Preguntas frecuentes: "¿Por qué no venden ópticas CWDM 10G de 70 km en el rango de 1350-1450?"

La pregunta principal

 Pérdida de retorno óptico

La pérdida de retorno óptico (también conocida como ORL) es la medida de la atenuación de la luz desde el extremo de entrada de la fibra hasta su extremo de salida. Esencialmente, es la cantidad de luz que se refleja a través de un cable de fibra óptica. ORL generalmente se expresa en decibelios (dB); cuanto más altos son los decibelios, menos reflexión de luz tiene lugar. En general, cuanto menor es la pérdida de retorno, mayor es la distancia que puede viajar la luz antes de que requiera amplificación. El ORL se puede medir como ORL total o como ORL de sección.

El grado de atenuación del cable depende de su longitud de onda. La Tabla 1 muestra la atenuación/absorción para fibra monomodo y multimodo. El pico de absorción a 1000 nm está provocado por las características generales de la fibra monomodo, y el pico a 1400 nm se produce como consecuencia de las trazas de agua que quedan en la fibra. Este es un factor importante que contribuye al confinamiento de la transmisión de luz.

Se han conspirado varios elementos más específicos de la pérdida de retorno óptico para explicar mejor el confinamiento de la longitud de onda en las regiones de 1310 nm y 1550 nm: pérdida por flexión de la fibra por encima de 1600 nm, dispersión de Rayleigh y absorción de iones de hidroxilo (OH) centrada alrededor de 1385 nm.

Pérdida de curvatura

Las pérdidas por curvatura son un problema frecuente que ocurre cuando los cables se doblan hasta el punto de que la señal de luz ya no puede viajar correctamente por todo el cable. Generalmente, las pérdidas por curvatura son mayores para longitudes de onda más largas; limitando así el rango de longitud de onda utilizable de la fibra monomodo. En cuanto a las fibras multimodo, el radio de curvatura suele ser menor para los modos transversales de alto orden.

Tipos de pérdidas por curvatura

Hay dos tipos generales de pérdidas por curvatura: microcurvatura y macrocurvatura. Las pérdidas por microcurvaturas ocurren como resultado de imperfecciones menores en la fibra óptica (es decir, aplicaciones de revestimiento incorrectas, procedimientos de cableado inadecuados). Este tipo de pérdida generalmente aumenta la cantidad de atenuación debido a que los modos de bajo orden se acoplan con los modos de alto orden. Las pérdidas por macrocurvatura ocurren cuando el radio de curvatura de una fibra es mayor en comparación con el diámetro de la fibra, especialmente cuando el radio de curvatura es inferior a unos pocos centímetros.

La dispersión de Rayleigh

La dispersión de Rayleigh es la dispersión elástica de la radiación de luz por partículas mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz. La interferencia con partículas más pequeñas que la longitud de onda de la luz provoca la reacción, lo que hace que la luz se distribuya en todas las direcciones a medida que viaja por la fibra. Cuanto más cerca está la longitud de onda en comparación con el tamaño de la partícula, mayor es la cantidad de dispersión que se produce.

 Dado que la mayoría de la luz dispersada en una fibra sale de la fibra por un lado, solo una pequeña cantidad de luz dispersada se dispersa hacia atrás y puede ser guiada hacia el núcleo de la fibra. Debido a esto, las pérdidas de retorno debidas son generalmente muy altas.

Absorción: iones de hidroxilo

La atenuación causada por la conversión de potencia óptica en otra forma de energía se conoce como absorción. Hay dos subcategorías de absorción: extrínseca e intrínseca. La absorción intrínseca es causada por resonancias de vibración en las regiones UV e IR del espectro electromagnético, mientras que la absorción extrínseca es causada por la dispersión de Rayleigh a través de las impurezas en el cable de fibra óptica.

Un tipo importante de absorción es la absorción de iones hidroxilo (OH); es una de las posibles teorías para explicar el confinamiento de la transmisión de luz a 1310 nm y 1550 nm. Como se indicó brevemente anteriormente, los iones de hidroxilo atrapados que quedan en el agua sirven como el contaminante que causa la atenuación y la pérdida de señal, y esto puede explicar por qué la mayoría de los sistemas de transmisión funcionan a una longitud de onda de 1,31 micrones.

Cómo hacer una prueba de ORL

Hay dos técnicas principales para probar la pérdida de retorno óptico:

1) OCWR: Un instrumento conocido como reflectómetro óptico CW (OCWR) mide una medida básica de medidor de potencia de la potencia de lanzamiento; a partir de ahí, compara la medida con la potencia óptica que se refleja. Una desventaja de este método es que no puede caracterizar entre la retrodispersión de Rayleigh y la reflexión de Fresnel. Debido a esto, todas las medidas incluirán un mínimo de 1,5 de retrodispersión de Rayleigh.

 2) OTDR: El enfoque más común, conocido como el método de dominio de tiempo, utiliza el instrumento Reflectómetro óptico de dominio de tiempo (OTDR) para probar la pérdida de retorno óptico. Las mediciones de reflexión se realizan mediante inyecciones de pulsos ópticos en la fibra que se está probando. Al mismo tiempo, es capaz de extraer la luz que se dispersa o refleja por toda la fibra. Una ventaja de usar el OTDR es que puede diferenciar entre la actividad de Rayleigh y la de Fresnel.

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