FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA INGENIERIA ELECTRICA-ELECTRONICA LABORATORIO DE TELECOMUNICACIONES MATERIA: TELECOMUNICACIONES III (ELT3732) LABORATORIO 2

CONECTORES Y EMPALME DE FIBRA OPTICA 1. INTRODUCCION Para la instalacin de sistemas de fibra ptica es necesario utilizar tcnicas y dispositivos de interconexin como empalmes y conectores. Los conectores son dispositivos mecnicos utilizados para recoger la mayor cantidad de luz. Realizan la conexin del emisor y receptor ptico. Al realizar empalmes y conexiones se introducen atenuaciones causadas por diferentes factores. Desalineamiento de ejes, inclinacin de ejes, inclinacin de las caras, diferencia del dimetro de los ncleos, diferencia entre los ndices de refraccin de los ncleos, entre otros. En un empalme o conexin pueden estar presentes uno o varios factores que introducen atenuacin. Niveles tpicos de atenuacin introducida por los factores antes mencionados se presentan en la tabla 1.

Tabla 1

En caso de que los ncleos no se empalmen perfecta y uniformemente, una parte de la luz que sale de un ncleo no incide en el otro ncleo y se pierde. Por tanto las prdidas que se introducen por esta causa pueden constituir un factor muy importante en el diseo de sistemas de transmisin, particularmente en enlaces de telecomunicaciones de gran distancia. Los empalmes son las uniones fijas para lograr continuidad en la fibra. En las fibras monomodo los problemas de empalme se encuentran principalmente en su pequeo dimetro del ncleo Dn = 10m, esto exige contar con equipos y mecanismos de alineamiento de las fibras con una mayor precisin. Las prdidas de acoplamiento se presentan en las uniones de: Emisor ptico a fibra, conexiones de fibra a fibra y conexiones de fibra a fotodetector. Las prdidas de unin son causadas frecuentemente por una mala alineacin lateral, mala alineacin de separacin, mala alineacin angular, acabados de superficie imperfectos y diferencias ya sea entre ncleos o diferencia de ndices, como los indicados en la figura. Tcnicas de empalme La unin permanente entre dos secciones de fibras pticas (empalmes) se realiza por medio de diferentes tcnicas: fusin o con adhesivos. Tambin se emplean diferentes mtodos para alinear las fibras: camisas, ranuras, varillas, etc.

Figura 2

Existen fundamentalmente 2 tcnicas diferentes de empalme que se emplean para unir permanentemente entre s fibras pticas. La primera es el empalme por fusin que actualmente se utiliza en gran escala, y la segunda el empalme mecnico. Empalme por fusin Se realiza fundiendo el ncleo, siguiendo las etapas de: preparacin y corte de los extremos, alineamiento de las fibras, soldadura por fusin y proteccin del empalme Empalme mecnico

Este tipo de empalme se usa en el lugar de la instalacin donde el desmontaje es frecuente, es importante que las caras del ncleo de la fibra ptica coincidan exactamente. Consta de un elemento de auto alineamiento y sujecin de las fibras y de un adhesivo adaptador de ndice que fija los extremos de las fibras permanentemente. Despus de realizado el empalme de la fibra ptica se debe proteger con: manguitos metlicos, manguitos termortrctiles o manguitos plsticos. En todos los casos para el sellado del manguito se utiliza adhesivo o resina de secado rpido.

2. CONEXIN DE LAS FIBRAS PTICAS: En el mercado existen dos tipos de conectores: los metlicos y los de plstico, que a su vez se pueden dividir en conectores para fibras mltiples y para fibras nicas. Los conectores de metlicos sirven para fibras de alta calidad, utilizadas en los sistemas de transmisin de un trfico de informacin elevado, debiendo presentar muy bajas prdidas. Los conectores de plstico requieren las mismas caractersticas de calidad, utilizndose en conectores de cubierta de plstico. Se usan con fibras de dimetro ms elevado, con lo cual son ms sencillos mecnicamente y, en consecuencia, ms econmicos. Estos conectores, han de presentar unas caractersticas comunes:

Prdida de insercin baja (< 1.5 dB) y insensible a cambios de temperatura Prdida de retorno alta Conectarse y desconectarse hasta 1000 veces sin degradacin de la transmisin Proteccin contra humedad y polvo Resistir altas tensiones

Algunos ejemplos de tipos de conectores que se usan actualmente son:

Conector FC (macho FC): El conector FC Fiber Connector es un conector muy robusto utilizado

principalmente en telecomunicaciones de larga distancia para aplicaciones de voz. Es un conector muy usado en equipos tcnicos y en laboratorios. Se atornilla en el

adaptador: la fuerza y as el comportamiento ptico es dependiente del instalador

Adaptador FC (hembra FC): Al insertar, el eje de la virola debe estar en lnea con el eje de la manguita de la

hembra. Caso contrario, se puede daar a la virola.

Conector ST: El conector ST Straight Tip dispone de un mecanismo de sujecin en forma de

bayoneta que fija la conexin al dar un cuarto de vuelta, disponible en versin multimodo y monomodo

En este conector, al insertar, el eje de la virola debe ser en lnea con el eje de la manguita de la hembra. Si no, se puede daar a la virola. Se instala empujando y girando por 90. Es muy usado en redes LAN.

Conector SC: El conector SC Subscription Channel es de encaje directo de tipo Push Pull.

Disponible en estilo simplex y duplex, eliminando la necesidad de atornillar y destornillar conectores incrementando la densidad de puertos en un mismo espacio y reduciendo tiempo de conexin. Disponible en versiones Multimodo Simplex, Multimodo Light Simplex, Multimodo Duplex, Monomodo Simplex

Es ms utilizado en Europa y EEUU, Posee un indicador de final de la instalacin mediante un `click'. Posee un comportamiento ptico muy estable, se puede conectar y reconectar muchas veces.

Conector E2000: Es lo que se llama un conector ` push- pull' (empuje- tire). Tiene obturador para impedir que la luz lser pueda llegar al ojo. Actualmente es muy popular.

Conector Optoclip: Este conector posee la cualidad de que no contiene virola. Se hace concordar las fibras mismas por un adaptador especial

Tipo MTRJ El conector MTRJ MT Ferrule, Register Jack latch utiliza un latching mechanism similar al del conector RJ45, diseado para sistemas de cableado horizontal y backbone, redes de rea local y sistemas de telecomunicaciones.

El conector MTRJ es un pequeo factor de forma de conectores de fibra ptica, que se asemeja al conector RJ-45 utilizado en redes Ethernet.

El conector MTRJ fue diseado por AMP, pero ms tarde fue normalizada como FOCIS 12 (conector de fibra ptica de Intermateability Normas) en EIA/TIA-604-12.

Caractersticas de algunos tipos de conectores pticos

Conector Prdidas de insercin Repetibilidad Tipo de fibra Aplicaciones

FC 0,50 - 1,00 dB 0,20 dB SM, MM Comunicaciones de datos,

Telecomunicaciones

FDDI 0,20 - 0,70 dB 0,20 dB SM, MM Redes de fibra ptica

LC 0,15 dB (SM), 0,10 dB (MM) 0,2 dB SM, MM Interconexiones de alta densidad

MT Array 0,30 - 1,00 dB 0,25 dB SM, MM Interconexiones de alta densidad

SC 0,20 - 0,45 dB 0,10 dB SM, MM Comunicaciones de datos

SC Dplex 0,20 - 0,45 dB 0,10 dB SM, MM Comunicaciones de datos

ST Tp. 0,40 dB (SM), Tp. 0,50 dB (MM) Tp. 0,40 dB (SM), Tp.

0,20 dB (MM) SM, MM Edificios, Seguridad

3. EQUIPAMIENTO Cable de fibra ptica, Fusionador FSM-01B TUOLIMA Cortadora de FO CT-30 Fujikura, Peladora de fibra ptica y Conectores. 4. PROCEDIMIENTO Para el empalme por el mtodo de fusin los pasos a seguir son: Limpieza y corte de la fibra ptica. Para realizar el empalme se deben retirar los recubrimientos de las FO.

En general el recubrimiento secundario se extrae mecnicamente mediante una pinza de corte controlado. El recubrimiento primario se quita qumicamente embebiendo una gasa en acetona (CH3-CO-CH3) y limpiando el extremo de la FO hasta extraer todo el acrilato. Los extremos de la FO una vez limpios deben ser cortados. La operacin consiste en marcar el extremo de la FO con una hoja cortante para producir una microfractura y mediante una tensin axial se produce el corte perpendicular. Existen varios tipos de herramientas que permiten efectuar ambas operaciones de corte mecnicamente. En este laboratorio se utilizara el cortador CT-30 de fujikura, y la fusin con el equipo fusionadora FSM-01B TUOLIMA.

Cortador CT-30

CUESTIONARIO Indique la diferencia entre un empalme mecnico y de fusin Describa el procedimiento de empalme con los equipos de laboratorio y los valores obtenidos. Que valores son aceptables en un empalme de FO en sistemas de telecomunicaciones Indique los tipos de conectores de laboratorio y sus caractersticas. CONCLUSIONES.