Día de pruebas de fibra: OTDR traces, ghosts, gainers y conectores sucios
Un día de pruebas de fibra en las palabras que realmente usan los técnicos, desde el primer disparo del OTDR hasta el conector sucio que explica el mal resultado.
Los empalmadores cerraron el último can (caja de empalme) en la línea de postes al anochecer, y el mensaje del jefe de equipo llegó antes que el café: "Día de pruebas. Hagan un shoot a todo en ambas direcciones, inspeccionen cada connector (conector), y nadie da el trabajo por terminado hasta que los números estén en el informe." El día de pruebas es cuando un trabajo de fibra deja de tratar sobre cables y empieza a tratar sobre luz, y el vocabulario cambia con ello. Durante el pull (tendido), la gente habla de tensión, guías y mule tape (cinta de tracción). En el día de pruebas hablan en decibelios, kilómetros y algunos apodos extraños para las cosas en una pantalla.
Shooting la fibra
Nadie en un equipo dice que va a realizar una medición con el reflectómetro óptico en el dominio del tiempo. Dicen que van a hacer un shoot. El OTDR dispara pulsos cortos de luz por la fibra y escucha lo que regresa. Lo que vuelve es principalmente backscatter (retrodispersión), luz dispersada por el propio glass (vidrio), y el instrumento lo grafica frente a la distancia como un trace (traza): una línea que desciende suavemente a medida que la fibra pierde un poco de potencia cada kilómetro. Cada bulto, pico o escalón en esa línea es un event (evento).
Primero, el técnico conecta un launch cable (bobina de lanzamiento), una caja de fibra de referencia de unos cientos de metros de longitud, para que el primer conector del enlace no quede en el punto ciego del instrumento. Ese punto ciego tiene un nombre propio, la event dead zone (zona muerta de evento): después de una fuerte reflexión, el OTDR necesita un tramo de fibra para recuperarse antes de poder ver lo siguiente. Un receive cable (bobina de recepción) en el extremo opuesto hace el mismo trabajo para el último conector.
"Lanzamiento conectado, recepción conectada, haciendo shooting a 1310 y 1550", anuncia el técnico por la radio. Dos longitudes de onda, porque una curva cerrada apenas se registra a 1310 nm y resalta de inmediato a 1550 nm.
Leyendo el trace
Un fusion splice (empalme por fusión) suele mostrarse como un pequeño escalón hacia abajo sin pico. Un conector se muestra como un pico, porque la unión entre dos puntas acopladas refleja un poco de luz, seguido de un escalón. La altura de ese pico es la reflectance (reflectancia), que se lee como un número negativo: menos 55 es un conector monomodo limpio y en buen estado, y menos 30 es un problema.
Luego hay cosas en el trace que en realidad no están ahí. Un ghost (fantasma) es un evento falso, una copia de una fuerte reflexión que rebotó de un lado a otro dentro de la fibra y llegó tarde. La pista es el espaciado. "Ese evento a 4.2 km es exactamente el doble de la distancia al panel, y no hay pérdida después de él. Ghost." Un evento real cuesta luz. Un ghost nunca lo hace.
El otro fantasma famoso es el gainer (ganancia aparente): un empalme que parece añadir luz. El vidrio no puede amplificarse a sí mismo: la fibra después del empalme simplemente dispersa más luz hacia atrás que la fibra anterior, generalmente porque la fibra después del empalme tiene un mode field diameter (diámetro del campo modal) más pequeño que la fibra anterior. Si se hace un shoot desde el otro extremo, se muestra como una pérdida mayor que la real, razón por la cual el jefe de equipo quería ambas direcciones. El bidirectional averaging (promedio bidireccional) suma las dos lecturas y las divide a la mitad, y el gainer y su gemelo malvado se anulan para revelar la verdadera pérdida del empalme.
"El empalme 14 lee una ganancia de 0.08 desde el extremo A y una pérdida de 0.22 desde el Z", dice el técnico. "El promedio es 0.07. Buen burn." Esa última palabra es jerga del oficio de los empalmadores para hacer un empalme, por el arco eléctrico que suelda el vidrio.
El conector sucio siempre es culpable
Pregunte a un técnico de fibra qué causa la mayoría de las pruebas fallidas y la respuesta es instantánea: la suciedad. Una mota de polvo en el end face (férula frontal) de un conector monomodo puede bloquear gran parte del core (núcleo), que solo tiene unas nueve micras de ancho. El polvo también se acumula en el ferrule (férula), el cilindro de cerámica que sostiene la fibra, y se aplasta contra el vidrio en el momento en que se acoplan dos conectores.
De ahí la regla que todo nuevo empleado escucha en la primera semana: inspect before you connect (inspeccionar antes de conectar). Cada end face pasa por el microscopio antes de entrar en un puerto. Si está sucio, se saca el click cleaner (limpiador de un clic), una herramienta con forma de bolígrafo que arrastra cinta de limpieza nueva por la punta con un solo empujón. Luego se vuelve a inspeccionar, porque a veces la limpieza solo mueve la suciedad de un lado a otro.
El tipo de pulido también importa. Un conector UPC tiene una punta abovedada sin ángulo y, en monomodo, un cuerpo azul. Un conector APC está pulido a 8 grados y es de color verde, por lo que su reflexión se desvía hacia el cladding (revestimiento) en lugar de volver hacia el láser. Si se acopla un conector verde con uno azul, una cara en ángulo se encuentra con una abovedada a través de un espacio de aire. La pérdida se dispara, el return loss (pérdida de retorno) se desploma y ambas caras pueden dañarse. "Verde con verde, azul con azul" se dice en voz alta en todos los trabajos.
Pruebas de pérdida y presupuestos
El OTDR mapea una fibra. El OLTS resuelve discusiones. Es una fuente de luz estable en un extremo y un medidor de potencia calibrado en el otro, y mide el insertion loss (pérdida de inserción), la luz total que el enlace absorbe de extremo a extremo. Antes de la primera lectura, el técnico establece una referencia, generalmente un one-jumper reference (referencia de un puente), para que los conectores en ambos extremos del enlace cuenten junto con el vidrio y los empalmes intermedios.
Cada resultado se compara con el loss budget (presupuesto de pérdidas), el número calculado en papel a partir de la longitud de la fibra, el número de empalmes y el número de conectores. "El presupuesto es 2.1, leyó 1.6, aprobado." Lo que los transceptores puedan tolerar más allá de la pérdida real es el margin (margen), y a los ingenieros de redes les gusta tener mucho.
Una vez que se instala el equipo y la fibra está lit (iluminada), la conversación pasa a los light levels (niveles de luz): potencia de transmisión y recepción de la óptica, en dBm. "¿Cuál es su recepción en el puerto 3?" "Menos 31." "Debería estar alrededor de menos 12." Esa brecha significa que algo entre los dos extremos está perdiendo 19 dB que no debería perder, y alguien tiene que volver a salir con un microscopio.
Cazando el fallo
Para una rotura o una mala curvatura cerca del panel, la herramienta más rápida en el camión es la red light (luz roja). Su nombre correcto es VFL, por localizador visual de fallos, e inyecta una brillante luz láser roja en la fibra. Dondequiera que el vidrio esté agrietado o doblado con demasiada fuerza, el jacket (cubierta) brilla. Un macrobend (macrocurvatura) en una bandeja de empalme, una fibra pellizcada bajo una tapa: cada uno se ilumina como una vela de cumpleaños.
Más lejos, el OTDR demuestra su valor. Una rotura limpia se muestra como un gran pico reflectante seguido de absolutamente nada, y la distancia en la pantalla le dice al equipo qué arqueta abrir. Si esa distancia cae en un cruce de carreteras donde un contratista estaba cavando, la causa también tiene un nombre: backhoe fade, la broma seca de la jerga del oficio para un corte provocado por la cuchara de una excavadora.
No todos los fallos están en el vidrio. Si ambos transceptores muestran que sale luz, pero no entra nada, y el enlace sigue caído, alguien generalmente tiene que hacer un roll (cruce) del par, intercambiando las dos fibras para que la transmisión se encuentre con la recepción. La palabra correcta para hacer esto bien es polarity (polaridad), y equivocarse es la razón clásica por la que un enlace en perfecto estado parece muerto.
Cinco palabras para aprender primero
- Shoot: probar con el OTDR, idealmente desde ambos extremos.
- Ghost: un evento falso, un reflejo de un reflejo. Los eventos reales cuestan luz, los ghosts no.
- Gainer: un empalme que parece añadir luz. Promedie ambas direcciones y desaparece.
- Inspect before you connect: inspeccionar, limpiar, volver a inspeccionar y luego acoplar.
- Red light: el localizador visual de fallos, la forma más rápida de encontrar una rotura al alcance.