Teste de fibra

As pressões desse mercado competitivo exigem que as redes estejam continuamente passando por atualizações e por manutenção para garantir a entrega de aplicações e serviços de alta velocidade e qualidade aos clientes.

A constante evolução dos sistemas de fibra óptica de alta velocidade eleva o nível de testes e a precisão exigida na infraestrutura da fibra para suportar essas aplicações e serviços. Ao oferecer a mais completa linha de soluções de teste de fibra óptica do mercado, a VIAVI Solutions reduz a complexidade em torno das novas arquiteturas de rede, tornando-as mais fáceis de serem testadas.

Atualmente, o teste de fibra óptica é essencial para quase todos os tipos de rede. Exige-se proficiência por parte de instaladores, contratados, gerentes de projeto, técnicos e engenheiros que precisam entender, aplicar, medir e registrar corretamente o desempenho das infraestruturas de fibra.

Fiber Testing

As fibras ópticas suportam grande parte da transmissão mundial de dados da internet, telefone e televisão atualmente. Como essas redes continuam expandindo-se e a carga de usuários continua aumentando, o desenvolvimento de práticas padronizadas de testes de fibra torna-se cada vez mais importante.

As origens do teste de fibra óptica

The Origins of Fiber Testing

A transmissão de um sinal óptico através de uma “fibra” de vidro fino não é um conceito novo. Há mais de um século, experimentos demonstraram a capacidade da luz de viajar através de um substrato de vidro curvo e reter a maior parte de sua intensidade original. No final da década de 1960, fibras de vidro ultra transparentes, de laser óptico e de sinalização digital uniram-se para formar a base das redes de comunicação de fibra óptica que conhecemos hoje. Na década de 1990, as redes de fibra óptica já podiam transportar até 100 vezes mais informações do que o cabo tradicional com amplificadores eletrônicos.

As fibras ópticas funcionam convertendo informações eletrônicas/binárias em sinais ópticos na forma de pulsos de luz digital. Esses sinais podem ser transmitidos por longos percursos de fibra óptica até um receptor na extremidade da linha, no qual o sinal é convertido novamente em sua forma binária original. Esse é o formato legível para sistemas e dispositivos de computador. Para verificar e manter a integridade desses sinais ópticos em redes de longa distância e complexas, bem como acompanhar o aumento da largura de banda, os processos de teste de fibra devem evoluir continuamente.

Teste de fibra e construção de cabos de fibra óptica

O emprego da comunicação por fibra óptica pode parecer elegante em sua simplicidade, mas o teste de cabo de fibra óptica requer o entendimento de alguns princípios básicos que diferenciam o teste de fibra de seu predecessor, o teste de fio analógico.

Uma fibra óptica é composta por um bastão de vidro muito fino envolto em uma camada protetora de plástico. A luz, que é injetada no centro da fibra de vidro, seguirá o caminho físico dessa fibra devido à reflexão interna total da luz entre o centro e o revestimento.

Os três Cs de uma fibra óptica

Os elementos básicos de uma fibra óptica em termos de teste de fibra são às vezes chamados de “três Cs”:

  • Core: o centro do cabo da fibra, feito de plástico ou vidro com tratamento especial. Esse é o meio de transmissão da luz em toda a extensão do cabo, por isso deve ser o mais puro e limpo possível.
  • Cladding (revestimento): uma camada adicional feita de material semelhante ao core, mas com um índice de refração mais baixo para facilitar a reflexão de retorno da fonte de luz de volta ao core continuamente.
  • Coating (proteção): a camada externa do cabo que envolve, protege e isola o core e o revestimento.

Tipos de fibra

A fibra é classificada em diferentes tipos (multimodo ou monomodo) com base na maneira em que a luz viaja por ela. O tipo de fibra está diretamente ligado ao diâmetro do core e do revestimento.

As principais vantagens da fibra multimodo são a facilidade de acoplamento às fontes de luz e à outra fibra, o custo inferior das fontes de luz (transmissores) e os processos simplificados de conectorização e emenda. No entanto, sua atenuação relativamente alta (perda óptica) e a baixa largura de banda limitam a transmissão de luz sobre a fibra multimodo a curtas distâncias.

A vantagem da fibra monomodo é seu maior desempenho em relação à largura de banda e à atenuação.

O tamanho pequeno do core da fibra monomodo geralmente requer transmissores e sistemas de alinhamento mais caros para que se tenha um acoplamento eficiente. No entanto, para sistemas de alto desempenho ou para sistemas com mais de alguns quilômetros de extensão, a fibra monomodo continua sendo a melhor solução.

Opções para testar fibra óptica e o que medir

Para avaliar a qualidade de uma instalação de fibra, para considerá-la pronta para ativação de serviço e para garantir uma operação sempre confiável de um enlace de fibra, você deve realizar alguns testes de fibra.

Há várias coisas para se medir, avaliar e verificar:

Inspeção do conector óptico

Quando duas fibras são unidas, um requisito fundamental é garantir que a luz passe de fibra para a fibra, sem perda excessiva ou reflexões de retorno. O que continua sendo um desafio é a manutenção de uma face final intocada. Uma única partícula inserida no core de uma fibra pode causar perda de inserção e reflexão de retorno significativas e até danos ao equipamento. A inspeção de fibra proativa é essencial para assegurar conexões de fibra confiáveis.

Teste de continuidade da fibra

Durante o teste das redes de fibra, pode ser usada uma fonte de luz conectada a uma extremidade do cabo para verificar a transmissão para a extremidade oposta. Esse tipo de teste de fibra destina-se tão somente a detectar defeitos brutos da fibra, como macrocurvaturas. O teste de continuidade de fibra também pode ser usado para determinar se o cabo de fibra óptica correto está conectado à localização correta do patch panel.

Fiber End-Face Inspection

Um localizador visual de falhas (VFL) usa luz laser de espectro visível para testar a continuidade da fibra, bem como para detectar condições de falha. A fonte de luz vermelha será visível por meio do revestimento no local de quaisquer quebras na fibra ou emendas defeituosas. Para fibra com mais de 5 km (3 milhas) ou onde o acesso para visualizar a fibra é limitado, um OTDR seria usado para identificar problemas de continuidade.

Medição de perda óptica

Conforme a fonte de luz atravessa a fibra, ela diminui o nível de potência. A diminuição no nível de potência, também chamada de perda óptica, é expressa em decibéis (dB). A maneira mais precisa de medir a perda óptica geral em uma fibra é injetar um nível de luz conhecido em uma extremidade e medir o nível de luz na outra extremidade. Esta medição feita com uma fonte de luz óptica e um medidor de energia requer acesso a ambas as extremidades da fibra.

Medição de potência óptica

A medição de potência é um teste da intensidade do sinal do transmissor quando o sistema está em uso ou ativado. Um medidor de potência óptica exibirá a potência óptica recebida em seu fotodiodo e pode ser conectado diretamente à saída do transmissor óptico ou em um cabo de fibra no ponto em que estaria o receptor óptico. A potência óptica pode ser medida em unidades “dBm”, na qual o “m” representa 1 miliwatt e o “dB” refere-se a decibéis.

Teste de fibra para verificar perda óptica

Para testar uma fibra quanto a perda óptica, você precisará se conectar a uma fonte de teste para fornecer um padrão de luz óptica, bem como um cabo de lançamento para fornecer uma referência de “perda de 0 dB” calibrada. Um medidor de potência na extremidade oposta do circuito medirá a fonte de luz com e sem a fibra em teste para quantificar a perda em dB da própria fibra.

Outros métodos de teste de perda óptica incluem cabos de lançamento e cabos de recepção conectados ao medidor de potência. Esse é o método padrão de teste de perda em uma planta de cabo instalada, e inclui as medições de perda em ambas as extremidades da conexão do cabo de teste. Por esse motivo, um aspecto importante de qualquer teste de fibra óptica é assegurar que todas as conexões estejam extremamente limpas.

Testing Fiber for Optical Loss

Um reflectômetro óptico no domínio do tempo (OTDR) também pode ser usado para verificar a perda óptica por meio do teste de fibra de uma forma diferente. Utilizando a fonte de luz de alta intensidade emitida em um intervalo de pulso predefinido por meio de um cabo de conexão em uma extremidade do cabo de fibra óptica, o instrumento OTDR analisa o retroespalhamento da luz, retornando ao local de origem. Esse método de teste de fibra de ponta pode ser usado para analisar quantitativamente a perda, bem como identificar os locais em que há perda. Saiba mais sobre o teste de OTDR.

 

Melhores práticas para testar o cabo da fibra óptica

Testar as redes de fibra óptica é uma parte essencial da instalação da fibra óptica, bem como a manutenção contínua. Seguindo-se algumas práticas fundamentais de teste de fibra, as melhores práticas levarão a implantações de fibra e ativação de rede mais seguras, eficientes e confiáveis.

Fiber Optic Cable Testing Best Practices

  • A importância da limpeza na instalação e nos testes das fibras não pode ser exagerada. Um microscópio de fibra óptica pode ser usado para verificar a limpeza do core e conectar as ponteiras. São recomendáveis materiais de limpeza especializados para a limpeza adequada das conexões de fibra óptica. A mesma atenção à limpeza deve ser dedicada aos cabos de referência e às conexões de equipamentos de teste.
  • Quando usar um VFL para localização de falhas, é extremamente importante proteger os olhos. Como o VFL utiliza uma fonte de luz a laser de alta intensidade, nem a fonte nem o core de fibra iluminado pelo VFL devem ser vistos diretamente a olho nu.
  • O uso de uma fonte de luz óptica e um medidor de potência, ou qualquer conjunto de teste de perda óptica (OLTS), é considerado uma boa prática para garantir que o orçamento de potência óptica esteja dentro das especificações do projeto.
  • Registre e padronize as “características” do enlace de fibra com um OTDR.
  • O objetivo de um OTDR é detectar, localizar e medir eventos em qualquer local em um enlace de fibra. São geradas informações de localização sobre perda localizada e eventos reflexivos, fornecendo aos técnicos um registro ilustrado e permanente das características da fibra. Com um OTDR, use cabos de lançamento para qualificar os conectores front-end e far-end. Um cabo de lançamento é conectado entre o testador e a fibra em teste, e o cabo de recepção é conectado na extremidade mais distante do enlace de fibra. É importante observar que a fibra usada no lançamento e no cabo de recepção deve corresponder à fibra que está sendo testada (tipo, tamanho do core etc.)
  • Por último, o planejamento e a preparação adequados são as melhores práticas básicas aplicáveis a qualquer empreendimento organizado, incluindo testes de fibra. Limpar e testar o equipamento com antecedência, garantir que o equipamento esteja calibrado, estudar o layout proposto e montar um kit de ferramentas de teste completo e abrangente são formas adicionais de realizar um teste de fibra mais eficaz e preciso.

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