Qué es un reflectómetro óptico de dominio temporal y su funcionamiento

A finales de la década de los 90, los representantes administrativos de los OTDR y la comunidad de clientes introdujeron una técnica de datos exclusiva para el almacenamiento y el análisis de la información de las fibras OTDR. La intención principal de este desarrollo era ser realmente universal. Pero identificaron algunas irregularidades en el formato. Tras resolver todos los problemas de comunicación y permitir la utilización cruzada entre varios fabricantes, el dispositivo se estableció en el año 2022. Ahora, este artículo proporciona información detallada sobre el funcionamiento, las especificaciones, las ventajas y los inconvenientes del reflectómetro óptico de dominio temporal.


¿Qué es el OTDR (Reflectómetro óptico de dominio temporal)?

El acrónimo de Reflectómetro Óptico en el Dominio del Tiempo es OTDR. Es el dispositivo optoelectrónico utilizado para distinguir una fibra óptica. Se trata de un dispositivo ópticamente similar al reflectómetro electrónico de dominio temporal. El objetivo principal de este instrumento es encontrar u observar la luz dispersa o retroespejada a través de una fibra óptica que se produce debido a las imperfecciones y costras de la fibra. Un OTDR suele observar la propagación de la señal de la fibra óptica.

Además, un OTDR se utiliza para analizar algunos de los factores como las pérdidas por empalme, la atenuación de la fibra y el ángulo de reflexión de la señal. Cuando se produce una transmisión de la señal desde la fibra óptica, habrá cierta reflexión en la señal. Esto se traduce en la atenuación de la señal, que se produce esencialmente por fallos en el cable. Por tanto, un OTDR también se utiliza para evaluar las herramientas de los sistemas de comunicación óptica para conocer el nivel de pérdida de señal.

Funcionamiento del OTDR

Un reflectómetro óptico de dominio temporal es un equipo de pruebas que se utiliza para evaluar la pérdida de señal en el interior de la fibra enviando pulsos a la fibra y calculando el nivel de la señal dispersa. Con la siguiente figura, se puede entender fácilmente el principio de funcionamiento del reflectómetro óptico de dominio temporal.

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El aparato se compone de una fuente de luz que se llama láser, un receptor que se conecta a un circulador o a un acoplador. La conexión de la fibra y el acoplador se realiza bajo examen mediante un conector del panel frontal. El láser genera un pequeño rayo de luz muy intensificado y estos impulsos se desplazan hacia el enlace de fibra mediante el acoplador óptico. Por ello, no se transmiten todas las señales a la fibra.

Sin embargo, a pesar de utilizar un acoplador, cuando se utiliza un circulador, se puede eliminar la pérdida de transmisión de la señal. Porque el circulador se considera como los instrumentos direccionales extremos que dirigen toda la señal hacia la fibra. Además, los circuladores envían la señal dispersa al interior del detector. El uso de un circulador en el reflectómetro óptico de dominio temporal mejora el rango dinámico del dispositivo.

Funcionamiento del Reflectómetro Óptico en el Dominio del Tiempo

Pero la inserción de circuladores aumenta el coste del dispositivo en comparación con la inserción de acopladores. Como resultado, en el momento de la propagación de la luz en la fibra, a causa de la absorción y la dispersión de Rayleigh, se producen pocas pérdidas en las señales transmitidas. Además, se introducen pocas pérdidas a causa de los empalmadores. En algunos casos, la diferencia del índice de refracción también provoca la reflexión de la luz. Esta luz reflejada se desplaza hacia el OTDR e identifica las características del enlace de fibra.

Especificaciones del reflectómetro óptico de dominio temporal

Algunas de las especificaciones del OTDR se discuten a continuación:

Zona muerta

Es el principal factor a observar en el dispositivo OTDR. Se considera la zona muerta porque a esta distancia el cable no tiene la capacidad de detectar las imperfecciones con exactitud. Pero puede surgir la pregunta de por qué se produce la zona muerta en el OTDR

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Cuando se refleja una mayor cantidad de la onda transmitida, la potencia que llega al fotodetector es mayor que la cantidad de potencia dispersada hacia atrás. Esto empapa el dispositivo con la luz y, por tanto, requiere poco tiempo para superar la saturación.

Durante este periodo de recuperación, el aparato no tiene la capacidad de identificar el reflejo retrodisperso. Por ello, se forma la zona muerta en el reflectómetro óptico de dominio temporal.

Trazado del OTDR

La luz que se refleja se traza en la pantalla del reflectómetro. Con la siguiente imagen se puede observar la potencia reflejada en el dispositivo OTDR:

Trazado del OTDR
Rastreo de OTDR

En la imagen, el eje x significa la distancia que hay entre los puntos de cálculo de la conexión de fibra. Mientras que el eje y significa el nivel de potencia óptica que hay en la onda reflejada. Mediante la representación del reflectómetro óptico en el dominio del tiempo, algunos de los puntos observados se indican como sigue:

  • Los puntos positivos en el trazado del OTDR se deben a la reflexión de Fresnel que se produce en las conexiones de los enlaces de fibra y en los defectos de la fibra.
  • Debido a las pérdidas que se producen en las conexiones de la fibra, se producen desplazamientos en el trazado del OTDR
  • Las partes deterioradas en el OTDR son el resultado de la dispersión de Rayleigh. Esta dispersión es el resultado de las inestabilidades en el índice de refracción de la fibra. Esto es una razón crucial para la atenuación de la señal en la fibra.
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Parámetros de rendimiento del reflectómetro óptico en el dominio del tiempo

El parámetro de rendimiento del OTDR se puede conocer midiendo principalmente dos parámetros cruciales, que son los rangos dinámico y de medición.

Rango dinámico – En general, es la diferencia que hay entre la potencia óptica retrodispersa que hay en el conector del extremo delantero y el nivel máximo de pico en el otro extremo de la fibra. Con la evolución del rango dinámico, se puede conocer la cantidad máxima de pérdidas en el enlace de fibra.

Rango de medición – Este parámetro calcula la distancia en la que los enlaces de fibra pueden ser conocidos por el OTDR. Este valor se basa en la anchura del pulso transmitido y también en la atenuación.

Con esto, podemos concluir que el OTDR es el dispositivo más importante que se utiliza en las redes de comunicación ópticas. Pero existen algunos desventajas del reflectómetro óptico de dominio temporal como la zona muerta del OTDR.

Tipos de OTDR

Algunos de los tipos de OTDR son

OTDR’s completos

Son de tipo convencional y tienen características muy ricas, son más grandes y tienen una portabilidad mínima. Se emplean en los laboratorios y se alimentan con baterías o con corriente alterna.

OTDR de mano

Se construyen para analizar y resolver problemas en las redes de fibra. Se trata de un tipo de OTDR de fácil manejo y mínimo peso.

Por lo tanto, la implementación de un OTDR perfecto según los requisitos ofrecerá resultados definitivos y proporcionará respuestas para la resolución de problemas que aseguren el buen funcionamiento del dispositivo. Por lo tanto, este artículo aclara claramente el funcionamiento, las especificaciones, los parámetros y el principio del reflectómetro óptico de dominio temporal. Además de esto, conoce también cuáles son las ventajas del reflectómetro óptico de dominio temporal?

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