Uso y Manejo de OTDR.

OTDR
Sistemas de transmisión por Fibra
Optica
INTRODUCCION
Un OTDR es un reflectómetro óptico en el dominio tiempo. Es un
instrumento de medición que envía pulsos de luz, a la longitud de
onda deseada (ejemplo 3ra ventana:1550 nm), para luego medir sus
“ecos”, o el tiempo que tarda en recibir una reflexión producida a lo
largo de la FO.
Estos resultados, luego de ser promediadas las muestras tomadas,
se grafican en una pantalla donde se muestra el nivel de señal en
función de la distancia.
Luego se podrán medir atenuaciones de los diferentes tramos,
atenuación de empalmes y conectores, atenuación entre dos puntos,
etc.
El OTDR aprovecha los fenómenos presentes en la F.O. para analizar
y entregar un resumen detallado de la situación.
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PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El OTDR aprovecha 2 cualidades de la fibra:
™
EPARCIMIENTO DE RAYLEIGH
™
REFLECION DE FRESNEL
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ESPARCIMIENTO DE RAYLEIGH
Debido a que el material de las fibras no es homogéneo y al estar
sus partículas distribuidas aleatoriamente la luz tiende a
dispersarse en todas direcciones
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2
ESPARCIMIENTO DE RAYLEIGH
Es de gran importancia tener claro el largo de onda a utilizar en el
momento de la exploración; ya que como vemos, obtendremos
resultados diferentes en cada ventana de operación, debido a las
distintas atenuaciones en cada una de ellas.
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REFLECION DE FRESNEL
™
Ocurre cuando hay un cambio
en el índice de refracción de la
fibra
™
La potencia reflejada esta
dada por la siguiente formula:
2
n -n
PRET= 1 2
2
n +n
1 2




























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DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN OTDR
™
™
™
™
™
El generador de pulsos
alimenta al diodo láser, que
convierte señal eléctrica a luz.
La función del acoplador es
separar la señal enviada de la
señal devuelta.
La señal que pasa por el
acoplador
alimenta
al
fotodiodo, el cual convierte la
señal óptica a eléctrica.
Posteriormente se realiza la
conversión analógica a digital
de la señal.
Finalmente,
luego
del
procesamiento
digital
el
resultado
es
enviado
a
pantalla.
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INTERPRETANDO UN OTDR
Esta es la pantalla típica que se ve en un OTDR, en esta se
nos muestran las distintas atenuaciones que sufre la fibra a lo
largo de su recorrido.
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ESPECIFICACIONES DEL OTDR
™
RANGO DINAMICO
™
ZONA MUERTA
™
RESOLUCION
™
PRECISION
™
LONGITUD DE ONDA
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RANGO DINÁMICO
Determina la longitud máxima
observable de la fibra y por lo tanto
la capacidad del OTDR para analizar
alguna conexión.
La figura superior muestra un rastro
obtenido en 180 segundos con un
OTDR de rango dinámico bajo. La
figura de más bajo muestra un rastro
obtenido en 10 segundos con un
rango dinámico alto
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ZONA MUERTA
El fotodiodo al recibir un pulso requiere un tiempo para
recuperarse de la saturación.
El largo de la fibra que no es completamente caracterizado
durante el tiempo de recuperación es conocido como zona
muerta.
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RESOLUCION
Es la distancia mínima entre dos puntos de adquisición, mientras menor es
esta distancia mayor el número de puntos de adquisición entonces mayor
exactitud en la información obtenida. Depende del ancho del pulso.
Existen 3 tipos de resoluciones:
™
Resolucion de Despliegue:
La resolucion de lectura es la mínima resolucion del valor mostrado.
La resolucion de cursor es la mínima distancia o atenuación entre 2 puntos
mostrados ( valor típico 6[cm] ó 0.01[dB])
™
Resolucion de Perdida:
Se define como la mínima diferencia de pérdida entre 2 niveles de ganancia.
™
Resolucion de Muestreo:
Es la distancia mínima entre 2 niveles de adquisición de datos, entre menor
sea esta distancia, mejor será la resolucion.
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6
PRECISION
Es la capacidad de la medición de ser comparada con un valor de referencia.
™
LINEALIDAD (Precisión de Atenuación)
La linealidad del circuito de adquisición determina que tan cercana es la
correspondencia entre un nivel óptico y un nivel eléctrico, a través de todo el
rango.
™
PRECISION DE DISTANCIA
La precisión de medición de distancia depende de los siguientes parámetros:
Índice de grupo: El índice de refracción se refiere a un único rayo en la fibra, el
índice de grupo se refiere a la velocidad de propagación de todos los pulsos de
luz en la fibra.
Error de tiempo base: Este se debe a la imprecisión del cuarzo, el que puede
variar desde 0.0001 hasta 0.00001 . Para tener una idea del error de distancia, se
tiene que multiplicar este valor incierto por la distancia medida.
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LONGITUD DE ONDA
La atenuación de fibras ópticas varía con
la longitud de
onda, y cualquier medición debe ser corregida a la longitud
de onda de transmisión o a la longitud de onda central (850, 1310
o 1550 nm)
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USANDO UN OTDR
™ Adquisición:
Existen 3 maneras de configurar un OTDR:
Automática: El usuario simplemente deja que el OTDR se auto-calibre, y acepta
los parámetros calculado por este.
Semi-automática: Un usuario con mayor experiencia puede dejar que el OTDR
se autoconfigure, analice los resultados, y luego cambiar algunos de los
parámetros manualmente para optimizar la lectura
Manual: Un usuario experimentado puede no elegir la auto-configuración y darse
el los parámetros, basado en su experiencia
Algunos de los parámetros a modificar son: el rango (distancia), índice de
refracción, ancho del pulso, longitud de onda, etc.
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USANDO UN OTDR
™ Medición:
™
Eventos reflectivos: Ocurren cuando hay una discontinuidad en la
fibra y ocurre un cambio abrupto en el índice de refracción de la
fibra.
™
Eventos no reflectivos: Cuando no hay discontinuidad, pero
existen perdidas. Estos son generalmente empalmes y
curvaturas en la fibra.
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USANDO UN OTDR
™ Medición:
Las siguientes mediciones pueden ser efectuadas por un OTDR:
Para cada evento:
perdida
reflectancia
localización
Para cada sección de la fibra:
largo de la sección
perdida de la sección [dB]
índice de perdida de la sección[dB/Km]
ORL (perdida óptica devuelta)
Para un sistema completo:
largo de la conexión
pérdida de la conexión [dB]
ORL de la conexión
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USANDO UN OTDR
™
Anomalías:
Fantasmas: Son falsas reflexiones
de Fresnel, aparecen por 2 causas:
Un evento reflectivo muy grande en
la fibra, que ocasiona una gran
potencia de retorno hacia el OTDR.
Algún rango de valores incorrectos
en la adquisición de datos.
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USANDO UN OTDR
™
Anomalías:
Ganancia de Empalme: Esta falsa
ganancia sucede cuando se tiene un
empalme entre 2 fibras con distinto
coeficiente de dispersión o al unir 2
tipos de fibra multimodo distintas
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RESUMEN
™ Medir
atenuaciones
™ Verificar continuidad de la fibra
™ Localización de fallas
™ Mediciones de un solo extremo de la F.O.
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