Monomodo de corto alcance pone la reflectancia en el radar

6 de agosto de 2019 / General

La mayoría de nosotros somos conscientes de que los presupuestos de pérdida de inserción se han ajustado a medida que hemos pasado de 10 a 40/100 Gig para aplicaciones de fibra multimodo. Uno pensaría que no se puede decir lo mismo en el caso de las aplicaciones monomodo que históricamente significaban mayores presupuestos de pérdida: 6,3 dB para 100 Gig sobre monomodo (100GBASE-LR4) frente a solo 1,9 dB para 100 Gig sobre multimodo (100GBASE-SR4). Pero eso ya no es el caso con las nuevas aplicaciones monomodo de corto alcance.

Y no es solo la pérdida de inserción que importa con estas aplicaciones; ahora debe preocuparse por la reflexión.

Concientización presupuestaria

Con los transceptores de bajo costo y baja potencia utilizados en nuevas aplicaciones monomodo de corto alcance, como 100GBASE-DR, 200GBASE-DR4 y 400GBASE-DR4, vienen las tolerancias de pérdida de inserción reducida, lo que lleva a los 100 Gig sobre el monomodo de corto alcance (100GBASE-DR) hasta solo 3,0 dB.

Con estos límites de pérdida de inserción inferiores, como con el multimodo, las conexiones múltiples podrían significar problemas. Al seleccionar conectividad monomodo, ahora los diseñadores necesitan prestar atención a la pérdida de inserción y seleccionar componentes de baja pérdida para mantener el presupuesto: un conector estándar de 0,75 dB ya no lo hará. (Si hace los cálculos, es fácil ver que cuatro conectores de 0,75 dB y la pérdida de su cable lo colocarán por encima del presupuesto en un canal 100GBASE-DR).

No solo necesita conocer el presupuesto de pérdida de inserción reducido con estas nuevas aplicaciones monomodo de corto alcance, sino que también necesita saber que la pérdida de inserción ya no es su única inquietud. La reflectancia que mide la cantidad de luz reflejada en el transceptor es ahora una inquietud con aplicaciones monomodo de corto alcance y por primera vez, los límites de pérdida de inserción dependerán de ello.

La importancia de las reflexiones

Antes de profundizar en el hecho de que la reflectancia es ahora una inquietud en las aplicaciones monomodo de corto alcance, vamos a dar un paso atrás. Puede recordar en un blog anterior donde hemos cubierto la pérdida de retorno y la reflexión. Realmente son uno y lo mismo, ya que ambos miden la luz reflejada en el transceptor, pero la pérdida de retorno siempre es un número positivo y la reflectancia siempre es uno negativo. (Vea el blog de Cabling Chronicles Are You Positive It’s Negative).

En un conector de fibra, siempre hay un pequeño espacio de aire entre las dos fibras, y la diferencia en el índice de refracción entre el vidrio y el aire provoca que la luz se refleje hacia atrás. Aunque los transceptores multimodo son extremadamente tolerantes a la reflexión, los transceptores monomodo no lo son. De hecho, con láseres monomodo de alta potencia, demasiada reflexión puede destruir el transceptor. Los conectores APC que tienen una terminación en ángulo de 8 grados ofrecen una mejor reflectancia (y pérdida de retorno) porque el ángulo refleja la luz hacia el revestimiento en lugar de hacia el transceptor. (Sí. También escribimos un blog sobre eso). Todos los conectores monomodo MPO multifibra son APC porque es imposible lograr la reflectancia necesaria en una MPO con una terminación de UPC recta.

Dentro de la norma del sector, la norma TIA 568.3-D especifica la pérdida de retorno del conector (positiva), pero no se requiere en las comprobaciones de nivel 1. Sin embargo, cuando se fije en las normas IEEE 802,3 Ethernet, verá que indican reflectancia (negativa). Por lo tanto, con nuevas aplicaciones monomodo de corto alcance, la reflectancia es importante. Además, en la comprobación de nivel 2, los OTDR informan reflectancia, no pérdida de retorno.

Para las nuevas aplicaciones de corto alcance, IEEE especifica de hecho los límites de pérdida de inserción basados en el número y la reflectancia de las conexiones en el canal, lo que alimenta el caso para los conectores APC. Como se muestra a continuación, en una aplicación 100GBASE-DR4 con cuatro conectores que tienen una reflectancia entre -45 y -55 dB, la pérdida de inserción es de 3,0 dB (resaltada en rojo en la tabla). Pero con cuatro conectores con reflectancia entre -35 y -45 dB, la pérdida de inserción disminuye hasta 2,7 dB (resaltada en amarillo en la tabla). Es un buen momento para recordarle que los valores más alejados de cero son mejores para la reflectancia.

¿En qué se debe basar su diseño?

Con la mayoría de los conectores monomodo LC y MPO que tienen una reflectancia típica de aproximadamente -55 dB, podría parecer que podría diseñar fácilmente su canal con una pérdida de inserción de 3,0 dB. No tan rápido. La reflectancia puede cambiar con el tiempo, ya que los puentes se quitan e insertan sin limpieza, por lo que solo porque fueron -55 dB el primer día, no significa que sean de -55 dB para siempre.

La suciedad y los desechos pueden depositarse en las terminaciones de los conectores con inserciones y extracciones normales del día a día, y esto puede aumentar la reflectancia con el tiempo, especialmente en los conectores monomodo donde el núcleo de fibra es mucho más pequeño y es más fácil bloquear más luz con una pequeña partícula de polvo que en el caso del multimodo y un núcleo más grande. Incluso si los conectores miden la reflectancia de -55 dB en la comprobación OTDR del nivel 2, sería prudente generar un margen para tener en cuenta el potencial de una mayor reflectancia en el futuro. En el caso de cuatro conectores en una aplicación 100GBASE-DR, esto podría significar un diseño de 2,7 dB en lugar de 3 dB.

Es importante saber que, aunque su enlace supere las comprobaciones de nivel 1 (pérdida) con mucho margen, demasiada reflectancia puede seguir haciendo que ese enlace sea inservible. Es ahí donde un OTDR como nuestro OptiFiber Pro es útil, ya que puede medir la reflectancia e incluso mostrar la reflectancia de cada conexión en una tabla sencilla (ver imagen).   

No olvide la regla de oro

Otra consideración clave para estas nuevas aplicaciones monomodo de corto alcance (o para cualquier aplicación de fibra) es la inspección adecuada. Solo porque el fabricante le dice que la reflectancia de un conector es de -55 dB, eso no significa que tenga ese rendimiento recién estrenado. Por eso es importante inspeccionar, limpiar y volver a inspeccionar cada conector antes de conectarlo.

Y dado que los conectores pueden ensuciarse con el tiempo a medida que los puentes se desconectan y conectan, la inspección y la limpieza no deberían ser algo que solo se haga

el primer día, especialmente en aplicaciones monomodo de corto alcance donde el rendimiento de reflectancia degradada puede afectar la pérdida de inserción y el rendimiento general del canal.

Y si está inspeccionando los conectores APC con una solución como FI-700 FiberInspector Pro o FiberInspector Micro FI-500 de Fluke Networks, no olvide que necesita usar la punta de sonda APC (se compra por separado) para acomodar los 8 grados de ángulo y garantizar una visualización adecuada.

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