OTDR: reflectómetro óptico de dominio del tiempo

Los OTDR son esenciales para comprobar y resolver problemas de redes de fibra

Garantice la integridad de su red de fibra óptica con un reflectómetro óptico en el dominio del tiempo (OTDR). Las comprobaciones con OTDR analizan el rendimiento del cable de fibra óptica de extremo a extremo comprobando los componentes a lo largo del cable, incluidos los puntos de conexión, las curvas y los empalmes.

En esta página

• ¿Qué es un OTDR?
• Propósito de un OTDR
• Ventajas de un OTDR
• Tipos de OTDR
• Cómo usar un OTDR
• Resolución de problemas con un OTDR
• Siga aprendiendo

¿Qué es un OTDR?

Un OTDR es una herramienta potente que ayuda a los técnicos e ingenieros a evaluar el estado de los cables de fibra óptica.

Los OTDR inyectan pulsos de luz de alta potencia en la fibra usando diodos láser especializados. A medida que estos impulsos de luz viajan por la fibra, se encuentran con varios eventos: conectores, roturas, grietas, empalmes y el extremo de la fibra. Dichos eventos provocan un cambio en el índice de refracción, lo que provoca reflexiones hacia el OTDR. El OTDR mide meticulosamente estas reflexiones, conocidas como reflexiones de Fresnel, para identificar la ubicación de estos eventos dentro del enlace de fibra.

Debido a la estructura inherente de la fibra y a las imperfecciones microscópicas dentro del vidrio, una pequeña parte del pulso de luz se dispersa en varias direcciones. Este fenómeno se denomina retrodispersión. Al medir la luz dispersa de retorno junto con los reflejos, el OTDR recopila datos completos sobre las características de la fibra, incluida la atenuación (pérdida de inserción) y los posibles defectos.

Propósito de un OTDR

El objetivo principal de un OTDR es caracterizar la pérdida de inserción de un enlace comparando la diferencia entre la cantidad de retrodispersión de los extremos cercano y lejano. También mide la cantidad de luz reflejada para cada evento (conectores, empalmes, etc.), sin incluir la retrodispersión, en relación con el impulso de lanzamiento. Esto se denomina reflectancia, expresada en decibelios (dB) como un valor negativo. Los valores más altos (más cercanos a 0 dB) indican reflejos más fuertes, posiblemente debido a conexiones deficientes.

La reflectancia es esencialmente la inversión de la pérdida de retorno, que compara la potencia de entrada con la potencia reflejada y siempre es un número positivo. Los valores más alejados de cero indican un mejor rendimiento tanto para la reflectancia como para la pérdida de retorno.

Ventajas de un OTDR

La caracterización de un enlace de fibra con un OTDR ofrece varias ventajas.
 

• • Un enlace de fibra puede contener varios conectores y/o terminaciones de empalme que pueden haber sido realizados por diferentes técnicos con diferentes habilidades. También pueden producirse otras interrupciones, como terminaciones de fibra sucias o macrocurvaturas y microcurvaturas en el enlace como resultado de una mano de obra deficiente u otros factores de instalación. La caracterización de la fibra con un OTDR permite a los técnicos identificar la ubicación de cualquier fallo, identificar las malas prácticas de instalación y verificar la calidad de la instalación para garantizar que admite aplicaciones actuales y futuras.


• • La caracterización de un enlace de fibra con un OTDR también permite a los técnicos identificar puntos de conexión cuestionables con una alta pérdida que puede ser necesario abordar. Esto puede ayudar a prevenir problemas futuros, ya que la pérdida puede aumentar con el tiempo debido a una mala gestión del cableado, degradación de empalmes, terminaciones de fibra sucias e incluso pérdida de potencia por el envejecimiento de los transmisores.


• • Un OTDR también confirma con precisión cuántas conexiones existen dentro de un enlace. Cuando un enlace contiene demasiados puntos de conexión, puede superar los límites de pérdida para una aplicación determinada.


• • Un OTDR puede minimizar el riesgo de perder una mala conexión, lo que puede ocurrir si solo usa un Equipo de comprobación de pérdida óptica (OLTS) para calcular la pérdida total de inserción, según lo exigen los estándares del sector en la comprobación de nivel 1. Debido a que las pérdidas de eventos individuales son invisibles para un OLTS, un enlace puede pasar la comprobación de pérdida de inserción general y aun así no transportar tráfico de redes debido a eventos de reflectancia específicos.

Tipos de OTDR

Los OTDR suelen estar disponibles como modelos de referencia o dispositivos portátiles. Los OTDR de sobremesa son relativamente grandes, usan una fuente de alimentación de CA y tienen funciones y características altamente especializadas para la comprobación en laboratorio. Por el contrario, los OTDR portátiles son más pequeños, ligeros y funcionan con pila para su uso sobre el terreno.

No todos los OTDR portátiles son iguales. Cuentan con diferentes capacidades, funcionalidades y características que considerar. Por ejemplo, un OTDR que puede comprobar fibra multimodo y monomodo a múltiples longitudes de onda y distancias más largas puede cubrir una gama más amplia de aplicaciones. Los OTDR con zonas muertas de eventos y atenuación ultracortas (la distancia necesaria para realizar una medición de pérdidas para un evento) son mejores para comprobar conectores cortos y latiguillos en ambientes de centros de datos.

La facilidad de uso también es una consideración. Algunos OTDR diseñados para proveedores de servicios y redes de operadores a menudo contienen interfaces de usuario complicadas con menús complicados de varios niveles. Los OTDR más flexibles ofrecen una usabilidad intuitiva en todos los ambientes de despliegue, desde la empresa y el centro de datos hasta los ambientes de cableado exterior (OSP) y red óptica pasiva (PON). Los OTDR sencillos y fáciles de usar minimizan el tiempo de formación y aceleran la comprobación, lo que se traduce directamente en un ahorro de costos.

La capacidad de documentar los resultados de forma fiable es otra función de considerar. El OptiFiber^® Pro OTDR Fluke Networks proporciona una forma sencilla de ofrecer resultados e informes de comprobación: simplemente cargue los resultados en nuestro servicio LinkWare™ Live basado en la nube para gestionar los trabajos de certificación de cableado y realizar un seguimiento de cada comprobación. Con LinkWare Live, los resultados de un OLTS y un OTDR, e incluso una cámara de inspección de terminaciones, se pueden integrar en un único informe de comprobación para un proyecto determinado, proporcionando documentación completa que satisfaga a los clientes y facilite la resolución de problemas futuros.

Cómo usar un OTDR

Los OTDR son necesarios para las comprobaciones de cumplimiento de nivel 2 dentro de los estándares TIA y para las comprobaciones "ampliadas" dentro de los estándares ISO. También son ideales para resolver problemas de las instalaciones de cableado de fibra existentes.

Parámetros de comprobación del OTDR

Primero debe seleccionar el tipo de fibra, la longitud de onda y el límite de comprobación de la aplicación específica. Los OTDR avanzados con funcionalidad de comprobación automática pueden analizar los tendidos de fibra para establecer parámetros clave para obtener una visualización y resultados óptimos. Sin embargo, puede haber casos en los que prefiera establecer manualmente parámetros como el ancho de pulso, el tiempo promedio, las zonas muertas y el rango de distancia.

Por ejemplo, si bien un ancho de pulso más estrecho puede reducir el rango del OTDR, puede proporcionar más detalles en eventos específicos y alrededor de ellos, especialmente cuando dos eventos están extremadamente cerca entre sí.

Certificación de enlaces nuevos con un OTDR

La comprobación de Nivel 2 se basa en las del Nivel 1 al agregar un OTDR para caracterizar eventos individuales que a menudo son invisibles cuando se realizan pruebas de Nivel 1 únicamente. Debido a que la comprobación de Nivel 1 solo identifica la pérdida total de inserción de un enlace y no eventos individuales, puede no detectar problemas ocultos. Por ejemplo, una conexión de pérdida muy baja puede ocultar una conexión de pérdida alta problemática. Es importante tener en cuenta que la comprobación de nivel 2 requiere tanto comprobación OTDR como OLTS. El OLTS es necesario para la verificación final de la pérdida de inserción. La combinación de estos comprobadores ofrece una estrategia de comprobación completa para sistemas de fibra óptica.

A medida que los estándares de fibra óptica exigen tolerancias más estrictas para la pérdida de señal, la localización y medición precisa de eventos que debilitan la señal se vuelve aún más crítica. Esta tendencia está impulsando un aumento en las especificaciones que exigen comprobaciones de nivel 2.

Además, algunas aplicaciones requieren medir la reflectancia de conectores específicos, que solo se pueden realizar con un OTDR. Por ejemplo, en aplicaciones monomodo de corto alcance altamente susceptibles a la reflectancia, como 100GBASE-DR, 200GBASE-DR4 y 400GBASE-DR4, IEEE establece límites de pérdida basados en el número y la reflectancia de los conectores en el enlace.

Comprobación bidireccional con un OTDR

La comprobación bidireccional mide desde ambos extremos para garantizar la medición precisa de la pérdida total de señal en todo el enlace. Esto porque medir la pérdida de conectores de fibra y empalmes, así como la pérdida total del enlace, depende de la dirección de prueba. Comprobar un enlace de fibra en una dirección produce diferentes resultados que comprobar el mismo enlace de fibra en la dirección opuesta. Una medición precisa requiere promediar los resultados desde ambas direcciones.

Con el tiempo y el costo implicados en la comprobación desde ambos extremos, los técnicos suelen intentar comprobar todos los enlaces desde un extremo antes de pasar al otro, pero este enfoque unilateral no funciona. Los estándares requieren que los cables de lanzamiento y de cola permanezcan en sus posiciones de medición iniciales para realizar comprobaciones bidireccionales precisas.

La respuesta es usar un bucle para conectar las dos fibras en el extremo lejano, lo que permite probar el enlace en ambas direcciones en una sola toma sin mover el OTDR al extremo lejano. Los OTDR avanzados, como la serie OptiFiber Pro OTDR, cuentan con la tecnología SmartLoop™. SmartLoop comprueba la presencia de la fibra de lanzamiento, bucle y cola durante la comprobación dúplex. Con SmartLoop, los técnicos pueden desplegar varios bucles en el extremo lejano y realizar una serie de comprobaciones bidireccionales sin tener que dejar el extremo cercano, reduciendo el tiempo de comprobación por al menos 50%.

^{La comprobación bidireccional en un OTDR puede comprobar cables de fibra óptica en ambas direcciones con un bucle.}

Análisis de trazas de OTDR

En la siguiente imagen, la traza disminuye gradualmente debido a la pérdida de inserción a medida que la luz viaja a lo largo de la fibra y se interrumpe por cambios agudos causados por conectores, empalmes, roturas, dobleces agudos y otros eventos. El final de la fibra puede identificarse con un gran pico tras el cual el trazado vuelve a caer por debajo del eje Y.

^{Traza típica del OTDR, que muestra la longitud, la disminución de la intensidad de la señal y los eventos.}

1. El conector OTDR, que tiene una gran reflectancia que hace imposible caracterizar la pérdida en el primer conector.
2. El primer conector del enlace bajo comprobación se caracteriza mediante el uso de una fibra de lanzamiento de aproximadamente 350 pies.
3. Dos conectores que están demasiado cerca entre sí para que el OTDR caracterice correctamente la pérdida en cada uno.
4. Un evento de pérdida sin reflectancia, probablemente un empalme defectuoso o un conector APC
5. Un conector UPC típico con reflectancia y pérdida
6. Un conector con reflectancia, donde la señal después del conector es más fuerte que antes. Esto se conoce como "gainer" y es indicativo de conectar tipos de fibras con diferentes propiedades de retrodispersión.
7. El extremo de la fibra, que tiene un fuerte reflejo que imposibilita determinar si allí hay un conector y su rendimiento.

La capacidad de reducir y ampliar una traza OTDR puede proporcionar más detalles sobre eventos específicos.

^{Es más fácil ver los resultados de trazas en un OTDR con funciones avanzadas de pantalla táctil como reducir y ampliar.}

Aunque todos los OTDR muestran una traza gráfica de los enlaces de fibra, interpretar estas trazas puede ser un reto si no es un experto en análisis de trazas. Los modelos avanzados como el OptiFiber Pro abordan esto incorporando análisis automatizados que traducen la traza a un mapa de eventos claro, localizando las ubicaciones de los conectores, empalmes y posibles problemas. El mapa de eventos es ideal para técnicos nuevos en el análisis de trazas; ofrece una vista simplificada para facilitar la resolución de problemas y puede ser una valiosa herramienta de formación. ¿No está seguro sobre un evento específico en la traza? Simplemente cambie entre la vista detallada y el mapa de eventos para verificar sus interpretaciones y perfeccionar sus habilidades de lectura de trazas.

^{Los OTDR avanzados reconocen los eventos y los presentan tanto en una traza (derecha) como de una manera fácil de interpretar (izquierda).}

Resolución de problemas con un OTDR

Incluso después de instalar, comprobar y poner en marcha una instalación de fibra, un enlace de fibra puede experimentar problemas que van desde demasiada pérdida de inserción, retransmisiones y errores de bits hasta no funcionar en absoluto. Los OTDR son la herramienta definitiva para resolver problemas de una instalación del cableado de fibra existente. Mientras que otras herramientas, como los localizadores visuales de fallos (VFL), localizadores de fallos y OLTS, se pueden usar para la resolución de problemas, solo un OTDR puede indicarle exactamente dónde se encuentran las roturas, los dobleces o las conexiones defectuosas a lo largo del enlace de fibra y caracterizar cada evento.

Al resolver problemas con un OTDR, debe tener en cuenta algunos matices:
 

• • Cuando un cable de fibra óptica ha excedido su radio de curvatura o está retorcido, es posible que deba comprobarlo a dos longitudes de onda para localizar este tipo de tensión: 850 y 1300 nm para multimodo, y 1310 y 1550 para monomodo. En la longitud de onda más alta, una fibra que se ve afectada mostrará una pérdida significativamente mayor. Normalmente la longitud de onda más alta mostraría una menor pérdida.


• • También puede haber casos en los que necesite ajustar manualmente la configuración del OTDR. Por ejemplo, un buen empalme puede presentar una pérdida de menos de 0,1 dB. Si necesita localizar un empalme de pérdida muy baja, es posible que no aparezca en el OTDR si el umbral de pérdida se establece más alto que la pérdida del empalme. La configuración automática de OptiFiber Pro de Fluke Networks para un umbral de pérdida es 0.15 dB, lo que significa que solo encontrará eventos en este nivel o por encima. Simplemente ajuste el Umbral de pérdida para localizar empalmes de pérdida extremadamente baja.

^{El galardonado OptiFiber Pro OTDR de Fluke Networks proporciona la solución definitiva para la cableado y resolución de problemas para garantizar el estado del cableado de red más importante.}

Siga aprendiendo

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• • Documento técnico: OLTS y OTDR: Una estrategia de comprobación completa
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