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EMPALMADOR DE FIBRA ÓPTICA POR ARCO FUSIÓN Katy Medrano G Facultad de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur (UNTELS), Lima-Perú [email protected]

Resumen: Los cables de fibras ópticas, para adaptarse a los requerimientos de las instalaciones, necesitan ser empalmados con otros, ya sea porque la longitud de los rollos o bobinas de cables son menores a la longitud de las infraestructuras o porque para la distribución se utilizan cables con diferentes números de fibras. También se realizan empalmes de las fibras que componen los cables en sus extremos con latiguillos (pigtails), para poder conectar estas fibras a los equipos transmisores y receptores que las utilizarán.

0,2 dB/km. Ahora bien, para aprovechar las bajas pérdidas de transmisión de las fibras ópticas resulta crucial el diseño óptimo de las tecnologías de conexionado de las mismas (empalmes y conectores). Los requisitos fundamentales que deben cumplir los distintos métodos de conexionado de fibras se pueden resumir en: reducida degradación de las propiedades de transmisión de la fibra (bajas pérdidas de conexión y/o reflexiones), alta fiabilidad de la conexión, manejo sencillo incluso para su realización en campo por parte de operarios e instaladores y, finalmente, bajo coste. A continuación explicaremos con detalle

Palabras claves: fibra óptica, pigtails,

sobre la historia del empalmador de fibra

empalmador por arco fusión.

óptica por arco fusión, su funcionamiento y también veremos que el empalme por fusión

Introducción: Desde el año en que se fabricaron las primeras fibras ópticas con una atenuación de 20 dB/km, los sistemas de comunicaciones ópticas se han convertido en una realidad gracias a las continuas mejoras tecnológicas que han permitido alcanzar atenuaciones de

es el más utilizado ya que es el que brinda las pérdidas más bajas y la menor reflectancia, como también brinda la unión más fuerte y más confiable. Prácticamente todos los empalmes de fibra monomodo son por fusión. El empalme mecánico se utiliza para restauraciones temporarias y empalmes de fibras multimodo.

Historia: La Historia de la comunicación por la fibra óptica es relativamente corta. En 1977, se instaló un sistema de prueba en Inglaterra; dos años después, se producían ya cantidades importantes de pedidos de este material. Antes, en 1959, como o derivación de los estudios en física enfocados a la óptica, se

descubrió una nueva utilización de la luz, a la que se denominó rayo láser, que fue aplicado a las telecomunicaciones con el fin que los mensajes se transmitieran a velocidades inusitadas y con amplia cobertura. Sin embargo esta utilización del láser era muy limitada debido a que no existían los conductos y canales adecuados para hacer viajar las ondas electromagnéticas provocadas por la

lluvia de fotones originados en la fuente

Real Sociedad. A partir de este principio se

denominada láser. Fue entonces cuando los

llevaron a cabo una serie de estudios, en los

científicos y técnicos especializados en óptica

que demostraron el potencial del cristal como

dirigieron sus esfuerzos a la producción de un

medio eficaz de transmisión a larga distancia.

ducto o canal, conocido hoy como la fibra

Además, se desarrollaron una serie de

óptica. En 1966 surgió la propuesta de utilizar

aplicaciones basadas en dicho principio para

una guía óptica para la comunicación. Como

iluminar corrientes del agua en fuentes

resultado de estudios en física enfocados de la

públicas. Más tarde, J. L. Baird registró

óptica, se descubrió un nuevo modo de empleo

patentes que describían la utilización de

para la luz llamado rayo láser. Este último es

bastones sólidos de vidrio en la trasmisión de

usado con mayor vigor en el área de las

luz, para su empleo en un primitivo sistema de

telecomunicaciones, debido a lo factible que es

televisión de colores. El gran problema, sin

enviar mensajes con altas velocidades y con

embargo, es que las técnicas y los materiales

una amplia cobertura. Sin embargo, no existía

usados no permitían la trasmisión de luz con

un conducto para hacer viajar los fotones

buen rendimiento. Las pérdidas eran tan

originados por el láser.La posibilidad de

grandes y no había dispositivos de

controlar un rayo de luz, dirigiéndolo en una

acoplamiento óptico. Solamente en 1950 las

trayectoria recta, se conocedesde hace mucho

fibras ópticas comenzaron a interesar a los

tiempo. En 1820, Augustine-Jane Fresnes ya

investigadores, con muchas aplicaciones

conocía las ecuaciones por las que rige la

prácticas que estaban siendo desarrolladas.

captura de la luz dentro de una placa de cristal

En 1952, el físico Narinder Singh Kapany,

lisa. Su ampliación a lo que entonces se

apoyándose en los estudios de John Tyndall,

conocía como cables de vidrio fue obra de D.

realizó experimentos que condujeron a la

Hondros y Peter Debye en 1910. El físico

invención de la fibra óptica. Uno de los

irlandés John Tyndall descubrió que la luz

primeros usos de la fibra óptica fue emplear un

podía viajar dentro de un material (agua),

haz de fibras para la transmisión de imágenes,

curvándose por reflexión interna, y en 1870

que se usó en el endoscopio médico.

presentó sus estudios ante los miembros de la

Diagrama de Bloques.

elevadas y suelen ser provisionales. Es recomendable sustituirlos finalmente por un empalme de fusión. Empalme por Conectorización: No es propiamente un empalme, sino que se utilizan conectores. El problema está en que a veces es necesario colocar un conector en el extremo de una fibra para conectarlo a un dispositivo óptico. Se trata de una operación bastante delicada y en la que se necesita práctica y bastante paciencia. Para unir el conector a la fibra se utiliza una cola, habitualmente resina epoxy. Modo de Funcionamiento. los empalmes por fusión se hacen “soldando” dos fibras utilizando un arco eléctrico. Por cuestiones de seguridad, los empalmes por Clasificación.

fusión no deben realizarse en espacios cerrados como alcantarillas o cualquier

Tipos de empalmes: Empalmes por fusión: Es la forma de unir dos fibras más fácil y con menos pérdidas. Se utiliza una máquina portátil llamada fusionadora que dispara un arco eléctrico y que produce una temperatura tan elevada que fusiona los dos extremos de la fibra óptica. Empalmes mecánicos: Las dos fibras se colocan en un empalmador mecánico que permite el alineamiento y sujeción de las fibras, en cuya parte central hay un tubo donde se introducen los dos extremos a unir. Al cerrar una pestaña se abre una cápsula que contiene el adhesivo que fija ambos extremos de las fibras. Estos empalmes tienen pérdidas más

atmósfera que pueda ser explosiva. El equipo para realizar el empalme por fusión en general es muy voluminoso para los tendidos aéreos, por lo que los empalmes por fusión en general se realizan en un camión o tráiler equipado especialmente para ello. Las fusionadoras por fusión para fibras monomodo son muy automatizadas, por lo que es difícil que se realice un empalme malo si se limpian y cortan las fibras adecuadamente y se siguen las indicaciones para utilizar la fusionadora de forma correcta. Los empalmes por fusión hoy en día son tan buenos que algunos empalmes pueden no ser detectados en los trazados gráficos de un OTDR (utilizado para estimar la

longitud de la fibra).Algunas máquinas

inspeccionar los extremos de las fibras para

fusionadoras solamente realizan una fusión por

comprobar que los cortes estén bien

vez, pero las fusionadoras para cintas de fibras

realizados, aquellos que no lo estén serán

pueden empalmar 12 fibras de una vez. La

rechazados, y aquellas fibras deberán cortarse

preparación de las fibras.El proceso de

de nuevo; luego se colocan las fibras en

empalme por fusión es casi igual para todas

posición, se prefusionan para quitar cualquier

las fusionadoras automáticas. El primer paso

suciedad en los extremos de la fibra y para

es pelar, limpiar y cortar las fibras a la que se

precalentar las fibras para el empalme. Las

realizará el empalme. Debe pelar el

fibras se alinean utilizando el método

recubrimiento de la fibra para dejar al

alineación por núcleo que se utiliza en esa

descubierto la longitud necesaria de fibra

fusionadora, luego se fusionan por un arco

desnuda, limpiar la fibra con un paño

automático que las calienta en un arco

adecuado, cortar la fibra siguiendo las

eléctrico y lo transmite a todas las fibras a una

indicaciones de la cortadora de precisión que

tasa controlada. Cuando la fusión está

está utilizando, colocar cada fibra en las guías

terminada, la fusionadora inspeccionará el

de la fusionadora y fijarla allí. Ejecutar el

empalme y mostrará la pérdida óptica

programa de empalme primero elija el

estimada del empalme, luego le indicará al

programa adecuado para las fibras en las que

operador si el empalme debe realizarse de

se realizará el empalme. La fusionadora

nuevo. El operador retira las fibras de las guías

mostrará las fibras mientras que se realiza el

y les coloca un maguito protector termo

empalme en una pantalla de video. Se deberán

contraíble o una protección tipo mordaza.

Controles principales.

1-Se Identifica el tipo de fibra con el cual se trabajara, MM o SM, para seleccionar en el menú de la fusionadora el tipo de fusión de acuerdo al tipo de fibra. 2- Se retiran los recubrimientos de protección, aproximadamente unos 10 cms, se utiliza una pinza especial con el cuidado de no cortarla y de extraer por completo la cubierta de protección.

3-Se coloca el protector del empalme en uno de los cables de FO con la precaución de no dañara. 4- Se coloca cada FO en la máquina de corte, a una longitud desead,. La herramienta de corte está basada en el rayado del vidrio y partido por presión, la fibra debe por tanto estar completamente limpia, sin residuos de recubrimiento, lo cual nos impedirá que la fibra sea cortada.

5- Una vez cortada cada FO, se deberá mantener en lugar limpio 6-La fibra se coloca dentro de la maquina fusionadora una en cada extremo, a las distancias indicadas en el equipo. Una vez asegurados las dos fibras, se coloca la tapa y se presiona el botón de set, se inicia de esta manera el proceso automático de fusión.

7-Imágenes comunes, que se observan en el proceso de fusión sea este efectivo o no, son: a-alineamiento, si la fo se ha colocado adecuadamente y esta se encuentra sin contaminación se enfrentan las dos fibras en un proceso automático.

b- A partir de un alineamiento efectivo se produce la fusión por arco eléctrico, la imagen muestra la unión final de la fibra. Si por alguna razón el equipo detecta la

existencia de alguna partícula, en este punto del procedimiento, la fusión tendrá problemas y el equipo despliega el mensaje de burbuja en la fibra. Para corregir este problema hay que repetir todo el procedimiento de limpieza y corte para evitar que la fo tenga impurezas que impidan la unión con otra fo. Rangos o niveles de operatividad máximos y mínimos.

Principales Marcas

.

Conclusiones 

Los empalmes por fusión se realizan utilizando una máquina a la que se suele denominar como: Empalmadora, Fusionadora o Máquina de Empalme.



Hay tres tipos de empalmar mecánico, por arco fusión, y por conectorización, pero el mejor y más fácil es el de arco fusión ya que produce una temperatura tan elevada que fusiona los dos extremos de la fibra óptica.

Referencias [1]. http://www.thefoa.org/ESP/Conectores.htm [2]. http://platea.pntic.mec.es/~lmarti2/fibra.htm [3].http://es.slideshare.net/davidxul/empalmes-fibra-optica?qid=4e259e0f-c906-4fc7-8d339d1c83ded06c&v=&b=&from_search=2 [4].https://www.clubensayos.com/Tecnolog%C3%ADa/Sistemas-De-Fibra-Optica/30580.html [5].https://es.scribd.com/doc/189449353/EMPALMADOR-DE-FIBRA-OPTICA-POR-ARCO-FUSION