Fibra Óptica… la luz al servicio de las telecomunicaciones (III)

En nuestra última entrega sobre fibra óptica discutíamos sobre los nuevos métodos o tecnologías de multiplexacion  llamadas DWDM, decíamos que esta técnica había permitido un crecimiento enorme en la capacidad de transmisión de las fibras ya existentes y daba más capacidad de tráfico para todas las aplicaciones actuales que en su mayoría son datos.

 Pasaremos ahora a mencionar algunas de las herramientas que existen en el mercado para realizar las pruebas y mediciones necesarias tanto para la instalación como para el mantenimiento diario y para la búsqueda y solución de fallas en las redes ópticas.

Iniciamos mencionando a una de las primeras máquinas que fue necesario crear o diseñar para poder hacer un tendido de fibra óptica más allá de ciertas longitudes o distancias, hablamos de la FUSIONADORA esta máquina de tamaño bastante reducido es la encargada de unir o empalmar dos fibras cuando se hace  un tendido. La fusionadora básicamente trabaja generando un arco eléctrico el cual funde o fusiona ambos extremos de la fibra que se quiere empalmar y permite así poder hacer tendidos de distancias de decenas o cientos de kilómetros. Estas pequeñas pero muy útiles maquinas son unas de las más antiguas que surgieron o se dieron a conocer en la época que se hicieron las primeras redes con fibra óptica para grandes distancias.

Entre las marcas más conocidas de fusionadoras están  FUJIKURA, SUMITOMO Y AURORA, Claro  que existen más fabricantes pero esas son de las que más se oyen en el medio de esta región, cabe decir que el precio de una de estas máquinas aun en estos días es muy grande y son muy pocas las empresas que poseen estos aparatos debido a su alto costo, inicialmente los precios eran mucho más altos pero con la competencia estos bajaron y aun más las fusionadoras se han ido perfeccionando.  Finalmente diremos que el ambiente donde se hacia esta fusión era un tanto difícil de obtener idealmente ya que para garantizar que el empalme quedara con la calidad necesaria, se debía hacer en una atmosfera lo más limpia de contaminantes o partículas como el polvo, pero debido a que las fusiones usualmente se hacen en el sitio donde termina una fibra e inicia la otra es decir una calle una carretera etc. se usaban vehículos cerrados con algunas características especiales que permitían  esta atmosfera más limpia.

  En la actualidad la tecnología ha avanzado tanto que en algunas fibras ya no se usa el empalme por fusión sino una forma de empalme mecánico que consiste en una pequeña caja, digámoslo así, que une ambas puntas de fibra y a la cual se le aplica un tipo de gel con propiedades ópticas especiales que hace las veces de pegamento y fija ambas fibras para su funcionamiento, esto facilito aún más y abarato el costo de instalar redes de fibra, ya que no necesita usar las fusionadoras.

Otro de los equipos primeros en aparecer por necesidad fueron las fuentes láser utilizadas en las pruebas preliminares y post instalación, así como en otras aplicaciones. Estas consisten en un circuito generador de un láser el cual se usa para diversos propósitos, estas fuentes venían o vienen para trabajar en una frecuencia especifica ya sea para fibras mono modo o fibras multimodo según sea el caso. Su costo no es tan elevado y en estos días son aún más accesibles.

Otro más y quizá uno de los más importantes y que sigue y seguirá siendo indispensable a la hora de verificar la calidad de un tendido o red de fibra es el famoso OTDR, acrónimo para Optical Time Domain Reflectometer o en español, reflectometro óptico en el dominio de tiempo.  Este importante aparto sirve para verificar la calidad de un tendido en el sentido de garantizar que las pérdidas que un haz o señal óptica sufrirá a lo largo de la fibra sean acorde a los estándares o a lo permitido por los organismos rectores y garantizar así un funcionamiento óptimo del medio físico de transmisión.

Pero de que perdidas estamos hablando?  Bueno pues la fibra óptica por ser un medio físico con características especiales para trasmitir una señal no eléctrica, está limitado físicamente bajo ciertas condiciones importantes por ejemplo a diferencia de cable eléctrico la fibra no debe doblarse más allá de ciertos radios de curvatura, no debe sufrir aplastamientos,  o realizarle quiebre muy pronunciados a lo largo de su ruta, esto se debe a que como dijimos en entregas anteriores, la fibra es un tipo de tubo dentro del cual el haz de luz viaja no en forma recta sino dando rebotes de pared en pared a lo largo de la fibra, estos rebotes están limitados a ciertos ángulos más allá de  los cuales el haz no puede avanzar y de ahí las limitaciones en su forma física que tiene la fibra.

Pero que pasa donde la fibra ha sido empalmada? Pues también existen pérdidas las cuales deben ser minimizadas hasta ser insignificantes para el funcionamiento óptimo, estas pérdidas debidas a dobladuras, roturas, o dobleces pronunciados son los que mide el OTDR, así como también las distancias reales para el tendido.  Si unos dobles o un empalme mal hecho están generando pérdidas en la red de fibra, el OTDR las detectara y mostrara gráficamente en sus resultados de las mediciones.

Pero como funciona un OTDR?  Como hace para ver o medir estas pérdidas?

Bueno pues el OTDR no es más que un aparato que consiste básicamente de una potente fuente laser de una longitud de onda específica, y una parte de circuitería que puede ver y procesar el retorno de luz que viaja dentro de la fibra una vez se encuentra con algún dobles, corte, empalme, o el extremo final de una fibra.  A Este retorno de luz se le llama en ingles backscatter o dispersión hacia atrás, como todos sabemos la luz viaja en línea recta hasta golpear o encontrarse con algún objeto y rebota o se regresa a su fuente en trayectorias diversas, El láser como ya dijimos antes es luz con la característica que su haz viaja de forma coherente es decir en la misma dirección y por tanto sus rebotes al hallar un obstáculo están limitados a regresar en dirección casi opuesta.

Esta señal que rebota o se regresa es la que ve el OTDR y la analiza midiendo primeramente su potencia de retorno es decir con que potencia regresa y otras características más lo cual permiten obtener información sobre roturas, dobleces, empalmes, o el final de la fibra.  Es importante decir que el has que el OTDR lanza dentro de la fibra tiene características especiales de cuerdo a la longitud de onda, distancia de la fibra a medir, tipo de fibra, y otras más. La duración del pulso de luz también es un parámetro importante ya que como el lector entenderá  a mas duración del pulso mayor distancia puede recorrer y de ahí que pueda llegar o ver más lejos dentro de la fibra, pero esta duración del pulso afecta también la calidad de la información que se obtiene de las mediciones, de ahí que es con estos parámetros que se juega a la hora de hacer una medición con OTDR. 

Finalmente mencionaremos otros aparatos más modernos o recientes que se usan para capturar tramas de la información que viaja por la red de fibra y que tiene propósitos múltiples ya sea para medición de tráfico, depuración de problemas de mensajería o protocolos como el SS7, o hacer pruebas de calidad de transmisión para evitar fenómenos propios de les redes de trasmisión o transporte como son el Jitter y el wander de los cuales hablaremos en otra ocasión. Dos de los fabricantes más grandes e importantes de equipo para pruebas ópticas son Agilent Techlonogies y sunrise Telecom, ambos de Estados Unidos,  cabe decir que estos equipos son muy caros y usualmente solo los operadores o empresas de telecomunicaciones pueden costearlos. 

Si los lectores tiene alguna consulta sobre este tema favor dejarla en comentarios para darle respuesta o aclaración.