Funciones de un Divisor Óptico (Splitter)
Un divisor óptico es un dispositivo que divide una señal óptica en varias copias para su transmisión por varias vías. Los divisores ópticos se utilizan en telecomunicaciones y fibra óptica para permitir que varios dispositivos compartan una misma fibra.
Los divisores ópticos suelen utilizarse para conectar varios equipos de fibra óptica a un cable de fibra óptica. En esta aplicación, el divisor suele tener una entrada y dos o más salidas. El divisor se instala normalmente al final de un tramo de fibra, donde es conveniente conectar equipos como detectores y láseres.
Otra aplicación habitual de un divisor óptico son los enlaces de telecomunicaciones de larga distancia. En este caso, los puertos de entrada y salida pueden estar situados en lugares diferentes de la superficie terrestre. El propósito de utilizar un divisor óptico en esta aplicación es permitir que muchos usuarios compartan un único enlace transoceánico utilizando longitudes de onda de luz separadas en cada trayecto.
Un divisor óptico también puede utilizarse como acoplador para combinar la luz de dos o más fuentes en un puerto de salida sin perder mucha potencia, o viceversa: tomar la luz de un puerto de entrada y transmitirla por varios puertos de salida.
Fabricación de Divisor PLC
La fabricación de divisores ópticos PLC se lleva a cabo mediante un proceso de fotolitografía, grabado y revestimiento. El proceso fotolitográfico implica la creación de una máscara que se utiliza para exponer un material fotosensible. El material expuesto se lava con una solución reveladora, dejando sólo el patrón de la máscara. El siguiente paso del proceso consiste en grabar las partes restantes del sustrato. Esto puede hacerse con productos químicos o con corriente eléctrica.
Una vez finalizado el proceso de grabado, se aplica otra capa de material fotosensible sobre la capa grabada. Esta segunda capa actuará como aislante de cortocircuitos eléctricos entre dispositivos adyacentes en el divisor PLC. Por último, se aplica una tercera capa de material fotosensible sobre todas las demás capas para completar el montaje de la fabricación del divisor óptico PLC.
Fase de fabricación
Los procesos de fabricación de los divisores constan de varias fases, en este apretado describimos algunas:
Preparación del componente
El primer paso en el proceso de fabricación es preparar el componente para el encolado. Este proceso puede consistir en limpiar, pulir o recubrir la superficie del componente. El proceso de preparación de la superficie debe controlarse cuidadosamente para garantizar que no queden daños ni residuos en la superficie del componente.
Alineación
La alineación de la almohadilla de troquelado y la almohadilla de unión es fundamental para garantizar una alineación correcta con los hilos de unión y las pruebas ópticas posteriores. En algunos casos, esta alineación debe realizarse manualmente alineando entre sí dos marcas visibles en cada componente. En otros casos, se utilizan sistemas de alineación automatizados para localizar y alinear los componentes utilizando una punta de sonda u otro dispositivo.
Curado
Una vez que los componentes se han alineado y preparado adecuadamente para la unión, deben curarse a temperaturas elevadas durante un tiempo determinado para conseguir la máxima resistencia y durabilidad en entornos difíciles. Los tiempos de curado varían en función del tipo de material que se vaya a unir; sin embargo, la mayoría de los procesos de curado se realizan en autoclave para controlar mejor las condiciones de temperatura y presión.
Embalaje
Una vez curados, los componentes están listos para ser ensamblados en subconjuntos o módulos mediante compuestos de encapsulado (epoxi termoestable). Estos compuestos proporcionan una protección adicional contra la contaminación por humedad, así como contra la corrosión mecánica.
Pruebas ópticas
Las pruebas ópticas también se conocen como inspección óptica u OI. Se utiliza para comprobar la calidad de los divisores PLC mediante ondas de luz. Este tipo de prueba se realiza antes de embalarlos en cajas o contenedores. Este proceso le ayuda a detectar cualquier fallo en su producto para que pueda tomar medidas en consecuencia antes de enviarlos al mercado.
Cómo se mide la calidad de un Divisor Óptico PLC
El divisor óptico es un componente fundamental del sistema óptico de paso de banda. La calidad del divisor afecta directamente al rendimiento de todo el sistema, por lo que es importante elegir uno de buena calidad.
Pérdida de inserción óptica
La pérdida de inserción óptica se define como la relación entre la potencia de entrada y la potencia de salida a través de un sistema sin reflexión de energía. Cuanto menor sea la pérdida de inserción óptica, mejor será el rendimiento de este dispositivo.
Pérdida óptica de retorno
La pérdida óptica de retorno se define como la relación entre la potencia reflejada y la potencia incidente en un sistema óptico. Cuanto mayor sea la pérdida óptica de retorno, mejor será el rendimiento de este dispositivo.
Uniformidad
En esta prueba, se mide la intensidad de la luz en el centro y en los bordes de un divisor de fibra óptica. El objetivo es averiguar si hay puntos calientes o zonas de mayor intensidad luminosa. Si hay puntos calientes, pueden causar la degradación de la señal porque provocan más calor que otras partes de la fibra. Puedes utilizar un medidor portátil u otro dispositivo para realizar esta prueba.
Resistencia
La resistencia también se conoce como pérdida de inserción o atenuación y se mide en decibelios (dB). Representa la cantidad de luz que se pierde durante la transmisión a través del divisor óptico debido a la absorción, dispersión o reflexión. Cuanto menor sea el valor de pérdida de inserción, mejor será para su aplicación.
Método de prueba de pérdida óptica
La prueba se realiza utilizando un medidor de potencia para medir la atenuación de las señales de luz en el cable de fibra óptica. La pérdida óptica se divide en dos partes: pérdida fija y pérdida variable. La pérdida fija puede medirse con una fuente de luz fija y un detector, mientras que la pérdida variable puede medirse con una fuente de luz variable y un detector.
Método de prueba de pérdida de retorno óptico
La medición de la pérdida de retorno se utiliza para evaluar la calidad de una señal óptica en términos de su coeficiente de reflexión en el puerto de entrada de un dispositivo óptico como un acoplador óptico (divisor) o un atenuador óptico.
La pérdida de retorno suele expresarse como una relación (en dB) entre la luz reflejada y la luz transmitida en una banda de frecuencia determinada (por ejemplo, 1GHz). Un valor alto de pérdida de retorno indica un buen rendimiento de un dispositivo óptico, mientras que un valor bajo de pérdida de retorno indica un rendimiento deficiente de un dispositivo óptico.
Método de prueba de pérdida de inserción óptica
La pérdida de inserción también se denomina relación de potencia de inserción (IPR), y es la fracción de energía transferida desde el puerto de entrada al puerto de salida. Esta pérdida debe ser minimizada con el fin de conservar el balance de potencia en la transmisión del sistema PON.
Conclusión
A medida que crece el tráfico de Internet, las expectativas y los planes comerciales para cada implementación se vuelven altamente personalizados y únicos. Conociendo las ventajas y las desventajas de cada arquitectura ayudan en el proceso de selección de implementación. Los divisores ópticos pasivos se han convertido en una parte integral de PON.
GPON brinda una solución que minimiza la huella física, aumenta las distancias y ancho de banda, reduce la latencia y mejora la seguridad de la red. Los divisores reducen el uso de fibra física, lo que hace que la implementación de la red y mantenimiento rentable.
Una sola fibra en el GPON actual puede alimentar hasta 128 puertos, lo que equivale a 128 usuarios, lo que reduce las tensiones en la parte posterior de la fibra.
Elegir los divisores de fibra óptica adecuados y de calidad ayuda a aumentar la eficiencia de la infraestructura óptica. Tomar una decisión informada con respecto a la selección del producto es la clave para desarrollar una arquitectura de red que dure mucho en las futuras demandas de ancho de banda.
La calidad y el rendimiento del divisor óptico están garantizados no solo mediante el uso de componentes de alta calidad y procesos de fabricación estrictos y equipo, sino también adhiriéndose a un exitoso programa de Garantía de Calidad. En KeyFibre, mantenemos 3 protocolos de control de calidad en nuestro propio laboratorio que garantizan el rendimiento óptico de cada componente óptico pasivo. Los conectores deben mantenerse limpios, libre de polvo y suciedad, de no ser así, afectará a la transmisión de la luz. Nos aseguramos de evitar problemas de contaminación de los extremos.
Una fibra con imperfecciones se traduce en pérdidas, reflejos, altas tasas de error y degradación de las señales, la suciedad en los extremos de la fibra también es un causante del mal funcionamiento de los equipos ópticos.
Teniendo presente que cada día las aplicaciones requieren un mayor recurso referente a un mayor ancho de banda y altas velocidades cercanas a los 100 Gbps los márgenes de pérdidas se vuelvan más ajustados y limitados.
El divisor óptico se debe mantener limpio durante el uso, y si no está limpio, afectará a la transmisión de la luz.
La suciedad por partículas de polvo, y cualquier otro contaminante son los mayores enemigos de la velocidad en los enlaces de fibra óptica. Desde nuestro departamento de Control de Calidad si detectamos cualquier tipo de contaminación en la fibra o en cualquier extremo del conector nos aseguramos de limpiarlos con la herramienta adecuada ya que como especialistas entendemos que, de no ser así, esto puede incurrir en daños severos en equipos y fibras.
Existen diversos factores que necesitamos considerar más allá de la pérdida de inserción y rendimiento de pérdida de retorno. Los materiales seleccionados deben ser complementarios entre sí para asegurar una correcta cohesión durante el montaje y curación. El epoxi, que une la fibra a los tres componentes principales del divisor para garantizar la adhesión adecuada de cada componente, es uno de los elementos más importantes. El epoxi debe inyectarse sin introducir inconsistencias ni burbujas de aire atrapadas y debe ser curado a la temperatura adecuada durante el tiempo adecuado.
En conclusión, con la creciente popularidad de la arquitectura del sistema PON, es importante mantener la integridad, el rendimiento y la confiabilidad desplegados componentes ópticos. El cumplimiento de los estándares de prueba GR-1209 CORE y GR-1221 CORE brinda garantías a los proveedores de servicios de Internet de que sus redes desplegadas resistirán la prueba del tiempo.
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