Base de conocimiento · Qué es esto en la traza
El empalme que parece dar ganancia: de dónde sale el signo menos y por qué lo corrige la medición en sentido contrario
Un empalme por fusión no puede añadir luz, y aun así un OTDR a veces indica en él una pérdida negativa. El equipo funciona bien y el empalme se hizo correctamente: así se ve una unión entre dos fibras con distinto coeficiente de retrodispersión.
El signo menos dice además algo sobre toda la fibra: si una unión se lee con error en un sentido, todas las demás uniones de esa fibra también se miden con error, solo que no lo bastante para invertir el signo.
Autor: Ilya (ingeniero, 6 años en fibra óptica) ·
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Qué aspecto tiene en una traza real
Abajo hay una traza de demostración que viene con el software de EXFO, abierta en nuestro visor: tres empalmes por fusión separados unos diez kilómetros, a 1310 nm. En dos de ellos la curva sube en escalón, y la tabla imprime su pérdida como −0,305 dB y −0,205 dB.
Nada en la línea puede añadir luz, así que cada una de estas cifras es una pérdida más un error con signo.
Qué mide realmente el OTDR
El empalme en sí le resulta invisible; lo que ve es el nivel de luz que la fibra devuelve, antes de la unión y después de ella.
La retrodispersión es una propiedad de la fibra
Cuánta luz devuelve una fibra al equipo depende de la propia fibra: de su núcleo, su apertura, su lote. Dos tramos de carretes distintos devuelven cantidades distintas incluso a través de un empalme perfecto.
El equipo toma una diferencia de niveles
La pérdida de la unión es la diferencia entre el nivel de antes y el de después. Si la fibra que sigue a la unión devuelve más que la fibra anterior, la diferencia sale al revés, y la traza muestra un escalón hacia arriba. No se añadió energía: lo que cambió es la parte que volvió.
El error cambia de signo con el sentido
Conéctese desde el otro extremo y la misma diferencia de retrodispersión entra en la medición con el signo contrario. Por eso una unión se mide desde ambos extremos y se toma la media: la diferencia se cancela y queda la pérdida real de la unión.
Por qué la media, y por qué exactamente la media
Llamemos S a la pérdida real de la unión y ΔK a la diferencia de retrodispersión de las dos fibras. Desde un extremo el equipo lee S + ΔK; desde el otro, S − ΔK. Sume las dos lecturas y divídalas por dos, y ΔK desaparece: queda S. La cancelación es exacta, sin ninguna aproximación, siempre que ambas mediciones sean de la misma unión.
Una cifra unidireccional es incompleta incluso donde no aparece ningún signo menos. En cada unión está sobrestimada desde un extremo exactamente en lo mismo que está subestimada desde el otro. El signo menos aparece donde ΔK resultó mayor que la pérdida e invirtió el signo.
Por eso en la aceptación los empalmes se comprueban desde ambos extremos incluso cuando la pérdida total del enlace pasa. Una medición unidireccional responde a «cuánto cuesta recorrer el enlace en este sentido»; una bidireccional responde a «cómo es este empalme».
Qué hacer con esto
- No acepte ni rechace el empalme por esta cifra. La pérdida unidireccional de una unión entre fibras distintas es errónea en ambos sentidos: demasiado baja desde un extremo, demasiado alta desde el otro.
- Mida la misma fibra desde el extremo lejano, en la misma longitud de onda.
- Tome la media de las dos lecturas para cada empalme. El error de retrodispersión entra en ellas con signos opuestos y se cancela.
- Si solo se puede llegar a un extremo, dígalo en el informe y juzgue el enlace por su pérdida total: en toda la línea el error de una unión apenas se nota.
Cómo hacerlo aquí
Abra ambas trazas, la directa y la de sentido contrario, en el área de trabajo y pulse Elegir la traza en sentido contrario. Los archivos .sor separados no registran el sentido, así que cuál de las dos es la de sentido contrario lo dice usted. Después aparece una tabla conjunta donde cada unión lleva su propia cifra, la cifra en sentido contrario y la media de las dos.
En este par las dos ganancias resultan ser empalmes corrientes: −0,305 dB en un sentido y 0,408 dB en el otro dan una media de 0,0515 dB, y −0,205 con 0,598 dan 0,1965 dB. El tercer empalme marca 0,2 dB desde ambos extremos, que es el aspecto de una unión de dos fibras iguales.
Aparte de la tabla, la curva en sentido contrario se puede poner en el gráfico con Traza en sentido contrario: se dibuja reflejada, de modo que sus metros se leen desde el extremo lejano, y alineada en el cursor A. El tamaño de esa alineación está escrito en la leyenda; sin él, se podría leer en la curva un nivel que no existe.
También comprobamos lo que estorba al emparejamiento: si los dos lados se calcularon con índices de refracción distintos, sus distancias viven en sistemas distintos, y lo decimos antes de que usted empiece a cotejar los números de las cajas de empalme. Lo mismo con un coeficiente de retrodispersión distinto: esa diferencia es precisamente lo que la media elimina. Y donde el equipo no registró pérdida en uno de los lados, no hay media en absoluto, porque la mitad de un lado no es un promedio sino la misma cifra unidireccional dividida por dos.
Con una sola traza la tabla conserva el signo menos y no muestra media, porque no adivinamos la lectura en sentido contrario. El programa tampoco decide si el empalme pasa. El umbral lo pone usted.
Un evento que solo registró un extremo
Una unión puede estar en la tabla de un extremo y faltar en la del otro. Abajo hay un par del conjunto de muestras de EXFO: una fibra medida desde los dos extremos a 1310 nm, con una fibra de lanzamiento en cada extremo. Desde el extremo B, el empalme a 5,67 km se lee como 0,153 dB. El equipo del extremo A no anotó ninguna fila ahí.
La columna Registrado por dice qué extremo anotó la fila. La mitad que falta la medimos en el mismo lugar sobre la otra curva, aquí 0,018 dB, y la imprimimos con nuestro propio color. La media de las dos es 0,0855 dB. Es otra vez el caso de la primera sección: el desajuste de retrodispersión se sumó a la pérdida desde un extremo y se restó desde el otro.
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La media solo corrige una diferencia de retrodispersión. Ajustes de adquisición distintos, anchos de pulso distintos o índices de refracción distintos en los dos lados producen una discrepancia que la media ocultará pero no eliminará.