Principios de los OTDR

por | Jul 19, 2021

Qué es un OTDR

Un OTDR conocido como reflectómetro óptico en el dominio del tiempo, se trata de un instrumento de fibra óptica empleado para la caracterización, la solución de problemas y el mantenimiento de redes de telecomunicaciones de fibra óptica. 

Por lo general estas pruebas se realizan mediante la transmisión y el análisis de la luz láser en forma de pulsos que recorre una fibra óptica en sentido unidireccional.

Dada la información tan detallada que brinda la firma luminosa resultante reflejada o retrodispersada, el OTDR actúa como un sistema de radar óptico y proporciona al usuario información detallada sobre la ubicación y el estado general de los empalmes, las conexiones, los defectos y otras cuestiones de interés.

Funcionamiento

Un equipo OTDR consta de una fuente de diodo láser, un detector de fotodiodos y un circuito temporizador (o base de tiempo) de alta precisión.

El láser emite un pulso de luz con una determinada longitud de onda y este pulso de luz se transmite a lo largo de la fibra sometida a las pruebas. A medida que el pulso de luz se desplaza por la fibra, partes de la luz transmitida se reflejan o refractan, o se retrodispersan por la fibra hacia el fotodetector del OTDR. La intensidad de esta luz de retorno y el tiempo que esta tarda en volver al detector indican el valor de la pérdida (por inserción y reflexión), el tipo y la ubicación de un evento en el enlace de la fibra.

                                 Diagrama de bloques funcional de un equipo OTDR.

Fenómenos que intervienen

Básicamente hay tres fenómenos que se presentan durante el funcionamiento:

Consiste en que cuando los fotones de la luz se dispersan por las moléculas del aire, las ondas de luz resultantes visibles en la Tierra se encuentran principalmente en el extremo azul del espectro, porque la luz azul se dispersa de forma más eficaz que la roja.

Cuando se inyecta luz en una fibra, algunos de los fotones de la luz se dispersan en direcciones aleatorias debido a las partículas microscópicas de la fibra. Este fenómeno es la dispersión de Rayleigh. Además, parte de la luz se dispersa en la dirección opuesta a la luz transmitida, lo que se conoce como retrodispersión.

                                 Efecto Rayleigh, Dispersión / Retrodispersión.

Reflexión de Fresnel

La reflexión de Fresnel es un fenómeno que se produce cuando la luz se refleja en el límite de dos materiales transmisores en términos ópticos con distinto índice de refracción. Este límite se puede producir en una unión (conector o empalme mecánico), el extremo de una fibra sin terminación o una rotura.

Medición de red óptica con equipo OTDR.

El fenómeno de reflexión de Fresnel mediante su sistema de ecuaciones es una grandiosa herramienta que permite determinar el tipo, la ubicación y la intesidad de los eventos en las fibras, esto principalmente por eventos como empalmes, roturas, conexiones y terminaciones.

Absorción

Otra propiedad física importante es la absorción, la cual influye enormemente en el rendimiento de la fibra óptica, se trata de las impurezas internas presentes en la fibra ya que estas absorben un pequeño porcentaje de la intensidad de la luz incidente a lo largo del núcleo de la fibra.

Es decir Cuanto mayor es la pureza de la fibra, menor es la absorción, lo que significa que un material de calidad superior generará una menor pérdida de la señal.

Los efectos de la absorción se capturan a través del efecto de retrodispersión, ya que la luz que vuelve a la fuente se absorbe proporcionalmente a la luz incidente.

Funciones de un OTDR

El diagnóstico del estado de las fibras ópticas es primordial cuando se tienen varios empalmes y varias conexiones susceptibles de presentar fallos, dentro de las funciones principales se tienen:

Viñeta azul aguamarina Diagnóstico de las condiciones en que se produce una pérdida mayor de la esperada en un determinado punto.

Viñeta azul aguamarina Medir la atenucaión total de la fibra.

Viñeta azul aguamarina Mediciones de distancia inestimables cuando surgen necesidades en términos de reparación, solución de problemas o mantenimiento.

Viñeta azul aguamarina Determinar la distancia a los fallos, los empalmes y las conexiones mediante una presentación gráfica.

Tipos de OTDR

Generalmente existen 3 tipos de OTDR, cada uno con diferentes modelos y especificaciones.

Viñeta naranja OTDR Manual – diseñado para actividades de trabajo en campo y mantenimiento.

Viñeta naranja OTDR fijo – Consiste en Sistemas Remotos de Monitoreo de redes de transporte.

Viñeta naranja C- OTDR – Especial para cables submarinos.

Especificaciones funcionales

Viñeta azul Tipo de Fibras a medir – monomodo / multimodo.

Viñeta azul Longitudes de onda de prueba-   850, 1310, 1550, 1625nm, etc.

Viñeta azul Rango dinámico (dB)- Perdida máxima del enlace a medir.

Viñeta azul Precisión de pérdida (dB) en eventos, baja zona muerta y detección solo de eventos reales.

Viñeta azul Para medir redes PON:  Detección de splitters en ambos sentidos.

Viñeta azul Módulo para plataforma o compacto portátil.

Viñeta azul Conectividad: WiFi, Ethernet, Bluetooth.

Viñeta azul Capacidad de almacenamiento (GB).

Glosario

Indice de refracción: es una medida para saber cuánto se reduce la velocidad de la luz (o de otras ondas tales como ondas acústicas) dentro del medio.

Se define como la división entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio.

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