principios de otdr

96
Introducción al Reflectómetro Óptico en el Dominio del Tiempo

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OTDR

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Page 1: Principios de OTDR

Introducción al Reflectómetro Óptico en el Dominio del Tiempo

Page 2: Principios de OTDR

Fibra óptica vs. Cobre - Ventajas de la fibra óptica

Insensibilidad al ruido

Las interferencias electromagnéticas o radioeléctricas no tienen ninguna influencia sobre la transmisión

Atenuación de pérdida inferior

Pérdida monomodal baja de 0,2 dB/km ( 4,5 %)

Pérdida multimodal de aproximadamente 1 dB/km ( 30 %)

Ancho de banda elevado

Tasa de transmisión que alcanza hasta 400 Gb/s

Page 3: Principios de OTDR

Fibra óptica vs. Cobre - Ventajas de la fibra óptica

Formato pequeño

Una fibra tiene la misma dimensión que un cabello humano (125 mm).

Un cable que contiene 12 pares de fibra óptica, de 1,4 cm de diámetro, equivale a un cable que contiene 900 pares de hilos de cobre de un diámetro de 8 cm.

Bajo peso

Cable de cobre 900 pares 8000 kg/km

Cable de fibra óptica 12 pares 88 kg/km

Page 4: Principios de OTDR

Fibra óptica vs. Cobre - Ventajas de la fibra óptica

Seguridad de transmisión

Ninguna radiación de la energía ninguna detección, difícil de encontrar

La intrusión en el enlace crea una pérdida los intrusos serán detectados

Sin cortocircuitos/sin riesgo de fuego

No hay energía eléctrica en la fibra, por lo tanto no hay ningún riesgo de cortocircuito, no hay chispas ni calor; ideal para los entornos peligrosos

Temperatura ambiente

La fibra puede funcionar dentro de un amplio rango de temperaturas (-40oC/100oC)

Page 5: Principios de OTDR

Fibra óptica

850 nm 3,53 1014 Hz

1650 nm 1,82 1014 Hz

Unidades

Micrómetro (mm) - 10-6 m

Nanómetro (nm) - 10-9 m

Mega - 106

Giga - 109

Tera - 1012

Peta - 1015

Pico - 10-12

Espectro electromagnético

Frecuencia de aumento

Ultravioleta / 400 nm

Violeta / 455 nm

Azul / 490 nm

Verde / 550 nm

Amarillo / 560 nm

Naranja / 620 nm

Rojo / 750 nm

Infrarrojo / 800 nm

850 nm

Espectro

visible

Longitud de onda corta,

multimodal

Longitud de onda larga,

multimodal, monomodal

Longitud de onda larga,

monomodal

Longitud de onda más larga

Aplicaciones

de fibra

óptica

Page 6: Principios de OTDR

Propiedades de la luz

La luz consiste en:

un campo eléctrico - E

y un campo magnético - H

que viajan en función del tiempo (t) a lo largo del eje de propagación (Z)

campo eléctrico

campo magnético

Y

X

Z

Y

X 90o

Page 7: Principios de OTDR

Índice de refracción

El índice de refracción (n) de un material es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío (cvac) y la velocidad de la luz en el material (cmat):

n = cvac / cmat

Siempre es superior a 1.

Es el parámetro más importante para todo objeto transparente

La velocidad de la luz en un material:

cmat = cvac / n

Page 8: Principios de OTDR

Fresnel y Snell

Fresnel : reflejada

qi = qR

Snell : refractada

ni sen(qi) = nr sen(qr)

i: vinculada a los parámetros incidentes

r: vinculada a los parámetros refractados

R: vinculada a los parámetros reflejados

luz

incidente

Normal luz

reflejada

q i q R

q r

luz

refractada

ni

nr

Page 9: Principios de OTDR

Fibra óptica

La fibra está compuesta por material dieléctrico, con un núcleo y un revestimiento, permitiendo la propagación de la luz por una reflexión interna total.

Recubrimiento

Revestimiento

Núcleo

8

à

62,5 mm

125 mm 0,25

à

0,5 mm

nI > nR IR nR

IR nI

Page 10: Principios de OTDR

Fibra óptica

No requiere gran diferencia entre ni y nr.

Cuando Dn 1 %

nr/ni=0,99 qc = arcsen(0,99) qc = 81,9o

Recubrimiento

Revestimiento

Núcleo

8

a

62,5 mm

125 mm 0,25

a

0,5 mm

nI > nR IR nR IR nI

Page 11: Principios de OTDR

Atenuación

Decibel – dB

- Unidad logarítmica estándar utilizada para expresar la relación

de dos cantidades

- Se utiliza para expresar la GANANCIA o la PÉRDIDA;

generalmente para comparar la potencia de entrada y la potencia

de salida

- En relación con la fibra óptica, nos referimos principalmente a la

pérdida y a la potencia óptica

dBm - Decibel referenciado a un milliwatt (mW)

(por ejemplo, la relación utiliza una constante de 1 mW como

potencia de salida)

Page 12: Principios de OTDR

Absorción intrínseca

Revestimiento Núcleo

Fuente

Rayo luminoso

Impureza

Impurezas en la fibra

Cada vez que un rayo luminoso entra en contacto con una

impureza, una parte de su energía es absorbida por esta

impureza.

Page 13: Principios de OTDR

Impurezas en la fibra

Cada vez que un rayo luminoso entra en contacto con una

impureza, una parte de su energía es difundida por esta

impureza.

Difusión

Fuente Impureza

Rayo luminoso

Retrodifusión de Rayleigh

impurezas intrínsecas de la fibra

Page 14: Principios de OTDR

Curvaturas microscópicas o malformaciones en la fibra que

provocan una pérdida de luz transfiriendo la energía luminosa

del núcleo de guía al revestimiento.

Microcurvaturas

Page 15: Principios de OTDR

Curvaturas de la fibra que provocan una pérdida de luz.

Macrocurvaturas

Page 16: Principios de OTDR

Rayo

luminoso

Reflectance

Empalme

Cada vez que un rayo luminoso encuentra una discontinuidad,

una parte de la luz es reflejada a la fuente. Este fenómeno se

llama reflectancia.

Discontinuidades – reflectancia

Page 17: Principios de OTDR

Empalme

Método para unir de manera

permanente o temporaria dos

extremos de fibra óptica. Los diversos

tipos incluyen empalmes por fusión y

empalmes mecánicos.

Page 18: Principios de OTDR

Alineamiento incorrecto y falta de concordancia

Page 19: Principios de OTDR

Defecto angular – suciedad en la conexión

Page 20: Principios de OTDR

Rayo de luz

Reflectancia

Energía perdida

Rotura de la fibra

Page 21: Principios de OTDR

fibra multimodal

N

A

Pérdida

dB/Km

Ensanchamiento

del pulso

Pulso

X kilómetros

N

A

Pérdida

dB/Km

Pulso X kilómetros

fibra monomodal

Tipos de fibra

- Fibras multimodales y monomodales

Fuente Fibra monomodal

Fibra multimodal

Page 22: Principios de OTDR

Conexión de fibras ópticas

Material instalado en los extremos del cable para conectar

temporariamente los cables a un emisor, un receptor o a otro

cable.

Page 23: Principios de OTDR

Conector

Fibra

Cuerpo unido al cable

Cable

Férula Cuerpo del conector Clave de alineamiento

Retención mecánica

Page 24: Principios de OTDR

Férula – rendimiento del conector

Rendimiento del conector Pérdida de

inserción ORL

Fibra/aire = 14 dB

Sin contacto NC < 1 dB = 12 dB

Contacto físico PC < 0,7 dB > 30 dB

Contacto físico Super PC SPC < 0,5 dB > 40 dB

Ultra PC UPC < 0,5 dB > 50 dB

Contacto físico angular 8 o APC < 0,5 dB > 60 dB

Reflexión directa de los conectores APC en el revestimiento donde es rápidamente disipada

PI : Potencia incidente PR1 : Potencia reflejada desde la 1º cara

PT : Potencia transmitida PR2 : Potencia reflejada desde la 2e cara

PR : Potencia reflejada PR3 : Leves problemas de dispersión causados por las

imperfecciones de la superficie

PI

PR

PT

PI PT PR1

PR2

PI PT PR3

PR3

PI PT PR3

PR3

8 o

8 o

Page 25: Principios de OTDR
Page 26: Principios de OTDR

Why UPC or APC?

UPC

Insertion

loss:

<.5 dB

Reflectance:

< -55 dB APC

Insertion

loss:

<.5 dB

Reflectance:

< -65 dB APC connectors are a better design to reduce optical return loss, not optical loss.

Page 27: Principios de OTDR

Tipos de conectores

FC SC ST Bicónico

D4 E2000 DIN EC/RACE

VFO/DF HMS-10/A

Page 28: Principios de OTDR

Emisores o fuentes de luz

Page 29: Principios de OTDR

LED y laser

Se utilizan dos fuentes ópticas principales:

LED (o DEL, Diodo ElectroLuminescente), que en inglés significa:

Light

Emitting

Diode

Diodo LASER:

Light

Amplification by

Stimulated

Emission of

Radiation Diode

Page 30: Principios de OTDR

Fuente óptica

Emisión con una longitud de onda que pueda ser transmitida

eficazmente por la fibra

(ej. : 850 nm, 1310 nm y 1550 nm).

El rango de longitudes de onda emitidas debe ser conocido.

Cuanto más amplio es el rango, más grande es el riesgo de

dispersión.

La potencia emitida debe ser suficiente para enviar la señal,

pero no demasiado elevada, para evitar efectos no lineales y de

distorsión.

Page 31: Principios de OTDR

Water peak

Page 32: Principios de OTDR

Longitud de onda

Ancho espectral

El material semi-conductor utilizado para fabricar la fuente óptica determina la longitud de onda y el ancho espectral de la luz emitida.

Potencia

Un LASER es por lo general más potente que un LED.

LED

LASER

Page 33: Principios de OTDR

LED vs lasers

LED Lasers

Potencia baja media y elevada

Tiempo de respuesta lenta rápida a muy rápida

Complejidad poco complejo muy complejo

Utilización corta distancia larga distancia

Costo poco costoso muy costoso

Page 34: Principios de OTDR

Contenido

1. Introducción

2. Principio

3. Cómo utilizar el OTDR

4. Pérdida, difusión y retroreflexión en la fibra

5. Pérdida por empalme y pérdida por conector

6. Pérdida por retorno óptico y reflectancia

Page 35: Principios de OTDR

Introducción

Historia.

Teoría de la reflectometría óptica.

Especificaciones técnicas de los OTDR.

Mediciones.

Especificaciones típicas de enlaces ópticos.

Utilización del OTDR en modo “Template”.

Sesión de mediciones prácticas.

Page 36: Principios de OTDR

Introducción

OTDR es una técnica estándar para medir y probar fibras de medio y largo alcance

Utiliza los principios de difusión y retroreflexión

Provee información sobre la reflexión, la atenuación y la pérdida a lo largo de la fibra

Page 37: Principios de OTDR

Introducción

Las condiciones ambientales (humedad, temperatura, sobrecarga física) influyen sobre la atenuación y la pérdida en la fibra

La pérdida y la atenuación influyen en gran medida en la calidad de la transmisión.

Page 38: Principios de OTDR

Introducción

OTDR:

Basados en mediciones de difusión y retroreflexión

Método no destructivo

Requiere acceso a un solo extremo de la fibra

Provee otras informaciones como:

Atenuación en función de la longitud

Pérdida por inserción

Tipos de eventos

Ubicación de eventos

Page 39: Principios de OTDR

Teoría del OTDR

El OTDR actúa de forma similar a un radar submarino. Sólo que en lugar de enviar señales de RF o audio para detectar objetos, ese instrumento envía cortos pulsos de luz para detectar los eventos en una fibra óptica.

El OTDR es capaz de localizar e identificar eventos a lo largo de las fibras óticas.

Page 40: Principios de OTDR

Principio

El OTDR emite pulsos de luz de corta duración

Los pulsos encuentran eventos reflectivos (Fresnel) y de difusión (Rayleigh). Una fracción del pulso regresa al puerto de emisión. La señal que regresa es proporcional a la potencia del pulso y varía en función del evento.

Al medir el tiempo transcurrido entre la emisión del pulso y el arribo de la señal que regresa, se determina la distancia entre el punto de emisión y el evento.

Page 41: Principios de OTDR

1 2 3

3 1 2

Timing….

Time line

4

4

Teoría de OTDR

Page 42: Principios de OTDR

Una dispersión de Rayleigh

Teoría de OTDR

•Reflexión de Freznel

- la atenuación natural

de la fibra debida al

material de la misma.

- empalme de fusión

Conector -Empalme mecánico

-A la ruptura de la fibra

Page 43: Principios de OTDR

Simplified OTDR

Two types of reflection:

1- Rayleigh Backscattering Comes from the “Natural” reflection of the fiber

The OTDR will use the Rayleigh Backreflections to measure fiber’s attenuation (dB/Km)

Back reflection level around -75 dB

Higher wavelength will be less attenuated by the Rayleigh Backscatter

Source

Ray of

light

Silica particles

Page 44: Principios de OTDR

Simplified OTDR

Two types of reflection:

2- Fresnel back reflections Will come from abrupt changes in the Refractive Indice ex: (glass/air)

Fiber break, mechanical splice, connectors Fresnel reflections will be approximately 20 000 times higher than fiber’s

backscattering level Will show as a “spike” on the OTDR trace

Page 45: Principios de OTDR

Teoría de OTDR

Simplified OTDR Trace:

Power (dB)

Distance (km)

Slope shows fiber

attenuation

Loss

Reflection

OTDR Connector

Connector (P.P.)

Fusion splice

Connector (P.P.) End of link

Page 46: Principios de OTDR

OTDR Trace Terminology

Splice tray

OLT

In

acti

ve

!

Splice tray C.O.

Backscatter line

Fresnel

Launch

Noise

Relative Power

End of Fiber Fresnel

Event

Page 47: Principios de OTDR

OTDR – A tool of choice, WHY?

It reveals what?

Total Loss

Optical return Loss

Fiber Length

It is use for what?

Characterize the link components

Highlight a potential problem

Locate a fault

Page 48: Principios de OTDR

Datos importantes

Parámetros configurables en los OTDRs.

Índice de refracción de la fibra bajo pruebas (IOR)

Ancho del pulso

Rango de distancia

Longitud de onda

Tiempo de adquisición

Page 49: Principios de OTDR

OTDR -- Basic parameter: Average Time

End-Face Connector

By the time the primary pulse reaches the end of a relatively long optical

fiber, most of its energy has been dissipated.

The OTDR records the results of the first pulse then launches another

and then another. It ‘averages’ the results of multiple pulse launches to

give the operator a clean trace

The more averaging time, the more dynamic range

Page 50: Principios de OTDR

Promediar

El ruido presente en la traza OTDR es originado por la calidad de los elementos que lo componen. Entre ellos están el detector, los amplificadores electrónicos, los circuitos de tratamiento de señal, etc.

La sensibilidad del OTDR y la relación señal ruido (SNR) de las trazas se mejoran promediando la señal que regresa.

Page 51: Principios de OTDR

OTDR -- Basic parameter: Distance Range

End-Face Connector

This parameter does have an impact on OTDR functionality

because, aside from scaling the graph, it is also used to determine

how soon the OTDR launches subsequent pulses.

Essentially, it has some control over Pulse Repetition Rate.

A suitable distance will optimize the dynamic range

Page 52: Principios de OTDR

Teoría del OTDR

La pérdida en la fibra depende de la longitud de onda

La fibra óptica se debe

verificar a la misma longitud de

onda de las transmisiones.

Longitudes de onda

disponibles en el OTDR :

850 nm (MM)

1300 nm (MM)

1310 nm (SM)

1410 nm (SM)

1550 nm (SM)

1625 nm (SM)

Water peak

Page 53: Principios de OTDR

Teoría del OTDR

La pérdida en la fibra depende de la longitud de onda

Acquisition at 1310 nm

Acquisition at 1550 nm

La atenuación es

mayor cuanto menor

sea la longitud de

onda.

Las longitudes de

onda mas grandes

pierden mas energía

en las curvaturas.

Page 54: Principios de OTDR

OTDR -- Basic parameter: Pulse Width

Pulse width is the parameter that has the greatest impact on OTDR

performance. In fact, adjusting PW will impact both dynamic range and

resolution in very predictable ways.

Put simply, the longer the LASER stays on the more energy is injected

into the fiber and the greater the effective range.

Counter side is the resolution of the pulse is reduced and increases the

dead zones

Page 55: Principios de OTDR

Parámetros fundamentales

Los parámetros fundamentales del OTDR son:

El rango dinámico

El rango de medición

La zona muerta por atenuación

La zona muerta por evento

La resolución

Page 56: Principios de OTDR

Rango dinámico

Diferencia entre el nivel de difusión inicial en la interfaz para la fibra bajo prueba y el nivel de ruido o sensibilidad del receptor. Unidad: Decibelio - dB

0 . 0

- 5 . 0

- 1 0 . 0

- 1 5 . 0

- 2 0 . 0

- 2 5 . 0

- 3 0 . 0

- 3 5 . 0

5 . 0 1 0 . 0 1 5 . 0 2 0 . 0 2 5 . 0 3 0 . 0 3 5 . 0 4 0 . 0 4 5 . 0 5 0 . 0 5 5 . 0 0

Ruido

Pote

ncia

de r

eto

rno e

n d

B

Alcance en kilómetros

SNR=1

Rango

dinámico

RMS

Page 57: Principios de OTDR

Rango de medición

Se define como la atenuación máxima entre el nivel de difusión inicial y un evento (pérdida por empalme 0,5dB) que el OTDR es aún capaz de detectar y medir con precisión. Unidad: Decibelio - dB

0 . 0

- 5 . 0

- 1 0 . 0

- 1 5 . 0

- 2 0 . 0

- 2 5 . 0

- 3 0 . 0

- 3 5 . 0

5 . 0 1 0 . 0 1 5 . 0 2 0 . 0 2 5 . 0 3 0 . 0 3 5 . 0 4 0 . 0 4 5 . 0 5 0 . 0 5 5 . 0 0

Ruido

Pote

ncia

de r

eto

rno e

n d

B

Alcance en kilómetros

Empalme 0,5dB

Rango de

medición

Largo de de fibra)

Page 58: Principios de OTDR

Zona muerta

La zona muerta incumbe solamente a los eventos reflectivos. Las zonas muertas son el resultado de una gran cantidad de energía que regresa al detector procedente de un evento reflectivo. El detector queda temporalmente saturado (ciego) y por lo tanto necesita tiempo para recuperarse de la sobrecarga de energía. Como consecuencia de esta saturación, una parte de la fibra que se encuentra justamente después del evento en cuestión no se puede visualizar. Ella depende de: El ancho del pulso La longitud de onda El ancho de banda (rapidez) del detector El nivel de la reflexión.

Page 59: Principios de OTDR

Zona muerta por evento

En la práctica se determina midiendo la distancia entre el comienzo del evento reflectivo y el punto donde la pendiente descendente à disminuido a -1,5 dB del pico de la señal.

-2.00

-4.00

-6.00

-8.00

-10.00

100.00 110.00 120.00 130.00 140.00 150.00 160.00

dB

Metre

1,5 dB

Zona muerta evento

La zona muerta por evento es la distancia mínima a la

cual el OTDR es capaz de reconocer (detectar) un evento

no reflectivo, que esté situado después de un evento

reflectivo.

Page 60: Principios de OTDR

Zona muerta por atenuación

En la práctica se determina midiendo la distancia entre el comienzo del evento y el punto en la pendiente descendiente, a + 0.5dB respecto al nivel de la difusión de Rayleigh

-2.00

-4.00

-6.00

-8.00

-10.00

100.00 110.00 120.00 130.00 140.00 150.00 160.00

dB

Metre

Zona muerta atenuac.

0,5 dB

La zona muerta por atenuación es la distancia después

de una reflexión Fresnel a la cual el OTDR es capaz de

detectar el nivel de difusión Rayleigh de la fibra. En

otras palabras, es la distancia mínima a la cual el OTDR

es capaz de detectar y medir dos evento reflectivos

consecutivos.

Page 61: Principios de OTDR

OTDR -- Basic parameter: Pulse Width

Short pulses will give a better resolution but less dynamic range:

Long pulses will give a better dynamic range but less resolution:

Two connectors 3 meters apart

End of link (patch panel)

Connectors are

measured for distance and marked as separate

events

Connectors are

« merged » and

identified as one event

End of fiber is not reached due to low

power of short pulses

End of fiber is reached and located

5ns pulse

30ns pulse

Page 62: Principios de OTDR

Adquisición de datos

Se muestrea la señal que regresa, en los momentos donde no se transmiten los pulsos. Así se obtiene la información necesaria, que es procesada por los algoritmos de cálculo y de esa forma se caracteriza la fibra bajo prueba.

Fuente apagada

Receptor encendido

“x”Mhz

Fuente apagada

Receptor encendido

“x”Mhz

Fuente apagada

Receptor encendido

“x”Mhz

Fuente encendida

Receptor apagado

Fuente encendida

Receptor apagado

Fuente encendida

Receptor apagado

Page 63: Principios de OTDR

Diagrama en bloques de un OTDR

t e x t

0 0 . 6 1 2 0 1 0 2 0 3 0 - 3 0 - 2 0 - 1 0 0

Retu

rn L

oss (d

B)

D i s t a n c e ( k m )

A

nális

is y

pro

cesam

iento

de la

señal

Conector

O T D R

IOR

Ancho del pulso

Tiempo de

adquisición

Longitud de onda

Longitud de fibra

Generador de pulsos Fuente Acoplador direccional

Convertidor Amplificador Fotodetector

Digital

Analógico

0 10 20 30

-30

-20

-10

0

Pérd

ida d

e r

eto

rno

(d

B)

Distancia (km)

Page 64: Principios de OTDR

64 © 2010 EXFO Inc. All rights reserved..

ORL

•ORL es la cantidad de energia perdida en los componentes y la fibra debido a reflexiones

(Retro-Dispersion de Raleygh).}

•Utilizamos el término ORL para referirnos a la cantidad de energia “retornada” por una

seccion o todo un enlace.

•ORL se expresa como un valor positivo.

•APC: 60 db UPC: 50db

Fuente

Rayo de

luz

Patriculas

Page 65: Principios de OTDR

65 © 2010 EXFO Inc. All rights reserved..

¿Porque medir ORL (Optical Return Loss)

› Fluctuaciones importantes en la potencia del laser

› Potencialmente peligroso para los equipos Transmisores

› Mayor tasa de errores de Bit (BER) en sistemas digitales

› Distorsion en señales de video analógicas

Importante:

Medir ORL en la misma direccion de la

transmisión de video a 1550 nm

Page 66: Principios de OTDR

Recapitulemos

¿Que puede afectar la precisión en la medida de distancia?

¿Por que ocurren las zonas muertas ?

¿En que consiste la zona muerta por evento?

¿En que consiste la zona muerta por atenuación?

¿Cómo influye el ancho del pulso sobre las zonas muertas?

¿Cómo se puede disminuir el ruido de una OTDR?

Page 67: Principios de OTDR

Medidas con el OTDR

Datos necesarios para ejecutar una medida OTDR Su impacto en el resultado:

Índice de refracción de la

fibra (IOR)

Ancho del pulso

Rango de distancia

Longitud de onda

Tiempo de adquisición

Factor Helicoidal

(para cables)

Precisión en la medida de distancia

Rango dinámico, rango de

medición y zonas muertas

Resolución espacial

Detección de eventos pequeños Ruido de la traza y precisión en

la medición de eventos

Precisión en la medida de distancia

Page 68: Principios de OTDR

68 © 2010 EXFO Inc. All rights reserved..

Evitemos los problemas a corto mediano y largo plazo

› “Es plug’n play !”

› Algunos proveedores indican que no es necesario probar

› “No tuvimos problemas en los trials!”

› Ambiente controlado, en campo existen diferentes problemas

› “No sabemos que es lo que sigue!”

› Es mejor invertir hoy en dia en redes saludables “future proof”

Page 69: Principios de OTDR

69 © 2010 EXFO Inc. All rights reserved..

Un estudio de un proveedor FTTH de China En un mes con una red de 600 000 abonados en una ciudad.

¡Por esto necesitamos realizar mediciones!

Problem types Qty Qty12M Notes

Equipos del

Cliente 119 1428 internal to unit

Equipos

Transmisores 50 600 Internal to unit

Capa Fisica 4600 55200

ODN failure requires

min. one truck roll

Page 70: Principios de OTDR

70 © 2010 EXFO Inc. All rights reserved..

Un estudio de un proveedor FTTH en China

¡¡¡¡¡Es necesario realizar pruebas!!!!!

• Fallas en splices y conectores

54%

• Fallas de splitters 16%

Caracterizar

apropiadamante

durante la

construccion

Importancia de

caracterizar splitters

Page 71: Principios de OTDR

71 © 2010 EXFO Inc. All rights reserved..

¿Que debemos medir?

› Budget de potencia óptica (perdidas end-to-end)

› Niveles de potencia óptica

› Limpieza de conectores

› Perdida de insercion

› ORL y reflectancia

› Eventos reflectivos, macrocurvaturas y perdidas en general

Page 72: Principios de OTDR

72 © 2010 EXFO Inc. All rights reserved..

Mediciones para asegurar la calidad en todas las etapas de la red

Construccion

Medicion de perdidas opticas End to End

Medicion de perdida de retorno Optico (Optical Return Loss: ORL)

Medicion de perdidas de insercion

Caracterización del enlace End to End

Activación de servicio

Medición de potencia

Inspeccion de conectores

Localizacion de fallas

Mantenimiento yTroubleshooting

Análisis de señal y medición de potencia

Localización de fallas

Page 73: Principios de OTDR

73 © 2010 EXFO Inc. All rights reserved..

¿Por qué probar durante la construcción?

› Asegurarnos de que cumple con requerimentos de transmisión (estandares)

› Evitar retrasos y perdidas economicas una vez que la red esta en funcionamiento

› Para validar la planta externa y documentar para futuras referencias

Page 74: Principios de OTDR

74 © 2010 EXFO Inc. All rights reserved..

¿Porque probar durante la activación de servicio?

› Realizar reportes de activación de servicio

› Asegurar calidad de servicio y QoE Quality of experience

› Evitar quejas y perdidas de clientes

› Validar niveles de potencia de elementos activos

Page 75: Principios de OTDR

Connector Cleaning and Inspection

Inspection techniques:

A microscope or fiber probe can be used to inspect connectors

A microscope will act as a magnifying glass, if you inspect a

connector on a live fiber, permanent damage can be done to your

eyes!

Using a fiber probe is the safest was to inspect a connector

Page 76: Principios de OTDR

Connector Cleaning and Inspection

a) b)

Physical damages to the end face of a connector will be permanent and it will

in most cases require a connector replacement. Scratches can generate high

loss, but more importantly, cause reflectance that can cause transmitter

issues.

Page 77: Principios de OTDR

Connector Cleaning and Inspection

Dust Liquid contamination

Dry residue

Clean

Oil from hand

WHOA!

Permanently

Damaged

Page 78: Principios de OTDR

FTB-LCT/PSB – Launch Test Cables

Installation/troubleshooting/OTDR testing essential: covers

the OTDR’s dead zone, enabling loss measurement on the

first and last connections of a fiber under test.

Singlemode and multimode fiber models.

Wide selection of connectors for quick connection to most

OTDR and

patch panel ports.

Modular FTB-LTC and stand-alone PSB: available in

lengths of 300,

500, 1000 and 1500 m.

Page 79: Principios de OTDR

Our Solution – Accessory – Launch Test Cable

By the way… A Launch Test Cable

is the perfect add-on to an OTDR

test kit. The FTB-LTC module fits

nicely beside the OTDR module in

both the FTB-200 and the FTB-500

platforms

› Used to eliminate OTDR’s first & last connectors

dead zones,

for end-to-end characterization

› Saves the OTDR’s connector life by reducing

matings (high-count fiber cable testing)

Page 80: Principios de OTDR

80 © 2010 EXFO Inc. All rights reserved..

El microscopio: Nuestro mejor amigo

Pruebas de activacion de servicio: Limpieza

Page 81: Principios de OTDR

81 © 2010 EXFO Inc. All rights reserved..

Mantenimiento y Troubleshooting

Conector Sucio Conector limpio Permanentemente dañado

La limpieza es una de las operaciones mas olvidadas pero es una de las mas importantes.

75% de problemas de red estan relacionados a conectores sucios

Puede ocurrir daño permanente al tener una señal de alta potencia con conectores sucios.

Una señal de video analógico puede alcanzar hasta+23 dBm

TODOS los conectores deben estar limpios

Page 82: Principios de OTDR

Limpieza de Conectores

EXFO recomienda la limpieza antes de cada

medicion para tener una probabilidad de

perdidas por conectores sucios en las

mediciones que se realizan.

Page 83: Principios de OTDR

Fiber Identification

Visual Fault Locators ( aka red lights)

Identifies the end of a cable or jumper (less than 3 miles)

Finds breaks in the cable jumpers

Shows bad splices or connectors

Illuminates macrobends in the fiber

Live Fiber Identification

Used for finding live traffic on fiber (dark or live)

Aids in documenting jumpers

Locates 270 Hz, 1kHz, 2kHz signals

Page 84: Principios de OTDR

Macrobends

If the “bend radius” of the fiber is exceeded, a loss of light will occur

The Longer wavelengths will tend to travel in the core-cladding interface; therefore higher loss will be observed at these wavelengths if the fiber is bent.

A macrobend can be identified by measuring the loss at multiple wavelengths (e.g., 1310 and 1550 nm). If the loss is higher at longer wavelengths, chances are that there is a macrobend along the fiber.

Page 85: Principios de OTDR

Visual Fault Locators (VFL)

Detects faults over distances of up to 5 km (< 3 miles)

Bright red laser at 635 nm (better visually than 670 nm)

Pulsed and CW operation for up to 50 hours (typical)

Universal connector for 2.5 or 1.25 mm ferrule

CW and Pulse Button

Page 86: Principios de OTDR

POST-PROCESSING & REPORTING Fast & Lite Reporter

Page 87: Principios de OTDR

Getting down to work

How to analyse

OTDR results

Page 88: Principios de OTDR

Macro-Bend dropped 1550nm

The

customer

first

thought

the OTDR

had

malfunctio

ned. 1625 nm

1310 nm

1550 nm

8.7 kft

19.9 kft

1310 nm: normal OTDR trace

1550 nm: huge event loss

1625 nm: end-of-link located at 8.7 kft

macrobends

Page 89: Principios de OTDR

What’s Wrong With This One?

Page 90: Principios de OTDR

High Reflectance At Launch

Suggested Action:

• Clean Connectors

• Replace Test

Jumper.

• Use FTB-LTC

First Event

Page 91: Principios de OTDR

End of Fiber Not in Range

This may lead to

anomalous “events”

For example, end-of-fiber

fresnels may be

registered as

events/splices

Page 92: Principios de OTDR

Echos

Event#4 is not “real”

It shows no loss and

corresponds to the double

distance of another event

Identified with an icon

Suggested Actions: High reflections, particularly in MM testing, generate echos. Try to

minimize reflectances for better measurements

Page 93: Principios de OTDR

Frontend “dead-zone”

10 nS Pulsewidth – 8 meter

dead-zone on front end.

This includes effects of

pulsewidth and photodiode

saturation.

Suggested Actions – add FTB-LTC or launch test cables and retake trace – this moves

events out of front-end dead-zone. Backscatter dead-zone is approximately 1.5 meters at this

pulsewidth so closely spaced events can be more easily differentiated/measured if they are out of

the launch dead-zone.

Page 94: Principios de OTDR

Fusion Splice

This splice has

excellent “low loss”

characteristics but may

be difficult to measure

and/or locate

Suggested Actions: acquire a ‘reference trace’ and manually mark any splices that the OTDR

was unable to locate. Then store this trace for comparison to future traces. Acquiring and

storing well-documented reference traces may be vital to future operations or trouble-

shooting.

Page 95: Principios de OTDR

Out of Range

This trace was taken

using a 275 nS

Pulsewidth.

Suggested Actions: Increase Pulsewidth and retake trace. Increase

average time for marginal gains in trace readability.

Page 96: Principios de OTDR

¿Preguntas?

Gracias por su atención y cordiales saludos