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Certificar, manter e fazer o troubleshooting de problemas em seus sistemas de fibra óptica com equipamentos e procedimentos de teste do melhor OTDR do mercado.
Teste de OTDR
Com os rápidos progressos na tecnologia de fibra óptica, o teste de OTDR tornou-se um método indispensável para construir, certificar, manter e fazer o troubleshooting dos sistemas de fibra óptica.
O reflectômetro óptico no domínio do tempo (OTDR) é um instrumento usado para criar um “quadro” virtual de uma série de cabos de fibra óptica. Os dados analisados podem fornecer informações sobre a integridade das fibras, bem como de qualquer componente óptico passivo, como as conexões, emendas, divisores e multiplexadores ao longo do caminho do cabo.
Após a captura, análise e armazenamento dessas informações, elas podem ser recuperadas conforme necessário para avaliar a degradação do mesmo cabo ao longo do tempo.
O OTDR também é a única ferramenta capaz de fazer o troubleshooting do cabo de fibra óptica, localizando a distância até a falha e identificando o tipo de quebras, curvas e qualquer perda excessiva. O instrumento de OTDR pode ser portátil ou montado em rack, e é usado para monitoramento permanente da rede, podendo-se configurar o disparo automático de um alarme se houver comprometimento da fibra.
Os problemas comuns que os OTDRs encontram são perda de sinal devido a defeitos nos conectores, curvas de fibra, esmagamentos e quebras. As medições de Rayleigh do OTDR são usadas nessa técnica. As medições de Raman e Brillouin do OTDR podem ser usadas para prever quebras e monitorar a saúde das fibras, fazendo medições de temperatura e de deformação. As três técnicas formam um poderoso conjunto de ferramentas para gerenciar sua fibra ou utilizar sua fibra para detecção de fibra óptica distribuída. Muitos dos problemas que danificam gradualmente a fibra, podem ser remediados antes que o cliente seja impactado por uma interrupção de serviço.
Embora originalmente destinado a aplicações de fibra óptica de longo curso, os OTDRs de geração mais recente também podem ser usados para diagnosticar cabos muito mais curtos, como a parte interna de aeronaves, e cabeamento de instalações empresariais, como cabeamento estruturado.
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Como funciona um OTDR?
O OTDR injeta energia luminosa pulsada, gerada por um diodo de laser, em uma extremidade da fibra óptica. Um fotodiodo mede a energia da luz de retorno ao longo do tempo (retrorrefletida e retroespalhada) e converte tal energia em um valor elétrico, amplificado e amostrado, que é exibido graficamente em uma tela.
Os OTDRs medem a localização e a perda de elementos da rede óptica passiva, também chamados de “eventos”. A localização ou distância de cada evento é calculada a partir do tempo de ida e volta do pulso de luz viajando ao longo da fibra. A perda é calculada a partir do valor de amplitude do sinal retornado (efeito de retroespalhamento).
A maioria dos OTDRs modernos seleciona automaticamente os parâmetros de aquisição ideais para uma fibra específica enviando pulsos de teste em um processo conhecido como configuração automática ou teste automático.
Analogia de teste de OTDR
Existem paralelos óbvios com o teste de integridade do sinal de fio de cobre que o OTDR suplantou gradualmente conforme a tecnologia foi se deslocando para a fibra óptica. No entanto, para visualizar a premissa por trás do teste de OTDR, pode-se encontrar uma analogia mais útil com a tecnologia Ultrasound.
Nas aplicações de imagens médicas, são produzidas ondas sonoras inaudíveis de alta frequência (≥ 20 KHz) pelos elementos vibratórios de um transdutor de ultrassons. Assim como as ondas de luz, essas ondas sonoras são absorvidas, retrorrefletidas na fonte ou dispersas em múltiplas direções, dependendo da distância do transdutor e da natureza do material analisado. A frequência, direção e intensidade das ondas sonoras que retornam ao transdutor fornecem dados suficientes para a criação de imagens detalhadas e precisas das características anatômicas internas.
Terminologia de teste de OTDR
Entender a ciência por trás do OTDR começa com alguns conceitos básicos que fazem parte do processo de teste de OTDR.
Procedimento do teste de OTDR
O processo de teste de OTDR depende do tipo de equipamento e do percurso do cabo de fibra óptica que está sendo testado, bem como do(s) objetivo(s) do teste. No entanto, há alguns procedimentos de teste de OTDR comuns que são fundamentais em qualquer aplicação.
Interpretando os resultados de teste de OTDR
Quando o teste de OTDR for concluído, o sistema exibirá os resultados do teste de OTDR nos formatos numérico e gráfico. O eixo x do display indicará a distância enquanto o eixo y exibirá a perda de sinal em dB. O gráfico, também chamado de traço, mostrará onde cada conexão, emenda ou quebra está localizada, com a característica de perda e reflexão de sinal de cada elemento claramente visível. Um bom equipamento de teste de OTDR vai traduzir esse traço em uma visão linear icônica, na qual cada elemento e evento é representado como um ícone de fácil leitura, com informações de aprovação/reprovação visíveis imediatamente, e o nome de cada componente/evento claramente mostrado.
O comprimento da fibra é calculado com base no índice de refração do vidro na fibra. Portanto, é importante que esse valor seja corretamente definido para gerar resultados de teste de OTDR precisos.
A quantidade exata de tempo exigida para que o pulso de teste seja enviado e retrorrefletido (ou retroespalhado) no receptor é analisada para identificar o conector, a emenda e outros locais de eventos de perda.
Se os limites de perda tiverem sido definidos inicialmente, será indicado por, passa ou falha para cada elemento do percurso do cabo. É totalmente possível que o percurso de um cabo de passagem apresente um ou mais elementos com falha ou vice-versa. É nesse momento que o armazenamento de dados mencionado anteriormente, a partir de testes anteriores de OTDR, pode ser útil para o troubleshooting.
Tipos de equipamentos de teste de OTDR
Embora os conjuntos de recursos e os custos variem significativamente, há dois tipos predominantes de equipamentos de teste de OTDR disponíveis no mercado atualmente.
Especificações de OTDR
É importante entender as especificações de OTDR para que se possa escolher o OTDR certo para uma aplicação dedicada.
Calibrando o equipamento de teste de OTDR
Para todos os equipamentos de medição, a calibração periódica é essencial para monitorar e corrigir o viés do equipamento e redefinir as funções relevantes com base nos padrões de referência. Enquanto alguns favorecem um cabo padrão ouro, como o “Golden Fiber” criado pelo NPL, outros propuseram um método de simulação eletrônico/óptico de calibração que não requer padrão de referência.
Nos mercados em que a precisão dos resultados dos testes de OTDR é essencial, o padrão IEC 61746 para calibração, bem como o TIA/EIA-455-226 (adotado a partir do padrão IEC) são reconhecidos.
O padrão IEC inclui práticas específicas para calibrar precisão ponto a ponto, linearidade, atenuação, saída de potência e atraso, entre outros atributos. Dada a complexidade, é melhor deixar a calibração do OTDR para os fabricantes de equipamentos OTDR ou laboratórios de calibração certificados.
O futuro dos testes de OTDR
Proporcionar mais funcionalidade, precisão e resolução a um preço mais baixo é um desafio constante. A melhoria nos algoritmos de teste automático do OTDR pode reduzir a barreira de entrada para os técnicos e aumentar a aceitação. Da mesma forma, aprimoramentos relacionados à superação de questões de sobrecarga de refletância inerentes a execuções de cabo curtos podem ajudar a expandir a aplicação da tecnologia OTDR a novas arenas.
Com a tecnologia de fibra óptica, o subproduto de séculos de artesanato em vidro temperado foi combinado com inovação e otimização modernas para criar uma nova maneira revolucionária de atender às necessidades de comunicação de nossa sociedade global. Conforme as demandas de carga de dados em nossas redes de fibra óptica continuam aumentando, os recursos de teste de OTDR devem continuar melhorando para atender a esses desafios.
Sem tecnologia, como o teste de OTDR, a aplicação avançada de fibra óptica não seria viável. A capacidade de “ver” dentro de milhares de quilômetros de fibra óptica, não mais espessa do que um fio de cabelo humano, tornou-se uma realização extraordinária e uma necessidade prática.
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