3 pruebas para garantizar la claridad y geometría de las superficies finales

Los proveedores realizan numerosas pruebas durante la fase de diseño y producción de los cables de conexión de fibra para garantizar el envío exclusivo de cables de conexión de alta calidad. Estas pruebas de fibra óptica son cruciales para cada tipo de red de fibra óptica. Es necesario que el proveedor, así como para los usuarios finales para aprender y entender las pruebas que se realizan para determinar la calidad del cable de conexión de fibra y el resultado de estas pruebas se evalúa para decidir si los cables de conexión de fibra en consideración son adecuados para su aplicación o no. En este artículo vamos a hablar de las tres pruebas más importantes: la prueba de pérdida de inserción (IL), la prueba de metrología 3D, la prueba de claridad de los extremos y la prueba de pérdida de retorno (RL). 

La pérdida de inserción o IL es la pérdida de potencia de la señal causada por la instalación de un dispositivo o equipo óptico en línea dentro de una línea de transmisión de datos. Por su parte, la Pérdida de Retorno o RL se define como la pérdida de potencia de la señal debida a la reflexión hacia la fuente de luz. En los siguientes pasajes encontrará información útil sobre las pérdidas de retorno y de inserción de los conectores de fibra óptica. 

La pérdida de retorno y la pérdida de inserción son dos parámetros muy importantes tanto para los fabricantes como para los operadores de redes. Para los vendedores es importante que los valores de pérdida de inserción y pérdida de retorno de sus productos cumplan las normas industriales. Por ejemplo, la norma TIA establece que la pérdida de inserción máxima en un conector de fibra óptica no debe superar los 0,75 dB en el peor de los casos. Sin embargo, han definido un rango de 0,15 a 0,20dB para pérdidas bajas y de 0,30 a 0,50dB para pérdidas estándar.

El uso de medidores o comprobadores RL e IL es el método más utilizado por los proveedores para garantizar que los valores de pérdida máxima de sus productos diseñados y fabricados se encuentran dentro de los límites definidos o permitidos. El usuario final también puede comprobar los componentes de fibra óptica, como cables y conectores, siempre que disponga de las herramientas y comprobadores necesarios.

Técnicas como el OFDR y el OTDR ayudan a los instaladores a identificar y localizar los componentes de red defectuosos. 

Cuando se trata del mantenimiento de sistemas de fibra óptica, a menudo se aborda la importancia de la claridad o limpieza de la cara final. En este caso, el término "cara final" se refiere en realidad a la cara final de los conectores de fibra óptica. La mayoría de los fabricantes inspeccionan la cara final antes de enviar las piezas para confirmar que no hay contaminantes, grietas ni arañazos. Los miembros del equipo de mantenimiento de redes de fibra óptica están acostumbrados a llevar consigo un limpiador de casetes o un limpiador de pe. Estas sencillas herramientas se emplean con frecuencia para limpiar los extremos de los conectores antes de su instalación.

La suavidad y limpieza de la cara final del conector de fibra óptica se consideran uno de los parámetros más importantes y básicos para garantizar la calidad de los enlaces de red de fibra óptica. Incluso la presencia de partículas microscópicas de polvo, residuos, aceite, humedad u otros contaminantes en la cara frontal de un conector puede provocar un aumento de las pérdidas de retorno o incluso daños permanentes en el conector. Además, la presencia de polvo entre dos caras finales puede provocar la formación de una bolsa de aire o una desalineación entre los núcleos de fibra óptica, una situación que puede provocar una grave degradación de la señal óptica. La presencia de contaminantes microscópicos en la superficie de la cara final de un conector no puede observarse sin un microscopio. El acoplamiento de un conector sucio o contaminado con otro limpio puede contaminar este último. Por lo tanto, se recomienda limpiar los extremos de los conectores cada vez que se acoplen o incluso después de desacoplarlos.

La medición tridimensional de superficies o metrología 3D es una prueba importante que se realiza para controlar el rendimiento de los conectores de fibra óptica. Las pruebas de metrología 3D se realizan con la ayuda de un instrumento especialmente diseñado llamado interferómetro 3D. Con la ayuda de un interferómetro 3D, los proveedores pueden inspeccionar la cara final de los conectores de fibra óptica en detalle para mantener las dimensiones de la cara final dentro de los rangos deseados. El desplazamiento del ápice, el radio de curvatura y la altura de la fibra son las tres características principales que se miden mediante las pruebas de metrología 3D. La siguiente tabla contiene los valores recomendados por la CEI para varios parámetros relacionados con la geometría de la cara del extremo de la férula.

Es la distancia lineal entre el centro de la fibra y el punto superior de la cara pulida del extremo de la férula del conector de fibra óptica. El mantenimiento del desplazamiento del vértice deseado se garantiza durante el proceso de pulido de la cara del extremo. Aquí, es importante entender que un pulido inadecuado o incorrecto puede dar lugar a valores anormales de desplazamiento del vértice.

Teóricamente, se debería conseguir una conexión núcleo a núcleo perfecta cuando se acoplan dos conectores con un desplazamiento del vértice centrado y debería haber una bolsa de aire entre ellos. Una gran desviación del vértice podría provocar la formación de una bolsa de aire, con las consiguientes pérdidas de retorno y de inserción. Los conectores de fibra óptica con férulas UPC o PC deben pulirse con un desplazamiento del vértice de 0. Para conseguir un vértice perfectamente centrado, la férula debe mantenerse exactamente perpendicular a la superficie de pulido. En el caso de las férulas APC, el ángulo recomendado entre la fibra y la férula es de 8 grados.

El término "altura de la fibra" se refiere a la distancia entre el núcleo de una fibra y la superficie de la virola. La altura de la fibra no debe ser ni demasiado baja ni demasiado alta. En caso de que la altura de la fibra sea demasiado baja, puede producirse un aumento de la pérdida de inserción (IL) debido a la formación de un entrehierro o bolsa de aire entre los conectores acoplados.

Como se muestra en la imagen siguiente, el radio de curvatura (ROC) es la redondez de la cara del extremo de la férula de un conector de fibra óptica. El ROC de la cara del extremo de un cable de conexión de fibra no debe superar el rango definido. Los rangos de ROC recomendados para los conectores APC y PC son de 5 mm a 15 mm y de 10 mm a 25 mm, respectivamente. Las férulas con un valor de radio de curvatura excesivo no pueden deformarse lo suficiente como para garantizar una conexión física precisa entre las fibras y las férulas con un radio de curvatura menor tienden a dañar o aplastar las fibras tras ciclos repetidos de conexión y desconexión.

• Un contacto físico sólido entre las fibras es vital para garantizar un alto RL y un bajo IL.
• Las caras esféricas de los extremos ayudan a garantizar el contacto físico entre las fibras
• Las pruebas de metrología 3D proporcionan información valiosa sobre la geometría de la cara frontal
• Los resultados de las pruebas de pérdida de inserción (IL) y pérdida de retorno (RL) pueden indicar problemas relacionados con la cara final.
• El desplazamiento del vértice, el radio de curvatura y el desplazamiento del vértice son parámetros críticos de la geometría de la cara frontal.
• La claridad de los extremos es importante y puede garantizarse con la ayuda de un bolígrafo o un limpiador de casetes.