INTRODUCCIÓN

Con los avances tecnológicos de los últimos años, las comunicaciones ópticas han revolucionado nuestra forma de comunicarnos. Las fibras ópticas y los detectores ópticos son piezas fundamentales para que un sistema de comunicación óptica terrestre funcione adecuadamente a las necesidades actuales de voz, datos y video.Para que un sistema de comunicación, basado en fibras ópticas, sea eficiente, se requiere un buen mantenimiento y una instrumentación de medición confiable. Para ello es de vital importancia que esta instrumentación sea verificada y calibrada periódicamenteEl grupo de Detectores Ópticos del CENAM ofrece apoyo metrológico, entre otros, a la industria de telecomunicaciones ópticas mediante servicios de calibración y medición de una amplia gama de instrumentos con trazabilidad a patrones nacionales, reconocidos a nivel internacional, que cumplen con los requisitos de los sistemas de calidad ISO 9000 y con la Ley Federal de Metrología y Normalización.

METROLOGÍA PARA DETECTORES OPTICOS Y

TELECOMUNICACIONES POR FIBRA ÓPTICA

J. C. Bermúdez, J.C. Molina, E. Castellanos, W. A. Schmid

Centro Nacional de Metrología (CENAM). División de Óptica y Radiometría, México.Tel: ++ 52 (442) 211-0500, Fax: ++ 52 (442) 211-0553

Servicios de Calibración:

• Medidores de Potencia Óptica• Fotodetectores (respuesta espectral relativa y absoluta)• Reflectómetros Ópticos en el Dominio del Tiempo (OTDR)• Analizadores de Espectro Óptico• Atenuadores Ópticos• Fuentes Láser y LED

MEDIDORES DE POTENCIA ÓPTICA (MPO)

Uno de los parámetros más importantes en la tecnología de fibras ópticas es la medición de potencia óptica. Esto debido a que a partir de ella, se obtienen otros parámetros importantes como: atenuación, pérdidas de inserción o de retorno, etc. los cuales caracterizan el correcto funcionamiento de una red de telecomunicaciones por fibra óptica.La calibración de medidores de potencia óptica se realiza en base a una comparación entre el medidor patrón y el calibrando bajo los lineamientos de la norma internacional IEC 1315.

REFLECTÓMETRO ÓPTICO EN EL DOMINIO DEL TIEMPO

Otro de los instrumentos más utilizados en el campo de las fibras ópticas es el Reflectómetro Óptico en el Dominio del Tiempo (OTDR). Este instrumento se emplea principalmente para medir atenuación y longitud en redes de fibras ópticas, así como la localización de rupturas.Para realizar mediciones confiables con un OTDR es necesario garantizar una buena exactitud en las escalas de atenuación y longitud mediante la calibración del instrumento.

Patrón

Atenuador

Fuente láser

“Calibrando”

Patrón

Atenuador

Fuente láser

“Calibrando”

Radiómetro Criogénico

Patrón Nacional de Flujo radiante

Radiómetro Criogénico

Patrón Nacional de Flujo radiante

El Patrón Nacional de Flujo Radiante (patrón primario) es la base de la mayoría de las calibraciones fotométricas y radiométricas del CENAM

Escala de AtenuaciónLa calibración de la escala de atenuación de un OTDR se realiza mediante una fibra óptica patrón monomodo de 10 km de longitud, caracterizada en atenuación espectral y en coeficiente de atenuación.

Escala de LongitudLa calibración de la escala de longitud de un OTDR se realiza mediante una Línea de Retardo Recirculante. Ésta consta de una bobina de fibra óptica conectada en forma de lazo, que permite obtener una serie de reflejos de luz separados por una distancia de 6 km.,

Desarrollo de fibras patrónActualmente el Laboratorio de Fibras Ópticas lleva acabo un proyecto para desarrollar fibras ópticas patrón para la calibración de OTDRs en las escalas de longitud y atenuación, para su venta a la industria de las comunicaciones ópticas y laboratorios de calibración secundarios.

ANALIZADORES DE ESPECTRO ÓPTICO

La medición de longitud de onda en el ámbito de las

comunicaciones ópticas es de vital importancia, un

ejemplo de ello son los sistemas de canales

multiplexados en longitud de onda de alta densidad

(DWDM), los cuales requieren de un número cada vez

mayor de canales por ancho de banda y por consiguiente

una medición exacta de la longitud de onda.

Una forma confiable de medir la longitud de onda es a

través de un Analizador de Espectro Óptico (OSA) ; sin

embargo, con el uso, este instrumento puede presentar

corrimientos en la escala de longitud de onda.

Escala de Longitud de Onda

La calibración de la escala de longitud de onda se realiza mediante la comparación de las lecturas del instrumento con las líneas espectrales de lámparas de Ar, Kr, Ne, Hg y el láser de He-Ne, las cuales son constantes físicas naturales y sirven como puntos de referencia.

Calibración del Analizador de Espectro Óptico 600 nm a 1 600 nm

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.10

0.11

0.12

0.13

(nm)

-(n

m)

Alcance:600 nm a 1 550 nm

Incertidumbre: 0,03 nm (k=2)

OTROS SERVICIOS

Adicionalmente el Laboratorio de Fibras Ópticas y Detectores del CENAM ofrece apoyo mediante servicios de medición especiales, cursos, asesoría y proyectos.

Longitudes de onda:633 nm, 850 nm, 1 300 nm1470 nm a 1560 nm

Las mediciones en potencia óptica tienen trazabilidad al patrón Nacional de flujo radiante.

Incertidumbre: 1,2 % (k=2)

Servicios de medición:Medición de Pérdidas de Inserción y de RetornoCaracterización de Amplificadores Ópticos (EDFA)

Medición del coeficiente de atenuación y longitud en fibras ópticas

Caracterización de la polarización de la luz en fibras ópticas o en dispositivos ópticos para fibras ópticas

Medición de la no linealidad en detectoresAsesorías:Analizar y optimizar sus capacidades de mediciónEstablecer un laboratorio de calibración o pruebaEstablecer trazabilidad de sus mediciones a patrones reconocidos por auditores de ISO 9000

Soluciones adaptadas a sus problemas de medición y de acuerdo a normas internacionales sobre mediciones y calibraciones

Cursos:Introducción a la metrologíaEstimación de la incertidumbre de mediciónMetrología en fibras ópticas

para telecomunicaciones

Dr. Juan Carlos Bermudez G. (Ext. 3338)Ing. Juan Carlos Molina V. (Ext. 3322)Ing. Eduardo Castellanos Z. (Ext. 3340)Dr. Wolfgang Schmid (Ext. 3342)

e-mail: fibras_opticas@cenam.mx

DIVISIÓN DE ÓPTICA Y RADIOMETRÍA

Para mayor información contáctanos

Incertidumbre: 0,018 % (k=2)= 633 nm

Alcance 0 a 60 kmIncertidumbre 0,8 m a 4,0 mLongitud de onda 1 310 nm y 1 550 nm

Alcance 0 a 40 dBIncertidumbre 0,01 dB (k=2)Longitud de onda 1 310 nm y 1550 nm