Reflectómetro de dominio de tiempo óptico (OTDR)

<p>Definición: OTDR es un acrónimo utilizado para Oóptico Tyo me Ddominio Reflectómetro. Es un instrumento que se utiliza para detectar o analizar la luz dispersada o retrorreflejada a través de una fibra óptica debido a impurezas e imperfecciones en la fibra.

El principio de funcionamiento de un OTDR es similar al de un radar. OTDR realiza mediciones cronometradas de la luz reflejada.

OTDR básicamente determina las características de un cable de fibra óptica a través del cual se propaga la señal óptica.

También se utiliza para evaluar parámetros como las pérdidas por empalme, el ángulo de reflectancia de una señal de luz, la atenuación de la fibra, etc.
Cuando una señal se transmite a través de un cable de fibra óptica, durante la transmisión se refleja una parte de la señal. Esta reflexión da como resultado una atenuación de la señal que se produce principalmente debido a defectos en el cable de fibra.

Por lo tanto, un OTDR se utiliza como equipos de prueba en el sistema de comunicación de fibra óptica para determinar el nivel de pérdida de señal dentro de un cable de fibra.

Índice de contenidos

Trabajo de OTDR

Un reflectómetro óptico en el dominio del tiempo es un equipo de prueba que se utiliza para evaluar la pérdida de señal dentro de una fibra óptica mediante la transmisión de pulsos láser dentro de la fibra y mide la señal de luz dispersa.

La siguiente figura representa el principio operativo de un OTDR:

funcionamiento de OTDR

Como podemos ver en la figura que se muestra arriba, un reflectómetro óptico en el dominio del tiempo contiene una fuente de luz (principalmente un láser) y un receptor junto con un acoplador o circulador. El acoplador se conecta con la fibra bajo prueba a través de un conector del panel frontal.

El láser produce un haz de luz corto e intenso. Estos pulsos se dirigen al enlace de fibra bajo prueba a través de un acoplador de fibra óptica. Un acoplador divide el pulso de luz transmitida en dos mitades. Debido a esto, no todo el pulso transmitido se dirige dentro de la fibra.

Sin embargo, a pesar de usar un acoplador, si usamos un circulador, se puede evitar este desperdicio de señal transmitida. Como Los circuladores son dispositivos altamente direccionales. que dirigen la señal de luz general a la fibra y envían la señal de luz reflejada o dispersa al detector.

Al insertar circuladores en la unidad operativa de OTDR, se puede mejorar el rango dinámico del equipo. Sin embargo, también hace que el coste total del sistema aumente considerablemente, ya que el circulador es muy caro en comparación con los acopladores.

Así, durante la propagación de los pulsos de luz dentro de la fibra, debido a la absorción y la dispersión de Rayleigh, se producen algunas pérdidas en el pulso transmitido. Además, se introducen algunas pérdidas debido a los empalmadores conectados dentro de la fibra o las curvas en su interior.

A veces, la variación en el índice de refracción también hace que la energía de la luz se refleje. Esta energía reflejada llega al OTDR y de esta forma detecta las características del enlace de fibra.

Especificaciones de OTDR

Las especificaciones de OTDR se analizan a continuación:

Traza OTDR

La luz reflejada se traza en la pantalla de visualización del reflectómetro. La siguiente figura representa la traza de la potencia reflejada en la pantalla del OTDR:

rastro de OTDR

Como podemos ver en la figura anterior, el eje y representa el nivel de potencia óptica de la señal reflejada. Mientras que el eje x representa la distancia entre los puntos de medición del enlace de fibra.

Ahora, al observar la traza del OTDR, podemos enumerar las características de la onda reflejada:

  • Los picos positivos en la traza son el resultado de la reflexión de Fresnel en las uniones del enlace de fibra y las imperfecciones de la fibra.
  • Los desplazamientos de la curva se deben a las pérdidas que se producen por las uniones de las fibras.
  • Una cola deteriorada en la curva es el resultado de la dispersión de Rayleigh. Como la dispersión de Rayleigh es el resultado de las fluctuaciones en el índice de refracción de la fibra y es la razón principal de la atenuación de la señal dentro de la fibra.

Zona muerta de OTDR

La zona muerta de un OTDR es un parámetro crucial. Es la distancia en el cable de fibra a la que no se pueden medir correctamente los defectos.

Ahora surge la pregunta de por qué se produce una zona muerta en un OTDR.

En caso de que se refleje una parte muy importante de la señal transmitida, la potencia recibida en el fotodetector es mucho mayor que el nivel de potencia retrodispersada.

Esto satura el OTDR con la luz y, por lo tanto, necesita cierta duración para superar la saturación. En esta duración de recuperación, el reflectómetro no puede detectar la reflexión retrodispersada. Lo que lleva a generar una zona muerta en la traza de OTDR.

Parámetro de rendimiento de OTDR

Existen dos parámetros cruciales de los que depende el rendimiento del OTDR. Estos son los siguientes:

Gama dinámica: Esta es básicamente la diferencia entre la potencia óptica retrodispersada en el conector frontal y el pico del nivel de ruido en el otro extremo de la fibra. Al evaluar el rango dinámico, se puede tener una idea sobre la pérdida máxima medida dentro del enlace de fibra y el tiempo necesario para dicha medición.

Rango de medicion: El rango de medición no es más que proporciona la distancia hasta la cual el OTDR puede detectar los puntos de empalme o conexión. Su valor depende del ancho del pulso transmitido y la atenuación.

Por lo tanto, podemos concluir que un OTDR es un instrumento muy útil utilizado en un sistema de comunicación óptica. Sin embargo, también se asocian ciertos inconvenientes como la zona muerta de OTDR.

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