Fusión de fibras ópticas

09.03.2018

Es la parte más tecnológica de trabajo, que por lo general ocupa menos tiempo que operaciones preparativas — destripamiento de cable, preparación de acoplamiento/caja, fibras. ¡Ahora las manos deben estar limpias!

Elementos necesarios para empalmar el cable de fibra óptica

Y entonces, ¿qué necesitamos para el proceso de fusión? En la mesa de trabajo deben haber siguientes herramientas:

  1. Empalmadora de fibra óptica.
  2. Cortadora de fibra.
  3. Tarro con alcohol.
  4. Servilletas sin pelusa.
  5. Acoplamiento (caja) preparado.
  6. Pinza.
  7. Cinta pegante (fijar el bucle en forma de S en la bobina, recoger residuos de fibras).
  8. Esquema de empalme.
  9. Pelacables por si resulte necesario volver a pelar y cortar la fibra.

Procedimiento de empalme por fusión de fibra óptica

a) Encendemos la empalmadora de fibra. Si es el caso, realizamos diagnóstico, calibración, prueba del arco, tostación de electrodos, etc.

b) Cogemos primera fibra y varias veces con cierto esfuerzo limpiamos por todos los lados la parte pelada de fibra con la servilleta humedecida con el alcohol para quitar cualquier suciedad. Fibra siguiente se recomienda limpiar con una servilleta nueva. En el caso de utilizar la servilleta ya usada, es necesario voltearla para que fibra tenga contacto únicamente con su parte limpia. No se debe voltear la servilleta de tal manera, que la fibra tenga contacto con la parte que antes tocaban los dedos. Limpieza de fibras es un punto muy importante que directamente influye en la calidad de fusión y atenuación en las fibras, por esto hay que prestarle mucha atención.

c) Fibra limpia se introduce a la cortadora y se corta. Anteriormente yo ya había descrito el procedimiento de corte de fibras.

d) Fibra cortada debe permanecer súper limpia, por esto no se permite guardarla en ningún sitio.

Fusión de fibras ópticas

Enseguida después de cortarla hay que colocarla a la empalmadora. Es importante colocarla en el surco en forma de V con mucho cuidado, para no tocar con su punta ninguna superficie y no recoger todas las micro partículas que pueden haber allí. Punta de la fibra debe sobresalir del surco unos milímetros, pero no sobrepasar el centro (una línea imaginaria entre electrodos). Después de esto cerramos el fijador de carretilla móvil.

Si las puntas de fibras no van a sobresalir de los surcos, las carretillas no podrán acercarlas lo suficiente para poder fusionarlas, y viceversa, si las fibras van a sobrepasar el centro, el aparato no podrá ver sus puntas y mandará la notificación del error.

e) Repetimos los pasos B, C y D con otra fibra.

f) Presionamos el botón y la máquina automáticamente realiza la fusión.

En distintos aparatos este procedimiento puede ser diferente. En las empalmadoras de marca «Fujikura» es posible ajustar todos los detalles de la operación, hasta la intensidad de corriente en el arco e intervalos de tiempo, pero mejor no hacerlo si usted no es un perrito (con frecuencia el distribuidor de estos equipos protege el acceso a estos ajustes con ayuda de una contraseña). Durante el proceso de fusión es necesario fijarse en la forma del arco (si el arco es ladeado e inestable, algo no anda bien: posiblemente llegó el momento de reemplazar los electrodos, realizar calibración), posibles defectos en el punto de fusión. Un empalme bien hecho prácticamente no se ve, solamente puede notarse una leve informidad. Indicios de un empalme de mala calidad — una ampolla negra en el punto de fusión, desplazamiento axial de fibras, raya oscura a través de la fibra, etc. Si el lugar de fusión presenta un aspecto aceptable, pero la empalmadora nos muestra un coeficiente de atenuación demasiado alto (a partir de 0,1 dB) — mejor repetir el procedimiento. Un empalme mal hecho es necesario repetir en cualquier caso. En el caso dudoso también es mejor hacerlo y no esperar un milagro. Porque si esto no sucede, después será mucho más difícil — habrá que volver, excavar/bajar del poste el acople y todo esto por culpa de una fibra mal soldada. No siempre un defecto de fusión afecta drásticamente la señal — a veces a causa de suciedad puede formarse cierta opacidad en la superficie de la fibra o salir una pequeña ampolla en su costado, que no influyan en la atenuación. Pero determinarlo (y esto no siempre) puede únicamente un técnico con muchísima experiencia, así que mejor no arriesgarse.

No obstante, hay que reconocer que en el caso de un trabajo voluminoso con decenas de acoplamientos/cajas siempre salen algunos defectos y toca subsanarlos: puede suceder que en la pantalla de empalmadora el punto de fusión se ve perfecto, pero después, al realizar las mediciones de control, aparece que atenuación es excesiva. Esto pasa por que las cámaras de empalmadora no pueden abarcar todos los 360 grados alrededor de la fibra y defecto puede quedar oculto en la «zona muerta».  

A continuación voy a presentarles unos ejemplos de fallas que deben ser liquidadas.

Ampolla grande «Ampolla» grande. Hay que repetir.
Ampolla pequeña «Ampolla» pequeña. Si el núcleo de la fibra no está afectado, puede no haber atenuación, pero dar una respuesta definitiva sin un reflectómetro en la mano es imposible. Es preferible repetir.
Splice result Un ligero desplazamiento axial de las fibras + alguna irregularidad. Hay que repetir.
Splice result Resultado de un arco demasiado largo o intensidad de corriente excesiva. Definitivamente tenemos que repetir.
Splice result En este caso parece que motores del aparato que acercan las carretillas no están calibrados o están dañados (acercaron excesivamente las puntas de fibras en el momento de fusión).

En general, si existe la posibilidad, mejor revisar enseguida los resultados de fusión con ayuda de un reflectómetro: por ejemplo, mientras dos técnicos empalman, tercero se queda en la caja más cercana y revisa la calidad de fusión. En el caso de cualquier falla enseguida avisa a sus compañeros para que repitan el procedimiento. La regla general es: si atenuación en el punto de empalme supera 0,05 dB (con ondas de cualquier longitud — 1310 nm o 1550 nm), hay que repetir. Si no supera — colocamos el cartucho, lo calentamos y seguimos adelante.

Splice result Ejemplo de una fusión regular. Una pequeña raya o chorreaduras que aparecen en la foto ciertamente son indeseables, pero por lo general no influyen en la atenuación.

En algunos casos surge la necesidad de hacer un atenuador, es decir realizar una fusión con atenuación. Al seleccionar este modo el aparato a propósito desplaza una de las fibras por unos micrómetros y punto de fusión resulta un poquito «ladeado».

g) Fibra soldada se retira de la empalmadora (hay que secarla ligeramente tensionada) y el punto de fusión se cubre con la manguera termoretractil. Hasta que la manguera no sea asentada la fibra se queda desprotegida y puede dañarse con facilidad.

Optic Fiber Fibra soldada (macrofotografía). En el punto de fusión podemos ver ligera refracción de luz — esto es normal.

Después de esto colocamos la fibra tensionada con el cartucho puesto al horno de empalmadora (cartucho debe cubrir por completo la fibra desnuda) y fijamos el tiempo de calentamiento (utilizamos valores preestablecidos para cartuchos de 40 o 60 mm).

h) Fibra con cartucho caliente se retira del horno y se coloca a la bandeja para que se enfríe. Tiempo estimado de enfriamiento — 1 minuto. No se permite colocar una fibra con el cartucho aún blando a la bobina para no dañarla. De hecho, si dejamos el cartucho en el horno después de la señal del temporizador, este puede quedar pegado allí. Un error muy frecuente de los novatos es tratar de despegar el cartucho adherido a las paredes del horno (si no lo retiró a tiempo) y aún caliente, con ayuda de una pinza. La fibra puede romperse con facilidad sin que uno se dé cuenta. Si usted no retiró el cartucho a tiempo, es mejor esperar hasta que este se enfríe por completo, y solamente después de esto tratar (siempre con mucho cuidado) de despegarlo — un cartucho frío normalmente se despega con facilidad.

i) Después de que la fibra se enfríe (o el módulo completo), la colocamos a la bobina.
Podemos hacerlo de diferentes maneras: primero fijar el cartucho en la base y después ceñir ambos bucles de fibra o ceñir primero un bucle, fijar el cartucho y después colocar la fibra restante. En cualquier caso hay que tener cuidado para no dañar las fibras y colocarlas de manera ordenada. Si antes de realizar la fusión las fibras no fueron bien medidas y cortadas, estas pueden quedar mal ceñidas o hasta sobresalir de la bobina.  Al colocarlas es muy importante observar el radio máximo de curvatura para no provocar la atenuación excesiva. En el caso de algún error en mediciones es preferible fijar las fibras dentro de la bobina con cinta pegante que, tratando de enrollarlas, doblar y tensionarlas excesivamente.

j) Después de colocar las fibras es necesario indicar en la bobina con ayuda de flechas y corchetes qué fibras adónde van. Así mismo, con ayuda de flechas e inscripciones se puede indicar en el acoplamiento qué cable adónde va, o pegar las pegatinas correspondientes directamente sobre los cables. Unas pegatinas similares, pero resistentes al agua, también se deben pegar en la parte externa de los cables que sobresalen de acoplamiento/caja.  En ellas se indica a dónde va este cable, código de línea de comunicación, propietario y otros datos por el estilo. Algunos técnicos, para facilitar trabajo a sus colegas, dejan en el acoplamiento dejan dentro del acoplamiento el esquema de empalmes. Este es un momento discutible: un técnico autorizado debe tener este esquema de todos modos (se lo debe facilitar el propietario del cable), y si no lo tiene, entonces cabe la pregunta: ¿quién es y que hace allí?


k) Una vez soldadas todas las fibras de conformidad con el esquema de empalmes y ubicadas dentro del acople (no se olvide tomar las fotos y colocar un sobre de silicagel), podemos tapar y sellar el acoplamiento. Estas operaciones se realizan de conformidad con la instrucción de ensamblaje. Si los cables se sellan con ayuda de tubos termoretráctiles, es importante no recalentarlos con el soplete o pistola de aire caliente — algunos tipos de tubos tienden a reventar en el caso de recalentamiento local. Algunos tubos termoretráctiles (por ejemplo, Tyco electronics) están marcados con puntos verdes, que desaparecen cuando el sitio se caliente suficientemente. Si a pesar de todas las precauciones el tubo trrmoretráctil reventó, para no repetir todo el trabajo desde el principio, se puede colocar un collar termoretráctil, conocido como XAGA (si lo tiene). Este collar está hecho de fibra termoretráctil, recubierta por el pegamento termofusible por un lado, con ribetes por los costados.  
Fiber

Existen collares de diferentes tamaños: algunos sirven para sellar la entrada del cable en el acoplamiento, otros pueden abrazar todo el. Cortamos un pedazo del collar, lo enrollamos con el pegante hacía adentro alrededor del cable, coincidimos los ribetes, colocamos encima el cierre y obtenemos un tubo termoretráctil completo. Lo calentamos con ayuda de pistola o soplete — el pegante se derrite y manguera se contrae. No obstante, se debe tener en cuenta que este collar es bastante costoso, por lo tanto se debe utilizar únicamente en los casos de emergencia.

Optic Fiber En la foto podemos observar que dos cables de los tres que entran al acoplamiento (uno de los cables ópticos (superior) y cable de toma de tierra (inferior)) están sellados con ayuda del collar termoretractil. Cabe notar que el cable inferior está medio zafado — trabajo fue hecho con negligencia.

Si los cables se sellan con ayuda de adhesivo frío, es necesario revisar la calidad de adherencia del sellante con el cable y observar todas las indicaciones del manual de uso. ¡No se admiten acoplamientos sin sellar! Sobre todo a calidad de hermeticidad tiene mucha importancia en el caso de acoplamientos ubicados en sótanos y pozos húmedos, que en algún momento pueden inundarse. No se olvide colocar dentro del acoplamiento un sobre con silicagel, para que este absorba la humedad del aire dentro del acople.
Una vez ensamblado y sellado, hay que colocar el acople (con cuidado, tratando de no romper los cables) en un sitio fijo y, si es el caso, asegurarlo. Si el acoplamiento se cuelga en un poste, reserva del cable se enrolla sobre una araña metálica, que se fija sobre el poste con ayuda de una brida de acero.

Equipo Toolboom

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