CONECTORIZACIÓN CON FIBRA ÓPTICA

Existen tres enfoques básicos para conectorizar fibra en campo:

• Conexión con adhesivo y pulido en campo.• Conectores mecánicos sin pulido.• Empalme de fusión con pigtails.

Conectorizaciones de pulido en campo / con adhesivo

La conectorización con adhesivo es una opción muy común. Consiste estemétodo en inyectar un adhesivo en el conector de una o dos piezas, e insertarla fibra. Se puede utilizar un acelerador o una “imprimación” para que eladhesivo seque más rápidamente.

Esta es quizás la opción más económica. Sin embargo, son muy artesanales,por lo que hay que tener en cuenta los costes de la mano de obra. Tambiénconviene tener cierta cautela: la Asociación de Industrias de Telecomunicación(TIA) ha endurecido sus requisitos para pérdidas de retorno monomodo(reflexión) a 0,35 dB. Cumplir esos requisitos es ahora mucho más complicadocon las conexiones de pulido en campo. Dado que las redes de empresa estánmigrando a velocidades más altas, la pérdida de retorno preocupa actualmentemás que antes. Minimizar la pérdida de retorno exige mejorar los procesos depulido o elegir un conector de pulido en fábrica, como los que se usan en lasconectorizaciones mecánicas.

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Conexiones de pulido en fábrica / mecánicas

En el pasado, los conectores mecánicos se consideraban una solución temporal“rápida”. Sin embargo, la tecnología de los conectores mecánicos haprogresado en estos años y sus ventajas los han convertido en una solución alargo plazo de mejor calidad. Con los conectores mecánicos los extremos sepulen en fábrica y se someten a un gran control, lo que conlleva una mejorpérdida de inserción y pérdida de retorno. No obstante, este conector es máscaro que los conectores pulidos en campo y requiere una herramienta de cortede precisión.

Los conectores FastCAM de LEVITON son prepulidos para instalación encampo y eliminan la necesidad de pulido a mano, encolado o epoxi en el campo

Empalme de fusión

El empalme de fusión es otra opción que utiliza los conectores pulidos enfábrica y ofrece una excelente pérdida de inserción y de retorno. No obstante,es mucho más cara que el pulido en campo y requiere una mayor inversión decapital, ya que se necesitan tanto una cuchilla de precisión como una

fusionadora. La noticia positiva es que el coste de las fusionadoras se hareducido considerablemente estos últimos años.

COFITEL ofrece pigtails y módulos LEVITON de empalme para proteger yorganizar fibras de empalme de fusión por termorretracción dentro de unpanel. El diseño modular permite una fusión en campo más rápida y unagestión sencilla de los pigtails dentro del adaptador. Los módulos de fusióneliminan la necesidad de bandejas de empalme.

TERMINACIÓN DE CABLES ÓPTICOS- Empalme de Pig-Tails Consiste este método en la unión o empalme, mediante un procedimientodefinido, de un cordón de fibra previamente conectorizado en laboratorio(rabillo o pig-tail) , a cada una de las fibras ópticas que forman el cable; estosconjuntos se alojan en el interior de unos contenedores, generalmentemetálicos, de diferente formato en función de su ubicación (cajas murales,bandejas para rack 19” o bien cajas estancas o torpedos para enterrar o fijar apostes o muro). Con ello quedan garantizadas las prestaciones exigidas por elproyecto para cada conector, y cuyo valor, términos de pérdidas de inserción ypérdidas de retorno (necesario en las fibras SM) han sido garantizadas por ellaboratorio montador de los latiguillos en la hoja o etiqueta de medidas quedebe acompañar preceptivamente a cada unidad.

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Tipos de conectores de fibra óptica

Las siglas SC, LC, FC y ST, corresponden a los tipos de conectores ópticosmás comunes en aplicaciones FTTH y en redes de datos.

En cuanto a la nomenclatura PC/UPC/APC, son siglas que se refieren al tipode pulido del terminal óptico (ferrule) que hace posible el paso de pulsos deluz láser entre dos fibras ópticas.

Así, por ejemplo, un típico latiguillo de FTTH terminado en SC/APC se refiere aun conector SC que tiene un pulido APC.

Diagrama de un típico conector de fibra óptica tipo SC

Tipos de conectores ópticos más comunes

CONECTOR FC

Qué significa FC: Son las siglas de Conector de Ferrule (Ferrule Connector).

•Su historia: Fue el primer conector óptico con ferrule cerámico,desarrollado por Nippon Telephone and Telegraph. Su uso está cayendoen favor de los conectores SC y LC.

•Características: Es un conector roscado con una fijación muyresistente a vibraciones, por ello se utiliza en aplicaciones sometidas amovimiento. También se utiliza en los instrumentos de precisión (comolos OTDR) y es muy popular en CATV.

•Características ópticas: Para fibras monomodo. Sus pérdidas deinserción alcanzan los 0,3 dB.

CONECTOR ST

Qué significa ST: Son las siglas de Punta Recta (Straight Tip).

•Su historia: Desarrollado en EEUU por AT&T y utilizado en entornosprofesionales como redes corporativas así como en el ámbito militar.

•Características: Es similar en forma al conector japonés FC, pero suajuste es similar al de un conector BNC (montura en bayoneta).

•Características ópticas: Se utiliza en fibras multimodo. Sus pérdidasde inserción rondan los 0,25 dB.

CONECTOR LC

Qué significa LC: Son las siglas de Conector Lucent (Lucent Connector) oConector Pequeño (Little Connector).

•Su historia: Es un desarrollo de Lucent Technologies que vio la luz en1997.

•Características físicas: Ajuste similar a un RJ45 (tipo push and pull).Más seguro y compacto que el SC, así que permite incluso mayoresdensidades de conectores en racks, paneles y FTTH.

•Características ópticas: Para fibras monomodo y multimodo. Pérdidasde 0,10 dB.

CONECTOR SC

Qué significa SC: Son las siglas de Conector de Suscriptor (SuscriptorConnector) o Conector Cuadrado (Square Connector).

•Su historia: Desarrollado por Nipón Telegraph and Telephone, su cadavez menor coste de fabricación lo ha convertido en el más popular.

•Características: Ajuste rápido a presión. Es compacto, permitiendointegrar gran densidad de conectores por instrumento. Se utiliza enFTTH, telefonía, televisión por cable, etc.

•Características ópticas: Para fibras monomodo y multimodo. Pérdidasde 0,25 dB.

Tipos de pulido

• PC: Contacto Físico (Physical Contact). El ferrule está biselado yrematado en una superficie plana. Esto evita espacios vacíos entre losferrules de los conectores que se están acoplando y logra unas pérdidasde retorno entre los -30 dB y los -40 dB. Se trata de una solución cadavez más en desuso.

•UPC: Ultra Contacto Físico (Ultra Physical Contact). Similares a los PC,pero logran reducir las pérdidas de retorno a un margen entre los -40 ylos -55 dB gracias a que el bisel tiene una curva más pronunciada. Latendencia actual es utilizarlo en líneas muertas para que los operadoresde telecomunicaciones lleven a cabo pruebas de red por ejemplo conOTDR.

•APC: Contacto Físico en Ángulo (Angled Physical Contact). El ferruletermina en una superficie plana y a su vez inclinada 8 grados. Se tratadel conector que logra un enlace óptico de mayor calidad ya queconsigue reducir las pérdidas de retorno hasta los -60 dB aumentandoasí el número de usuarios en fibras monomodo. Por este motivo, unido asus cada vez menores costes de fabricación, APC se ha convertido en eltipo de pulido más utilizado.

Conectorización de F.O. mediante pigtails /empalmes por fusión

En la actualidad el proceso de conectorización de fibras ópticas “en campo” serealiza de forma mayoritaria mediante el uso de pigtails y empalmes por fusióno empalmes mecánicos a las fibras ópticas. Los pigtails son en realidadsegmentos de fibras ópticas de corta longitud preconectorizadas en fábrica poruno de sus extremos. Estos conectores tienen un acabado de gran calidad,muy superior a la que podría conseguirse con una conectorización manual encampo mediante métodos tradicionales como los basados en pulido manual yfijación por epoxy. Además el uso de pigtails tiene la ventaja de que todos losconectores son testeados en el propio proceso de fabricación del pigtail. y porlo tanto, podemos estar seguros de que al conectar dos fibras ópticas, si éstashan sido terminadas en un conector mediante pigtail, la conexión será óptima.

El empalme entre la fibra óptica y el pigtail se puede hacer mediante empalmepor fusión o mediante empalme mecánico. El empalme mecánico es rápido, sehace sin ninguna herramienta especial y tiene la ventaja de no necesitar el usode una fusionadora de fibra óptica, la cual hoy en día todavía tiene un costebastante alto. No obstante, el empalme mecánico tiene generalmente unaspérdidas superiores a las conseguidas mediante un empalme por fusión.

Pigtails OM1, OM2, Om3 y OS1

Como se observa en la imagen anterior, los pigtails multimodo pueden ser detipo OM1, OM2 y OM3 mientras que los pigtails monomodo pueden ser de tipoOS1 y OS2.

Es imprescindible utilizar pigtails multimodo para fusionar con fibras multimodoy pigtails monomodo cuando se fusiona con fibra monomodo. No es tanimportante que el pigtail sea exactamente del mismo tipo que la fibra, ya queal ser los pigtail de muy corta longitud, apenas modificarán el ancho de bandaefectivo (fibras multimodo) o el valor de la dispersión cromática total delenlace de fibra (fibras monomodo). El ancho de banda efectivo de una fibraóptica se define como:

Asi por ejemplo, un pigtail multimodo de tipo OM1 trabajando a 850 nm tieneun ancho de banda normalizado de 200 Mhz/km o superior. Esto significa quesi el pigtail fuera de 1 Km de longitud efectivamente tendría un ancho debanda efectivo de 200 Mhz, pero si su longitud es de solo 1 metro, su anchode banda efectivo será de 200.000 Mhz. Este ancho de banda efectivo es tanalto que, en teoría, podría ser empalmado mediante fusión a una fibra ópticade tipo OM3, la cual tiene a 850nm un ancho de banda normalizado igual osuperior a 1500 Mhz x Km, sin que el conjunto sufra una disminución del anchode banda. Obsérverse que en el ejemplo anterior, tan solo con que la fibra detipo OM3 tenga una longitud superior a 7,5 metros, su ancho de banda efectivoserá inferior a 200.000 Mhz.

Este mismo razonamiento se puede realizar cuando se trata de fusionar pigtailsmonomodo con fibras ópticas monomodo. Con fibras ópticas monomodo (OS1 y OS2) ya no cabe hablar de ancho debanda normalizado ni efectivo, sino de dispersión cromática (ps/nm x Km).Al ser la longitud del pigtail muy pequeña, la contribución del mismo a ladispersión cromática total del enlace monomodo será prácticamente nula

Vemos pues como parece no haber ningún inconveniente en cuanto a ancho debanda se refiere si fusionamos fibras ópticas multimodo o monomodo de untipo determinado (OM1….OM4, OS1, OS2) con pigtails de otro tipo. Ahora bien, además del ancho de banda también hay que tener en cuenta laatenuación, y en este caso, si no se selecciona correctamente el pigtail afusionar, el resultado puede ser francamente malo. Las normas a seguir son lassiguientes:

• Las fibras ópticas multimodo de tipo OM1 son de 62,5/125. Por lo tantono pueden ser fusionadas con pigtails de tipo OM2, OM3 u OM4, que sonde 50/125.

• De la misma manera, si se fusiona una fibra óptica de tipo OM3 u OM4con un pigtail de tipo OM1, la atenuación en el sentido del pigtail a lafibra óptica será muy elevada (unión de un núcleo de 62,5 micrómetroscon otro de 50 micrómetros).

• Las fibras ópticas OM3 y OM4 están optimizadas para láser. Por lo tanto,si se fusionan con un pigtail de tipo OM2, a pesar de que los diámetrosde la fibra y del pigtail serán en ambos casos 50 micrómetros, el pigtailno estará optimizado para láser y por lo tanto, si se conecta a untransceptor óptico funcionando a 10GBASE-SR, donde se utiliza un láserde tipo VSCEL a 850 nm, el resultado no será el deseado.

• Las fibras ópticas monomodo de tipos OS1 y OS2 se fabrican condiferentes pérfiles de índices de refracción a fin de conseguir fibrasinsensibles a curvaturas (G.657) o fibras de dispersión desplazada nonula, las cuales están diseñadas para transmitir en tercera ventana(1530nm – 1565 nm), tienen una baja atenuación y un comportamientorazonablemente lineal, por lo que son adecuadas para su uso ensistemas DWDM (fibras G.655 A, B, C y D). Por lo tanto, a fin degarantizar una fusión correcta entre la fibra y el pigtail, debemos elegirun pigtail del mismo tipo que la fibra.

A modo de resumen se ve con claridad que el sistema de conectorizaciónde fibras ópticas mediante fusión con pigtail es el más recomendablepero tiene como inconveniente el elevado coste de la fusionadora. El empalme por fusión del pigtail tiene además la ventaja de que ante unresultado fallido en el proceso de fusión, basta con cortar de nuevo tantoel pigtail como la fibra a fusionar, y realizar de nuevo el proceso defusión. Con el sistema ya obsoleto de conectorizado mediante pulidomanual de la fibra y conectorizado mediante epoxy, cada conector malterminado debe de ser desechado de forma inmediata, sin posibilidad dereutilización.

Un empalme mecánico si se puede reutilizar, pero como producirán unaspérdidas más altas y tendrán una menor durabilidad.

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Notas técnicas:1.- Se ha visto que los pigtail, debido a su corta longitud, apenas modifican elancho de banda efectivo (fibras multimodo) o la dispersión cromática (fibrasmonomodo) de un enlace de fibras ópticas.Esto no es aplicable a los enlaces mediante cable de pares trenzados. Sien un enlace permanente o de canal de una determinada categoría (3, 5e, 6,6A) colocamos un latiguillo o cualquier otro componente de una categoríainferior, todo el enlace resultará afectado en su categoría, bajando a ladel peor de los elementos del mismo (cables, latiguillos, tomastelecomunicaciones, patch panel, puntos de consolidación, MUTOA).

2.- La dispersión modal limita la velocidad de trabajo en las fibras multimodo.La dispersión cromática, producida porque las diferentes longitudes de onda deun haz de luz van a diferentes velocidades sobre una fibra óptica, limitan lavelocidad de las fibras monomodo. A pesar de utilizar fuentes de luz láser conun ancho espectral muy pequeño, la dispersión cromática limita la velocidadmáxima de trabajo de las fibras monomodo.