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1 GR-326: REFORZAR EL VÍNCULO MÁS DÉBIL DE LAS REDES ÓPTICAS ULTRARRÁPIDAS EN LOS TIEMPOS MODERNOS

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Libro Blanco Abril 2013

GR-326:REFORZAR EL VÍNCULO MÁS DÉBIL DE LAS REDES ÓPTICAS ULTRARRÁPIDAS EN LOS TIEMPOS MODERNOS

AUTORES:

Sean Grenon Zach Forman Joe Wong Ky Ly Tom Mamiya Bernard Lee

Revisión 2

Componentes de Avanzada


AméricaEUA ESTE 1-888-32-SENKOEUA OESTE 1-858-623-3300TEXAS [email protected] [email protected]

AsiaHONG KONG +852-2121-0516SHANGHAI +86-21-5830-4513SHENZHEN [email protected]

EuropeREINO UNIDO +44 (0) 118 982 1600ITALIA +39 011 839 98 28POLONIA +48 71 776 [email protected]

Asia-PacíficoAUSTRALIA +61 (0) 3 [email protected]

Oriente Medio y Norte de ÁfricaDUBAI +971 4 [email protected]

JapónTOKIO +81 (0) 3 [email protected]

SENKO COMPONENTES DE AVANZADA,INC


Contenido 4

5

6

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11

12

13

13

Resumen Ejecutivo

Introducción a GR-326: ¿Cómo empezó todo?

¿Cómo se hace un montaje de cables de conexión?

-Preparación del cable de fibra, terminación

-Pulido

¿Por qué el Núcleo GR-326 es importante y

en qué consiste la prueba?

-Prueba de Vida Util

-Prueba de Vida Util a Largo Plazo

Defectos del Conector: Estudios de casos

Resumen

Referencias

Biografías

GR-326:REFORZAR EL VÍNCULO MÁS DÉBIL DE LAS REDES ÓPTICAS ULTRARRÁPIDAS EN LOS TIEMPOS MODERNOS


FIGURA 1: Aumento de la demanda mundial de conectores de fibra óptica

Resumen Ejecutivo

En 2012, los analistas del mercado de punta y de tecnología anun-

ciaron sus hallazgos, llegando a la conclusión, que en el año 2016,

el volumen de consumo de conectores y empalmadoras mecánicas

alrededor del mundo se incrementaría dos veces más, alcanzando el

número de 1.57 billones de unidades, en comparación con la cantidad

de 703 millones en 2011. La región americana encabeza el mercado

global con parte del 54%, en 2011. Se pronostica que el consumo

americano, se expandirá a una tasa anual de crecimiento promedio

del 10,8%, de acuerdo a los pronósticos. En la región de Asia Pacífico

(APAC) , se prevé que mostrará un rápido crecimiento, con una tasa

media anual del 25% (2011-2016). En EMEA (Europa, Oriente Medio y

África) el volumen de consumo de conectores de fibra óptica alcanzó el

19.5%, en parte relacionado al mercado, siguiendo detrás del segundo

lugar de la región APAC (Asia Pacífico), en 2011. Evidentemente, la ten-

dencia prevista se muestra en la Figura 1.

La demanda de conectores ópticos aumenta a nivel mundial , así

también como los suministros. Especialmente cuando uno visita las

exposiciones, uno encontrará numerosos proveedores que ofrecen

desde componentes básicos hasta productos de montaje de cables

terminados. Un hecho clave que los usuarios finales han descubierto

en los últimos años, es que “no todos los conectores son iguales”. La

calidad, la fiabilidad y el rendimiento de los componentes ópticos y

productos de montaje de cables, tales como los cables de conexión,

están asegurados debido a la selección de los mejores componentes

para su terminación y al uso de los mejores equipos y procedimientos

para el pulido. Estos componentes y procedimientos deben asegurar,

que los cables de conexión alcancen o excedan los requisitos de todas

las especificaciones de la industria pertinentes, tales como las normas

GR-326, reconocidas internacionalmente. En este trabajo se describe

la importancia de los criterios en las especificaciones aplicadas a la

industria, así como la importancia de los parámetros físicos y de ren-

dimiento se relacionan al montaje de cables de conexión.

Fibra GlobalConector OpticoMecánicoVolumen de la empalmadora

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

Americas 380 421 468 519 576 640

Apac 186 233 291 364 455 569

Emea 137 93 125 169 231 365

17%anual

CrecimientoMillones $

2011 2012 2013 2014 2015 2016

Fuente: Revista Ligthwave de Julio de 2012


Introducción a GR-326: ¿Cómo empezó todo?

Núcleo GR-326 (Requisitos genéricos para los conectores ópticos monomo-

do y montaje de conectores) Inicialmente fue creado por Bellcore y con-

tinúa evolucionando como uno de los estándares más populares en la

industria de las telecomunicaciones. La Compañia Operadora Regional

Bell (RBOC’S) tras su separación de AT&, estableció Bell Communications

Research, Inc. o Bellcore, a principios de 1980. Bellcore sirvió como filial

de investigación, de desarrollo y de formación en el establecimiento de

normas de uso para RBOC’S . Después de la venta de la empresa en 1996,

Bellcore pasó a llamarse oficialmente Telcordia Technologies en 1999. En

2012 Telcordia fue adquirida por Ericsson.

Núcleo GR-326 fue inscripto como parte de la serie de requisitos genera-

les de Telcordia, para cumplir con la legislación de Telecomunicaciones de

1996, estaba destinado a ser la especificación industrial para aplicaciones

de larga distancia de alta velocidad, tales como las telecomunicaciones y

televisión por cable. Han habido un total de cuatro ediciones del GR-326,

la primera edición, la número 2 de diciembre de 1996, la número 3 de

septiembre de 1999 y la corriente edición número 4 de febrero de 2010.

Los puntos de vista de Telcordia sobre cualquier edición en particular se

desarrollan a partir de las necesidades expuestas en el Foro Técnico de

Telcordia (TTF), el cual está compuesto por las empresas que participan en

el desarrollo de cada nuevo número.

A medida que evolucionan las redes y nuevos productos son ofrecidos,

las normas son comúnmente revisadas, para ver si es necesario hacer

cambios o si deben agregarse nuevos criterios. Un buen ejemplo de ello,

fue la inclusión de cuatro pruebas de longitud de onda (1310nm, 1490nm,

1550nm, 1625nm) en el GR-326 número 4, esta fue añadida a causa de la

fuerte utilización de conectores y montajes de cable en redes FTTH. Los

datos de campo son también una parte muy importante del proceso, para

determinar cuándo es necesario reeditar una norma . Como muchas de

las redes actuales han estado en servicio por muchos años, la revisión de

las tasas FIT (fallo en el tiempo) junto con el análisis posterior de las inves-

tigaciones, proveen de una invaluable información acerca de la fiabilidad

de los componentes a largo plazo. Cuando se desarrollan las normas, hay

muchos otros estándares de la industria a los cuales se recurre. Normas

de la IEC, TIA / EIA, ASTM, ISO, ITU, UL, así como otros requisitos generales

de Telcordia, hacen referencia a los procedimientos de prueba, criterios de

prueba, criterios de interconectividad, etc. Cuando estas normas se actuali-

zan, ellas deben ser revisadas para determinar si la reedición del GR-326 es

necesaria para que concuerden. El propósito del GR-326 es determinar la

capacidad de desempeño de un conector o de un montaje de conectores

en varias condiciones de funcionamiento y para determinar la fiabilidad a

largo plazo. El estándar se divide en 4 categorías principales (Tabla 1).

Tabla 1: Lista de las principales categorías de prueba

Requisitos GeneralesEstos requisitos generales cubren documentación, embalaje, características de diseño, de interconectividad, de marcas de productos y de seguridad

Pruebas de Vida UtilSecuencia de pruebas ambientales y mecánicas que simulan las condiciones posibles en que los conectores o montaje de conectores pueden sufrir, mientras están en servicio

Pruebas de Vida Util a Largo Plazo

Varias pruebas destinadas a determinar la fiabilidad a largo plazo de los montajes de conectores o del conector. Simulando una vida útil de 25 años de uso.

Programa para Garantizar la Fiabilidad

Varias pruebas destinadas a determinar la fiabilidad a largo plazo de los montajes de conectores o del conector. Simulando una vida útil de 25 años de uso


¿Cómo se hace un cable de conexión?¿Qué debería tenerse en cuenta a la hora de elegir un “buen producto”?

¿Cuáles son las características que uno debe buscar para definir la cali-

dad de cualquier conector o de un cable de conexión? Para apreciar la

importancia de un producto compatible con las normas, primero hay

que entender el proceso de como se hace realmente un montaje de

conectores de fibra óptica y los posibles problemas que podrían surgir

en cada una de las etapas.

Hay tres procesos principales en la terminación de un cable de conexión:

preparación, terminación y pulido (Figura 2) y un total de 15 pequeños

pasos en los cuales la negligencia en cualquiera de ellos, dará como

resultado un cable de conexión inferior. Cada proceso se compone de

pequeños pasos, y cada paso requiere un estricto control de calidad,

no sólo de los equipos utilizados, sino también en cómo se lleva a cabo

cada paso. Así que vamos a desglosar estos procesos hasta sus pasos

fundamentales y ver los posibles problemas de calidad. A modo de

ejemplo, el proceso descripto aquí corresponde a la terminación de un

conector cuya chaqueta del cable de 3 mm esta reforzada con Kevlar.

Figur

e 2: C

onne

ctor t

erm

inatio

n pro

cess

and t

heir p

oten

tial m

istak

es

Preparacióndel cable de fibra

Terminacióndel cable de fibra

Pulido de la superficiedel extremo conector

Desforrar la chaqueta externa del cable Inyectar epoxi e insertar la fibra Cortadora de fibra

Recortar a lo largo las fibras de Kevlar Crimpar Kevlar al poste trasero del conector Remover el exceso de epoxi manualmente o a máquina

Desforrar buffer de 900µm Crimpar la chaqueta exterior Pulir el extremo

Limpiar la fibra desnuda Curvar en el horno

Revisar daños en la fibra

Mezclar dos partes de epoxy

Desgasificar Epoxy

Revisar el ID de la férula

Procedimientos incorrectos del operador de línea (ej: recortar la longitud de kevlar)

Procedimientos incorrectos de operador de línea (por ej: estadio de curado)

Procedimientos incorrectos del operador de línea (por ej: remoción de epoxy)

Mal uso o mal mantenimiento de herramientas

Mal uso o mal mantenimiento de herramientas

Mal uso o mal mantenimiento de herramientas (por ej: cortadora)

Baja calidad o material inapropiado (por ej: epoxi)

Baja calidad o material inapropiado (por ej: epoxi)

Baja calidad o material inapropiado (pore j: lijas para pulir)

Pro

ced

imie

nto

sEr

rore

s Po

ten

cial

es

Preparación del cable de fibra

1 Desforrar la chaqueta externa - Al usar un desforrador

de chaqueta adecuado, la cahqueta externa es removida sin dañar la fibra

interior del buffer de 900µm. La hoja del desforrador debe estar afilada y el

diámetro interior debe ser el apropiado para ser utilizado sin dañar la fibra

interior del buffer de 900µm. A pesar de que la fibra está protegida por

buffer de 900um, si este buffer es pinchado o retorcido, entonces hay una

alta posibilidad de dañar la fibra que se encuentra en el interior.

2 Recortar a lo largo las fibras de Kevlar - Puede

no parecer grave que sobresalgan fibras de Kevlar, no solo porque se ve

muy feo, sino porque lo peor es que se impedirá la correcta colocación de

la bota de descarga de presión. El resultado es un soporte mecánico insu-

ficiente cuando un cable de conexión de cualquier longitud significativa,

queda colgando. Un soporte mecánico insuficiente en estas circunstancias,

resultará en que la fibra se tense y / o se rompa.

3 Desforrar el buffer de 900µm - En esta etapa, el daño

de la fibra no puede ser visto a simple vista o incluso puede parecer super-

ficial, pero este podrá causar una degradación en el rendimiento o en el

peor de los casos, la pérdida completa de la transmisión. Sin embargo, a tra-

vés de la Prueba de Humedad Prolongada, cualquier defecto ocasionado a

la fibra durante la desforración puede ser detectado. El desforrador utiliza-

do debe ser afilado y su diámetro interior (ID) lo suficientemente ajustado

para remover no sólo el buffer de 900µm, sino también el revestimiento de

acrilato de alrededor de la fibra. Sin embargo, la ID no debe estar tan ajus-

tada como para marcar o rayar la fibra. Se debe prestar especial atención

a la longitud de buffer a ser removida, especialmente en caso de una fibra

buffer ajustada. Al utilizar desforradores sin recalentar, no más de 10 mm

de buffer puede ser removido en cualquier momento. Intentar remover

más podrá ocasionar un exceso de curvatura, causando micro y macro cur-

vaturas que inducen a la tensión de la fibra. Este daño en esta etapa, tendrá

como resultado un bajo rendimiento, pero en el peor de los casos causará

más adelante la rotura de fibras durante el proceso de curado epoxi.

4 Limpieza de la fibra desnuda para garantizar que el

revestimiento de acrilato ha sido removido. Cuando este delgado

revestimiento no ha sido removido completamente, es imposible

insertar la fibra en la férula. Tratar de hacerlo, invariablemente resul-

tará en la rotura de fibras y en la pérdida de un conector.


5 Compruebe si hay daños en la fibra - Se debe realizar

la curvatura de la fibra en cuatro direcciones para comprobar si ocurrieron

daños o roturas en la misma durante el proceso de desforrar el buffer. Si la

fibra tiene marcas o esta rajada se romperá. Es importante comprobar si la

fibra ha sufrido algún daño en esta etapa, antes de la inserción en la férula,

para minimizar la rotura de la fibra durante el proceso de curado.

6 Mezcla de dos partes de epoxi - Dos partes de epoxi

como Epo-Tek 353ND se utilizan comúnmente para unir la fibra dentro

de la férula. Algunos fabricantes, con el objeto de reducir sus costos han

tomado medidas tales como usar pegamento o epoxi corriente adquirido

en ferreterías, en lugar de adquirir el auténtico epoxi compuesto, lo cual

tiene como resultado la falla prematura de los conectores (por lo general

en cuestión de meses). Por lo tanto siempre hay que evitar este tipo de

productos de baja calidad. Un epoxi mal mezclado resultará en una mala

adherencia o en una baja temperatura de transición vítrea y, como resul-

tado, la fibra se moverá de abajo hacia arriba, variando la altura de la fibra

en relación con la superficie férula. La parte sobresaliente excesiva de la

fibra dará lugar a daños en la misma.

7 Desgasificar para garantizar que epoxi esté libre de burbujas de aire - Una vez mezclado, el epoxi tendrá

pequeñas burbujas de aire atrapadas en su interior, la eliminación de

estas burbujas de aire es esencial. Las burbujas de aire en el interior del

epoxi se expandirán bajo las temperaturas a las cuales están expuestas

durante el curado, lo que dará como resultado que la fibra se tense, o en

el peor de los casos que la fibra se rompa. En cualquiera de los casos, el

rendimiento de IL sufrirá un deterioro.

8 Compruebe si la férula ID está libre de cualquier obstrucción - Un paso obvio, pero que a veces se olvida. Cualquier cosa

dentro de la férula que obstruya la inserción de una fibra se traducirá en

una pérdida de tiempo en la preparación, como se ha mencionado es los

pasos anteriores. Aunque no es un paso crítico, se pondrá de relieve un

problema con el vendedor de férulas o conectores y ayudará a mantener

la productividad.

Terminación

1 Inyectar epoxi y fibra Insertar - Si esto se lleva a cabo

manualmente o automáticamente, se debe tener cuidado de no inyectar

demasiado epoxi. La falta de control de la cantidad de epoxi inyectada

causará un derrame de más epoxi, lo cual puede resultar en un bloqueo

del curado en el horno de los receptáculos del conector, del pulido de los

accesorios, y por supuesto, trabar el mecanismo del conector. Todo esto

lleva mucho tiempo y dinero para rectificar. Siempre se debe tener cuida-

do para no pinchar la fibra o de intentar insertarla demasiado rápido. Al

hacerlo se puede provocar la rotura de la fibra.

2 Crimpar Kevlar al poste trasero del conector - el crimpado se debe realizar con una crimpadora calibrada en una

correcta fuerza de ajuste. La matriz de la crimpadora debe ser del ta-

maño y forma correcta, generalmente redonda o hexagonal, y además

debe estar en buenas condiciones. Si el tamaño de la matriz es dema-

siado grande o esta gastada y el par de ajuste demasiado bajo, el crim-

pado resultante no los sostendrá juntos, de manera suficientemente

segura al Kevlar y al poste trasero del conector, para así proporcionar

una descarga segura. Sin embargo, si la matriz es demasiado pequeña

o el par de ajuste de precisión demasiado alto, es posible que el poste

trasero del conector se rompa dañando la fibra en su interior. Además,

el Kevlar debe ser colocado de manera uniforme en el poste trasero

del conector. Si el Kevlar no se coloca alrededor del mismo de manera

uniforme, esto reducirá significativamente la fuerza de retención.

3 Crimpar la chaqueta exterior - Hay que verificar

que la matriz tenga el mismo tamaño y forma , como se menciona

al crimpar el kevlar, asi también como el par de ajuste de precisión

apropiado. Crimpar de más en este lugar, causará daño en la fibra.

4 Curado del conector en el horn - Se debe tener

cuidado al colocar el conector en el horno de curado. Pinchar la parte

sobresaliente de la fibra puede hacer que esta se rompa. Incluso si la

fibra se rompe sólo parcialmente, esta podrá potencialmente rajarse

más adelante. En esencia, esto hace que la terminación sea inservible

y que se requiera volverla a terminar con un nuevo conector, perdiendo

tiempo y dinero.

Pulido

1 Cortar la fibra - Al cortar, el punto de corte debe estar lo

más cerca posible al epoxi, y realizarlo con un corte limpio. Una Fuerza

excesiva y o cualquier impulso se debe evitar para impedir que la fibra se

raje. También la hoja de la cuchilla debe estar correctamente mantenida y

lo suficientemente afilada.

2 Retirar epoxi a mano o a máquina - Esto debe rea-

lizarse a baja velocidad con poca presión para evitar que la fibra se raje.

3 Pulir utilizando una máquina y un procedi-miento adecuado - Pulir no es sólo para que el extremo de la

férula quede lindo y limpio. El pulido es la parte final y crucial de la

terminación del montaje de cables de conexión. El pulido define los

parámetros geométricos del extremo de la férula, los cuales afectan

la conectividad y el rendimiento. Los parámetros críticos como el

apex offset, la parte sobresaliente de la fibra, el radio y la calidad del

extremo se crean y controlan a través de pulido.


Figura 3 Figura 4

¿Cuál es el costo-beneficio de utilizar conectores que cumplen con el Núcleo GR-326?

Muchos se han preguntado ¿cuál es el costo-beneficio de utilizar un

conector certificado según el Núcleo GR-326? Un conector que cumple

con el Núcleo GR-326 puede valer el doble en comparación con otro

producto similar que no lo cumple. Por lo tanto se debe considerar la

red en su totalidad y no sólo el costo de un componente en particular.

Además, uno tiene que alejarse de la idea de reducir el costo de la

Inversión en bienes de Capital Inicial (CAPEX) por la de reducir el Costo

Total de Propiedad en el cual se tiene en cuenta el costo potencial

de mantenimiento en un futuro próximo. De ahí que los autores

han confeccionado un modelo basado en las redes FTTH estándar y

analizado los costos proporcionados por el Consejo de Europa FTTH.

Basados en la típica red PON 1:32 con 10 conectores de la OLT a la ONT

y asumiendo que el costo de conexión por hogar es de $ 1000 dólares

/Casa encontramos que la diferencia entre el costo de Conexión por

Hogar y el costo total de hogares conectados es menor al 1% cuando

se utiliza un conector con Núcleo GR-326 certificado frente a uno que

no lo es. El 1% de los $ 1.000 dólares es igual a $ 10 dólares por hogar

conectado. Sin embargo, desde el punto de vista de CAPEX el uso de

los conectores que no cumplen el GR-326 sigue siendo un ahorro

aunque no sea más de 10 dólares por hogar (aproximadamente el

precio de una pizza grande).

No obstante, los conectores que cumplen el Núcleo GR-326 ofrecen

una garantía de fiabilidad inigualable en relación a los otros que no

lo cumplen. El costo promedio de sustituir un conector defectuoso es

de aproximadamente $ 50 dólares por conector. Si un operador de red

tiene en cuenta que dentro de los 20 años de vida útil de la red FTTH

el 2% o sea 1 de cada 50 conectores fallarán, el uso de conectores

según el Núcleo GR-326 será más rentable que el de otro producto no

compatible. Este ahorro no incluye las pérdidas en términos de:

• Ingresosdebidosaltiempodeinactividad(porej.VídeobajoDe-manda, llamadas, etc)

• Penalidaddebidoalainterrupcióndelservicio(PenalidaddeAcuerdo al Nivel de Servicio)

• Confianzadelcliente

En la Figura 3 se ha comparado el Costo Total de Propiedad a 20 años

entre el uso de conectores según el Núcleo GR-326 frente a los que

no lo son. El análisis muestra claramente que aunque el CAPEX inicial

es menor en el caso de los sin Núcleo GR326, en el lapso de 20 años

el costo medio (reparación de conectores defectuosos y la pérdida

de ingresos) será 2 veces más que el costo por usar un conector

certificado según el Núcleo GR-326. El abono del 1% adicional por

hogar debido al uso de un conector certificado según el Núcleo GR-

326 es definitivamente una garantía que vale la pena para cualquier

operador de red con experiencia.

2

1,8

1,6

1,4

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

Civiles+Mano de obra

Costo de material activo

Costo de material pasivo (excluyendo el conector)

Costo del conector (GR certificado)

Costo del conector (no-GR certificado)

Costo del conector

Costo de reparación

Pérdida potencial de ingresos

Análisis de Costo de los conectores según el Núcleo GR-326 versus sin el Núcleo GR-326

Comparación del Costo Total de Propiedad entre los conectores según el Núcleo GR-326 versus sin el Núcleo GR-326

17%

5%

15% 16%

2% 1%

78%

GR Certificado

sin GR Certificado


TABLA 2 – Pruebas Ambientales

Envejecimiento Térmico

La Prueba de Envejecimiento térmico se considera la menos extrema

de las pruebas ambientales en términos de resistencia aplicada, y está

destinado a simular y acelerar los procesos que pueden ocurrir durante

el transporte y el almacenamiento del producto. Los conectores están

sometidos a una temperatura de 85 grados centígrados sin control de la

humedad durante de 7 días, con mediciones realizadas antes y después

de la prueba.

Ciclo Térmico Durante el ciclo térmico, la temperatura fluctúa en un amplio rango, so-

metiendo al producto a calor y frío extremos. El ciclo térmico implica

cambios en la temperatura ambiente del conector de alrededor de 115

grados centígrados, en el transcurso de tres horas. Fuertes tensiones y

presiones se aplicarán a cada uno de los materiales que forman parte

del producto. Esta prueba podrá exponer cualquier punto débil de la

terminación. Si el diseño y los procedimientos no son óptimos, esto

puede llevar a ocasionar rajaduras o roturas en la fibra.

Envejecimiento por Humedad

El envejecimiento por Humedad está diseñado para humedecer el co-

nector en su interior y así determinar el efecto que tiene la humedad

en las muestras. Esta prueba se lleva a cabo a una temperatura elevada

de 75 grados centígrados durante 7 días, mientras que los conectores

están expuestos al 95% de HR (humedad relativa).

Ciclo de Humedad / Condensación

El Ciclo de Humedad / Condensación se realiza con el fin de determinar

el efecto que tiene el agua en el conector cuando se transforma rápida-

mente en humedad. Esto puede ocasionar que las moléculas de agua se

congelen o se evaporen dentro de los montajes de conectores, con el fin

de exponer si existen “brechas” entre el contacto físico de los conectores

con un adaptador. Este fenómeno puede haber sido previamente enmas-

carado por el agua que actúa como intermediario óptico. El propósito es

lograr una alta condensación, y así simular las peores condiciones a las

cuales son expuestos en aplicaciones en el exterior de la planta.

Etapa de Secado El producto se expone a una etapa de secado de 75 grados Celsius du-

rante 24 horas, antes de que se lleve a cabo el Ciclo Térmico Posterior a

la Condensación. El objetivo es eliminar la humedad que pueda haber

quedado de la prueba del Ciclo Humedad/ Condensación realizada

previamente.

Ciclo Térmico Posterior a la Condensación

Esta prueba es idéntica a la del Ciclo Térmico que se realizó previamen-

te. Los cambios que puedan haber ocurrido en el conector durante el

Ciclo de Humedad / Condensación a menudo aparecen una vez que se

elimina la condensación (ese es el propósito de la etapa de “Secado “), y

estos cambios pueden afectar potencialmente la pérdida y / o reflexión

del conector.

¿Por qué el NÚCLEO GR-326 es importante y de que se trata la prueba?

Es seguro decir que todos los fabricantes

están obligados a cumplir la gran cantidad

de especificaciones, que sin duda tienen

los datos de prueba IL, para demostrar el

cumplimiento de los más altos estándares

internacionales. En la mayoría de los casos,

cuando se solicita una muestra, se provee

una “muestra dorada”, que sin duda pasará

todas las pruebas con éxito. Por lo tanto,

siempre se debe solicitar un certificado de

cumplimiento del Núcleo GR-326, el cual

se entrega a los fabricantes que hayan

superado la prueba GR-326 en alguno de

los laboratorios acreditados en el mundo.

La prueba Núcleo GR-326 es una de las

más completas y metodológicas, la cual

no sólo pondrá a prueba el material y la

precisión en la fabricación del producto,

sino también, la calidad de la mano de

obra. Una prueba completa toma un mí-

nimo de 2000 horas con múltiples prue-

bas que se ejecutan en paralelo. Como se

mencionó anteriormente, la prueba del

Núcleo GR-326 se divide en dos pruebas

principales (es decir, la Prueba de Vida Util

y la Prueba de Vida Util a Largo Plazo).

Prueba de Vida Util

La prueba de vida de útil consiste en simular

las tensiones que puede experimentar un

conector durante su vida útil. La prueba se

divide en dos secciones, llamadas Pruebas

Ambientales y Pruebas Mecánicas. Las Prue-

bas Ambientales NO SOLO son efectuadas

para garantizar que los montajes de cables de

conexión sean capaces de soportar una expo-

sición prolongada a los 85°C o fluctuaciones

de temperatura de hasta 125° C, sino también

para acelerar los efectos del envejecimiento

en los mismos. Los detalles de cada una de las

pruebas se explican en la Tabla 2.


TABLA 3 – Pruebas Mecánicas

Prueba de VibraciónEn una prueba de vibración, los productos que están siendo probados se

colocan sobre un “agitador.” Al presionar los conectores de esta manera, la

prueba revelará si las altas frecuencias de vibración inducen a un cambio

en el rendimiento de los conectores que se están probando. Esto se realiza a

una longitud de 60 ciclos. La máxima amplitud de pico a pico es de 1.52 mm.

Prueba de Flexibilidad

El propósito de la realización de esta prueba es la de simular las pre-

siones en el cable terminado y el conector acoplado, las cuales pueden

acontecer durante la vida útil del conector. La bota, en particular, es

importante en esta prueba, ya que sirve como uno de los principales

puntos de descarga de la presión. Por lo tanto, si los materiales en la

bota son inadecuados, la bota puede ser que no funcione como es

debido.

Prueba de Torsión La prueba de torsión consiste en ejercer presión de rotación sobre la

fibra, la cual pone a prueba la fuerza con la cual el conector se acopla.

Además, la eficacia del crimpador también será comprobada. Esta, al

igual que la prueba de flexibilidad, ayudará a identificar las deficiencias

en el proceso de terminación.

Prueba de Seguridad

La Prueba de Seguridad se hace para garantizar la fuerza del mecanis-

mo de sujeción del conector, así como el crimpado, durante el proceso

de terminación. Si el montaje del cable de conexión recibiera de re-

pente un tirón después de la instalación, esta prueba asegura de que

el montaje del cable de conexión no se rompa ni tire del adaptador.

TWAL (Transmisión Con Carga

Aplicada)

La Prueba TWAL presionará las muestras mediante la aplicación de

diferentes pesos en múltiples ángulos. La serie de pesos utilizados,

depende del tipo medio de cableado, así como el factor de la forma.

Pequeños conectores con factor de formato pequeños, están sujetos a

la más amplia gama de medidas.

* Nota: las mediciones se hacen en vivo mientras que las muestras

están bajo presión; esto se realiza para comprobar si existe alguna

degradación en la transmisión, en la que pudiera incurrir mientras el

producto es presionado en el campo de trabajo.

Prueba de ImpactoLa Prueba de impacto se realiza para verificar que los conectores no

sean dañados, cuando estos se dejen caer. Un bloque de hormigón

se coloca en un punto de fijación, de aproximadamente 1,5 m en un

plano horizontal desde donde el conector será arrojado. El conector

impacta en el bloque de hormigón, este proceso se repite 8 veces.

Prueba de Durabilidad

La Prueba de Durabilidad está diseñada para simular el uso repetido

de un conector. Esta prueba consiste en insertar repetidamente (200

veces) el conector a un adaptador; esta tarea se realiza a diferentes altu-

ras (3 pies, 4,5 pies y 6 pies) con el fin de simular lo que un usuario podría

encontrar cuando se halle delante de un rack de telecomunicaciones

en el campo de trabajo. La prueba puede revelar algunos problemas

potenciales en el diseño y / o materiales fallados en el conector, tal

como parte del mecanismo de cierre que puede ser excesivamente

presionado o fallado por el uso frecuente.

Figura 4: Causas de Materiales de Bajo Estándar A) decoloración de los componentesB) defecto estructural

Se llevan a cabo varias pruebas mecánicas

(Figura 4) necesarias, una vez que el enveje-

cimiento se completó. Estas incluyen: Prue-

ba de Flexibilidad, Prueba de Torsión, Prueba

de Seguridad, Prueba de Impacto, Prueba de

Vibración, de Durabilidad y de Transmisión

con carga aplicada. Una vez más, los detalles

de cada una de las pruebas se explican en

la Tabla 3.

B

A

Diferentes colores


Prueba de Vida Util a Largo Plazo

Los criterios para la prueba de vida útil a largo plazo del conector

y del montaje de cables de conexión son exclusivos del NUCLEO

GR-326. La prueba incluye exponer a los mismos a una variedad

de entornos, con Pruebas Ambientales y Pruebas de Exposición

adicionales. Las Pruebas Ambientales adicionales incluyen versio-

nes extendidas de Vida Térmica, de Humedad, y del Ciclo Térmico.

Estas pruebas, las cuales se ejecutan al menos 2.000 horas cada (83

días), son estudios más extensos de la vida útil del conector a tra-

vés de una amplia gama de entornos de servicio. La prueba no es

secuencial, por lo tanto los efectos no son acumulativos. Las Prue-

bas de Exposición incluyen Polvo, Niebla Salina, Contaminantes del

Aire, Inmersión en Agua Subterránea, y de Inmersión / Corrosión.

Durante las Pruebas Ambientales a largo plazo, muchos de los

componentes comprimidos, usados en revestir la chaqueta y bu-

ffering , se encogerán después de ser expuestos a temperaturas

elevadas, las cuales pueden causar micro curvaturas en las fibras

de vidrio e inducir una pérdida excesiva.

El Polvo puede afectar seriamente el rendimien-

to óptico. Las partículas que contaminan el extremo,

pueden bloquear las señales ópticas e inducir a una

pérdida. Sin importar o no, existe una gran proba-

bilidad de que las partículas de polvo encuentren una ruta directa

al extremo de la férula. Si es posible, con el tiempo, las partículas de

polvo encontrarán su camino hacia la conexión óptica. Aunque las

partículas de polvo no son difíciles de retirar, ya que el proceso de

limpieza consiste en desconectar el conector, al hacerlo no solo se

detiene la transmisión, sino que también se corre el riesgo adicional

de exponer el extremo a la contaminación. Esta prueba se basa en la

exposición a partículas de polvo de tamaño específico con el fin de

determinar, si existe el riesgo de que alguna partícula encuentre el

camino hacia el extremo de la férula.

Niebla Salina (en adelante, spray salino) se

lleva a cabo para garantizar el rendimiento del

montaje de cables de conexión en recintos al aire

libre cerca del océano. Esta prueba consiste en ex-

poner al conector a una alta concentración de (Cloruro de Sodio)

de ClNa durante un período prolongado. Después de la prueba, se

realiza una prueba óptica, seguida de una inspección ocular para

verificar que no haya evidencia de corrosión en los materiales.

La prueba de Contaminantes en el Aire

está diseñada para garantizar el rendimiento y la

estabilidad del material de los conectores, en aplica-

ciones al aire libre, con altas concentraciones de con-

taminación. La prueba expone repetidamente a los conectores, acoplados

o no, a distintos gases y luego se los inspecciona no sólo ópticamente, sino

también llevando a cabo, el mismo examen ocular que en la prueba de nie-

bla salina. Un surtido de gases volátiles se utiliza en una pequeña cámara

durante 20 días para simular la exposición prolongada a estos elementos.

Los materiales también se verifican en la Prueba de Inmersión / Corrosión. Esta prueba no tiene

requisitos ópticos, sino que en su lugar se trata de una

inmersión prolongada en agua no contaminada. Esta

prueba, al igual que la del Polvo, la Niebla Salina, y los Contaminantes en

el Aire, afecta a ambos conectores acoplados o no. Los conectores acopla-

dos se revisan para comprobar si existe deformación de la férula, midien-

do el Radio de Curvatura antes y después de la prueba, comparando los

valores. Si la férula no es geométricamente estable durante esta prueba,

podría ser indicativo de un defecto en el circonio, material que se utiliza

en la férula. Los conectores sin acoplar se revisan para verificar si existe

Disolución de la Fibra, lo cual consiste en ver si el núcleo de la fibra no se

ha encajado demasiado profundo en el revestimiento de la fibra.

La prueba final de exposición es la de Inmersión en Agua Subterránea. Esta prueba verifica la

capacidad del producto para resistir aplicaciones subte-

rráneas. La Prueba de Inmersión / Corrosión se usa estric-

tamente para verificar los materiales involucrados y se utiliza en ella agua

desionizada o destilada. Los conectores desplegados en entornos subte-

rráneos son mucho más propensos a estar expuestos a medios contami-

nados si sus paneles fallan. Durante esta prueba, se expone al conector a

una gran variedad de productos químicos, que se encuentran en aguas

residuales y de fertilización agrícola, entre otras aplicaciones, así como

de medios biológicos. Estos productos químicos incluyen el amoníaco,

detergente, cloro, y el combustible. La presencia de estos productos quí-

micos puede tener un efecto perjudicial sobre los materiales que forman

parte del conector y del adaptador, reduciendo su rendimiento óptico.

En resumen, las Principales Características del Producto que buscamos

a la hora de determinar la fiabilidad a corto y largo plazo son:

Materiales: Plásticos (nivel de combustión de V1 o más, de acuerdo

con UL94, calificación Hongos 0 según la norma ASTM G21-96),

Metales, Superficies Metálicas Enchapadas (Corrosión, Niebla Sali-

na), Grado Circonio (Envejecimiento por Humedad Prolongada).

Proceso de terminación: Limpieza, Tipo de epoxi, Preparación

y Aplicación Correcta de Epoxi, Tiempo de Curado, Tempera-

tura de Curado, Tamaño y Presión Correcta de la Crimpadora,

Longitud de Desforración de los Componentes del Cable, Co-

locación de Kevlar, Pulido.

Interconectividad: Dimensiones críticas conforme al cumpli-

miento de las normas TIA / EIA FOCIS.

1

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Defectos en el Conector: Estudio de Casos

La adopción de la norma NUCLEO GR-326 es una garantía, no sólo del

rendimiento, sino también de la fiabilidad del producto. Sin embargo,

hay fabricantes en todo el mundo, quienes aún no cumplen con el

GR-326 y venden sus productos en el mercado simulando una calidad

similar a los que se han tomado el esfuerzo de cumplir estas normas.

Esta sección del informe técnico quisiera compartir algunos de los es-

tudios de casos, en que los productos que no cumplen con las normas,

han fallado y han afectado la red de servicios de proveedores.

Defecto en la Dimensión

El incumplimiento en las dimensiones del conector puede resultar

en cuestiones graves de conexión y desconexión, tan serias, que

no pueden encajar en equipos de prueba estándar de la industria.

Figura 3c) muestra a un conector SC APC que no puede encajar den-

tro de un Interferómetro de Datos-Pixel, debido a un alojamiento in-

terior más ancho que el especificado por los estándares internacio-

nales. Figura 3b) muestra el encaje de la férula dentro del adaptador

que no puede ser retirado debido a que la dimensión del adaptador

era demasiado pequeña. Con el tiempo, la férula se desprendió del

cuerpo del conector.

Material Defectuoso

El uso de materiales de mala calidad puede ocasionar decolora-

ción, deformación o mal funcionamiento mecánico de los mismos

cuando se los expone a pruebas ambientales. Decoloración como se

muestra en la Figura 4a (no es de gran preocupación, pero producen

distorsión y fallas mecánicas, tal como se observa en la Figura 4b). La

figura 5 muestra el peor de los casos de adaptadores SC fusiona-

dos durante la prueba de calor húmedo. Tenga en cuenta, que en la

misma fotografía, los conectores que cumplen con el GR-326 están

conectados al adaptador no se ven afectados por la prueba y con-

servan su integridad.

Defectos en la Mano de Obra

Debido a la colocación inadecuada del anillo de crimpar durante el

crimpado, la parte superior del conector FC en la figura 6 exhibe un

cable de retención muy estirado, por debajo de los requisitos especifi-

cados en GR-326. El daño más serio se muestra en la Figura 7 (a) y 7 (b),

donde hay un hueco entre la férula y la pestaña durante el proceso de

terminación. Si el hueco es demasiado grande, ese lugar se convierte

en una bolsa de aire que, durante la expansión a altas temperaturas,

ejerce presión sobre la fibra haciendo que esta se rompa (Figura 7 (c)).

Una muestra de un buen conector se puede ver en la Figura 7 (d).

B

B

DC

A

A

Figura 3: El No cumplimiento de las normas de dimensión estánda A) Desajuste de la conexión o incluso B) Los daños durante las operaciones

Anillo de crimpar demasiado bajo

El búfer no se ha insertado completa-mente en la parte posterior de la férula

Burbuja de aire debido a un mal proceso de producción

Conector aceptable que pasó la prueba

Insuficiente epoxi utilizado en el proceso

Posición a la derecha del anillo de crimpar

Figura 5: El material Sub-estándar no puede soportar la prueba del medio ambiente

Figura 7: Calidad de las terminaciones de las muestras del conector

Figura 6: Colocación inadecuada del anillo de crimpar durante el crimpado

Férula RotaMala Dimensión

NO Cumple con GR-326

Cumple con GR-326


Resumen

La fiabilidad del montaje de cables de conexión está garantizada

no sólo por la calidad en el uso de componentes, en los procesos

de fabricación y en los equipos, sino también por adherir satisfac-

toriamente a un Programa de Garantía de calidad. Mientras que los

montajes de cables de conexión en sí, típicamente son probados en

un 100% por pérdida de inserción y pérdida de retorno, hay muchos

otros factores que deben ser controlados para asegurar la calidad

del montaje de cables de conexión. Uno de los factores más impor-

tantes es el epoxi. El Epóxi suele tener un tiempo de caducidad y de

operatividad limitada, o “vida útil”. La mayor parte del epoxi utilizado

en la terminación de la fibra óptica son epoxis de dos componentes,

mientras se curan a temperaturas elevadas, previo entrecruzamien-

to, comenzará a ser mezclada. Una vez que esto ha comenzado, la

viscosidad de epoxi puede comenzar a cambiar, lo que hace más

difícil su aplicación con el tiempo. Al mezclar dos partes de epoxi

se introduce aire o “burbujas” que quedan atrapadas, siendo inyecta-

das en el conector. Este aire atrapado produce inconsistencias en el

epoxi curado, dando lugar a un alto riesgo de falla mecánica. El aire

atrapado, o número de burbujas, se deben minimizar.

A muchas de las herramientas utilizadas en la producción del montaje

de los cables de conexión, también se les hace un mantenimiento pe-

riódico y tienen una vida útil limitada. Esto les ocurre a todas, desforra-

doras, cortadoras y crimpadoras. La mayoría de las herramientas para

desforrar, ya sean manuales o máquinas automáticas, pueden ser da-

ñadas por los componentes del cable, sobre todo en la resistencia de

los elementos en fibra de aramida . Cuando una herramienta de corte

se desgasta, es casi imposible de detectar durante la fabricación, no

pudiendo comprobar si el corte ha sido bien hecho o no. Sin embargo,

el resultado podría ser una fibra no uniforme que se rompa durante el

cortado, lo que resultará tanto en la rotura como en la rajadura de la

fibra por debajo del extremo de la férula.

En conclusión, la integridad de los materiales que ingresan y de los

procesos de fabricación, una vez especificados, deben respetar to-

dos los lineamientos y procedimientos adecuados. La importancia

de estos materiales no sólo influye en la fiabilidad del producto, sino

también en el rendimiento del mismo. GR-326 CORE es garantía de

rendimiento y fiabilidad.

GR 326COMPLIANT


Referencias

1. TIA/EIA-578-B.3, “Telecomunicaciones para Cableado Estándar de Edificios Comerciales”, Asociación de Telecomunicaciones de la Industria, Abril de 2000

2. Telcordia NUCLEO GR-326, “Requisitos genéricos para Conectores Opticos Monomodo y Montajes de Cables de Conexión”, edición 4, Telcordia Tecnologías, Febrero de 2010

3. “Calidad, Confiabilidad y Rendimiento del Cable de Conexión” - El Impacto de las Especificaciones en la Industria y los Parámetros Físicos en el Rendimiento de los Cables de Conexión”, Libro Blanco de Panduit Corporation, Diciembre de 2003

Biografias

Zack Forman se unió a Resolute Tecnologías en junio de 2012. Desde entonces, ha estado llevando a cabo pruebas ambientales y mecánicas según GR-326, y ha colaborado en varios proyectos . Actualmente, se desempeña como técnico de laboratorio de fibra óptica bajo las órdenes de Sean Grenon.

Ky es actualmente el Ingeniero Ejecutivo Principal dependiente de SENKO en la filial de Shenzhen, donde se unió desde 2007. Antes de unirse a SENKO, Ky pasó 3 años trabajando como ingeniero en Hamamatsu Photonics KK, como parte del equipo de investigación de Sistemas de Visión Inteligentes. Entonces, él era responsable de los ensayos/experimentos / y del control de cámara en el desarrollo de software. Antes de Hamamatsu Photonics, Ky trabajó como ingeniero de Panasonic para 7 ½ en su división europea de telefonía móvil, con sede en el Reino Unido. Responsable de la programación de máquinas de inspección láser SMT automatizadas y de retroalimentación de datos de calidad.

Sean Grenon se unió a Resolute Tecnologías en noviembre de 2008 como Gerente de Laboratorio Regional. Resolute Tecnologias es una instalación independiente de pruebas, enfocada en componentes ópticos pasivos y especializada en las pruebas GR-326 de conectores de fibra óptica y montaje de cables. Sean ha participado en el Foro Técnico de Telcordia (TTF) por diversas normas y es miembro del programa Verizon FOC. Antes de unirse a Resolute, Sean fue Gerente del Programa FOC Verizon y del Laboratorio para Curtis Strauss 2007-2008. Antes de unirse a Curtis Straus, 2000-2007 Sean ocupó diversos cargos en la Red de Fibra Optica Solutions. Sean trabajó en Ingeniería Industrial, Investigación y Desarrollo antes de iniciar los programas de verificación de fiabilidad del diseño FTTH para FON S.

Tomoyuki (Tom) Mamiya se unió a SENKO de Japón en julio de 1999, y luego se unió a SENKO Componentes de avanzada en los Estados Unidos desde Japón, para gestionar todas las actividades de ingeniería globales, como Gerente de Inge-niería, en febrero de 2000. Tom trabajó en varios puestos de ingeniería y desarrollo de productos, antes de ser promovido a Vicepresidente Global de Ingeniería en 2006. Tom volvió a SENKO Japón en 2010 para ser responsable de todas las actividades de ingeniería en Japón. Antes de unirse a SENKO, Tom había trabajado para la empresa de fabricación de componentes y de equipos en Japón por más de 5 años como ingeniero de Investigación y Desarrollo. Tom registró más de 10 patentes en el campo de los componentes de fibra óptica en todo el mundo, en los EE.UU., Europa, Japón y Taiwán.

Dr. Bernard Lee se unió a SENKO Componentes de Avanzada (Australia) Pty Ltd en 2011 como Director de Investigación y Desarrollo. Antes de unirse a SENKO, Bernard estuvo trabajando en Telekom Malaysia (TM) de R&D desde 2003 hasta 2009. En 2010, Bernard fue transferido a la oficina central de Telekom Malaysia (TM) como Director General Adjunto para el Grupo de Negocios Estratégicos, donde supervisa la dirección del negocio de la compañía concerniente a la banda ancha y sus aplicaciones fijas como inalámbricas. Bernard ha publicado varios artículos técnicos, incluyendo revistas internacionales, realizó ponencias en congresos y también documentos técnicos sobre los sistemas de comunicaciones de alta velocidad y redes, especialmente en materia de comunicaciones basadas en IP y dispositivos semiconductores de comunicaciones de alta velocidad. En la actualidad, Bernard ocupa el cargo de Vicepresidente del Consejo de FTTH de Asia-Pacífico.


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