Revelando dicas e truques de OTDR: guia abrangente de operação

Antes de começar: Determine se um OTDR é adequado para testar sua planta de cabos.

Inicialmente projetada para testar e diagnosticar redes de longa distância, a geração mais recente de OTDRs adaptados para Fiber to the Home (FTTH) e Local Area Networks (LANs) pode testar redes mais curtas de forma eficaz. Se precisar de ajuda para determinar se o seu OTDR foi projetado para redes mais curtas, consulte o manual do OTDR ou entre em contato com o departamento de suporte a aplicações do fabricante do OTDR. Isso garante que você economize tempo ao tentar testar uma rede curta demais para testes com OTDR.

Para obter informações adicionais sobre testes de OTDR, consulte O que é OTDR e como ele funciona?

Como usar OTDR?

Antes de iniciar o teste, esta seção apresentará alguns parâmetros de OTDR e como realizar testes de OTDR.

A medição de fibra óptica usando um OTDR envolve um processo de três etapas: configuração de parâmetros, aquisição de dados e análise de curva. A configuração manual dos parâmetros de medição abrange o seguinte:

Seleção de comprimento de onda (λ)

A escolha do comprimento de onda é crítica, pois diferentes comprimentos de onda correspondem a características distintas da luz (por exemplo, atenuação, microcurvatura). O comprimento de onda de teste normalmente se alinha ao comprimento de onda de transmissão e comunicação do sistema. Por exemplo, se o sistema opera em um comprimento de onda de 1550, o comprimento de onda de teste é definido como 1550nm.

Largura de pulso

A largura do pulso influencia a faixa de medição dinâmica e a distância. Uma largura de pulso estendida resulta em uma faixa dinâmica e uma distância de cobertura mais amplas. No entanto, isso também leva a uma zona cega maior na forma de onda da curva do OTDR. O período da largura do pulso é normalmente representado em nanossegundos (ns).

Alcance

A faixa de medição do OTDR define a distância máxima para a amostragem de dados. A seleção desse parâmetro determina o tamanho da resolução de amostragem. Idealmente, a faixa de medição deve ser de 1.5 a 2 vezes o comprimento da fibra óptica.

Tempo médio

Devido ao sinal de luz retroespalhada fraco, o método de média estatística é comumente usado para melhorar a relação sinal-ruído (SNR). Tempos médios mais longos resultam em SNR mais alta. Por exemplo, um aumento na dinâmica de 0.8dB pode ser alcançado com um tempo médio de 3 minutos em comparação com 1 minuto. No entanto, um tempo de aquisição superior a 10 minutos não melhora significativamente a SNR. Geralmente, o tempo médio é de no máximo 3 minutos.

Parâmetros da fibra óptica

A configuração dos parâmetros da fibra óptica inclui configurar o índice de refração, o coeficiente de retroespalhamento e o coeficiente de retroespalhamento η. O parâmetro de índice de refração está relacionado à medição de distância, e o coeficiente de retroespalhamento afeta os resultados de medição de reflexão e perda de retorno. O fabricante da fibra óptica normalmente fornece esses parâmetros.

Depois que os parâmetros são definidos, o OTDR pode transmitir pulsos ópticos, receber a luz espalhada e refletida pelo link de fibra e amostrar a saída do fotodetector para gerar a curva do OTDR. A análise da curva fornece insights sobre a qualidade da fibra.

Como Analisar Testes de OTDR?

Curva normal

Como a figura mostra, avaliar a normalidade da curva envolve examinar a inclinação consistente de seu corpo principal. Uma pequena inclinação sugere uma baixa constante de atenuação da linha, indicando boa homogeneidade de atenuação.

Os coeficientes de atenuação das fibras monomodo B1.1 e B4 devem estar alinhados com os valores especificados na tabela a seguir.

Para fibra monomodo B1.1, um comprimento contínuo de fibra no comprimento de onda de 1310nm não deve ultrapassar um ponto de descontinuidade de 0.1dB, enquanto no comprimento de onda de 1550nm, não deve exceder um ponto de descontinuidade de 0.05dB. Quanto à fibra monomodo B4, em um comprimento de onda de 1550nm, o comprimento contínuo da fibra não deve ultrapassar um ponto de descontinuidade de 0.05dB.

Curva anormal

Curva de Grandes Degraus

Como mostra a figura, "degraus" distintos são evidentes. Se isso corresponder a uma emenda, sugere que a emenda não está qualificada ou que a fibra está excessivamente pequena ou extrudada dentro do raio de curvatura da bandeja de fusão. Se não for uma emenda, indica que o cabo está extrudado ou acentuadamente dobrado.

Curva de grande inclinação

Como mostra a figura, a inclinação deste segmento da curva é notavelmente maior, indicando baixa qualidade nesta seção específica da fibra, com um aumento correspondente na atenuação.

Interrupção não reflexiva na extremidade distante da curva

Como a figura mostra, nenhuma interrupção de reflexão é observada após esta curva, indicando baixa qualidade na extremidade distal da fibra ou uma ruptura na fibra.

Picos Fantasma (Fantasmas)

Figura 1: Como Identificar Picos Fantasmas(Ghosts)

Figura 2: Remoção de picos fantasmas(Ghosts)

Detecção de picos fantasma (ghosts): Os ghosts na curva não resultam em uma perda perceptível (consulte a Figura 1); o espaçamento entre o ghost e o ponto inicial da curva é um múltiplo da distância entre o evento de reflexão intensa e o início, criando simetria (veja a Figura 2).

Remoção de picos fantasmas (ghosts): Opte por larguras de pulso mais curtas e introduza atenuação na extremidade frontal altamente reflexiva (por exemplo, saída OTDR). Se a fonte do ghosting estiver situada na extremidade da fibra, uma leve curvatura pode ser aplicada para atenuar a luz refletida para o ponto inicial.

Processamento de Ganho

Um ganho pode aparecer na curva do OTDR, conforme mostrado na Figura. O ganho positivo ocorre quando a fibra após o ponto de fusão gera mais luz retroespalhada do que a fibra antes do ponto de fusão.

Na realidade, a fibra sofre perda por fusão nesse ponto de fusão. Esse fenômeno é comum ao fundir fibras com diâmetros de campo modal ou coeficientes de retroespalhamento diferentes. Portanto, realizar medições em ambas as direções e calcular a média dos resultados é essencial para determinar essa perda por fusão. A perda média de emenda é ≤ 0.08 dB na manutenção prática de cabos de fibra óptica.

Aplicações das medições OTDR

Medição de Distância com o OTDR

Posicione um dos marcadores no OTDR (normalmente chamado de Marcador A) logo antes do pico de refletância proveniente do enlace entre o cabo de lançamento e o cabo de teste.

Posicione o segundo marcador (normalmente chamado de Marcador B) logo antes do pico de reflectância decorrente da conexão entre o cabo em teste e o cabo receptor. Nos casos em que nenhum cabo receptor é empregado, um pico de reflectância do conector final no cabo em teste deve permanecer observável.

O OTDR calculará automaticamente o comprimento do segmento entre os marcadores.

Incerteza de medição:

O OTDR calcula o comprimento da fibra considerando o índice de refração do vidro dentro da fibra. Se você tiver o valor preciso do índice de refração, insira-o na configuração do OTDR.

O OTDR mede o comprimento da fibra, não o cabo. Normalmente, a fibra é 1-2% mais longa que o cabo, por isso é essencial considerar essa diferença ao testar um comprimento de cabo substancial.

Medição do coeficiente de atenuação da fibra

Posicione um dos marcadores no OTDR (normalmente chamado de Marcador 1 ou A) no segmento de fibra específico a ser testado, mantendo-o afastado de quaisquer emendas ou conexões no cabo em exame.

Coloque o segundo marcador, normalmente referido como Marker 2 ou B), mais adiante ao longo do mesmo segmento, afastado do OTDR.

O OTDR então calculará a perda do segmento entre os marcadores, fornecerá a distância e exibirá os resultados em dB/km.

Redução da incerteza de medição:

Certifique-se de que os marcadores não estejam posicionados em seções curvas do traço, pois isso pode levar a leituras imprecisas.

Medição de perda por emenda ou conector

Posicione um dos marcadores no OTDR (normalmente referido como Marker 1 ou A) logo antes da emenda ou do pico de refletância originado da conexão no cabo em teste.

Posicione o segundo marcador (normalmente referido como Marcador 2 ou B) imediatamente após a emenda ou o pico de refletância originado da conexão no cabo em teste.

O OTDR então calculará a perda do segmento entre os marcadores.

Redução da incerteza de medição:

Certifique-se de que os marcadores não estejam situados em seções curvas do traço, pois isso pode levar a leituras imprecisas.

A perda causada pela fibra dentro da distância que separa os marcadores contribuirá para a perda total medida. Para mitigar isso, empregue o método dos "mínimos quadrados" para perda. Consulte o manual do seu OTDR para obter instruções detalhadas.

Medição de Reflectância

Posicione um dos marcadores no OTDR (normalmente referido como Marcador 1 ou A) logo antes do pico de refletância originado pela conexão no cabo sob teste.

Coloque o segundo marcador (normalmente chamado de Marcador 2 ou B) no pico de refletância da conexão do cabo em teste.

O OTDR então calculará a refletância do pico selecionado com base nos marcadores.

Redução da incerteza de medição:

Certifique-se de que os marcadores não estejam posicionados em seções curvas do traço, pois isso pode levar a leituras imprecisas.

Dicas de Teste OTDR

Avaliação simplificada da qualidade da fibra óptica

Normalmente, a inclinação da seção primária na curva óptica testada por OTDR (seja um único cabo ou vários cabos) permanece consistente. Um aumento notável na inclinação em uma área específica significa maior atenuação nesse segmento. Se o corpo principal da curva apresentar irregularidades, flutuações significativas de inclinação, curvaturas ou formas de arco, isso indica degradação severa da fibra, ficando aquém dos requisitos de comunicação.

Seleção de comprimento de onda e testes em direção única/dupla

O comprimento de onda de 1550nm oferece distâncias de medição mais longas e é mais sensível a curvaturas em comparação com 1310nm. A atenuação por unidade de comprimento em 1550nm é maior do que em 1310nm, enquanto a perda por fusão ou conector é maior em 1310nm do que em 1550nm. Na manutenção prática de cabos, ambos os comprimentos de onda são normalmente testados e comparados. A análise e o cálculo de fenômenos como ganho positivo e linhas acima da distância devem ser feitos em ambas as direções para obter uma conclusão de teste confiável.

Preparação do conector

A limpeza minuciosa é imprescindível antes de conectar o conector de fibra óptica ativo ao Dispositivo de teste OTDR. Isso inclui limpar o conector de saída do OTDR e o conector ativo que está sendo medido. Negligenciar esta etapa pode resultar em perda de inserção excessiva, tornando a medição não confiável, introduzindo ruído na curva e potencialmente causando danos ao OTDR. É crucial usar agentes de limpeza como álcool, pois outras soluções podem dissolver o adesivo dentro do conector de fibra.