TIPOS DE EMPALME POR FUSIÓN DE FIBRA ÓPTICA

:: ¿QUÉ ES EL EMPALME POR FUSIÓN?

El empalme de fibras es el proceso de unir permanentemente dos fibras. A diferencia de los conectores de fibra, que están diseñados para una fácil reconfiguración en paneles de conexión cruzada o de conexión.

Hay dos tipos de empalme de fibra:  empalme mecánico  y  empalme por fusión..

• El empalme mecánico no fusiona físicamente dos fibras ópticas, sino que dos fibras se mantienen juntas dentro de una funda con algún mecanismo mecánico. Obtendrá una pérdida de inserción y una reflexión posterior peores en los empalmes mecánicos que en los empalmes por fusión (el segundo tipo que presentamos a continuación). El empalme mecánico se utiliza principalmente para reparaciones de emergencia y pruebas de fibra. Puede consultar algunos productos de empalme mecánico aquí. 

  
  

• El segundo tipo de empalme se llama empalme por fusión. En el empalme por fusión, dos fibras se sueldan (funden) literalmente entre sí mediante un arco eléctrico. El empalme por fusión es el método de empalme más utilizado, ya que proporciona la pérdida de inserción más baja y prácticamente no hay retrorreflexión. El empalme por fusión proporciona la unión más confiable entre dos fibras. El empalme por fusión se realiza mediante una máquina automática llamada fusion splicer (máquinas de empalme por fusión). Nos centraremos en las empalmadoras por fusión en este tutorial.

  
  

:: ¿QUÉ ES UNA EMPALMADORA POR FUSIÓN?

Como dijimos anteriormente, la empalmadora por fusión es la máquina que se utiliza para soldar (fusionar) dos fibras ópticas. Este proceso se llama empalme por fusión. Los extremos de las fibras se preparan, se cortan y se colocan en dispositivos de alineación en la empalmadora por fusión. Con solo presionar un botón, los extremos de las fibras se calientan con electrodos, se juntan y se fusionan.

Las empalmadoras por fusión son máquinas automáticas en las que debe elegir la configuración recomendada de fábrica o configurar los parámetros de empalme usted mismo. Hay cinco pasos básicos para realizar un empalme por fusión con una máquina empalmadora.

1. Colóquese la funda protectora de empalme por fusión.

   
   

2. Pele la fibra. Retire todos los recubrimientos de fibra hasta la fibra desnuda de 125 um. Limpie la fibra desnuda con alcohol isopropílico al 99%.

   
   

3. Corta la fibra. La fibra debe cortarse con una cuchilla de alta precisión. La mayoría de las máquinas de empalme vienen con una cuchilla recomendada. La hendidura de la fibra es un paso muy importante ya que la calidad del empalme dependerá de la calidad de la hendidura.

   
   

4. Coloque las fibras en los soportes de fibra de la empalmadora por fusión. Presione el botón de inicio para iniciar el empalme por fusión.

   
   

5. Termocontraiga la funda protectora para proteger la junta de empalme.

   
   

 

:: ¿CÓMO ELEGIR LAS EMPALMADORAS POR FUSIÓN?

HAY MUCHOS MODELOS DE MÁQUINAS DE EMPALME POR FUSIÓN DISPONIBLES, QUE VARIAN EN CARACTERÍSTICAS, CAPACIDAD Y COSTO. POR LO QUE DEBES HACER TU DEBIDA DILIGENCIA ANTES DE TOMAR UNA DECISIÓN. LA SIGUIENTE SECCIÓN DESCRIBE DIFERENTES TECNOLOGÍAS DE ALINEACIÓN DE FIBRAS EN VARIOS TIPOS DE EMPALMADORES DE FUSIÓN.

 

ALINEACIÓN DEL NÚCLEO

Las empalmadoras de fusión de alineación del núcleo de fibra óptica (también llamadas 'alineación de perfil') utilizan múltiples cámaras para inspeccionar las dos fibras escindidas antes de fusionarlas y permiten el movimiento de múltiples ejes de las fibras. Las dos fibras se iluminan desde dos direcciones, separadas 90 grados. A partir de las múltiples cámaras de vídeo, la máquina reconoce el núcleo de las fibras y las alinea automáticamente mediante plataformas móviles.

Las empalmadoras de alineación de núcleos son unidades de alta gama que permiten a los usuarios almacenar programas o recetas separados donde factores como el tiempo de empalme y la temperatura se pueden personalizar en gran medida. Estas empalmadoras por fusión de alta gama magnifican y muestran visualmente el empalme, y utilizan la alineación activa del núcleo para alinear las fibras. La tecnología de inyección de luz y el software de imágenes alinean los núcleos de fibra para que la máxima luz pase de una fibra a la otra, asegurando una pérdida mínima de empalme.

Esto proporciona una alineación precisa de la fibra, lo que resulta en una pérdida típica de empalme de sólo 0,02 dB. Este nivel de precisión es necesario para todas las aplicaciones de fibra monomodo y también mejora el rendimiento de la fibra multimodo. Las empalmadoras de cinta suelen utilizar la alineación del núcleo.

Las empalmadoras por fusión de alineación de núcleos han sido durante mucho tiempo el método preferido para instalaciones CATV, redes troncales, aplicaciones de fibra especializadas y fabricación de componentes ópticos, en gran parte debido a su alta precisión y confiabilidad. La siguiente imagen muestra una empalmadora por fusión de alineación de núcleos SKYCOM T-3S MAX.

ALINEACIÓN DEL REVESTIMIENTO

Los empalmadores de fusión más básicos emplean alineaciones revestidas para alinear las fibras para el empalme. Las fibras se asientan en un soporte o ranura en V y se alinean 'físicamente', según el diámetro exterior del revestimiento de la fibra. Estas unidades de empalme están a merced de las características y tolerancias de la geometría de vidrio de las fibras (diámetro del revestimiento, no circularidad del revestimiento y concentricidad de núcleo a revestimiento). El hecho de que los diámetros exteriores estén alineados no significa que los núcleos estarán perfectamente alineados. Estas unidades suelen producir empalmes con mayores pérdidas y carecen de las características y flexibilidad de los empalmadores de gama alta.

Las empalmadoras de alineación revestidas también tienen múltiples cámaras, pero solo permiten el movimiento de un solo eje de la fibra. La alineación se ve favorecida por una ranura en V fija. La pérdida típica para este tipo de empalme es de 0,05 dB. Las empalmadoras de alineación revestidas son las más adecuadas para aplicaciones multimodo.

DE MANO

Se produjo una revolución en el empalme con la introducción de empalmadores por fusión portátiles alimentados por baterías. Estos populares dispositivos son compactos y portátiles, pero ofrecen un rendimiento a la par de los modelos de mesa. La empalmadora por fusión portátil SKYCOM T-308X que se muestra aquí presenta un empalme de 8 segundos (modo de alta velocidad), un horno retráctil integrado y otras características deseables. Las empalmadoras portátiles son excelentes para trabajar en espacios reducidos y aplicaciones aéreas. Son ideales para instalaciones FTTx, LAN, backbone y de larga distancia.

:: Cuota de mercado de empalmadores de fusión de fibra óptica por aplicación en 2010

Algunos analistas de la industria de la fibra óptica publicaron un estudio en 2010 que cubre el mercado mundial de empalmadores por fusión de fibra óptica. La siguiente imagen muestra la cuota de mercado por aplicación en porcentaje. La industria de las telecomunicaciones ha estado utilizando cada vez más empalmadores portátiles más pequeños y resistentes.

:: Los mayores contribuyentes a las pérdidas por empalmes

Los parámetros de fibra que más afectan la pérdida de empalme en fibras monomodo son el diámetro de campo modal (MFD) y la concentricidad del núcleo-revestimiento.

1) Modo de discrepancia en el diámetro del campo

Si se empalman fibras diferentes con diámetro de campo modal (MFD) diferente, la pérdida de empalme probablemente será mayor cuando se empalman fibras similares. La pérdida estimada por desajustes en el diámetro del campo modal (MFD) se puede calcular a partir de la siguiente ecuación:

La siguiente figura muestra la pérdida máxima de empalme de una fibra con un valor MFD particular con cualquier otra fibra con un rango MFD de 8,8 ~ 9,6 um. La pérdida de empalme de fibra con MFD de 9,3 um es menor cuando se empalma con cualquier otra fibra de rango 8,8 ~ 9,6 um.

2) Error de concentricidad del núcleo revestido

El error de concentricidad del núcleo revestido, o la cantidad de descentrado del núcleo respecto del revestimiento, también puede contribuir significativamente a la pérdida de empalme en fibra monomodo. El siguiente gráfico muestra cuánta pérdida podría haber para una cantidad determinada de compensación entre los núcleos de las fibras empalmadas. La especificación típica de concentricidad Core-Clad en las fibras monomodo G.652 actuales es <0,5 um. Si dos fibras, cada una con este desplazamiento central, se empalman de manera que el desplazamiento esté en direcciones opuestas (desplazamiento total de 1 um), la pérdida contribuida será de 0,056 dB.

:: Conclusión

A pesar de los avances en la tecnología de empalme de fibra y fusión, todavía hay muchos aspectos del empalme que los profesionales deben conocer. Las diferencias en fibras, equipos, entorno y técnica pueden producir diferentes resultados de pérdida de empalme. Comprender la capacidad del proceso de empalme por fusión y la medición de la pérdida de empalme ayudará a garantizar que los propietarios, diseñadores, contratistas y técnicos de redes tengan expectativas realistas sobre la pérdida de empalme, especialmente con la nueva generación de fibras monomodo insensibles a la flexión que se están volviendo populares.

A continuación se ofrecen algunas pautas para contratistas y técnicos de empalmes.

• Siga las pautas del fabricante del equipo correspondiente para la instalación y el mantenimiento de todos los equipos de empalme. Todas las empalmadoras por fusión tienen requisitos de mantenimiento que deben describirse en el manual de operación. Además de limpiarse periódicamente, requieren alineación de electrodos y reemplazo ocasional. Siga los requisitos del fabricante para el servicio.

• Mantenga el equipo limpio y un entorno de empalme limpio, siendo especialmente cauteloso con las condiciones de viento y/o polvo.

• Utilice la lectura de pérdida de empalme estimada de la empalmadora por fusión como una evaluación inicial de pasa/no pasa del empalme.

• Las especificaciones de pérdida de empalme deben establecerse teniendo en cuenta la potencia total del enlace y basarse en la pérdida de empalme promedio.