

Perfil de índice de refracción es la distribución del
índice de refracción a lo largo de un diámetro de una
fibra óptica.
– Perfil gradual: nc no se mantiene constante presentando una
sección de forma acampanada ⇒ n es máximo en el centro
del núcleo y decrece a medida que nos aproximamos al
revestimiento. (MM)
– Perfil escalonado: nc se mantiene constante, presenta una
sección recta ⇒ n es máximo en toda la sección del núcleo.
(SM/MM)

nr siempre se mantiene constante Diseñamos primero,
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APERTURA NUMÉRICA

Determina el ángulo máximo de luz incidente ⇒ Sólo
la luz incidente bajo la NA se propaga por la fibra.
Depende de los índices de refracción n1 y n2.

valores típicos de N.A.
0.27 en multimodo
0.11 en monomodo

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TIPOS DE FIBRAS: MULTIMODO (I)

Multimodo: salto de índice
– Ancho de banda: 100MHz x Km
– Poco utilizadas Diseñamos primero,
fabricamos después

TIPOS DE FIBRAS: MULTIMODO (II)

Multimodo: índice gradual
– Perfil de índice parabólico: se reduce la dispersión.
– Ancho de banda 1000MHz x Km
– 62,5/125µm mayor atenuación que 50/125 µm
– Atenuación menor a 1300nm que a 850nm
– λ utilizadas: 850 y 1300nm
– Mayor ancho de banda a 1300nm

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TIPOS DE FIBRAS: MONOMODO

Monomodo: salto de índice
– El diámetro del núcleo solo permite el modo fundamental:
No hay dispersión modal
– Ancho de banda 100GHz x Km
– Longitud de onda de corte: 1255nm
– Atenuación menor a 1550nm que a 1310nm
– λ utilizadas: 1310 y 1550nm

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ATENUACIÓN (I)

Tipo FO 850 nm 1300 nm 1550 nm

MM salto índice 5 -12 dB/km

MM Indice gradual 3 - 5 dB/km 0.5-0.7 dB/km

Monomodo 0.3-0.4 dB/km 0.2-0.3 dB/km

Disminución o pérdida de potencia de luz inyectada en la fibra
con la distancia.
La atenuación A(λ) a una λ entre dos secciones transversales de
una f.o. 1 y 2 separadas una distancia L se define como:
– A(λ)=10log (P1(λ)/P2(λ)) (dB)
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ATENUACIÓN (II)

Factores que intervienen el la atenuación:
– Dispersión Rayleigh o Scattering
– Absorción de la luz
• Dióxido de Silicio (UV, IR)
• Iones oxhidrilo (OH) (950nm, 1230nm y 1450nm)
– Curvaturas: se excede el ángulo critico. Radio de curvatura mínimo:
máxima curvatura que puede soportar una fibra óptica circunscrita en
un mandril de radio: radio de curvatura mínimo, sin variar alguna de sus
características de transmisión.
Ventanas de transmisión: 850nm, 1310nm, 1550nm
1550nm es la ventana de transmisión de atenuación mínima
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ATENUACIÓN (III)

MACROCURVATURAS SCATTERING
ABSORCIÓN

MICROCURVATURAS

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ATENUACIÓN (IV)

GRÁFICA DE ATENUACIÓN ESPECTRAL


ABSORCIÓN

MICROCURVATURAS

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DISPERSIÓN Y ANCHO DE BANDA

Ancho de Banda de f.o.: Frecuencia a la que la potencia
óptica decae 3dB con respecto a la potencia a frecuencia cero.
Dispersión: es el ensanchamiento del pulso de luz a lo largo de
la fibra
– Dispersión modal (Sólo en multimodo)
– Dispersión en el material
– Dispersión en la Guiaonda
– Polarización (PMD) en X e Y la luz viaja a diferentes velocidades,
afecta sobre todo en monomodo

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DISPERSIÓN MODAL (I)

Se produce porque la velocidad del haz de luz cuando se
propaga por el núcleo de la f.o. no se mantiene constante.
Dependencia de la dispersión modal con la anchura espectral
del haz de luz inyectado.
Menor anchura espectral ⇒ Mayor Ancho de Banda
Limitación ancho de banda f.o. Multimodo ⇒ Dispersión modal.
El resto de tipos de dispersión es despreciable (en f.o. MM)

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DISPERSIÓN MODAL (II)

62,5µm

125µm

Fibra multimodo de índice gradual
– Menor Vp de los modos de orden inferior que los de orden
superior.
– Modos de orden inferior: parte central del núcleo, mayor nx
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DISPERSIÓN MODAL (III)

Fibra multimodo de salto de índice
– Adelanto de los modos de orden inferior con respecto a los
de orden superior.
– Los modos de orden inferior recorren menor camino y la Vp
se mantiene constante ya que nx es constante.

62,5µm

125µm
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DISPERSIÓN EN EL MATERIAL Y GUÍAONDA

Dispersión en el material
– Variación del índice de refracción puntual del núcleo de fibra óptica
– Vp no se mantiene constante

Dispersión en la Guíaonda
– Falta de uniformidad en los fenómenos de reflexión del haz lumínico
que se propaga en el núcleo de la fibra
– Dispersión característica de las fibras de salto de índice ya que la
propagación se produce por reflexiones sucesivas.

La suma de estos dos tipos de dispersión es lo que se llama:
Dispersión cromática o intramodal. Depende de λ.
1310nm es la λ con cero de Dispersión cromática (en SMF) Diseñamos primero,
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VENTAJAS DE LA F.O. (I)

Ancho de banda muy elevado (GHz)
Baja atenuación-larga distancia
Inmunidad electromagnética
Tamaño reducido
Bajo peso
Seguridad de la información
Aislamiento eléctrico
Rentabilidad
No hay riesgo de chispas/explosión
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El silicio es uno de los materiales más abundantes de la tierra fabricamos ,después

VENTAJAS DE LA F.O. (II)

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DESVENTAJAS DE LA F.O.

Tecnología compleja: fabricación, instalación, medidas
Coste de los equipos terminales

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FIBRAS ÓPTICAS ESPECIALES (I)

VENTAJAS DE DWDM

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FIBRAS ÓPTICAS ESPECIALES (II)

Comparación de los tipos de F.O. (I):

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FIBRAS ÓPTICAS ESPECIALES (III)

Comparación de los tipos de F.O. (II)
– FIBRAS ÓPTICAS CONVENCIONALES
• SMF (G.652B)
• DSF (G.653)
– FIBRAS ÓPTICAS ESPECIALES
• Low Water Peak SMF (G.652D) : PureBand
• NZ-DSF for CWDM & DWDM (G.655A) : PureMetro
• Advanced NZ-DSF for DWDM (G.655B) : PureGuide
• Ultimate Lowest Attenuation (G.654) : Z Fiber
• Submarine Cables : PureCouple
• Dispersion Compensation Fiber : PureShaper
• Erbium doped fiber
– FIBRAS ÓPTICAS MULTIMODO GIGABIT ETHERNET
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MANEJO DE LA F.O: TENSIONES MECÁNICAS

Toda la f.o. viene probada del fabricante mediante el “PROOF
TEST”

100 Kpsi >1% elongación

Esto equivale en f.o. de 125 um a 8.5 N = 850 g

Garantiza la inexistencia de micro-roturas

La f.o. rompe por tracción a aprox. 65 N = 6.5 Kg
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Gracias por su Atención
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Versión 0.0 ~ Mes Año
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fabricamos 34
después

Capítulo 2 – Cables de fibra óptica

0.0 Mes 2005
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FIBRAS ÓPTICAS

El material utilizado para la fabricación de las fibras ópticas
es el dióxido de silicio, SiO2 (cuarzo ó arena de silice)
El dióxido de silicio debe ser muy puro para garantizar su alta
transparencia óptica
Durante el proceso de fabricación se incorporan los aditivos de
dopado necesarios para modificar los índices de refracción del
núcleo y del revestimiento
Dopado del revestimiento: Boro y Flúor que reducen el índice
de refracción
Dopado del núcleo: Germanio y Fósforo para aumentar el
índice de refracción Diseñamos primero,
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PROCESO DE FABRICACIÓN

El proceso es el siguiente:
– Realización de la preforma
• Sintetización del núcleo de la fibra óptica

• Colapso del núcleo de la fibra óptica

– Extrusión o estirado de la fibra óptica
La preforma es el cilindro macizo de dióxido de silicio
dopado que sirve como materia prima para la
elaboración de la fibra óptica

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fabricamos después
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PREFORMA DE FIBRA ÓPTICA

Métodos de fabricación:
– MCVD: Modified Chemical Vapor
Deposition
– VAD: Vapor Axial Deposition
– OVD: Outside Vapor Deposition
– PCVD: Plasma Chemical Vapor
Deposition

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MCVD

Desarrollado inicialmente por Corning Glass
Utilizada por Lucent y Alcatel
Se instala un tubo de cuarzo en un torno
Se calienta el tubo entre 1400 y 1600 ºC
Se gira y se desplaza longitudinalmente el tubo de cuarzo
Se introducen dopantes que se depositan en el interior del tubo
formando sucesivas capas concéntricas
El tubo de cuarzo con el dióxido de silicio en su interior
convenientemente dopado, se convierte en un cilindro macizo
que constituye la preforma, esta operación se realiza con un
quemador entre 1700 y 1800ºC
Tamaño de la preforma 1m x 1cm de diámetro Diseñamos primero,después
fabricamos
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MCVD

Diseñamos primero,
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VAD

Desarrollado inicialmente por NTT
Tecnología japonesa: Sumitomo, Fujikura
La técnica es la misma que en el MCVD, la diferencia radica en
que en este método se deposita tanto el núcleo como su
revestimiento
Se necesita un cilindro auxiliar sobre el que la preforma porosa
va creciendo axialmente
Se tienen que controlar la deposición del silicio de Germanio
para crear el núcleo y el revestimiento
Este proceso presenta las ventajas frente al MCVD de que
permite obtener preformas con mayor diámetro y mayor
Diseñamos primero
longitud a la par que precisa un menor aporte energético ,después
fabricamos
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VAD

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OVD

Desarrollada inicialmente por Corning Glass
Utilizada por Corning, Siecor, Optical Fibres
Se parte de una varilla de substrato de cerámica
Se depositan cientos de capas con dopantes que luego
formarán el núcleo y el revestimiento
Se realiza un secado de la preforma porosa con cloro gaseoso
Se realiza el colapso de forma análoga al método VAD
Optimizándose el proceso de secado es posible fabricar fibras
con bajas atenuaciones
Este método permite una alta calidad obteniéndose unos
Diseñamos primero,
perfiles mas homogéneos fabricamos después

OVD

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ESTIRADO DE LA FIBRA ÓPTICA

En este proceso se fija el diámetro exterior de la fibra
Se somete a la preforma a una temperatura de 2000ºC en un
horno tubular para el reblandecimiento del cuarzo
Factores decisivos:
• Uniformidad en la tensión de tracción que origina el estiramiento de
la fibra > 1% (Proof test: 100 Kpsi)
• Ausencia de turbulencias en el horno
• Ausencia de cuerpos extraños
Se le aplica una capa de material sintético de protección que
preserva mecánicamente y evita la formación de
microcurvaturas (acrilato 250 µm)
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ESTIRADO DE LA FIBRA ÓPTICA

Diseñamos primero,
fabricamos después

MONOMODO Y MULTIMODO

Recubrimiento
Revestimiento
Núcleo

MONOMODO MULTIMODO

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fabricamos después

CARACTERÍSTICAS DE LAS F.O.

Monomodo Multimodo 50/125 Multimodo
10/125 62,5/125
. Diámetro del núcleo 9,2 ± 0,4 50 ± 0,3 62,5 ± 0,3

Diámetro del 125 +/-1 125 +/-2 125 +/-2
revestimiento
Diámetro del 245 ± 10 245 ± 10 245 ± 10
recubrimiento
Error concentricidad 1 um 1,5 um 1,5 um
núcleo-revest.
Error circularidad <= 6% <= 6% <= 6%
núcleo
Error circularidad <= 2% <= 2% <= 2%
revestimiento
Atenuación (dB/Km) 1310 nm <= 0,40 850 nm <= 3 850 nm <= 3,2
1550 nm <= 0,30 1310 nm <= 1 Diseñamos nm <= 1
1310 primero,
fabricamos después

CABLES DE FIBRA ÓPTICA

El cable de fibra óptica tiene que salvaguardar las
características mecánicas y ópticas inherentes a las fibras
utilizadas
Protección mecánica:
• Resistencia mecánica durante la instalación, tendido del cable
• Resistencia a la fatiga estática ó envejecimiento
Fuerzas mecánicas
• Tracciones
• Estiramientos
• Compresiones
• Aplastamientos
• Curvaturas Diseñamos primero,
fabricamos después

ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Los elementos estructurales que
conforman un cable de fibra óptica son:
– Fibras ópticas
– Protecciones secundarias
– Sustancias anti-agua
– Cubiertas de protección
– Elemento central
– Elementos de tracción
– Cordones y ataduras
– Acero copolímero Diseñamos primero,
fabricamos después

PROTECCIONES SECUNDARIAS

Protección ajustada: Consiste en aplicar una cubierta inicial de
material plástico (Poliamida, PVC) directamente sobre el
recubrimiento primario de la fibra óptica que recibe el nombre
de protección secundaria
Diseñamos primero,
fabricamos después


Protección holgada:
– Se crea una estructura holgada (tubo PBT) en el interior de la cual se
alojan las fibras ópticas
– Cada protección holgada aloja en su interior una o varias fibras ópticas
que se guían describiendo una trayectoria helicoidal (exceso de fibra
0,05 % - 0,15 %)
– Se produce un incremento longitudinal de los tubos respecto del cable
entre 1% y 4% en función del diámetro de la estructura holgada
debido a su disposición en SZ.
– La movilidad axial de la fibra dentro de la protección absorbe, sin que
se produzca esfuerzo alguno en la fibra óptica elongaciones y
contracciones de hasta el 0,5% de la longitud total del cable
Diseñamos primero,
fabricamos después


Protección holgada: Presenta un comportamiento
idóneo ante las vibraciones y absorbe las
contracciones y dilataciones debidas a los cambios de
temperatura Diseñamos primero,
fabricamos después

SUSTANCIAS DE RELLENO

Se utilizan para garantizar la estanqueidad longitudinal del
cable óptico, previniendo de la condensación de la humedad y
la penetración de la humedad en su interior
Sustancia hidrófuga basada en aceite de parafina, que a
temperaturas de entre –30ºC y 70ºC mantiene constante su
grado de viscosidad, por lo que no se congela
Se limpia con disolventes específicos
No ataca a la fibra óptica, ni altera sus propiedades
Se utiliza un gel para el relleno de los tubos holgados y se
puede usar otro para los huecos entre los tubos dentro del
núcleo del cable bajo la primera cubierta. Diseñamos primero,
fabricamos después

CUBIERTAS DE PROTECCIÓN

Son necesarias para proteger a las fibras ópticas de
todos los esfuerzos mecánicos, cambios térmicos del
exterior así como de los ataques químicos
Tipos de cubiertas:
– Cubierta de polietileno (P), de color negro, muy resistente a la
radiación UV.
– PVC (V), protección contra agresiones químicas, problema de
emisión de halógenos
– Plásticos fluorados, aguanta temperaturas superiores a los
100ºC, algo viscoso
– Cubiertas libres de halógenos (LSZH,TI) se construyen con
vinilacetato de etileno
– Poliuretano (PU), que da gran flexibilidad al cable
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fabricamos después

CUBIERTAS DE PROTECCIÓN

Baja emisión de humos (LS)
Retardo de la llama (FR)
No inflamables
Auto extinguibles
Emisión cero de halógenos (LSZH)
Totalmente dieléctrico
Antirroedores
Resistente a ultravioletas
Antihumedad
Alta flexibilidad
Estanco Diseñamos primero,
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ELEMENTO CENTRAL

Es la parte central del cable de fibra óptica sobre la
que se cohesionan los diversos elementos estructurales
Los tubos holgados y varillas pasivas de relleno y
cordones antihumedad están dispuestos en capas
trenzadas en SZ sobre el elemento central
El elemento central tiene que tener un bajo coeficiente
de dilatación lineal ya que es el elemento
encargado de dar rigidez y soportar los esfuerzos de
tracción y contracción del conjunto
Generalmente está compuesto por Fibra de vidrio (FV)
83 % y resina epoxy. Diseñamos primero,
fabricamos después

ELEMENTOS DE TRACCIÓN

Soportan las cargas debidas a los esfuerzos
mecánicos del cable
Cubiertas o armaduras adicionales que se utilizan
para la protección del núcleo óptico
Fibras de aramida (kevlar ®) y cintas de acero
Protección contra roedores:
– Envoltura longitudinal de cinta de acero copolímero
corrugado, espesor 0,155 mm
– Fibra de vidrio
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TIPOS DE CABLES(I)

Cables de interior
– Monofibras, bifibras, multifibras
– Protección ajustada: permiten la conectorización directa
(KV,KT)
– Protección holgada: se llevan hasta un armario donde se
empalman con monofibras o bifibras para conectorizarlos
(TKT, KT)
– Cubiertas PVC ignífugo y Termoplástico ignífugo,
retardante de llama y de baja emisión de humos no tóxicos
ni corrosivos (LSZH)
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fabricamos después

TIPOS DE CABLES(II)

Cables de exterior:
– Cables para tendidos subterráneos (PKP), interior de
conductos, galerías de servicio ó enterrados, dieléctricos o
con armadura metálica
– Cables autoportantes (ADSS), tendidos aéreos en postes o
torres de tendido eléctrico
– Cables compuestos Tierra-Ópticos(OPGW) se utilizan en
líneas aéreas de alta tensión y realizan las funciones de
comunicaciones ópticas y cable de tierra o cable de fase
– Cables submarinos, sobre o enterrados en el lecho marino,
soportan grandes presiones Diseñamos primero,
fabricamos después

“ESTÁNDAR” EN ESPAÑA

Colores de la protección primaria de la F.O.:
– Fibra nº 1 – Verde
– Fibra nº 2 – Rojo
– Fibra nº 3 – Azul
– Fibra nº 4 – Amarillo
– Fibra nº 5 – Gris
– Fibra nº 6 – Violeta
– Fibra nº 7 – Marrón
– Fibra nº 8 – Naranja
– Fibra nº 9 – Blanco
– Fibra nº 10 – Negro
– Fibra nº 11 – Rosa
– Fibra nº 12 – Turquesa Diseñamos primero,
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“ESTÁNDAR” EN ESPAÑA

Colores tubos holgados:
– Protección holgada nº 1 – Blanco
– Protección holgada nº 2 – Rojo
– Protección holgada nº 3 – Azul
– Protección holgada nº 4 – Verde
Si tienen mas de 4 protecciones holgadas, se repiten los colores y se
diferencian mediante números
Cubiertas:
– PKP – Polietileno-Aramida-Polietileno
– PKCP – Polietileno-Aramida-Cintas Antibalísticas - Polietileno
– PESP – Polietileno-Estanca Acero-Polietileno
– PKESP – Polietileno-Aramida-Estanca Acero-Polietileno
– PUKPU – Poliuretano-Aramida-Poliuretano Diseñamos primero,
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NOMENCLATURA DE LOS CABLES

Cubiertas:
– PKP – Polietileno - Kevlar ® - Polietileno
– PKCP – Polietileno - Kevlar ® - Cintas Antibalísticas -
Polietileno
– PESP – Polietileno - Acero - Polietileno
– PKESP – Polietileno - Kevlar ® - Acero – Polietileno
– PFVP – Polietileno – Fibra Vidrio - Polietileno
– TKT – Termoplástico ignífugo - Kevlar ® - Termoplástico
ignífugo

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ENSAYOS DE LABORATORIO

Los ensayos mas comunes son:
– Resistencia a la tracción
– Resistencia a la flexión
– Resistencia a la torsión
– Resistencia al aplastamiento
– Resistencia al impacto
– Resistencia al envejecimiento
– Ciclos climáticos
– Ensayo de resistencia al disparo
– Radio de curvatura
– Ensayos de fuego Diseñamos primero,
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después

Capítulo 3 – Cableado

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VENTAJAS DE LA F.O.

Ancho de banda muy elevado (GHz)
Baja atenuación-larga distancia
Inmunidad electromagnética
Tamaño reducido
Bajo peso
Seguridad de la información
Aislamiento eléctrico
Rentabilidad
No hay riesgo de chispas/explosión
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El silicio es uno de los materiales más abundantes de la tierra fabricamos ,después
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CABLES DE FIBRA ÓPTICA (I)

Protección mecánica y ambiental de la fibra
desnuda durante la instalación: cables similares a los
de cobre (aéreos, enterrados, bajo conducto).
Limitaciones: curvaturas y tensiones excesivas
Protección de la fibra durante toda la vida operativa
del cable: diseño adecuado de estructura y materiales

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CABLES DE FIBRA ÓPTICA (II)

Identificación de las fibras después del tendido:
mediante la estructura del cable (tubos) y el
coloreado individual de las fibras desnudas. Fácil
acceso a las fibras individuales para conexión,
empalme...
Para mantener las características ópticas y
mecánicas de la fibra durante su uso: el cable debe
garantizar y proteger las propiedades de la fibra
original. Diseñamos primero,
fabricamos después
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TIPOS DE CABLES (I)

De protección ajustada
– Conectorización directa
– De distribución
• Sin armadura
• Armadura dieléctrica
• Armadura metálica
De Protección holgada
– Monotubo
– Multitubo
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TENDIDO DE CABLE (I)

Red de fibra óptica troncal
– Cable de exterior
– Arquetas, preservar la estanqueidad
– Mínimo número de empalmes posible
Cable de acometida
– Rosetas/armarios de fibra óptica
– Repartidores de fibra óptica
Cable de distribución de interior
– Libre de halógenos, baja emisión de humos (LSZH)
– No propagador de llama
Diseñamos primero,
fabricamos después
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TENDIDO DE CABLE (II)

Criterios básicos
– Minimizar el número de empalmes
• Minimiza la atenuación
• Minimizar puntos de falta de estanqueidad
– Utilización racional de las canalizaciones
– Utilización de líneas aéreas de alta tensión como vías alternativas en
zonas con difícil acceso.
– Cumplimiento parámetros de tendido del fabricante:
• Radio de curvatura repetitivo (15dex)
• Radio de curvatura no repetitivo (10dex)
• Fuerza de tracción tolerable
– Herramientas y útiles de tendido adecuados Diseñamos primero,
fabricamos después
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TENDIDO DE CABLE (III)

Métodos de tendido
– Tendido en canalizaciones (tracción o soplado)
– Tendido en interior de zanja
– Grapado en paredes
– Disparado en canalización
– Tendido en líneas aéreas de alta tensión
• OPGW

– Tendido de cables submarinos

Diseñamos primero,
fabricamos después
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CONTENEDORES DE FIBRA ÓPTICA

Murales
– Roseta de terminación y empalme
– Armario de distribución
Para rack 19/21”
– Repartidores ópticos

Diseñamos primero,
fabricamos después

ROSETA DE TERMINACIÓN Y EMPALME

Casa de cliente. Poca densidad
Capacidad de hasta 8 puertos
Posibilidad de todo tipo de conectores
Diseñamos primero,
fabricamos después

ARMARIOS DE DISTRIBUCIÓN MURAL

Casa de cliente. Densidad media.
Capacidad de 24/48 puertos

Diseñamos primero,
fabricamos después

REPARTIDORES ÓPTICOS (I)

Casa de cliente/Central de operador
Alta densidad.
Capacidades de hasta 516 puertos

Diseñamos primero,
fabricamos después

REPARTIDORES ÓPTICOS (II)

Armario rack 19”

Diseñamos primero,
fabricamos después

www.telnet-ri.es

Diseñamos primero,
fabricamos 15
después

Capítulo 4 – Empalme de la fibra óptica

0.0 Mes 2005
Diseñamos primero,
fabricamos después
1
1 © 2008 TELNET-RI

TIPOS DE EMPALME

Empalme mecánico
– No necesita equipos caros
– Sencillo, reutilizable
– Inestable
– Altas perdidas
Empalme fusión
– Necesitamos máquina de empalme
– Permanente
– Estable
– Bajas perdidas Diseñamos primero,
fabricamos después
3 © 2008 TELNET-RI

PÉRDIDAS EN EMPALMES

Problemas geométricos de las fibras
– Núcleos con diámetros diferentes
– Perfiles de índice de refracción diferentes
– No circularidad del núcleo o del revestimiento
– Apertura numérica diferente
– Error de concentricidad núcleo-revestimiento

Diseñamos primero,
fabricamos después
4 © 2008 TELNET-RI


Problemas de enfrentamiento de las fibras
– Falta de alineamiento (1 dB / um)
– Desajuste angular (1 dB / º)
– Desajuste longitudinal(1 dB / 60 um)

Diseñamos primero,
fabricamos después
5 © 2008 TELNET-RI


Problemas de presentación de las fibras
– Limpieza
– Rugosidades
– Corte en ángulo

Diseñamos primero,
fabricamos después
6 © 2008 TELNET-RI

HERRAMIENTAS

Diseñamos primero,
fabricamos después
7 © 2008 TELNET-RI

EMPALME MECÁNICO

Electrodes

Presión x

y
z

Pigtail

Diseñamos primero,
fabricamos después
8 © 2008 TELNET-RI

EMPALME POR FUSIÓN

Electrodos

ARCO x

y
z

Fibra 1 Fibra 2
Posicionamiento
y alineación de las
fibras

Diseñamos primero,
fabricamos después
9 © 2008 TELNET-RI

HERRAMIENTAS

Tijeras
Peladoras cubiertas externa
Peladora recubrimiento y protección primaria
Alcohol iso-propílico
Disolventes
Toallitas
Cortadora de fibra
Termorretractiles
Diseñamos primero,
Máquina de empalmar fabricamos después

PROCESO DE EMPALME

Preparación, pelado y limpieza de los cables de F.O.
Fijación y guiado de los cables en la caja de empalmes y repartidores,
cocas y reserva de fibra para posteriores mantenimientos
Inserción del termorretráctil
Pelado de la fibra (protección primaria)
Limpieza de la fibra desnuda
Corte de la fibra
Fusión
Calentar el termorretráctil
Cerrado de cajas y repartidores
Diseñamos primero,
fabricamos después

PROCESO DE FUSIÓN

Inserción de las F.O.
Alineamiento de las fibras XYZ
Separación de las fibras GAP
Limpieza por fusión
Fusión
Estimación de perdidas

Diseñamos primero,
fabricamos después

TIPOS DE EMPALME POR FUSIÓN

LID (Local Light Injection Detection)
Inyecta luz en la fibra para controlar el proceso de
alineamiento y estimación de perdidas
LPAS (Lense Profil Alignment System)
Método geométrico por procesado de la imagen del
empalme

Diseñamos primero,
fabricamos después

EMPALME POR FUSIÓN LID

Diseñamos primero,
fabricamos después

PARÁMETROS

Corriente de limpieza: 10-16 mA
Tiempo de limpieza: 50-300 ms
Corriente de prefusión (redondeo a 1200º)
Tiempo de prefusión: 0´16-2´5 s
Corriente de fusión: 10-25 mA (1700º)
Tiempo de fusión: 0-10s
Z-gap: 2-10µm
Avance Z: aporte de f.o.
Tiempo de retardo: desde fusión hasta avance f.o. 0-100 ms
Punto de fusión: fusión en 10 tramos
Diseñamos primero,
fabricamos después

SMF-28 SIECOR

Corriente de limpieza: 13´5 mA
Tiempo de limpieza: 100 ms
Corriente de prefusión: 14´5 mA
Tiempo de prefusión: 250 ms
Corriente de fusión: 14,5 mA
Tiempo de fusión: 1200 ms
Z-gap: 7 µm
Avance Z: 5 µm
Tiempo de retardo: 50 ms
Punto de fusión: fusión en 10 tramos al 100%
Diseñamos primero,
fabricamos después

62,5/125 SIECOR

Corriente de limpieza: 13´5 mA
Tiempo de limpieza: 100 ms
Corriente de prefusión: 14´5 mA
Tiempo de prefusión: 250 ms
Corriente de fusión: 14,5 mA
Tiempo de fusión: 1200 ms
Z-gap: 7 µm
Avance Z: 5 µm
Tiempo de retardo: 50 ms
Punto de fusión: fusión en 10 tramos al 100%
Diseñamos primero,
fabricamos después

SECUENCIA DE EMPALME NORMAL

Diseñamos primero,
fabricamos después

FALTA DE MATERIAL

CAUSAS
– Valor excesivo de la corriente de
fusión
– Valor insuficiente del autoavance
– Valor excesivo del tiempo de
retardo

Diseñamos primero,
fabricamos después

EXCESO DE MATERIAL

CAUSAS
– Valor excesivo de aporte de
material

Diseñamos primero,
fabricamos después

DEFECTO EN LAS SUPERFICIES DE LAS FIBRAS

CAUSAS
– Desviación angular excesiva
en las superficies
seccionadas de las fibras
ópticas
– Suciedad en la superficie de
las F.O.

Diseñamos primero,
fabricamos después

EMPALME INCOMPLETO

CAUSAS
– Valor insuficiente de la
corriente de fusión
– Valor insuficiente del tiempo
de retardo

Diseñamos primero,
fabricamos después

EMPALME EXCESIVO

CAUSAS
– Valor muy elevado de la
corriente de fusión
– Valor muy elevado del
tiempo de retardo
– Gap excesivo
– Valor insuficiente del
autoavance

Diseñamos primero,
fabricamos después

SECUENCIA DE EMPALME ATENUADO

Diseñamos primero,
fabricamos después

www.telnet-ri.es

Diseñamos primero,
fabricamos 25
después

Capítulo 5 – Componentes ópticos pasivos

0.0 Mes 2005
Diseñamos primero,
fabricamos después
1
1 © 2008 TELNET-RI

COMPONENTES ÓPTICOS PASIVOS

Interconectores ópticos
– Rabillos o pigtails
– Cordones, latiguillos o patchcord
– Multicordones/multipigtails
Adaptadores o dobles hembras
Atenuadores de fibra óptica
– Fijos
– Variables
Acopladores divisores o Splitters
Multiplexores de longitud de onda, WDM
Filtros ópticos Diseñamos primero,
fabricamos después
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ADAPTADORES O DOBLES HEMBRAS (I)

Permiten la conexión entre dos conectores de f.o. del
mismo tipo
En su interior, el casquillo (sleeve), asegura un
alineamiento muy preciso de las ferrules de los
conectores, y con ello, el alineamiento de las fibras
ópticas en conexión. De este modo, se asegura que las
pérdidas de inserción introducidas sean mínimas
Los casquillos interiores pueden estar fabricados de
Fósforo-bronce o de zirconio, siendo este último
material de mayor duración.
Diseñamos primero,
fabricamos después
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ADAPTADORES O DOBLES HEMBRAS (II)

FC
• Vida útil > 1000 conexiones LC
• Vida útil>500 conexiones
• Versiones para conectores FC/PC y FC/APC
• Tamaño reducido (SFF)
• Versiones mecánicas: cuadrada (fijación con
tornillos M2) o de rosca con figura en D. • Versión en formato individual y dúplex

MU
SC • Vida útil > 500 conexiones • Vida útil > 500 conexiones
• Versión para conector SC/PC(Azul) y SC/APC (Verde) • Tamaño reducido (SFF)
• Versiones en formato individual y dúplex • Versiones en formato individual y dúplex
• Fijación mediante clips metálicos
MT-RJ
ST • Vida útil > 500 conexiones
• Vida útil > 1000 conexiones • Tamaño reducido (SFF)
• Formato de rosca con figura en D.
• Versión dúplex.

• Vida útil>500 conexiones SMA
E2000
• Versiones para conectores E2000/PC (azul) y • Vida útil > 1000 conexiones
E2000/APC (verde) • Formato mecánico de fijación a rosca
• Versiones con fijación mediante clip o tornillos M2 Diseñamos primero,
• Sin casquillo interior
fabricamos después
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ADAPTADORES HÍBRIDOS

Permiten la conexión entre dos conectores de F.O. del
distinto tipo
FC-SC
• Vida útil > 500 conexiones.

FC-ST

E2000-SC

SC-ST
• Vida útil > 500 conexiones. Diseñamos primero,
fabricamos después
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ATENUADORES DE FIBRA ÓPTICA

Fijos y variables
Permiten adecuar el nivel de
potencia óptica.
Aplicación típica en cabeceras de
distribución o en los primeros
nodos.
Evitan saturación
Diversos encapsulados
– En línea
– Macho/hembra
– Altas PR (40/60dB)
– Baja tolerancia (<1dB)
Diseñamos primero,
fabricamos después
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ACOPLADORES DIVISORES O SPLITTERS (I)

Permiten acoplar o dividir la
potencia óptica
Cuentan con un número variable de
puertos de entrada y salida
variables a las que se conexionan las
fibra ópticas.
– Los acopladores 1x2 pueden ser:
• Balanceados (50:50)
• No balanceados (10:90, 20:80,
30:70...)
Tecnologías de fabricación:
– Micro-óptica (lentes)
– Pulido
– Fusión
– Planar Diseñamos primero,
fabricamos después
8 © 2008 TELNET-RI

ACOPLADORES DIVISORES O SPLITTERS (II)

Características
– Tipo de fibra
– Nº de ramas
– Longitud de onda
– Ancho de Banda
– Grado de acoplamiento
– Pérdidas de inserción máximas
– Uniformidad
– Directividad
– Pérdidas de retorno
Diseñamos primero,
fabricamos después
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ACOPLADORES DIVISORES O SPLITTERS (III)

Diseñamos primero,
fabricamos después

ACOPLADORES DIVISORES DE FUSIÓN

Fusión de 2 ó mas fibras
Hasta 2x6
Para conseguir mayores números de puertos:
colocación en cascada.
1x2 es un acoplador 2x2 con 1 entrada suprimida ,después
Diseñamos primero
fabricamos

ACOPLADORES DIVISORES PLANARES

Sustratos de sílice (0.01 dB/cm)
Preparador por micro-litografía
Intercambio de iones
Fijación de fibras delicada
Necesitan mayor protección que los
de fusión
Pegado de fibras con epoxy
adaptadoras de índice.

Diseñamos primero,
fabricamos después

ACOPLADORES DIVISORES

Diseñamos primero,
fabricamos después

MULTIPLEXORES DE LONGITUD DE ONDA

WDM: permiten la multiplexación y
demultiplexación de dos longitudes
de onda (típicamente 1310nm y
1550nm) sobre una única fibra
monomodo
– Grados de aislamiento: Típicos 15, 30
y 40dB
– Disponible versión multimodo
850/1310nm
xWDM: multiples λ en una sola fibra
– CWDM (coarse) 8 λ
– DWDM (dense) 16, 24, 48 λ … Diseñamos primero,
fabricamos después

FILTROS ÓPTICOS

Permiten eliminar alguna de las ventanas habituales de
trabajo.
Habitualmente señales de supervisión en 4ª ventana (1650nm)
Aplicación típica de interconexión de operadoras para eliminar
la supervisión. Diseñamos primero,
fabricamos después

www.telnet-ri.es

Diseñamos primero,
fabricamos 16
después

TERMINACIÓN DE LA FIBRA

Mediante empalmes
– Mecánicos
• Permanentes
• Reutilizables
– Fusión
Mediante conectorizaciones
– Montaje en campo
– Montaje en laboratorio

Diseñamos primero,
fabricamos después
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DEFINICIONES

CORDÓN, JUMPER o PATCHCORD. Conectorizados
los dos extremos
RABILLO o PIGTAIL. Conectorizado sólo un extremo
BIFIBRA. Dos cables unidos
MULTIJUMPER. Varios cables o fibras ópticas
conectorizadas en los dos extremos
MULTIPIGTAIL. Varios cables o fibras ópticas
conectorizadas en un solo extremo
Diseñamos primero,
fabricamos después
4 © 2008 TELNET-RI

PERDIDAS DE INSERCIÓN Y RETORNO

Pérdida de Inserción:
PI, IL

Pérdida de Retorno:
PR, BR, RL

Diseñamos primero,
fabricamos después
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CONEXIÓN DE DOS FIBRAS MEDIANTE CONECTORES

P=-10log[1-(n1-n0/n1+n0)²] x 2
Para N1=1.47 y N0=1 el resultado es 0.32 dB
Diseñamos primero,
fabricamos después
6 © 2008 TELNET-RI

TIPOS DE CONECTORES

Atendiendo al cuerpo del conector este puede ser de
muchos tipos: SC, FC, MU, LC...
Atendiendo al pulido del conector estos pueden ser PC
ó APC
Combinando el tipo de cuerpo y el pulido se obtienen
los distintos tipos de conectores SC/APC, FC/PC,
FC/APC...

Diseñamos primero,
fabricamos después
7 © 2008 TELNET-RI

FERRULE

Ferrule

Pieza de precisión que asegura el correcto
encaramiento de las fibras en una conexión
Material típico: ZIRCONIO, metales, plásticos, vidrios
Diseñamos primero,
fabricamos después
8 © 2008 TELNET-RI

PULIDO PLANO

P. R. Al aire = 14.5 dB
Conectado
– P.I.= 0.30 dB
– P.R.= 14,5 a 25 dB
Problemas:
– Suciedad
– Rugosidad
– Malas P.R.
Actualmente en desuso
Diseñamos primero,
fabricamos después
9 © 2008 TELNET-RI

PULIDO PC

PC (Physical Contact)
Pulido convexo (radio de pulido 10-25 mm)
P. R. Al aire = 14.5 dB
Conectado
– P.I.= 0.30 dB
P.R.
– PC > 30 dB
– SPC > 40 dB
– UPC > 50 dB
Diseñamos primero,
fabricamos después

PULIDO APC

APC (Pulido Convexo Angular)
Angulo de 8°
Pulido convexo (radio de pulido 5-12 mm)
P. R. Al aire > 60 dB
Conectado
– P.I. = 0.30 dB
– P.R. > 60 dB

Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTORES

Características del buen conector
– Bajo coste
– Calidad
– Materiales, plástico, metal
– Estándar
– Fabricación
– Facilidad de uso, limpieza
– Pequeño tamaño
– Fiabilidad
– Repetibilidad
– Buenas P.I. Y P.R.
– Retención
– Durabilidad Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR SMA

Diseñado en los años
60 a partir del SMA
tipo A utilizado en
radiofrecuencia
Varios tipos SMA 905
y SMA 906 se
diferencian en la forma
de la ferrule
Ferrule ø3,17 mm
No existe contacto
Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR SMA

Tipo de fibra multimodo 50/125, 62,5/125, 230um
P.I. Típicas entre 0,3 y 1,5 dB dependiendo de la calidad del
conector y el tipo de la fibra
Repetibilidad: <0,5 dB / 500 conexiones
Tracción: cable-conector 100N
Ventajas
– Retención por rosca
– Muchos años en el mercado
Desventajas
– Conector lento (rosca)
– Carece de muelle Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR ST

Conector tipo bayoneta,
similar al BNC
Tiene pieza llave lo que
obliga a la ferrule a
adoptar una única
posición de trabajo
Ferrule de 2,5 mm
Pulido plano o convexo
Existe contacto con muelle
Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR ST

Tipos: Plano, PC, SPC monomodo y multimodo
P.I. entre 0,1 y 0,6 dB
P.R. >18 dB, >30 dB y >40 dB
Ventajas
– Muelle
– Pieza llave
Desventajas
– Espacio Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR FC

Desarrollado por NTT y SEIKO
Cuerpo metálico
Roscado con muelle en la
ferrule
Pieza guía que obliga a
adoptar una posición de
trabajo y permite la
optimización
Ferrule de 2,5 mm de zirconio,
metal
Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR FC

Tipos: FC/PC, FC/APC monomodo y multimodo
P.I. <0,5 dB
P.R. PC >30, SPC>40, UPC>50, APC>60
Ventajas
– Robusto (metálico y rosca)
– Optimización
Desventajas
– Espacio
– Caro Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR SC

Conector plástico
Redes locales, usuario
Conector PUSH-PULL
Pieza guía que fija la
posición de contacto entre
las ferrules
Ferrule 2,5 mm de
zirconio, metal
Versión duplex Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR SC

Tipos: SC/PC, SC/APC monomodo y multimodo
P.I. <0,5 dB
P.R. PC >30, SPC>40, UPC>50, APC>60
Ventajas
– Espacio requerido
– Barato y rápido
Desventajas
– Plástico
– Retención Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR E2000

Diseñado por DIAMOND
(licencia)
Plástico
Mejora el diseño del SC
Tapón automático
Ferrule de 2,5 mm zirconio,
metal
Optimizable durante el
proceso de fabricación
Código de colores Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR E2000

Tipos: E2000/PC y APC monomodo y multimodo
P.I. <0,5 dB
P.R. PC >30, SPC>40, UPC>50, APC>60
Ventajas
– Mecanismo de acople tipo RJ
– Tapón automático
Desventajas
Caro
Diseño propietario Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR LC

Diseñado por LUCENT
Plástico
Mecanismo de acople
tipo RJ
Ferrule 1,25 mm
zirconio ó metal
Versiones para cable
de 900um, 1,6 ó 2 mm
Versión duplex Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR LC

Tipos: LC/PC monomodo y multimodo
P.I. <0,5 dB
P.R. PC >30, SPC>40, UPC>50
Ventajas
– Tamaño reducido al 50% repecto al SC
Desventajas
– Cable 1,6 mm
– Actualmente coste Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR MU

Diseño NTT
Plástico
Mecanismo de acople
PUSH-PULL
Ferrule 1,25 mm zirconio
ó metal
Versiones para cable de
900um, 1,6 ó 2 mm
Versión duplex
Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTOR MU

Tipos: LC/PC monomodo y multimodo
P.I. <0,5 dB
P.R. PC >30, SPC>40, UPC>50
Ventajas
– Tamaño reducido al 50% respecto al SC
Desventajas
– Cable 1,6 mm
– Actualmente coste Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTORES MT-RJ

Licencia AMP/SIECOR
Plástico, sin ferrule
Aloja dos fibras en el
conector
Mecanismo de acople
tipo RJ
No necesita ni pegado
ni pulido
Versiones de cable 3
mm y zip Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTORES MT-RJ

Tipos: MT-RJ monomodo y multimodo
P.I. <0,5 dB
P.R. >45 dB
Repetibilidad: desconocida
Ventajas
– Tamaño reducido al 50% respecto al SC
– Precio
Desventajas
– Robustez
– Durabilidad Diseñamos primero,
fabricamos después

CONECTORES VF-45 y OPTI-JACK

VF-45 licencia 3M
Sin ferrule pero pulido
Mitad tamaño SC

OPTI-JACK licencia
PANDUIT
Pequeño tamaño
Diseñamos primero,
fabricamos después

OTROS CONECTORES

Biconico
DIN
D4
MPO
Crimplok
FDDI
EC Diseñamos primero,
fabricamos después

HERRAMIENTAS

Tijeras
Peladoras
Diamante
Epoxy
Crimpadora
Medidor
Microscopio
Horno
Máquina de pulido
Lijas Diseñamos primero,
fabricamos después

MONTAJE DE CONECTORES

Preparación del cable
Preparación de puntas
Inserción de piezas
Inserción de ferrule con epoxy
Curado de la epoxy
Pulido (PC, SPC, UPC, APC)
Inspección visual
Ensamblado final
Medida de PI y PR
Diseñamos primero,
fabricamos después

MÁQUINA DE PULIDO

Diseñamos primero,
fabricamos después

INSPECCIÓN VISUAL 200x

Diseñamos primero,
fabricamos después

MEDICIONES PERDIDAS DE INSERCIÓN

EMISOR RECEPTOR

PERDIDAS INSERCIÓN. ES LA RELACIÓN ENTRE LA POTENCIA DE
SALIDA Y LA DE ENTRADA EXPRESADA EN dB
Diseñamos primero,
fabricamos después

MANEJO DE CONECTORES

Manejar y tender con tapón protector
Proteger del polvo y del contacto
Limpiar cuidadosamente con alcohol iso-propílico y
papel sin residuos antes de la conexión conector y
adaptador

¡NO MIRAR NUNCA UN CONECTOR o FIBRA DIRECTAMENTE!

Diseñamos primero,
fabricamos después

www.telnet-ri.es

Diseñamos primero,
fabricamos 37
después

ATENUACIÓN (I)

Disminución o pérdida de potencia de luz inyectada
en la fibra con la distancia.
La atenuación A(λ) a una λ entre dos secciones
transversales de una f.o. 1 y 2 separadas una
distancia L se define como:
– A(λ)=10log (P1(λ)/P2(λ)) (dB)
Coeficiente de atenuación:
– α(λ)= A(λ)/L (dB/Km)
Diseñamos primero,
fabricamos después
3 © 2008 TELNET-RI

ATENUACIÓN (II)

Factores que intervienen el la atenuación
– Dispersión Rayleigh o Scattering
– Absorción de la luz
• Dióxido de Silicio (UV, IR)
• Iones oxhidrilo (OH) (950nm, 1230nm y 1380nm)
– Curvaturas: se excede el ángulo critico. Radio de curvatura
mínimo: máxima curvatura que puede soportar una fibra óptica
circunscrita en un mandril de radio: radio de curvatura mínimo,
sin variar alguna de sus características de transmisión.
Ventanas de transmisión: 850, 1310, 1550 y 1625 nm
La atenuación es menor conforme aumenta la longitud de
onda. Diseñamos primero,
fabricamos después
4 © 2008 TELNET-RI

DISPERSIÓN

Dispersión: es la difusión del pulso de luz a lo largo de la
fibra
– Dispersión modal (Sólo en multimodo) Se produce porque la velocidad
del haz de luz cuando se propaga por el núcleo dela f.o. No se
mantiene constante
– Dispersión en el material
• Variación del índice de refracción puntual del núcleo de fibra
óptica
• Vp no se mantiene constante
– Dispersión en la Guiaonda
• Falta de uniformidad en los fenómenos de reflexión del haz
lumínico que se propaga en el núcleo de la fibra
• Dispersión característica de las fibras de salto de índice ya que la
propagación se produce por reflexiones sucesivas.
– Polarización (PMD) en X e Y la luz tiene retardo diferente, afecta más
Diseñamos primero,
en monomodo fabricamos después
6 © 2008 TELNET-RI

EMISORES Y RECEPTORES ÓPTICOS

Su aparición (70´s) impulso las comunicaciones ópticas
definitivamente
FOTOEMISORES
– LED
– LASER
FOTODETECTORES
– PIN

Diseñamos primero,
fabricamos después
7 © 2008 TELNET-RI

EMISORES OPTICOS (I)

LED
– Diodo Semiconductor
– Baja potencia (-20dBm)
– Ancho espectral elevado (100nm): dispersión
– Aplicación típica: LAN

Diseñamos primero,
fabricamos después
8 © 2008 TELNET-RI

EMISORES ÓPTICOS (II)

LASER
– Diodo Semiconductor sobre-excitado

Diseñamos primero,
fabricamos después
9 © 2008 TELNET-RI

EMISORES ÓPTICOS (III)

LASER
– Diodo Semiconductor sobre-excitado
– Corriente umbral (50mA), comportamiento LED
– Por encima aparece efecto LASER: los fotones toman
energía de otros átomos sobre-excitados, generando
nuevos fotones -en fase-
– Avalancha de fotones monocromáticos y de alta potencia
– Anchura espectral 4nm
– Alta potencia (0 dBm)
– Aplicación: telecomunicaciones

Diseñamos primero,
fabricamos después

RECEPTORES ÓPTICOS (I)

Diodo PIN
– Diodo PN con semiconductor Intrínseco expuesto a
la luz incidente
– Se generan pares electrón-hueco: corriente al
polarizarse el PIN
– Responsividad: mA/W
– Sensibilidades del orden de -35 dBm

Diseñamos primero,
fabricamos después

ENLACE DE F.O. (I)

Señal óptica
Transmisor Receptor
electro-óptico electro-óptico
Diodo LED o Cable de FO Fotodiodo
LASER

Conectores de FO

Diseñamos primero,
fabricamos después

ENLACE DE F.O. (II)

Emisor (LED/LASER):
– Potencia de transmisión:
• P(dBm)=(10logP(µW)/1000 µW)
– Ancho de Banda (MHz)
Receptor (PIN)
– Tasa de Error de Bit B.E.R.
– Sensibilidad
• S(dBm)=(10logPmin(µW)/1000 µW)
– Saturación
• ST(dBm)=(10logPmax(µW)/1000 µW)
– Margen dinámico
• MD(dB)=ST(dBm)-S(dBm)
– Ancho de Banda (MHz) Diseñamos primero,
fabricamos después

¿PARA QUE SIRVE UN OTDR?

OTDR: Optical Time Domain Reflectometer
OTDR: Optical Time Domain Reflectometer
Teniendo acceso SOLO a uno de los extremos de la tirada de
cable podemos saber:
Eventos
• Empalmes
• Conectores
• Curvaturas
• WIC, WDM
Continuidad de la fibra
Perdidas de inserción dB/Km
Longitud de la fibra
Perdidas de inserción y retorno de cada uno de los eventos ,
Diseñamos primero
fabricamos después

DIAGRAMA DE BLOQUES OTDR

MICROPOCESADOR
LCD
DISPLAY

EMISOR FIBRA
SPLITTER
RECEPTOR

Diseñamos primero,
fabricamos después

LUZ RETORNADA

FRESNEL REFLECTION. Reflexiones producidas al
pasar la luz de un medio a otro, por ejemplo, en
conectores

RAYLEIGH SCATTERING. Debido a variaciones en la
densidad de la fibra, una pequeña cantidad de luz
regresa al OTDR (backscattering), este retorno es
continuo a lo largo de la fibra y es atenuado por esta

Diseñamos primero,
fabricamos después

¿CÓMO FUNCIONA UN OTDR?

Debemos configurar en el OTDR el índice de
refracción de la fibra que estamos midiendo
Conociendo el I.R. y la longitud de onda sabemos la
velocidad a la que viaja la luz
Si enviamos un pulso de luz, podemos saber a que
punto de la fibra pertenece la luz de retorno
Representación gráfica de los niveles de retorno
medidos
Análisis de los niveles para localizar los eventos
Diseñamos primero,
fabricamos después

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