Curso Fibra 2013

Día: Agosto 10-14, 2009México D.F.

Sistema de Cableado Estructurado

Sistema de Cableado Estructurado

Introducción a la Fibra Óptica

José González ChicoRCDD/NTS/OSP/WD

1

YOUR PRESENTATION TITLE – (Enter in slide master)

Introducción

Tipos de Fibra óptica

Cables de Fibra óptica

Conectividad de Fibra óptica

Hardware de Fibra óptica

Mediciones y Pruebas

2


¿Que es la fibra óptica?

La fibra óptica es un medio

de transmisión que consiste

en un hilo delgado de plástico

ó vidrio, por el cual pasa luz

de un extremo a otro


Introducción a la fibra óptica

La fibra es el medio de vidrio o plástico que hace el núcleo del cable de fibra óptica.

En lugar de transmitir datos a través de señales eléctricas como hace el cableado de cobre, el cableado de fibra transmite datos utilizando pulsos de luz.


Introducción a la fibra óptica

Los cables de fibra óptica fueron desarrollados por primera vez en 1970s

Aunque tanto los cables de fibra óptica de vidrio y plástico han sido desarrollados, el vidrio es el medio de preferencia


Historia

1704 Isaac Newton publica “Treatise of Optics” sobre la refracción de la luz.

1850 Se demuestra “La Reflexión Total interna”

1880 Se patenta el concepto “Luz entubada”

1901 Einstein descubre el efecto fotoeléctrico

1950 Se desarrolla el fibrascopio; el término “Fiber Optics” se acuña

1960 Primer Láser

1970 Fabricación de fibra mono-modo con atenuaciones menores a 20 dB/km

1977 Primer sistema comercial en servicio

1983 Primer sistema monomodo en los Estados Unidos

1998 Aparecen comercialmente las primeras fuentes VCSEL


Vidrio contra plástico


Comparación de la Fibra y el Cobre

La fibra ha evolucionado con los avances tecnológicos para poder soportar aplicaciones de datos de alto desempeño

Se ha probado desde los 70s y ganado credibilidad en el mercado

Más gente utiliza la fibra porque ha estado en el mercado por muchos años y es viable, un medio importante para aplicaciones de alto desempeño y distancia.


Ventajas de la fibra óptica

La fibra óptica tiene muchas ventajas comparado con el cobre.– Baja Atenuación.

– Alto Ancho de Banda.

– Inmune a RFI y EMI

– Difícil de derivar

– Construcción dieléctrica

– Bajo peso y tamaño

– Independiente de la aplicación










La fibra tiene menor atenuación (pérdida de señal) lo que significa mejor desempeño a grandes distancias










La fibra tiene un ancho de banda considerablemente mayor, por lo que puede enviar mayor información a la vez. Para transmitir el libro de “Parque Jurásico” toma:- 27 min para Tx 1 copia con un modem a 2,400bps- 1 seg para Tx 1 copia usando una red Token Ring 4Mbps- 1 seg para Tx 2.6 copias usando una red Ethernet 10Mbps- 1 seg para Tx 260 copias usando una red 1Giga- 1 seg para Tx 2600 copias usando una red 10Giga










Debido a que la fibra no es eléctrica, es completamente inmune a -Interferencia por Radio Frecuencia RFI-Interferencia Electromagnética EMI










La fibra es difícil de derivar, por lo que provee una mejor seguridad, lo cual es muy importante para muchos negocios y facilidades gubernamentales.

La fibra fue primeramente usada en el ejército para asegurarse que su alto nivel de inteligencia fuera seguro










Su construcción dieléctrica significa que no hay necesidad de aterrizar, eliminando cualquier preocupación de descarga , esto además reduce la posibilidad de daño al equipamiento y hace la resolución de problemas más fácil

Algunos cables de fibra son llamados no-dieléctricos. Tienen metal en ellos, ya sea una armadura metálica o elementos de jalado metálico. Si se tiene alguno de estos cables, es necesario aterrizarlos para evitar descargas transportadas a través de la fibra










Se pueden tener mayores tirajesMínimo espacio es requerido










Soporta Voz, Datos, Video, Control de procesos etc.


Ventajas de la fibra óptica La fibra es de bajo peso y tamaño usando menos espacio en

conduits y ductos haciendo posible que se puedan tener mayores tiradas

La fibra también es independiente de la aplicación

La fibra es soportada por diferentes métodos de acceso:– Ethernet– Token Ring– FDDI– ATM– Voz– 3270– 5250


Anatomía de la Fibra Una fibra está hecha de tres partes

básicas– Core. El vidrio que trasmite la señal

de luz

– Revestimiento. Vidrio de diferente índice de refracción que cubre el núcleo y ayuda a mantener los pulsos de luz dentro del núcleo

– Cubierta. Cubierta de plástico que protege el vidrio durante el manejo. Cubierta primaria y en algunos casos una cubierta secundaria


Anatomía de la Fibra Óptica

Composición de una fibra *:Núcleo: vidrio de silica mezclado con germanioRecubrimiento: vidrio de silica puraRevestimiento: acrilato

Dimensiones típicas *:Núcleo: 8-10 m, 50m, 62.5 m Recubrimiento: 125 m Revestimiento: 250 m


Estructura de la Fibra

El núcleo y el revestimiento están hechos del mismo material– El revestimiento está formado de

un índice de refracción diferente que el del núcleo. El revestimiento casi siempre mide 125 micras

– La principal labor del revestimiento es asegurarse que los modos de luz permanezcan en el núcleo


Estructura de la Fibra

La cubierta primaria, que todos los cables de fibra tienen, es de 250 micras y está hecha de acrilato

Para cables de planta externa se aplica color al acrilato de tal forma que la fibra siga un código de colores, haciendo la instalación más fácil


Principios de Operación

Refracción de la luz:

Cuando la luz pasa de un medio con un índice de refracción (NA) a otro medio con un menor índice de refracción (NB), y en un ángulo oblicuo, la luz será refractada ó reflejada.

Reflexión interna total:

Es la reflexión que ocurre cuando un rayo de luz viaja dentro de un material y rebota en las paredes de un material diferente reflejándose hacia el material original sin pérdidas de luz.

Material B

Material B

Material ARayo de luz

Reflexión Interna Total


Apertura Numérica

La apertura numérica (NA) de una fibra es la medida del ángulo máximo de la luz que entra al inicio de una fibra y se propagará dentro del núcleo de la fibra en una reflexión interna total.

La NA es una función de la diferencia entre los índices de refracción entre el núcleo y el recubrimiento

Para un mejor rendimiento, la NA del transmisor deberá igualar la NA de la fibra

La luz viaja por la fibra en una trayectoria que se llama “modo”

Núcleo

Recubrimiento

NA


Dentro de la Fibra

¡Cuidado! Nunca mire directamente el extremo de la fibra que tiene conectada una fuente de luz, porque puede quemar tus ojos


Parámetros de la Fibra Óptica

Existen varios parámetros que afectan el desempeño de la fibra óptica, y son:

1.Longitud de onda

2.Frecuencia

3.Atenuación

4.Dispersión

5.Ancho de banda


Longitudes de Onda de la Luz

La longitud de onda es una característica de la luz que es emitida de la fuente de luz

Las longitudes de onda de la luz están medidas en nanómetros

Un nanómetro es una billonésima parte de un metro.


El Espectro Electromagnético

El Espectro Electromagnético entero está dividido en 3 principales características

– Luz Ultravioleta

– Espectro Visible

– Luz Infrarroja



Luz Ultravioleta

– 100nm a 380nm



Espectro Visible

– 380nm (Violeta) a 750 nm (rojo obscuro)



Luz Infrarroja

– Los Sistemas de Fibra utilizan luz infrarroja entre 850-1550nm.

– La Luz infrarroja transmite datos en forma mucho más efectiva que en el espectro visible

– Recuerde no mirar un cable de fibra que tiene una fuente de luz conectada.

Agenda


Características de la Fibra

El desempeño de la fibra depende primariamente del tipo de fibra. – Monomodo (Mayor desempeño)

– Multimodo 62.5 micras

– Multimodo 50 micras

– Multimodo 50 micras nueva generación


Características de la Fibra

Sin embargo, dentro de cada uno de esos tipos de fibra, diferentes grados de desempeño están orientados para manejar diferentes aplicaciones de alta velocidad.– Fibra de 50 micras de nueva generación

150m for 10Giga 300m for 10Giga 550m for 10Giga

– El cableado de cobre es agrupado en categorías, pero la fibra no es así


Dentro de la Fibra

Monomodo– El cable de fibra monomodo se llama así porque tiene

solo un modo o trayectoria para que la luz viaje y la trayectoria es muy pequeña

– La fuente de luz de una fibra monomodo es el LASER que tiene un haz de luz estrecho y muy preciso


Tipos de Fibra Multimodo

Fibra de Indice Escalonado

Revestimiento

Núcleo

Recubrimiento

Núcleo = 50, 62.5, o 100 µmDiámetro del Recubrimiento = 125 or 140 µmDiámetro del Revestimiento = 250 µm

d

N

Núcleo



Fibra de Perfil Gradual



50 µm

Ancho de banda grande

Alcance Extendido GigE y Canal de fibra

Aceptada por TIA/EIA-568B

No ha sido instalada tan frecuentemente

La industria se esta moviendo hacia 50 µm para mayor ancho de banda

Más Sensible a la flexión

62.5 µm

• Ancho de banda pequeño• Alcance corto a 850 nm• Aceptada por TIA/EIA-568B• Anteriormente era la única aceptada por TIA/EIA-568A• Instalada frecuentemente


Dentro de la Fibra

Multimodo– El cable de fibra multimodo tiene múltiples modos o

trayectorias para que las señales viajen a través de la fibra

– La fuente de luz de las fibras multimodo Para 62.5 micras la fuente de luz es el LED Para 50 micras la fuente de luz es el VCSEL


Comparación de Multimodo y Monomodo

Monomodo– Mayor ancho de banda y mayores distancias que

multimodo

– Opera en longitudes de onda de 1310, 1383 y 1550. A mayor longitud de onda, mayor distancia que las señales alcanzaran

– El estándar TIA/EIA provee corridas de hasta 3km del Cuarto de Equipo al Cuarto de Telecomunicaciones

– La fibra monomodo tiene la mayor base instalada. Las compañías telefónicas utilizan fibra para conectar todas sus oficinas en el país



Monomodo– Las fuentes de luz de la fibra monomodo LASER

pueden ser extremadamente precisos. Porque el núcleo es muy pequeño y solo cabe un modo.

– Toda la electrónica tiene que ser muy precisa

– Las fuentes de luz y otras partes son costosas

– Los Sistemas de fibra monomodo son en total más costosos. La fibra monomodo cuesta menos pero las fuentes de luz y otros componentes hacen el sistema más costoso de operar


Comparación de Multimodo y Monomodo Multimodo

– El ancho de banda y las distancias alcanzadas dependen de la capacidad de desempeño de la fibra

– La fibra monomodo opera a 850 y 1300 micras– El estandar TIA/EIA provee corridas de hasta 2km del

Cuarto de Equipo al Cuarto de Telecomunicaciones tanto para 62.5 y 50 micras

– Local Area Networks– La fibra multimodo es la fibra más costosa. El fabricar una

fibra que maneje múltiples modos de luz requiere más precisión. El núcleo tiene que ser diseñado de tal forma que todos los modos lleguen al receptor al mismo tiempo



Multimodo– Las fuentes de luz no necesitan ser tan precisas, por lo

mismo son menos costosas

– Los sistemas multimodo son en total menos costosos

– La fibra multimodo cuesta más, pero los costos de la fuente de luz y otros componentes hacen el sistema más efectivo en costo


Fibras ópticas multimodo y monomodo

No todas las fibras son iguales

Multimodo de índice graduado reduce la atenuación

Monomodo reduce la dispersión modal


Introducción de la luz en una fibra Multimodo

La geometría de la fibra y el perfíl del índice de refracción son clave en el desempeño y ancho de banda de los diferentes tipos de fibra

Un ángulo de aceptancia alto puede causar dispersión y pérdida


Consideraciones de Transmisión

El desempeño del canal está definido por las características y técnicas de trasmisión.– Distancia y Razón de Datos– Parámetros del cable

Pérdida (Atenuación) Perfil del índice de refracción Longitud de onda Ancho de Banda/Differential Mode Delay

Dispersion Técnicas de transmisión

– Coding– Wave División Mulitiplexing– Lasers ópticos


Atenuación

La pérdida de la intensidad de la luz conforme se propaga en la fibra

Medida en dB/km

Depende de la longitud de onda (color de la luz) usada para transmitir o probar


Mecanismos de atenuación

Absorsión. Material del Núcleo

Scattering. Material del Núcleo

Microcurvaturas. Cubierta y recubrimiento

Macrocurvaturas. Instalación


Pérdidas por acoplamiento

Pérdidas en conectores y empalmes incluyendo conectores en equipos de prueba

Desigualdad de áreas

Pérdidas por espaciamiento

Desalineación axial

Desalineación angular


Pérdidas por Acoplamiento

Pérdida por acoplamiento. Desigualdad de la Apertura Numérica, núcleo o concentricidad del núcleo


Atenuación del Canal

La atenuación total del canal incluye:– Acoplamiento de la fuente a la fibra

– Pérdidas por conectores y empalmes

– Pérdidas por absorciones del vidrio y scattering

– Microcurvaturas y Macrocurvaturas


Dispositivos de Fibra Óptica


Ancho de Banda

El desempeño de la fibra es medido es ancho de banda.

A mayor ancho de banda, mayor es la capacidad de transporte de información de la fibra


Ancho de Banda

En fibra multimodo muchos modos de luz pueden viajar en la fibra.

En monomodo, solo un modo se considera que viaja en la fibra

El ancho de banda de la fibra es determinado por dispersión modal y cromática


Dispersión

Es el ensanchamiento de un pulso de luz mientras viaja dentro de una fibra

Este ensanchamiento provoca que los pulsos tiendan a sobreponerse hasta un punto en que, para el receptor, el estado es ilegible

Existen la dispersión modal (solo en fibras multimodo), la dispersión material, la dispersión de guía de onda y la dispersión estándar de la fibra monomodo


Ancho de Banda y Distancia

El ancho de banda depende de la distancia– Conforme se incrementa la distancia el ancho de

banda decrece

– Piense que tan lejos puede llevar un paquete pesado

– Depende de la longitud de onda/ventana de operación siendo utilizada

– La segunda ventana de operación permite mayor ancho de banda y puede trasmitir a mayor distancia aunque el costo del equipo activo usado en estas segundas ventanas es mayor


Ancho de Banda para Monomodo La fibra monomodo tiene el mayor ancho de banda

El ancho de banda de la fibra monomodo no es conocido aún.

¿Porqué la fibra monomodo ofrece un ancho de banda superior?– Ya que la fibra monomodo tiene una sola trayectoria de

transmisión de luz, el laser Envía datos a mayor distancia Opera a mayor velocidad que un LED. Más información y más

ancho de banda

– La fibra multimodo tiene múltiples trayectorias generada por la fuente de luz LED, por lo que la distancia es limitada

– Opera a menor velocidad que el laser


Medición del Ancho de Banda

El ancho de banda es medido:– Megahertz por kilómetro (MHz/Km)

– Expresado en una forma Frecuencia-Distancia a una longitud de onda específica (MHz*Km)

Por ejemplo, para una fibra multimodo 62.5 el ancho de banda estandar es 200MHz/km, este cable puede manejar 200MHz sobre un kilómetro para aplicaciones de datos estandar.

Gigabit Ethernet solo puede alcanzar 300mts a 850nm en este cable multimodo estandar


Medición del Ancho de Banda Para un cable de fibra multimodo 50micras

optimizado para laser, el tipo 300 tiene un ancho de banda de 1000MHz/Km y la distancia que soporta Gigabit Ethernet es 1000m

Se tiene 5 veces más ancho de banda con una fibra multimodo de 50micras optimizada para laser

Aplicaciones de 10Giga solo pueden alcanzar 36m con una fibra multimodo 62.5micras. Por esto es que se desarrollo la fibra multimodo 50micras optimizada

Con una fibra 50micras se puede tener 10Giga a 150, 300 o 550m.


Comparación de Ancho de Banda


Estándares y la Fibra


Retardo Modal

Ejemplo de fibras multimodo convencionales a 1000Mbps

Una forma alternativa de mirar al retardo


Impacto del Retardo Modal en Lasers

El vidrio de la fibra óptica multimodo convencional puede tener un mayor impacto en la transmisión con laser

La fibra optimizada multimodo reduce este efecto


Nueva Generación de Fibra Multimodo

Una nueva generación de fibra multimodo de 50 micras fue desarrollada debido a la constante necesidad de mayor ancho de banda y velocidad

La nueva generación de Fibra multimodo de 50 micras es una fibra estandar de 50 micras que ha sido modificada y que junto con los nuevos diseños de laser son capaces de trasmitir 10 Gigabit Ethernet



Beneficios del Sistema de Nueva Generación– Utiliza tecnología laser de longitud de onda corta

– Ha mejorado el ancho de banda para soportar 10Gigabit Ethernet a 850nm

– Usa codificación para enlaces hasta 150, 300 y 550 metros dependiendo del grado de la fibra usado

– Es compatible con la base instalada de 50 y 62.5 micras



VCSEL– Operan a mayor velocidad que los LEDs a un costo

comparable

– Trasmite un haz de luz mas enfocado

– Permite a los fabricantes construir electrónica para Gigabit accesible

– Permite extender las distancias de trasmisión


Ancho de Banda en una Fibra LOMMF

Laser Optimized Multimode Fiber (OM3)

Reduce el retardo modal

Hace posible la transmisión de 10Gbps y VCSEL de bajo costo en 850nm

Ancho de banda calificado con pruebas DMD


Espectro de luz

Longitudes de onda y costo de la optoelectrónica


Ventanas de Operación

Dentro de la parte infrarroja del espectro, existen ventanas específicas (longitudes de onda en las cuales la fibra opera mejor) que permiten distancias máximas y tienen baja atenuación, dando el mejor desempeño.



Ventana de Operación 850nm– La primer ventana o longitud de onda corta para fibra

multimodo

– En esta ventana la electrónica es menos costosa pero la distancia que los datos pueden viajar es limitada



Ventana de Operación 1300nm– La segunda ventana para fibra multimodo

– En esta ventana la electrónica es más costosa pero la distancia que los datos pueden viajar es mayor que en la primer ventana



Ventana de Operación 1310nm– La primer ventana para fibra monomodo

– En esta ventana la electrónica es menos costosa pero la distancia que los datos pueden viajar es limitada



Ventana de Operación 1400nm– El pico que se ve en aproximadamente 1400nm es

causado por la absorción de agua.

– La fibra monomodo original no podía trasmitir en esta área y todo porque tenía un pico de agua

– Systimax encontro una forma de eliminarla



Ventana de Operación 1550nm– La segunda ventana para fibra monomodo

– En esta ventana la electrónica es más costosa pero la distancia que los datos pueden viajar es mayor que en la primer ventana


Desempeño de la Fibra Óptica Longitud de Onda

– La fibra utiliza luz infrarroja, arriba del espectro visible

Ventana de Operación– El rango de longitudes de onda donde la fibra trabaja mejor

Atenuación– Pérdida de la energía, pérdida de la señal

Ancho de Banda– Capacidad para llevar poca o gran cantidad de información

en un tiempo determinado

Dispersión– Esparcimiento de los rayos de luz que también causan

pérdidas de la señal


Aplicaciones Estándares para la fibra

Las aplicaciones están definidas por su velocidad y distancia

Se tiene que seleccionar de una combinación de tipos de fibra y estándares de capa física para optimizar el diseño


Aplicaciones Estándares para la fibra 10Gbps

IEEE 802.3ae (10Giga Base-F) soporta un número de estándares de capa física

IEEE 802.3aq (10Giga Base-LRM)


¿Cuántos tipos de 10 Gb Ethernet?

IEEE 802.3ae - 10GBASE-xx sobre fibra– Definido en 2002, primer 10 Gigabit estándar– Fibra en modo “full duplex”

IEEE 802.3ak – 10GBASE-CX sobre cable de cobre twianxial– Definido para trabajar sobre cable de cobre 4 pares twianxial– Máximo enlaces de 15 metros– Limitado a aplicaciones de pequeños data centers– 3M no soportará este estándar

IEEE 802aq – 10GBASE-LRM sobre fibra– Para soportar 10 Gigabit Ethernet a 220 metros sobre fibra

multimodo de 50 y 62.5 um, OM1 y OM2– Se espera la versión final en 2006

IEEE 802.3an – 10 GBASE-T sobre par trenzado– Se espera la versión final a mediados del 2006


10 G-BASE-xx Longitud de canal vs tipo de Fibra


La fortaleza de la Fibra

Finalmente la fibra tiene fortaleza– Frecuentemente pensamos que el vidrio es frágil– Sin embargo, el vidrio usado en la fibra es compactado y

compactado hasta que es muy flexible comparado con el vidrio normal

– El cable de fibra consiste en hilos de fibra de vidrio que son más delgados que un cabello humano.

– Esos hilos tienen mayor resistencia a la tensión que el acero, cobre o aluminio


Consejos para los que manejan la Fibra

Trabajar con la fibra puede ser engañoso.

– Pequeños fragmentos de fibra que se despenden cuando se está pelando el cable son difíciles de ver. Se pueden meter en la piel y dañar

– Si se tiran un fragmento de fibra debajo de donde se está trabajando, levántelo con unas pinzas y deséchelo apropiadamente

– Utilice lentes de protección. Si se tallan los ojos cuando se está trabajando con fibra se le puede incrustar en el ojo

– No coloque nada o coma nada mientras se está trabajando con fibra

– Después de trabajar con fibra, lavese las manos

Agenda


Cable de Fibra Óptica y Conectividad


Bloques de construcción Básicos

Un sistema de cableado de Fibra óptica consiste de 3 bloques básicos– Diseño del Cable– Conectividad– Hardware– …mas la electrónica


Diseño del Cable

Para construir un Sistema de Cableado Estructurado de Fibra Óptica, el primer elemento que se necesita conocer es el cable


Diseño del Cable

Las cubiertas se colorean para ayudar al instalador cuando se terminan o empalman

Los mismos colores usados por el código de color para cobre también se usan para la fibra

RING TIP– Azul - Blanco– Naranja - Rojo– Verde - Negro– Café - Amarillo– Plata - Violeta– Rosa - Aqua


CABLES DE FIBRA ÓPTICA CABLES DE TUBO HOLGADO (LOOSE TUBE).

CABLE DE TUBO APRETADO

(TIGHT BUFFER)

TUBO APRETADO= El tubo separador es extruído directamente sobre la Fibra (900 MICRAS)

TUBO HOLGADO = D.I. del tubo holgado > D.E. de la Fibra


Cable de Tubo Holgado (Loose Buffer)

El cable de tubo holgado es usado principalmente para planta externa y es el recomendado para instalaciones en exterior debido a las grandes variaciones en temperatura y la exposición al agua que eventualmente causan falla en un cable de interiores

En un cable de tubo holgado la fibra de 250micras corre dentro del tubo y flota dentro de un gel de relleno o bloqueador de humedad



Con espacio en el tubo para contracción y expansión, este tipo de cable es aislado de se medio ambiente, con lo que se asegura un desempeño superior aún bajo estrés externo como temperaturas extremadamente bajas o altas


Fibras de Tubo holgado (Loose Tube)

Las fibras están libres para moverse dentro de los tubos de protección

Estas fibras están diseñadas primordialmente para aplicaciones exteriores

Se fabrican en longitudes largas y tienen mayores conteos de fibras

El buffer proporciona protección contra fuerzas mecánicas exter nas debidas a la instalación y cambios de temperatura extremos

El gel de relleno ofrece resistencia a la humedad


Cables diferentes para aplicaciones diferentes


Tipos de Cables de Fibra

Cables de Tubo holgado Mini-Bundle. Usos– No tiene armadura por lo que

se recomienda su uso en aplicaciones bajo tierra, en donde el cable se instalará en un ducto enterrado

– Aplicación aérea en la que no se necesite protección mecánica extra



Cables de Tubo holgado Mini-Bundle. Beneficios– Un cable de tubo holgado

contiene un compuesto bloqueador de agua que protege la fibra de la humedad

– Los tubos son más grandes que los utilizados en cables de interiores de tubo ajustado, y permiten a las fibras flotar en los tubos para protegerlas de los cambios de temperatura y aislarlas de fuerzas externas

– Mayor diámetro que los cables de tubo ajustado



Cables de Tubo holgado Mini-Bundle. Precauciones– Si el miembro de jalado es de

acero (no dieléctrico) necesita aterrizarse

– Si es Nylon, Mylar o plástico (dieléctrico) no necesita aterrizar



Cables Autosoportado Fig 8– El circulo superior es el

mensajero y el circulo inferior son las fibras

– Parece como un “8” y de ahí el nombre.

– También llamado autosoportado porque la parte del mensajero del cable soporta el cable

– Usos: Instalaciones Aéreas



Cables Autosoportado Fig 8– Beneficios.

El cable consiste de los hilos de fibra y el mensajero

El forro de la fibra es extruido sobre la fibra y el mensajero como un solo cable

El mensajero le dá al cable la estabilidad por lo que se reduce la caida entre postes o edificios

El cable es instalado con hardware que une solo el mensajero



Cables Autosoportado Fig 8– Precauciones.

Existe otro cable de tipo autosoportado conocido como ADSS

El soporte para este tipo de cable está dentro del mismo cable

Utiliza hardware diferente para unirlo a postes y edificios



Cables Armados Con blindaje metálico para protección extra.– Usos.

Usado principalmente para aplicaciones de enterrado directo donde no tiene otra protección

La armadura protege la fibra de roedores así como de riesgos mecánicos

Puede ser instalado dentro de conduit o innerduct

Se puede tener un cable con grado de interiores



Cables Armados Con blindaje metálico para protección extra.– Beneficios.

El cable es protegido por un blindaje metálico para máxima durabilidad

Usos múltiples que incluyen aplicaciones en interiores y exteriores

En lugar de instalar innerduct y después jalar la fibra, los contratistas instalan el cable armado que solo requiere una instalación



Cables Armados Con blindaje metálico para protección extra.– Precauciones.

Debido a que la armadura metálica que rodea las fibras conduce electricidad, puede ser un riesgo de descargas y requiere aterrizaje cuando se instala entre edificios

Por código NEC el cable debe ser aterrizado dentro de los 15m al entrar al edificio


Elementos de Fuerza

Proveen fortaleza adicional y soporte para prevenir la ruptura de las fibras ópticas dentro del cable

Los materiales más comunes para los elementos de fuerza es el “aramid yarn”, mejor conocido como “Kevlar”

Estos elementos mantienen las fibras libres de estrés al minimizar la elongación y contracción

La fibra se extiende poco antes de romperse

Cuando se instala un cable de fibra a través de un conduit o innerduct, el cable debe ser jalado por los elementos de fuerza, no del vidrio


Más en Cables de tubo holgado (Loose Buffer)

Los cables de tubo holgado no pueden ser terminados directamente debido a que el tamaño de 250 micras es demasiado pequeño para retener el conector

Puede ser empalmada a otra fibra o a un pigtail. Una sección de cable que tiene en un extremo un conector terminado en fábrica

El cable de tubo holgado puede ser terminado si se instala un fan-out kit


Más en Cables de tubo holgado (Loose Buffer)

El color del forro de un cable de exteriores es negro, debido a que el material contiene carbón para prevenir daño de los rayos UV

Sin embargo, cuando se usa en interiores este forro negro se quema fácilmente, emitiendo gases tóxicos

Es por esto que el código NEC indica que un cable para exteriores debe ser cambiado a uno de interiores dentro de los primeros 15m de entrar al edificio

Si el cable de exterior tiene elementos metálicos, tienen que aterrizarse para protección contra sobrecargas y picos de voltaje


Ventajas

— Fácil de acceder

— No hay gelatina que remover

— Reduce el costo (Solventes, Toallas)

— Fácil de poner en un fan-out kit

— Mantiene el área de trabajo y la

ropa limpia

• Desventajas

— No todos los cables son de material

seco hasta este momento

Tubo Holgado con Material Seco


Fibras de Tubo apretado (Tight Buffer)

La protección (buffer) es aplicada directamente en la fibra, quedando longitudinal y transversalmente ajustada

Estas fibras están diseñadas primordialmente para aplicaciones interiores

Proporcionan mayor flexibilidad y facilidad de manejo por su pequeño tamaño y peso

Tienen un menor radio de curvatura

Son fáciles de conectorizar

Cumplen con los códigos de incendios (NEC)


Cable de Tubo Ajustado (Tight Buffer)

El cable de tubo ajustado es usado en interiores. Ya que el ambiente en interiores es más controlado y los cables tienen cubiertas extras para proteger las fibras, no se requiere la protección de los fan-out kit

Las fibras de tubo ajustado pueden ser contenidas en tubos más pequeños, más hilos de fibra, el cable es de menor diámetro que un cable de exteriores de igual número de fibras


Cable de Tubo Ajustado (Tight Buffer)

La capa extra de 900micras de cubierta termoplástica provee una excelente protección contra doblez y aplastamiento

Tiene un menor peso que el cable de tubo holgado y los conectores pueden ser directamente terminados en el cable de 900 micras

Los cables de interior vienen en diferentes colores: naranja, gris, aqua y amarillo

Todas esas características combinadas hacen que el cable de tubo ajustado más facil de manejar que el de tubo holgado


Las fibras de protección ajustada (tight buffer) pueden utilizarse en exteriores siempre y cuando:

1. El fabricante asi lo indique

2. Se instale en ducto, enterrado debajo de la linea de congelación

3. El ducto sea totalmente impermeable al agua

4. Nunca se usen para cableados aereos (en postes)

Las fibras de protección holgada (loose buffer) pueden utilizarse en interiores siempre y cuando:

1. Cumplan con las normas contra incendios (código NEC y NOM-001

Aplicaciones Especiales


ComparativosComparativos

Parámetro Estructura Tubo Holgado Tubo apretado

Radio de curvatura Mayor Menor

Diámetro Mayor Menor

Fuerza de tensión, Instalación Alta Baja

Resistencia al impacto Baja Alta

Resistencia al triturado Baja Alta

Cambio de atenuación a baja temperatura Bajo Alto



Cables de Distribución– Los fabricantes han

desarrollado un número básico de diseños de cable de tubo holgado y tubo ajustado

– Cables multifibra para interiores

– Beneficios Menos cables requeridos

ahorrando espacio, costo y haciendo la instalación más fácil y rápida

6 y 12 fibras por tubo Pueden ser agrupadas para

tener hasta 144 fibras o más por cable



Cables de Distribución– Uso.

Los cables de distribución son utilizados dentro de edificios

Principalmente en el Riser Para aplicaciones de Datos o

Centros de Datos



Cables Compuestos– Los cables compuestos son

diferentes tipos de medio agrupados por un solo forro.

– Pueden ser una combinación de fibra y cobre, o multimodo o monomodo



Cables Tipo Listón (Ribbon)– Cable de fibra óptica de alta

densidad usado en aplicaciones tipo “Plug and Play”

– Preensamblado para hacer la instalación más rápida y fácil

– Cada listón del cable es de 12 fibras

– Diámetro exterior pequeño

– Los conectores terminan 12 fibras al mismo tiempo



Cables Tipo Listón (Ribbon) Usos– Primeramente en Centros de

Datos donde se requieren terminaciones de alta densidad para soportar Ethernet a 1Giga y 10 Giga.

– También cuando se requiere empalme de fusión en masa

– Usado con fibras 50, 62.5 o monomodo



Cables Tipo Listón (Ribbon) Beneficios– Cientos de fibras en un cable

compacto

– Contiene “ripcords” lo que hacen que se quite el forro sin necesidad de herramientas

– Generalmente en ensambles “Plug and Play”

– Preterminado con conectores por lo que son terminados y probados en fábrica



Cables Indoor/Outdoor. Usado para uso continuo a través de ambos ambientes– Precauciones.

Puede ser mas costoso dependiendo de cuantos metros se tienen que instalar. Económico para aplicaciones de menos de 500 metros

Cuesta más que el cable para exteriores

No hay que cambiar de tipo de cable



Cables Tipo “Breakout”. Jumper– Uso.

Para conectar el cableado al equipo

– Beneficios Forro individual y agrupados

dentro de un forro total Más robustos y de mejor

desempeño mecánico que los cables de fibra estandar

En lugar de terminar primero en un panel de parcheo, se conectan directamente al equipo



Cables Tipo “Breakout”. Jumper– Precauciones.

Los cables pueden ser dañados en el extremo del equipo ya que no proveen tanta tensión de jalado como si se terminaran primero en el panel de parcheo

Movimientos, Cambios y Adiciones se tienen que hacer en el equipo lo que causa desgaste en los puertos del equipo


Seleccionando el Cable de Fibra

Cuando se selecciona el cable de fibra no solo incluye el diseño, sino además los tipos de materiales usados y el ambiente en el cual se instalarán

Los códigos NEC para fibras son similares que los CM, CMR o CMP en cobre.

Para fibra los códigos son un poco más complicados porque hay cables dieléctricos y no-dieléctricos



Cables Indoor/Outdoor. Usado para uso continuo a través de ambos ambientes– Uso.

Dondequiera que la fibra corra tanto en interiores y exteriores



Cables Indoor/Outdoor. Usado para uso continuo a través de ambos ambientes– Beneficios.

Tiene una cubierta negra que es resistente a la luz del sol para uso en exteriores pero además cumple con el código NEC para uso en interiores

Es la fibra más fácil de usar cuando se tiene que pasar de un ambiente exterior a interior sin cambiar el cable

No existe algo similar en cobre



Para leer los códigos del cable, – Las dos primeras letras son para indicar que es un

cable de fibra óptica

– La tercera indica si es conductivo “C” o no-conductivo “N”

– La cuarta letra indica si es Riser “R” o Plenum “P”



La parte más costosa de un sistema es la instalación

Se recomienda instalar al menos el doble del número de fibras que se necesitan inmediatamente.

Se recomienda terminar solo las fibras que se necesiten

Considerar factores como distancia y ancho de banda para necesidades actuales y futuras

Agenda


Conectividad

El segundo elemento en la construcción de un Sistema de Cableado Estructurado es la conectividad (Interconexión o conectorización)

Hay dos diferentes maneras de formar las interconexiones– Empalmando dos cables uniéndolos

permanentemente

– Terminando los cables en conectores y se unen con un acoplador o adaptador


¿Empalmar ó Conectorizar?

Empalme

Es una forma permanente de interconección entre dos fibras, y existen dos tipos:

1. De Fusión

2. Mecánicos

Conector

La fibra es terminada con un elemento normalizado que permite reconecciones en distintos puntos terminales


Conectividad

La conectorización directa provee conexiones de multiples acoplamientos

Para la mayoría de las veces los conectores son usados en puntos de terminación en interiores

Los empalmes crean conexiones permanentes entre dos fibras

Debido a esto, los empalmes son usados frecuentemente en exteriores

Algunas veces en interiores entre áreas de terminación o para pigtails


Conectividad. Pérdida de la señal

Debido a que la señal es alta en los puntos de interconexión, la clave para sistemas de alto desempeño si los cables son empalmados o terminados es un alineamiento preciso en los núcleos de las fibras a unir.

Esto permite el acoplamiento de tanta luz como sea posible de una fibra a otra con la menor pérdida de energía óptica como sea posible

Los empalmes soportan conexiones de alta calidad con pérdida de señal significativamente baja– La pérdida por empalme máxima por estandar 0.30 dB– La pérdida por par de conectores máxima por estandar

0.75 dB


Tipos de Empalme

Empalme de Fusión

El empalme de fusión consiste en alinear los núcleos de dos fibras limpias (sin protección), y cortadas al tamaño requerido, fundiendo ambos.

Empalme Mecánico

El empalme mecánico enruta dos fibras limpias (sin protección) y cortadas cerca del centro del empalme, el cual alinea los núcleos de las fibras.


Tipos de Empalme

Fusión– Usos

Exteriores Monomodo Multimodo

– Beneficios Funde los extremos de la fibra No hay costos de material por

empalme individual Mejor desempeño

– Desventajas Inversión de la empalmadora alto Se pueden rentar las empalmadoras


Tipos de Empalmadoras de Fusión

LID (Local Injection and Detection)

Detección de inyección local

• PAS (Profile Alignment System)

Sistema de alineación del núcleo

• LPAS (Lens Profile Alignment System)

Sistema de alineación del perfil

• Ranura -V Fija

• Masivo


Empalmadora de Fusión -LID


Empalmadora de Fusión - PAS


Empalmadora de Fusión - PAS

Plano Focal

Bandas negras aparecen en el lugar del núcleo

Cámara Ajustable de alta resolución


Empalmadora de Fusión - LPAS


Empalmadora de Fusión – Guia –V Fija

• Orificios de alta precisión son usados para alinear las

fibras

• Las fibras son alineadas usando la parte exterior de la

fibra


Empalmadora de Fusión— Masiva

Empalma 1-12 fibras simultáneamente

Productividad sobre calidad


Fallas Durante Empalmes


Tipos de Empalme

Mecánico– Usos

Interiores Usos temporales en exteriores Multimodo

– Beneficios Usa empalme mecánico con gel igualador

de índice sin fusionar Requiere menos equipo Empalmes mecánicos cuestan menos en

la inversión inicial

– Desventajas El costo de cada empalme es alto Más pérdida de la señal que un empalme

por fusión


Empalme Mecánico

Sus características son:Inversión inicial pequeñaExiste un costo por cada empalme mecánico (el conector

de empalme)Perdidas ligeramente mayores que el de fusión


Criterios de Selección

1. Gastos por compra de equipo ó renta VS. costo de consumibles

2. Volumen de empalmes anuales

3. Número de cuadrillas que se pueden desplegar simultáneamente para empalmar

4. Costos de mano de obra

5. Preferencias del cliente

6. Entrenamiento

7. Confiabilidad


Comparación de Empalme Mecánico y por fusión

A considerar– Cuantos empalmes por año

– Se cuenta con la empalmadora

– Personal capacitado


Conectores de Fibra

Los conectores de fibra son mecanismos de alineación instalados en el cable para alinear y unir dos componentes ópticos como: cables, transmisores y receptores para tener una unión mecánica, temporal, confiable y de baja pérdida

El conector facilita la alineación de los extremos de la fibra permitiendo el acoplamiento eficiente de luz hacia dentro y fuera de la fibra

Muchos diseños de conectores son simplemente diferentes formas de construir un conector práctico alrededor de la ferrula (punta del conector)

El desempeño del conector está determinado en gran medida por los materiales de la ferula


Consideraciones de los ConectoresConsideraciones de los Conectores

Construcción

Repetitividad

Comportamiento térmico

Alineamiento de férulas

Pérdida o pérdida de inserción; pérdida por mal empatado

TIA/EIA 568 Perdida máxima :

0.75 dB por un par de conectores

Tipo de contacto: Recto, PC y Angulado


Materiales de la férula

Todos los materiales de la férula sirven para el mismo propósito– Alineación– Pulido– Durabilidad para conectar y rematar fibras

Cerámica es lo que la gente cree que hace la mejor conexión pero es también la más cara– Cerámica para monomodo– Compuesto o Vidrio en Cerámica para multimodo


FérulasCerámicas

Acero Inoxidable

Compuesto– Plásticas– EpóxicasFérula

Fibra


Materiales de la férula. Cerámica

Las férulas de cerámica ofrecen el mejor desempeño y son el material preferido para fibras monomodo

La cerámica es fuerte, con precisión

Excelentes propiedades mecánicas y térmicas

El desempeño no fluctúa debido a cambios de temperatura u otras variables ambientales


Materiales de la férula. Vidrio en Cerámica

Glass in Ceramic GIC

El mejor desempeño de la mayoría de las férulas compuestas debido a su extremo prepulido de fábrica

Esto lo hace fácil de pulir en campo

Más costoso que los conectores con férulas compuestas


Materiales de la férula. Polímero Compuesto

Las férulas plásticas están hechas de Polímero compuesto

Estas férulas compuestas proveen un desempeño aceptable, frecuentemente cercano al desempeño de una férula cerámica y a un menor costo


Materiales de la férula. Acero Inoxidable

Las férulas de acero inoxidable son raramente utilizadas excepto por el ejército

Son conocidas por el pobre desempeño y resultados


Tipos de Conector

En cualquier ambiente dado, trate de utilizar un solo tipo de conector en todo el sistema.

Si no es posible, los adaptadores híbridos permitirán adaptar de un tipo de conector a otro.

Muchos tipos de conectores han sido desarrollados por los fabricantes para acomodarse a la variedad de ambientes y propósitos– ST. Bayoneta con resorte– SC. Push-pull. Pareado, Llaveado– LC. Mitad del tamaño. Polaridad. Estilo RJ45– FDDI. Llaveado, – FC. Llaveado. Polaridad– MTP. Férula simple, 12 fibras.


Conectores

La EIA/TIA 568B indica que los conectores recomendados para un sistema de cableado estructurado son el SC (568SC) y los conectores de factor de forma reducido (small form factor – SFF) que se establezcan en los documentos de TIA FOCIS

Conectores SFF son:MT-RJVF 45LC


Conectores ST

El conector ST (Straight Tip) es redondo y tiene una férula de cerámica con un acoplador de bayoneta con resorte de rápida liberación que se acopla a un adaptador de interconexión


Conectores ST

La característica de rápida liberación hace el conector ST usual donde se necesiten conexiones de una sola fibra y vibraciones severas no son parte del ambiente

Fácil de terminar

La redondes del conector hace díficil de colocar dos conectores lado a lado. Requiere vuelta

Diseñado por Lucent


Conectores SC

Diseño cuadrado y llaveado, solo se puede conectar de una forma

Uno de los más populares y de mayor densidad que ST

Desarrollado por Nippon Telegraph and Telephone

Simple o Duplex.

Ideal para aplicaciones de FTTD

Facilidad de duplicación y asegurar polaridad

No requiere vuelta para conectar


Conectores Small Form Factor SFFC

Permite a las fibras de Tx y Rx estar en el mismo espacio de una fibra con conectores SC o ST

Se pueden tener el doble de conexiones

Más difícil de terminar por su tamaño

Están cambiando las posibilidades, el Cuarto de Equipo y el Data Center, haciendo que el cobre y la fibra se acerquen


Conectores LC

Conector de contacto físico duplex, pull-proof.

Mitad del tamaño del ST o SC. Menos espacio en gabinetes y faceplates

Aplicaciones de Alta densidad

Mecanismo de liberación-inserción estilo clip RJ45 similar al plug ordinario de Teléfono

Corto tiempo de instalación

Polarizado y de baja atenuación par aplicaciones Gigabit

Difícil de terminar por su tamaño

Desarrollado por Lucent


Conectores MTP

Es un conector de 12 fibras en una férula

Tamaño similar a un SC duplex

Usado para terminar fibra tipo ribbon

Acelera la instalación minimizando errores

Alta densidad

Compatible con cualquier tipo de cable

Usualmente no terminados en campo

Aplicaciones Plug and Play


Otros tipos de conectores

FC. Rosca. Pulido angulado. Conexiones seguras. Mas tiempo de conexión

D4 Parecido al FC pero de 2.0mm la férula

FDDI. Duplex de contacto físico. Envoltura

ESCON. IBM. Envoltura retractil

VF-45. Primer conector SFF. 3M

MT-RJ. Aliiance (Corning, AMP, Fugikora)

Optijack. Panduit


Conectores

Los conectores nunca son reemplazados una vez que están instalados

Si se instala nueva fibra se debe cambiar a un nuevo conector. SC o LC para fibra 50 micras


ToleranciasTipo de variación Tolerancia

Diámetro de núcleo (62.5m) ±1 µm

Diámetro del recubrimiento (125µm) ±2 µm

NA ±0.015µm

Concentricidad <2 µm

Ovalidad del núcleo >0.99

Ovalidad del recubrimiento >0.99


Especificaciones – Reflexión

TIA/EIA Requerimientos:

• Multimodo ≤ -20 dB

• Monomodo ≤ -26 dB


Reflexión de Conectores

Perdida de Retorno

— Poder que es reflejado de regreso al

trasmisor

• Reflexión Fresnel : Cuando hay una

discontinuidad en el índice de refracción,

“espacio de aire ”, separando a las dos

fibras

— Factores que contribuyen

• Técnica de pulir

• Papel para pulir

• Geometría del férula

— Férula con curva vs Férula plano


Reflexión de Conectores

Férula con curva vs Férula plano


Factores que Afectan la Perdida

Geometría de la fibra

• Geometría del Férula

— Desalineación lateral

/concentricidad del núcleo

— Separación de puntas

— Desalineamento angular

— Fin de la Superficie



• Concentricidad del núcleo

• Separación de puntas



Desalineación lateral


Alineamiento de férulasAlineamiento de férulasTolerancias en las Pérdidas de LuzTolerancias en las Pérdidas de Luz

Núcleo multi modo de 50 micras –

Pérdida aceptable

Núcleo mono modo de 10 micras –

Pérdida no aceptable

Fibras con D.E. de 125 micras y 5 micras mal alineadas.



Fin de la Superficie


Consideraciones de los ConectoresConsideraciones de los Conectores

Características del Terminado: Pérdidas de retorno.

Calidad del Pulido

Pulido Defectuoso

Pulido Excesivo

Pulido Insuficiente


Trabajando con Conectores de Fibra

Cuando se trata de conectores de fibra, cada fabricante tiene un kit de terminación diferente.

Hay muchos diferentes procesos con los que se pueden terminar un conector de fibra y cada proceso requiere un diferente tipo de herramienta


Sistemas de Terminación de Conectores

Existen 3 métodos principales de terminación de los conectores– Método de Epóxico curado en calor

– Método de curado rápido

– Método sin adhesivos

Sin importar el método de terminación, las correctas herramientas y consumibles del fabricante deben ser utilizadas


Método de Epóxico

El primer método de terminación desarrollado

Requiere un proceso de curado en horno más largo después de que el epóxico es aplicado seguido del pulido del conector/fibra

Ventajas– Buena fuerza de tensión mantiene las fibras en su lugar

– Excelente desempeño

– Previene el movimiento interno de la fibra dentro del conector debido a expansión y contracción

Desventajas– Requiere más habilidades

– Tiempo de curado más largo


Método de Curado por calor

Requiere el uso de un conector curado por calor y después el pulido del conector/fibra

Ventajas– Menos tiempo de curado que el método de epóxico

– Partes de menor costo

– Disponible para varios tipos de fibra y ferula

– Maneja terminación en lote para terminar en un tiempo

Desventajas– Requiere más habilidades

– Tiempo de curado más largo


Método de Fusión en Caliente (Hot-Melt)

Método de curado rápido

Usa un conector precalentado de 3M

El instalador coloca rápidamente la fibra a través de un adhesivo pre fusionado en calor, después que se enfría, se pule

Ventajas– No hay que esperar para el curado

– Menos consumibles

Desventajas– Se maneja el conector caliente, colocando la fibra rápida y

precisa antes que el adhesivo se cure


Método de Curado UV


Creado por Siecor

Usa un conector con pocas partes preensamblado, el adhesivo curado en UV une la fibra a la férula y después es colocado en una luz ultravioleta por 45 segundos.

Ventajas– Menor tiempo de instalación que los métodos curados por calor. – No se genera calor– Pulido muy robusto– Bajos costos de consumibles

Desventajas– Aún se tiene que pulir


Método Anaeróbico


Creado por AT&T

Usa un conector preensamblado con un adhesivo anaeróbico, el adhesivo es cubierto con un primer, se inserta la fibra, y la unión ocurre sin presencia de oxigeno. Después de curado se pule la fibra

Ventajas– Menor tiempo de instalación que los métodos curados por calor. – No se genera calor– Pulido muy robusto

Desventajas– Aún se tiene que pulir


Método Mecánico sin epóxico

Método sin adhesivo

Creado por AT&T

La fibra es mecánicamente asegurada en un conector de tipo vuelta

Ventajas– Rápida y fácil terminación, usando solo adhesivo y primer .

No se necesita curado

Desventajas– Ligeramente mayor pérdida de desempeño y fiabilidad

debido al estrés en la fibra del proceso de instalación en si, y del ciclo de temperatura


Método No curado, No pulido

Método sin adhesivo

Creado por Siecor

La fibra es conectada a un mini pigtail alojado en el cuerpo del conector con un tramo prepulido

Ventajas– La fibra es completamente protegida del ambiente y no

requiere pulido, no epoxico.

– Pocas herramientas y no consumibles

Desventajas– Más costoso por terminación que otros métodos


Alineando Conectores

Todos los conectores de fibra son tipo macho por diseño.

Para completar la conexión, dos conectores son insertados en extremos opuestos en un elemento de interconexión

El elemento de interconexión es codificado en color para igualar los colores del conector


Alineando Conectores

El elemento de conexión mantiene los dos conectores final con final para precisamente alinear los núcleos de la fibra

Una interconexión siempre consiste de dos conectores y un adaptador o acoplador

Esto aplica para cualquier tipo de conector


Determinando costos de conectorización

Costo de conector

Consumibles

Desperdicios

Mano de obra


Determinando costos de conectorización

Otras variables– Entrenamiento

– Tiempo de preparación

– Requerimientos de slack de cable y espacio de almacenamiento

– Disponibilidad de energía para el horno usado para curado en epóxico

– Requerimientos de espacio limitado

– Equipamiento

Agenda


Hardware de Fibra Óptica y Equipo de Prueba


Hardware de Fibra Óptica y Accesorios

El tercer bloque de construcción de un sistema de fibra óptica es el hardware.

El hardware básico para un cableado de fibra óptica incluye:– Salidas– Páneles de parcheo– Gabinetes– Cajas y charolas para

empalmes



El hardware es usado para rutear las señales y las fibras que las llevan a sus destinos finales

El hardware permite la transición de fibra de exteriores a interiores

para la terminación del backbone de fibra para hacer las distribución a varios puntos como switches, routers o el cableado de fibra horizontal



¿Porqué utilizar hardware de fibra especializado?– Asegura la fibra para

protegerla y no se rompa– Mantiene el radio de

curvatura mínimo– Administra y organiza la

fibra para que sea fácil de referenciar


Requerimientos Mínimos del TIA 568B

Estos son los requerimientos mínimos para cumplir con el TIA 568B

Es una salida típica de fibra: – Caja cuadrada de 4pulg, para montar en superficie

– Con almacenamiento adecuado de holgura para terminado de la fibra


Requerimientos Mínimos del TIA 568B

Es similar a una caja de montaje superficial para cobre con un carrete que provee almacenamiento de fibra adicional y mantiene el radio de curvatura adecuado

La mayoría de las salidas contienen espacio para al menos 2 conectores y algunas son multimedia


Páneles de Parcheo

Los páneles de parcheo se instalan en rack.

Están disponibles con páneles con acopladores integrados o sin páneles

La mayoría de los páneles de fibra tienen 6 acopladores SC o ST o 12 acopladores LC


Páneles de Parcheo

Los páneles de parcheo comerciales pueden ser de:– 24 puertos

– 48 puertos

– Alta densidad

Seleccione el tipo de acoplador correcto


Gabinetes

Los gabinetes pueden ser montados en rack o pared

Usualmente para instalaciones pequeñas y hasta 24 fibras cuando es montado en pared

Para instalaciones mayores y más de 24 fibras, la fibra es usualmente terminada en un gabinete que se monta en rack


Conectores y Acopladores

El tipo de hardware depende del tipo de conector seleccionado para el sistema

La mayoría de las veces es: SC, ST o LC

Los acopladores alinean y juntan dos conectores de fibra óptica

Dichos acopladores son alojados en un panel que se inserta en un gabinete o páneles



Inicialmente los páneles y acopladores eran vendidos por separado

El tipo de acoplador y panel tiene que ser similar a los conectores seleccionados para el sistema

La mayoría de los páneles contiene 6 acopladores,

Ya que el ahorro de espacio es importante, se han desarrollado páneles con 8 o 12 acopladores SC o ST y hasta 24 acopladores LC



El tener más acopladores en un pánel hace difícil los movimientos, adiciones y cambios, ya que los acopladores están muy juntos. Esto se tiene que tomar en cuenta cuando se decida cuantos acopladores se requieran en el panel.

Los gabinetes están disponibles en varios tamaños que usualmente van de 1U a 4U



Típicamente 2 páneles caben en un gabinete de 1U y 12 páneles caben en un gabinete de 4U

Para elegir el tipo de gabinete correcto, se necesita saber:– Número total de fibras– Tipo de conector– Número de acopladores por panel

Algunas veces se requiere alojar empalmes


Racks y Páneles

Los racks usados para fibra óptica son los mismos que se utilizan para cobre, excepto que algo de hardware usado es específico para fibra

En este ejemplo se tiene un rack con 72 conectores duplex SC en la derecha y 144 conectores LC

Los conectores LC son la mitad de un ST o SC


Cajas de Empalme

Las cajas de empalme son usadas para alojar los cables de fibra óptica que necesitan empalmarse.

Una tirada larga de fibra, puede requerir diversos empalmes para unir un carrete de fibra con otro

En puntos de distribución, diversos cables de fibra de pocas fibras pueden empalmarse a un cable de mayor número de fibras.


Cajas de Empalme

Usualmente son utilizados en aplicaciones de planta externa pero también puedes ser requeridos para interiores.

Lo bueno de las cajas de empalme es que se puede usar la misma caja para cualquier ambiente


Charolas de Empalme

En adición a las cajas de empalme, se necesitan charolas de empalme

Las charolas de empalme alojan los empalmes actuales, generalmente 12

Esas charolas protegen los empalmes y organizan la fibra

Están diseñados con la tensión y radio de curvatura apropiados para asegurar el desempeño


Charolas de Empalme

Originalmente se tenían charolas para empalmes por fusión o mecánicos, ahora se pueden tener charolas para alojar los ambos tipos de empalme

Para determinar el tamaño de la caja de empalme:– Número de fibras totales

– Cuantos cables ingresan a la caja

– Empalmes por fusión o mecánicos


Accesorios para Hardware de Fibra

Los accesorios para el hardware de fibra incluyen:– Breakout kits– Pigtail o jumpers de fibra– Snow shoes

Para conectorizar cables de planta externa de fibra de tubo holgado se requiere un breakout kit

El breakout kit consiste de 6 o 12 tubos de 900 micras.

Las fibras individuales de 250 micras se insertan en esos tubos para poder ahora si terminar con conectores



Snow Shoes

Son dispositivos usados para almacenar fibra extra para futuras reparaciones o cambios



Gabinetes para Distribucion ambiental (EDC)

Por fuera parece un gabinete regular pero es un gabinete NEMA 4X, con grado indoor/outdoor que provee protección contra polvo y lluvia



Acopladores Híbridos

Aunque más costosos, se pueden conseguir en una variedad de configuraciones de conectores (ST a SC, SC a LC etc)

Son usados cuando el equipo tiene un tipo de conector y el cable tiene otro tipo

El adaptador hace la transformación por lo que los dos conectores diferentes pueden unirse para completear el link


Preguntas para seleccionar el Hardware

¿En que ambiente se instalará?

¿Número total de fibras?

¿Montaje en Pared o Rack?

¿Se realizarán empalmes o conectorización en campo?

¿Qué tipo de conectores se utilizaran?

Agenda


Mediciones y Pruebas: VFL

¿Qué equipo de prueba se necesita?– Para probar la continuidad se necesita una fuente de

luz, como un Localizador de Fallas Visual VFL, una luz infrarroja que hace fácil de decir si la fuente de luz puede pasar completamente a través del enlace de fibra

– El VFL prueba una sola fibra a la vez. El final del conector de un enlace de fibra se coloca en el adaptador en el extremo del VFL. Cuando se prende la luz, una luz roja debe ser visible en el otro extremo del enlace



¿Qué equipo de prueba se necesita?– Si hay una ruptura en la fibra o un empalme o

conector no ha sido correctamente instalado, en algún punto del enlace, la luz roja se detendrá en ese punto. La ruptura tiene que ser reparada antes que el enlace de fibra pueda pasar la luz al otro extremo



¿Qué se necesita probar?– Verificar rupturas en el cable de fibra en el carrete

antes de instalar el cable

– Realizar una prueba básica de continuidad después de la instalación en cada sección

– Hacer una prueba de atenuación después que el sistema está instalado

– Realizar una prueba de OTDR si la prueba de atenuación tiene una pérdida en dB excesiva


Mediciones y Pruebas: Medidor de Potencia y OTDR

¿Qué pruebas son normalmente realizadas?– Las pruebas principales para fibra son:

Pruebas de continuidadPruebas de atenuación de extremo a extremoPruebas de caracterización del cable


Pruebas de Atenuación de Extremo a Extremo

Las pruebas de atenuación de extremo a extremo es la prueba simple más importante de un enlace instalado.

El medidor de potencia óptica es el más simple de los instrumentos de medición. – Tiene un conector de fibra,

– Detectores calibrados

– Electrónica para procesar la señal

– Display digital



La atenuación es probada con una fuente de luz laser o LED

El medidor de potencia óptica es calibrado para uso en una o más de las tres longitudes de onda estandar 850,1300 o 1500

Ya que cada laser o Led emite una sola longitud de onda, los sets de prueba de múltiple longitud de onda incluyen diversas fuentes de luz



El medidor de potencia óptica es fácil de utilizar.

Después de la instalación de los enlaces de fibra, pruebe cada enlace conectorizado de panel de parcheo a panel de parcheo con el correcto medidor y fuente de luz, basado en el tipo de fibra y longitud de onda a ser utilizado



Conecte el medidor de potencia y la fuente de luz con un jumper y haga la referencia a cero de la pérdida en dB del jumper.

Adicione un acoplador y un segundo jumper y haga referencia a cero de la pérdida en dB de este segundo jumper

Finalmente una el enlace de fibra entre los patch cord con acopladores, el medidor desplegará la pérdida en dB correcta


Reflector Óptico en el dominio del tiempo

El OTDR está entre los dispositivos de prueba para fibra óptica más poderosos

Opera como un radar, envía luz a través de la fibra y mide la cantidad reflejada

Después que envía un pequeño pulso de luz a la fibra, se inicia un timer. Conforme pequeñas fracciones de luz son reflejadas, el OTDR mide la fuerza de cada reflexión y el tiempo que ocurrió

Plotea la luz que regresó como función del tiempo

No es tan certero como las mediciones directas de atenuación

Tiene una zona muerta


Ventajas del OTDR

El OTDR tiene varias ventajas:– Es conveniente. Solo acceso a

un extremo

– Fácil de usar

– La prueba produce una gráfica que cuando se interpreta en forma correcta provee dos clases de información valiosa Identifica fallas en el cable de

fibra Indica la pérdida total de la fibra


Ventajas del OTDR

El OTDR tiene varias ventajas:– Es conveniente. Solo acceso a

un extremo

– Fácil de usar

– La prueba produce una gráfica que cuando se interpreta en forma correcta provee dos clases de información valiosa Identifica fallas en el cable de

fibra Indica la pérdida total de la fibra

Agenda

Curso Fibra 2013

Documents

Transcript of Curso Fibra 2013