Preparación de fibras ópticas

27.02.2018

En la primera parte de nuestro relato nosotros habíamos detenido después de haber cortado el cable, limpiado las fibras, preparado el acoplamiento (o montado la caja) e introducido el cable. Ahora reanudamos el proceso de montaje, ya que antes de fusionar las fibras hay que hacer algunas operaciones importantes.

Cómo marcar la fibra óptica

Otro paso muy importante — marcación de módulos y fibras. De manera obligatoria es necesario marcar el cable antes de introducirlo al acoplamiento. Si no lo hacemos a tiempo, después tendremos que verificar fibra por fibra, módulo por módulo. Es una operación muy engorrosa y es fácil equivocarse.

Para marcar las fibras utilicemos estas pegativas de papel.

Cómo marcar la fibra óptica

Normalmente ellas vienen junto con el acoplamiento, con menor frecuencia — con la caja de cables.

Un error muy frecuente, desagradable y difícil de detectar de muchos novatos (aunque técnicos experimentados también caen en él) es confundir los módulos. Módulo rojo (primero) y segundo prácticamente no se confunden, mientras que los módulos blancos/naturales/incoloros se confunden con facilidad por lo que son del mismo color… Es un caso típico cuando un error tan obvió puede pasar desapercibido.

En las figuras a continuación ustedes pueden ver la imagen de un cable (vista en corte) con módulos marcados y un cable real.

Numeración de módulos de un cable óptico

Cómo marcar la fibra óptica
Cómo marcar la fibra óptica
  1. Primer módulo – siempre rojo.
  2. Segundo módulo – módulo de color, ubicado al lado del rojo. Puede ser azul, amarillo, verde.
  3. Tercero, cuarto y siguientes en la dirección marcada por los dos módulos: en la Imagen de izquierda en el sentido de agujas del reloj, en la imagen de derecha – en contrario.
  4. Módulos vacíos no se marcan y se cortan a la raíz.

Módulos se marcan de la siguiente manera.

Normalmente ellos están marcados con colores indicados en el pasaporte del cable. No obstante, el primer módulo siempre es rojo. Por eso, después de haber limpiado las fibras que salen de este módulo, hay que pegar el número «1». Siguiente es el módulo de color que viene después de rojo. Obviamente, hay dos módulos, por ambos lados del rojo. Uno de ellos será blanco (de color natural, incoloro) o negro (vacío), mientras el otro – de color (amarillo, verde, azul). Precisamente este módulo marcamos con el número «2».

Dependiendo del tipo de cable, tercer módulo puede ser de color o blanco/incoloro. Lo importante es captar el orden: dos primeros módulos nos enseñaron la dirección de módulos en el cable — en el sentido de agujas del reloj o en sentido contrario. Seguimos este orden y al módulo siguiente pegamos el número «3». Una vez más: rojo – siempre es el primero, después módulo de color siguiente, el que sigue — tercero y así sucesivamente. Muy sencillo.

No obstante, en la práctica los técnicos confunden módulos con mucha frecuencia y subsanar este defecto no es nada fácil, sobre todo si la línea contiene un par de decenas de acoplamientos que habrá que volver a destripar.

Cómo encontrar el cruce de fibras

¿Cómo encontrar el punto de confusión?

Para subsanar la falla hay que hacer lo siguiente:

Supongamos que tenemos una línea recta con dos cajas de cables con varios acoplamientos entre ellas.

Esquema de una línea de comunicación con fibras cruzadas

El cruce de fibras

En una de las cajas se ubica un técnico con el transmisor de ondas ópticas con longitud 1310 o 1550 nm, en otra caja — otro técnico con probador-receptor con la misma longitud de onda. Transmisor u receptor ubican en los primeros puertos. Si las fibras no están cruzadas y el primer puerto de una caja corresponde al primer puerto de la otra, el probador mostrará alguna señal. Así, coordinando sus movimientos por el teléfono/radio, chequean todos los puertos en las cajas.

Ahora veamos que pasa en el caso de un cruzamiento. De un puerto determinado (en nuestro caso es el puerto número cinco) de la caja «transmisora» señal sale, pero en el puerto correspondiente de la caja «receptora» no aparece. Y esta misma señal se detecta en el puerto corrido en x*n puertos, donde n – número de fibras en el módulo, x – número de módulos corridos (en nuestro caso n=4 fibras en el módulo, x=1 (se corrieron en 1 módulo). Entonces tenemos siguiente situación: puertos de 1 a 4 están en orden, puerto número 5 corresponde al número 9 en la caja «receptora», 6-to al 10-o y así sucesivamente.

En lo ideal, en el caso de un error hay que abrir y revisar todos los acoplamientos, pero, para agilizar el trabajo, podemos aplicar un truco: destapar el acoplamiento en el medio de la línea y revisarlo manualmente cada módulo, fibra por fibra. Si el error no aparece, hay que doblar (con mucho cuidado para no romperlas) una por una las fibras de este acoplamiento (digamos primera del primer módulo, primera del segundo módulo, etc.), mientras el ayudante con el reflectómetro esté pendiente en la caja si se cortó la línea o no (no olvidamos que la fibra bien doblada no deja pasar la señal por el codo). Si se cortan las fibras que deben, entonces el cruzamiento está más adelante, entre el acoplamiento abierto la caja alejada. Por ejemplo, si doblamos una fibra del tercer módulo y desaparece la señal en una de las fibras del cuarto módulo, entonces el error está en uno de los acoplamientos siguientes, ubicados entre el acoplamiento abierto y la caja donde está el técnico con reflectómetro. Cerramos este acoplamiento y vamos a abrir el siguiente, repitiendo el procedimiento. Para realizar este tipo de operaciones es necesario tener el esquema de empalmes y mapa de la línea, en la que están indicadas todas las distancias entre las cajas y acoplamientos.

Si el esquema de empalmes es complejo, línea tiene muchos acoplamientos con bifurcaciones, contiene varios cables empalmados con fibras de distintos colores y número diferente de fibras en los módulos, entonces el trabajo se complica sobremanera. Ahí habrá que dar muchas vueltas y dedicar un buen tiempo a los esquemas para elaborar un buen plan de búsqueda del acoplamiento cruzado.

Pero si una línea de estas tiene 2 o más cruzamientos… en el mejor caso a los técnicos habrá que hacer un curso de capacitación o reflexionar sobre cambio de profesión.

También pueden ocurrir errores de menor escala, cuando no se confunden módulos, sino unas fibras en el módulo. Por ejemplo, en las condiciones de iluminación deficiente es muy fácil confundir la fibra blanca con la gris/incolora, blanca y rosada clara, verde y turquí, etc. En este caso detectar la falla es más sencillo: si las fibras en el acoplamiento están marcadas y se indica a dónde van, se puede destapar el acoplamiento y, guiándose por el esquema, ver qué color a qué fibras corresponde. Aun así, es un procedimiento largo y engorroso.

Como pueden ver, un pequeño descuido a la hora de empalmar los módulos o fibras puede tener muy graves consecuencias.

Pues bien, hemos marcado todas las fibras en todos los cables, sigamos adelante. Si nosotros estamos empalmando una caja de fibras, esto comprende que no vamos a fusionar dos cables entre sí, sino ramificar un cable para conectar los cables terminales (pigtales). Es aconsejable marcarlos también. No es algo obligatorio, pero a mí personalmente esto ahorra mucho tiempo a la hora de fusionar los cables.

Cómo utilizar un organizador de cables de fibra óptica

Hemos marcado los módulos/fibras y cables terminales. Ahora (después de haber introducido el cable al acoplamiento y haberlo fijado a con ayuda de un sujetador especial la trenza de kevlar o marco metálico del acoplamiento) ubicamos los módulos en la bobina (hay que pensar de antemano qué módulos en qué bobina van).

Paso siguiente — medición de fibras en la bobina.  

Las fibras se colocan en la bobina y se cortan con ayuda de tijeras cerca del centro de soporte para cartuchos termoretráctiles. Ver la figura a continuación.

Organizador de cables de fibra óptica

Algunas bobinas (por ejemplo como en la foto) contienen muchos canales para las fibras. En este caso no es obligatorio medir las fibras con mucha precisión — siempre habrá manera de colocarlas bien después de fusionarlas.

Organizador de cables de fibra óptica

No obstante, en el caso de tener que soldar muchas fibras es recomendable medir su longitud y seleccionar para ellas la ruta más sencilla (en círculo), sin vueltas y bucles superfluos. En el caso de bobinas regulares (con pocos canales) siempre se debe medir y cortar bien las fibras para evitar problemas a la hora de colocarlas. No se olvide que cada fibra tiene un radio de curvatura admisible y si no las medimos bien, su dobladura excesiva puede provocar atenuación de señal. Además, será difícil cerrar la tapa ya que las fibras van a sobresalir por todos lados.

Organizador de cables de fibra óptica

En la foto presentada más arriba pueden ver el resultado de un trabajo negligente: algunas fibras están tensionadas y por eso se doblan excesivamente (provoca atenuación de señal en los codos), otras son demasiado largas y toca tenderlas por los radios pequeños y fijar con cinta pegante.

En el caso de que dos fibras que se debe fusionar entran a la bobina de los lados opuestos, es suficiente colocarlas como se muestra en la figura más abajo (normalmente se dan dos vueltas) y cortar sobre la casilla en la que piensa ubicar el cartucho termoretráctil.

Organizador de cables de fibra óptica

Dado el caso de que las fibras entran por el mismo orificio (esto siempre sucede cuando se empalman 3 fibras), una de las fibras se coloca de manera regular, mientras que la otra debe dar una vuelta adicional en forma de la S en el centro de bobina (figura más abajo).

Organizador de cables de fibra óptica

En general se recomienda evitar las situaciones que obligan hacer las vueltas en forma de S y tratar de introducir las fibras de lados opuestos: en primer lugar no todas las bobinas permiten colocar las fibras de este modo cómodamente y el bucle en forma de S (que pueden ser varios) habrá que fijar con la cinta pegante.  En segundo lugar el proceso de medición de fibras en este caso quita mucho más tiempo. Si el acoplamiento de por si es bastante complejo, contiene varias bobinas y existen pasos de fibras en tubos entre las bobinas, entran 3-4 o más cables, la situación se complica demasiado y encontrar un error cometido durante el proceso de montaje será una tarea de Sísifo.

Además, se debe calcular con antelación si todas las fibras que debemos soldar caben en una bobina.

Cómo conectar las fibras ópticas

Veamos algunos casos.

El caso más sencillo es cuando se debe soldar 2 cables iguales, digamos de 32 fibras — 4 módulos de 8 fibras. Una bobina típica está diseñada precisamente para 32 o 36 fibras (en este caso 4 puestos se quedarán libres). Cartuchos termoretráctiles que contienen primero y segundo módulos se colocan en la parte inferior de la bobina (8 + 8 unidades, en 2 capas según lo previsto), mientras que módulos tres y cuatro se ubican en la parte superior. Todo es muy sencillo.

Un caso más complicado — 2 cables iguales de 64 fibras, 8 módulos de 8 fibras cada uno. En una sola bobina no caben tantos, entonces la mitad irá a la bobina inferior y otra mitad – a la bobina superior (bobinas se ubican una encima de otra). De este modo la mitad de módulos (1-o, 2-o3-o y 4-o) de ambos cables se introducen en una bobina, y otra mitad (5-o, 6-o, 7-o y 8-o) — en la otra. Módulos son bastante frágiles, pero si están bien fijados dentro de la bobina, siempre se puede levantar con cuidado la bobina superior para poder acceder a la inferior.
De hecho: ¿qué bobina colocar arriba y qué abajo? Pues no hay una respuesta univoca. Algunos técnicos empalman el acoplamiento «desde atrás», entonces primeros módulos quedarán en la bobina superior, lo que es lógico. Otros van en el orden. Esto no tiene importancia.

Otro caso aún más complicado es cuando tenemos que fusionar dos cables diferentes, con cantidad distinta de módulos y número inconstante de fibras en los módulos. Ejemplo: cable número uno (digamos cable A) tiene 64 fibras, 8 módulos de 8 fibras. Otro cable (cable B) también tiene 64 fibras, pero estas están distribuidas en 6 módulos: en el primero y segundo hay 8 fibras, y en los módulos del tercero a sexto — 12 fibras. ¿Cómo hacer en este caso? Para no confundirse hay que pensar bien cuantos empalmes vamos a ubicar en cada bobina. Para esto es necesario dividir las fibras (que ya están marcadas) en los grupos según el orden de empalme y marcar estos grupos también. En nuestro caso particular primero y segundo módulos (de 8 fibras) del cable A empalman exactamente con el primer y segundo módulos (de 8 fibras) del cable B. Excelente, ya tenemos programados 16 empalmes que ocuparán la mitad de una bobina, sigamos. Tercer módulo del cable A contiene 8 fibras, mientras el mismo módulo del cable B — 12. Digamos que nuestra bobina está diseñada para 32 empalmes, y otros 4 ya no le cabrán. ¿Qué hacer ahí? Entonces nosotros soldamos (colores de fibras — de conformidad con el esquema) todo el tercer módulo de del cable A (8 fibras) y parte del tercer módulo del cable B (8 primeras fibras). Con esto la bobina quedará llena. 4 fibras restantes del tercer módulo del cable B sacamos por el otro lado de la bobina llena y las introducimos a la bobina siguiente. Entre las bobinas las fibras deben ir en un tubo de plástico, que con ayuda de bridas se fija a ambas bobinas. De este modo un módulo se divide entre dos bobinas.

Se debe tener en cuenta que existen casos todavía peores — cuando es necesario empalmar 3-4 cables totalmente distintos de noche (de día no dejaron trabajar para no cortar la comunicación a los usuarios — una situación típica) y alcanzar hacerlo hasta la madrugada. Ahí será necesario echar bien la cabeza, con antelación dibujar un plan de ubicación de fibras en la bobina, y en general, no encargar este trabajo a los novatos.

¿Qué tubo se utiliza para pasar las fibras de una bobina a otra? Es una cánula de polietileno con el diámetro de unos 5-7 milímetros. En algunos casos vienen en el paquete junto con los acoplamientos. En el caso de su ausencia se puede sustituirlo por un tubo de cuentagotas u otro similar. No se recomienda usar para estos fines un módulo vacío, ya que ellos son muy quebradizos, delgados y contienen mucho hidrófobo. Pero tampoco se recomienda dejar las fibras sueltas, sin el tubo — siempre hay que protegerlas.

Colocación de fundas de protección de fibra óptica, limpieza y fusión

Y bien, hemos marcado los módulos, medido las fibras, elaborado el esquema de su distribución en las bobinas. Ahora tenemos que colocar las mangueras (cartuchos) termoretráctiles, limpiar y fusionar las fibras.

Cada técnico tiene su manera de trabajar. Unos cogen el par de fibras a soldar, colocan el cartucho, las limpian, cortan, fusionan y fijan. Después siguiente par y así sucesivamente. Otros primero colocan mangueras termoretráctiles a todas las fibras, las pelan con un pelacables (sin limpiar y cortar todavía – esto se hace inmediatamente antes de fusionarlas), elaboran el esquema de empalmes y empiezan a soldar. Fusionan un grupo de fibras que van juntas (normalmente 1 módulo) y las fijan en la bobina. Después segundo, tercer módulo. Con eso ahorramos el tiempo y disminuye la probabilidad de olvidarse a colocar una manguera.

¿Qué es una manguera de protección? Es un cartucho termoretráctil desechable que protege el punto de fusión.

Manguera de protección

Se venden por decenas y centenares de unidades, con frecuencia se suministran junto con acoplamientos/cajas de fibra y cuestan poco. Se componen de 3 partes: por dentro contienen una cánula de plástico fusible, cubierta encima por un tubo de plástico termoretráctil, y entre ellas — un alambre metálico para reforzar la estructura. Antes de fusionar dos fibras el cartucho termoretráctil se coloca en una de ellas. Después de soldarlas el cartucho se corre hacía el punto de fusión hasta que cubra por completo la fibra de vidrio. Fibra, un poquito tensionada, se coloca al horno de empalmadora por unos 20-40 segundos. En el horno el plástico de cánula interior se funde, cubriendo las fibras fusionadas, y el tubo exterior se contrae.

Existen diferentes estándares de cartuchos (y, respectivamente, bobinas ópticas).

Cartuchos

Anteriormente por lo general se utilizaban los cartuchos termoretráctiles de 60 mm, que siguen empleándose hasta el presente. No obstante, en este momento junto con los acoples/cajas se suministran los cartuchos de 40 o 45 mm. Estos cartuchos son mejores: ocupan menos espacio en la bobina y tiempo de su calentamiento es menor.

Se puede meter los cartuchos de 40mm en una bobina diseñada para cartuchos de 600mm, pero ellos van a quedar flojos y habrá que fijarlos con cinta pegante. Teóricamente también se puede meter los cartuchos de 60mm en una bobina diseñada para mangueras de 40/45mm, pero esto puede tener siguientes consecuencias:

  1. Mangueras de 60mm después de que se encojan son un poquito más gruesas que cartuchos de 40/45mm, por esto habrá que aplicar fuerza para meterlas y al hacerlo, fibra óptica puede dañarse. 
  2. Con frecuencia en las bobinas hay unos topes que no permiten colocar los cartuchos largos.
  3. Tamaño de una bobina diseñada para cartuchos cortos es más pequeño, por eso los radios de dobladura de fibra también disminuyen y habrá que tener muchísimo cuidado al colocar las fibras, ya que cualquier desplazamiento y modificación del radio de dobladura provocarán atenuaciones en las ondas de 1550 nm.

Cabe notar que existen cartuchos de marca Fujikura, cuyo tiempo de retracción térmica no supera 10 segundos, mientras que el tiempo de retracción de un cartucho normal — 30-40 segundos.

Una manguera termoretráctil de buena calidad es densa, delgada, sólida, precisa. A su vez un cartucho malo es blando, en las manos se descompone en las partes integrantes, tiene grandes rendijas entre el tubo exterior e interior, después de retracción se queda muy grueso y con dificultad cabe en el surco de la bobina. 

En un cartucho siempre se debe meter solamente una fibra óptica.

Cómo utilizar una peladora de fibra óptica

Y bien, nuestras fibras están marcadas y medidas, cartuchos puestos. Llegó la hora de pelarlas del charol con ayuda de un pelacables especia.

Ahí todo es muy sencillo. Lo más importante hacer todo sin prisa y con cuidado, para no romper las fibras. Se debe tener en cuenta que las fibras ya están medidas si nosotros casualmente romperemos una fibra 2 o 3 veces, esta quedará muy corta y no se ubicará bien en el sitio previsto. Hay que limpiar unos 3 centímetros de fibra — distancia precisa se determina empíricamente y hay que memorizarla. En un principio puede hacerlo con ayuda de una regla.

Si longitud de fibra pelada es insuficiente, después de recortar la punta el pedazo cortado será demasiado corto y rodillos del contenedor no podrán agarrarlo. Y viceversa, un pedazo de fibra demasiado largo no cabrá en el contenedor. No obstante, en el caso si 2-3 intentos de fusión resulten fallidos (en ocasiones esto sucede inclusive con las mejores empalmadoras), la fibra quedará muy corta y entonces no quedará otro remedio que pelar y recortarle solamente la punta. En este caso hay que colocar le pedazo recortado al contenedor con ayuda de una pinza o, como hace la mayoría, atraparlo con cinta pegante.

Pelacables para fibras ópticas es una herramienta fina y costosa. Su ranura es muy precisa: con un solo movimiento ella debe retirar todo el charol de la fibra sin dañarla. Así que cuídela, no corte con su ayuda bridas de plástico y aún menos alambres. Pelacables está destinado exclusivamente para limpiar y cortar las fibras ópticas de 125 µm.

Miller FO103-S
Miller CFS-2

Por fin todas las fibras están marcadas, peladas, encartuchadas. ¡Hemos terminado todas las operaciones preliminares! Podemos retirar de la mesa de trabajo todas las herramientas auxiliares, lavar las manos y sacar del maletín nuestro mayor tesoro — empalmadora de fibra óptica. ¡Empezamos a fusionar!

Equipo Toolboom

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