Recomendaciones para certificar enlaces multimodo sobre el terreno

1 Contexto
Categorías de cable multimodo
Los cables multimodo se clasifican en cuatro categorías: desde OM1 hasta OM4. Todas las categorías soportan transmisiones de luz a 850 y 1.300 nm, pero difieren en términos de ancho de banda modal, distancia máxima del segmento y otros parámetros de transmisión óptica. La distancia máxima del segmento depende, a su vez, de la aplicación. Otra diferencia entre estas categorías es el diámetro del núcleo de la fibra. El núcleo de los cables OM1 tiene un diámetro de 62,5 micras, mientras que los de tipo OM2, OM3 y OM4 es de 50 micras. La próxima revisión de la normativa internacional relacionada empezará a reconocer una nueva categoría de cableado, la OM5, que aunque también tendrá un diámetro de núcleo de 50 micras, soportará más longitudes de onda que los tipos de OM1 a OM4 para aumentar al máximo el caudal de información que se puede transmitir.

La presencia de las categorías actuales de cable multimodo 4 y 5 nos lleva a hacernos la siguiente pregunta acerca de las pruebas de fibra óptica: «¿Influye la categoría de cableado de los cables de medición en los resultados de las pruebas?»

En otras palabras: ¿hay alguna diferencia entre utilizar un cable OM2 y un OM4? La respuesta es, como tantas otras veces en la vida: «Bueno, pues depende…».

Por desgracia, no hay una respuesta sencilla de «Sí» o «No»; más bien depende de las necesidades de cableado que se van a probar y del método de prueba que se va a utilizar: reflectómetro óptico en el dominio del tiempo (OTDR) o equipo de comprobación de pérdidas ópticas (OLTS).

En la siguiente nota, encontrará diez respuestas para ayudarle a realizar mediciones de fibra óptica de precisión.

Primera respuesta: Con independencia de los conectores, las categorías de fibra y el tipo de medición, ANTES de conectar las fibras ópticas asegúrese siempre —preferiblemente, con un microscopio de inspección por vídeo— de que los cables de medición y los puertos de los dispositivos estén limpios. Utilice siempre productos de limpieza profesionales.

Segunda respuesta: Utilice siempre cables de medición acoplados a conectores de referencia.

Tercera respuesta: Sí, el diámetro del núcleo es importante. ¡Asegúrese de utilizar el diámetro del núcleo adecuado siempre que realice una prueba!

Cuarta respuesta: Si tiene obligación de cumplir con la normativa en materia de EF, asegúrese de que los cables de medición no están hechos de fibras BIMMF, sino que son adecuados para las pruebas de conformidad de flujo restringido.

Quinta respuesta: Con un equipo OLTS, da igual que se utilice un cable OM3 u OM4 para probar enlaces OM3 u OM4.

Sexta respuesta: A efectos de un OLTS, los enlaces OM5 pueden probarse perfectamente con cables de medición OM3, 4 o 5, ¡pero tenga en cuenta las respuestas anteriores y el siguiente resumen!

Séptima respuesta: Si es necesario cumplir con los requisitos de EF, no utilice cables de conexión de acondicionamiento de modo, sino cables de medición conformes con EF o fuentes de luz conformes con EF

Octava respuesta: Con independencia de la categoría de cable, asegúrese de que el cable de medición es lo suficientemente largo. Para ampliar los detalles, consulte la especificación del medidor correspondiente. No utilice cables de medición con una longitud inferior a la recomendada. Tenga en cuenta que algunas normas exigen utilizar cables de lanzamiento y latiguillos con distintas longitudes.

Novena respuesta: Se recomienda utilizar la misma categoría de fibra en los cables de lanzamiento y los latiguillos sometidos a prueba a fin de minimizar los posibles efectos causados por las discrepancias en las fibras en el primer y el último conector del enlace objeto de la prueba.

Décima respuesta: Utilice siempre cables de lanzamiento y latiguillos acoplados a conectores de referencia de calidad.

2 Referencias normativas
Aquí podríamos incluir toda una página de referencias normativas, pero las resumiremos en las dos normas más importantes. A nivel internacional, la IEC 14763-3 define el método de prueba para probar cableado de fibra óptica con un OLTS y un OTDR. La IEC 61280-4-1, por su parte, define las propiedades de las fuentes de luz utilizadas para realizar mediciones de pérdida óptica en cables de fibra óptica.

3 Especificaciones contractuales
Un aspecto que debe prevalecer sobre el resto de las consideraciones en materia de cableado de medición son las especificaciones contractuales. Para poder llevar a buen puerto un proyecto de cableado, el contratista debe satisfacer las especificaciones contractuales del cliente, Io que incluye las relativas al tipo de cableado de medición para pruebas que se debe utilizar. Si el contratista detecta alguna incorrección o imprecisión en las especificaciones, debe avisar al cliente de inmediato y despejar todas sus dudas antes de pasar a certificar la fibra.

4 Recomendaciones generales
Limpieza
Antes de conectar CUALQUIER fibra a un dispositivo de medición de fibra óptica, se recomienda encarecidamente asegurarse de que los conectores de los cables de medición estén limpios. Softing recomienda utilizar sondas de inspección por vídeo como el microscopio de Softing, que permite valorar la conformidad de los conectores a la normativa internacional de la IEC. El usuario también debe ser consciente de que es fundamental que la punta del cable de medición que se va a conectar al enlace también esté limpia a fin de a) lograr una medición exacta y b) no contaminar el resto de los enlaces que se van a probar. Softing recomienza el uso de microscopios de inspección por vídeo para examinar la superficie de los terminales del conector. Los microscopios modernos, como el microscopio de inspección por vídeo 226539 de Softing, ofrecen incluso la posibilidad de realizar inspecciones de conformidad a la normativa de la IEC.
Primera respuesta: Con independencia de los conectores, las categorías de fibra y el tipo de medición, ANTES de conectar las fibras ópticas asegúrese siempre —preferiblemente, con un microscopio de inspección por vídeo— de que los cables de medición y los puertos de los dispositivos estén limpios. Utilice siempre productos de limpieza profesionales.

Conectores
Con independencia de la categoría óptica, del tipo de conector y del método de medición o normativa de referencia, es preciso tomar ciertas precauciones en lo que a los conectores se refiere.
La normativa reconoce dos tipos de conectores: los aleatorios (o «random» en inglés) y los de referencia. Los conectores aleatorios tienen una tolerancia con los parámetros ópticos muy superior a la de los conectores de referencia. La norma IEC 14763-3 especifica el uso de los conectores de referencia para la realización de pruebas. Hay que asegurarse de que las pruebas se efectúan con cables de medición y conectores de referencia; de lo contrario, las tolerancias ocasionadas únicamente por las variaciones en la atenuación del conector pueden resultar aceptables o incluso superiores al balance de atenuación del enlace objeto de la prueba. (Por ejemplo: una conexión multimodo con conectores aleatorios permite hasta 0,75 dB de atenuación, mientras que una conexión por conectores de referencia solo admite hasta 0,1 dB). La atenuación del conector está determinada por parámetros tales como la concentricidad del núcleo o la calidad y forma de su superficie. Las especificaciones de los conectores de referencia son mucho más estrictas en lo que a dichos parámetros se refiere y se han comprobado en su totalidad.

5 OLTS: certificación básica de fibra o de nivel 1
Principio de medición
Un equipo OLTS mide la atenuación general de un cableado de fibra óptica dado utilizando una fuente de luz en un lado del enlace y un medidor de potencia óptica en el otro. A este método se lo conoce también como «medición de nivel 1».
En este método, se utilizan cables de medición cortos con una longitud típica de 2 metros. En función de la configuración de pruebas necesaria, se utiliza un cable conectado a la fuente de luz o dos cables (uno conectado a la fuente de luz y otro al medidor de potencia). Los equipos de pruebas más sofisticados, como el WireXpert 4500, pueden ejecutar esa prueba en dos longitudes de onda, soportan pruebas bidireccionales y, además, miden la longitud del enlace sometido a prueba.

Diámetro del núcleo
El diámetro del núcleo de los cables de medición influye significativamente en los resultados de las mediciones. Si se utiliza el OLTS como referencia (con los cables de medición para pruebas calibrados sobre el terreno) con cables de medición de 62,5 micras (OM1 o 2) para probar un cableado OM3 o 4 de 50 micras, el técnico detectará una atenuación sustancial debido únicamente a la discrepancia de núcleos; y al contrario: si se utiliza el OLTS como referencia con cables de medición de 50 micras para probar cableado de 62,5 micras, el OLTS es «ciego» a los eventos (es decir, la suciedad de los conectores) que se encuentren en la circunferencia inscrita entre 50 y 62,5 micras.

Pruebas de conformidad de cables insensibles a la curvatura y flujo restringido (EF)
Las fibras multimodo insensibles a la curvatura (BIMMF) son adecuadas para la transmisión de fibra óptica porque ese tipo de fibra presenta radios de curvatura muy pequeños, por lo que su incidencia en la atenuación es menor. Sin embargo, estas fibras tienen un efecto no deseado en las pruebas de conformidad del flujo restringido. El flujo restringido aparece especificado en la norma IEC 61280-4-1 y, básicamente, define las propiedades de la fuente de luz utilizada para realizar las pruebas. En multimodo, viajan muchos modos de luz a través del núcleo de la fibra y EF especifica la distribución de la potencia permitida para todos esos modos. Las fibras BIMMF pueden cambiar la distribución de los modos si la fibra se curva y, por tanto, modificar la distribución de la potencia de los modos. ¿Qué tiene esto que ver con los cables de medición? Si es necesario realizar pruebas de conformidad de flujo restringido, el cable de medición no debe alterar los modos de luz que viajan a través de los cables para asegurar que la luz conforme con la prueba de flujo restringido entra en el enlace objeto de la prueba, algo que no todos los cables de conexión de fibra óptica del mercado pueden garantizar debido a que, para conectar fibra normal, no es necesario cumplir la normativa en materia de flujo restringido.

OM3 u OM4: ¿es importante para un OLTS?
La diferencia entre las fibras OM3 y OM4 es el ancho de banda modal, que viene a describir el flujo máximo de información que puede transmitir la fibra a una distancia determinada. Las fibras OM4, que presentan una menor atenuación y una mejor dispersión modal diferencial (DMD), pueden transmitir más información a mayor distancia que las fibras de categorías inferiores. En un enlace de fibra multimodo más largo, la dispersión DMD «deforma» un pulso corto (es decir, los pulsos de una trama Ethernet) en un pulso «difuminado» más ancho porque los modos externos tardan más que los modos internos en propagarse a través de la fibra. Dado que un OLTS mide con luz continua, esta «deformación» carece de importancia alguna. Es más, la atenuación de los cables de medición ni siquiera se incluye en la medición debido a que se ha utilizado el OLTS de referencia antes de medir los cables, por lo que una hipotética diferencia en la atenuación de una fibra OM3 o 4 sería irrelevante.

¿Y los OM5?
OM5 utilizará una longitud de onda adicional para la transmisión de información en paralelo. Estas nuevas longitudes de onda se situarán entre los clásicos 850 y 1.300 nm. Como la curva de atenuación de una fibra OM5 de entre 850 y 1.300 nm es bastante lineal, la normativa internacional solo exigirá probar la longitud de onda clásica de entre 850 y 1.300 nm. Las fibras OM5 estarán sujetas a las mismas consideraciones relativas al EF, al ancho de banda modal y demás parámetros mencionadas anteriormente.

Conformidad con el cable de conexión de acondicionamiento de modo y EF
Los cables de conexión de acondicionamiento de modo son útiles con algunas aplicaciones de Ethernet, pero no pueden utilizarse para realizar pruebas de conformidad de EF ni deben confundirse con los cables de medición conformes con EF. Los cables de conexión de acondicionamiento de modo no convierten una fuente de luz no conforme con EF en un dispositivo conforme con EF.

Resumen:
Por sí sola, la categoría de fibra no es suficiente para decidir si se puede o no utilizar un determinado cable como cable de medición. De las respuestas anteriores se deduce que no se deberían utilizar cables de conexión «listos para usar» para realizar mediciones OLTS. Softing recomienda encarecidamente el uso de cables de medición propiamente dichos para obtener resultados de medición exactos.

6 OTDR: certificación básica de fibra o de nivel 2
Una medición OTDR es una medición que se realiza solo por un lado. El OTDR envía pulsos de luz muy rápidos al enlace sometido a prueba y mide en el mismo puerto reflexiones procedentes de esa fibra. Además de la fibra, los OTDR son capaces de medir eventos muy pequeños (p. ej., conectores, empalmes, macro y microcurvaturas) y proporcionar información precisa sobre la localización del evento a lo largo del tramo. Un OTDR emplea un cable de lanzamiento para conectarse al enlace que se está probando. Si el último conector del enlace tiene que medirse con exactitud, también se debe conectar un latiguillo al final del enlace. Debido a que la fuente de luz envía pulsos potentes y muy precisos, por un lado, y utiliza un receptor muy sensible en el mismo puerto de medición, por otro, ahora sí hay que tener en cuenta ciertos efectos que no tenían incidencia alguna en las pruebas OLTS.

Longitud del cable de lanzamiento y del latiguillo
Dado que los OTDR utilizan el mismo puerto para enviar y recibir las señales, los cables de lanzamiento y latiguillos de un OTDR deben ser sustancialmente más largos que los de una medición OLTS. Esa longitud adicional es necesaria para que el receptor tenga tiempo suficiente para estabilizarse tras recibir el pulso enviado por el transmisor. Cuando el transmisor envía un pulso, el receptor está completamente saturado (es decir, «ciego») durante un cierto tiempo e incapacitado para efectuar mediciones. El tiempo de «ceguera» equivale a una cierta longitud de fibra. Para evitar problemas, el cable de lanzamiento suele ser algo más largo que la longitud mínima necesaria.

Categoría del cableado
Como los equipos OTDR miden eventos a lo largo de la fibra, estos dispositivos pueden detectar discrepancias en los tipos de fibra. Una discrepancia entre el cable de lanzamiento y el enlace sometido a prueba afectaría al resultado del primer conector del enlace objeto de la prueba.

Conectores
Al igual que en las mediciones OLTS —véase la respuesta n.º 2 de arriba—, el uso de conectores de referencia es muy importante para las mediciones OTDR. Con el fin de medir con precisión el primer conector del enlace sometido a prueba, es fundamental utilizar conectores de referencia de calidad para limitar las tolerancias originadas por el conector del cable de lanzamiento.

Resumen:
Al igual que en las mediciones OLTS, no se deben utilizar cables de conexión «listos para usar» estándar para realizar mediciones. Asegúrese de utilizar siempre cables de lanzamiento y latiguillos de medición adecuados para obtener mediciones precisas.

Autor: Konstantin Hüdepohl Product Manager

Richard-Reitzner-Allee 6
85540 Haar
München, Deutschland
Tel: +49 (0) 89/45656-687
Fax: +49 (0) 89/45656-656
E-Mail: konstantin.hüdepohl@softing.com

Ver PDF