¿Qué es el empalme de cables de fibra óptica?

El cable de fibra óptica es una forma de cable de red moderno que tiene una capacidad mucho mayor que las conexiones de comunicación eléctrica. Las fibras ópticas están hechas de hilos de vidrio o plástico extremadamente pequeños y estos cables transfieren información entre dos sitios utilizando tecnología completamente óptica (basada en la luz).

El empalme de cables de fibra óptica es el método de unir dos cables de fibra óptica. La terminación es la otra forma más frecuente de unir fibras. El empalme de fibra es la forma preferida cuando las líneas de cable son demasiado largas para una sola longitud de fibra o cuando se combinan dos tipos diferentes de cable.

El empalme por fusión y el empalme mecánico son dos métodos de empalme de fibra óptica. Ambas técnicas tienen una pérdida de inserción mucho menor que las conexiones de fibra.

Rebanado Mecánico:

El empalme mecánico es un tipo de empalme que no utiliza un empalmador por fusión. Un empalme mecánico es una conexión de fibra óptica que se ajusta y mantiene en su lugar mediante un conjunto que emplea un fluido de indexación para mantener las fibras alineadas. El empalme mecánico conecta permanentemente las dos fibras ópticas con un empalme mecánico corto de aprox. 6 cm de largo y 1 cm de diámetro. Esto unirá mecánicamente dos hilos desnudos después de que se hayan alineado correctamente. Los empalmes mecánicos son dispositivos de alineación simples que mantienen los dos extremos de la fibra completamente alineados y permiten que la luz viaje de una fibra a la otra.

El empalme se fija de forma segura con una cubierta a presión, una cubierta adhesiva o ambas. Las fibras no están permanentemente conectadas; solo se mantienen unidos lo suficiente como para dejar pasar la luz. (pérdida de inserción de 0,5 dB) La pérdida de empalme suele ser de alrededor de 0,3 dB. Por otro lado, el empalme mecánico de fibra introduce más reflexión que el empalme por fusión. Los empalmes mecánicos para fibra óptica son pequeños, fáciles de usar y apropiados para reparaciones rápidas o instalaciones a largo plazo. Vienen en formas permanentes y reaccesibles. Se encuentran disponibles empalmes mecánicos para cables de fibra óptica monomodo y multimodo. El empalme mecánico es más fácil de realizar pero permite una mayor pérdida de inserción. Por lo tanto, el empalme mecánico es mejor para una reparación rápida o temporal en lugar de un empalme permanente.

Pasos para realizar un empalme mecánico:

Paso 1: Preparación de la fibra : se deben quitar los revestimientos protectores, las cubiertas, los tubos, los elementos de refuerzo y otros materiales, dejando visible solo la fibra desnuda. La consideración más importante es la higiene.

Paso 2: corte de la fibra : el proceso es comparable al corte por empalme por fusión, sin embargo, la precisión del corte es menos crucial.

Paso 3: Unión de fibras mecánicamente : este enfoque no utiliza calor. Simplemente coloque los extremos de la fibra en el dispositivo de empalme mecánico y únalos. El acoplamiento ligero de un extremo de la fibra al otro se verá favorecido por el gel de comparación de índices en el equipo de empalme mecánico. En lugar de un gel de comparación de índices, se utilizará epoxi para mantener unidos los núcleos de los equipos anteriores.

Paso 4: Protección de la fibra : El empalme mecánico final actúa como su propio protector de empalme.

Ventajas del empalme mecánico:

1. Los empalmes mecánicos no requieren electricidad.
2. Aparte de un pelacables y un divisor de fibras, muchos diseños de empalmes mecánicos de fibras no requieren equipo adicional.
3. El empalme mecánico es útil en los casos en que el empalme por fusión no es concebible o práctico. Esto los hace perfectos para conexiones a corto plazo.

Desventajas del empalme mecánico:

1. La pérdida de inserción es mucho mayor. La pérdida de inserción normal de un empalme mecánico es de aproximadamente 0,2 dB, que es mucho mayor que la pérdida de 0,02 dB de un empalme por fusión estándar. Las fibras multimodo suelen empalmarse mecánicamente.
2. Los empalmes mecánicos tienen dificultades para cumplir con las tolerancias de alineación de las fibras monomodo.
3. Los empalmes mecánicos solo se utilizan en condiciones relativamente seguras, como en un edificio de oficinas.

Empalme por fusión:

El empalme por fusión es más costoso que el empalme mecánico, pero dura más. Los núcleos de fibra se fusionan con atenuación reducida en el proceso de fusión (pérdida de inserción de menos de 0,1 dB). Arco u otro tipo de calor durante el empalme por fusión. Esto conduce a una conexión clara, sin reflejos y continua entre las fibras, lo que permite una pérdida de luz muy pequeña (pérdida promedio de 0,1 dB). El empalme por fusión es un proceso complejo que requiere mucho cuidado. Es posible que sus fibras no estén conectadas correctamente y, si no se hace correctamente, su señal puede degradarse.

Pasos para realizar el empalme Fusion:

Paso 1: pelado de fibra : primero debe quitar o despegar la capa protectora de polímero alrededor del cable de fibra óptica antes de que pueda comenzar a fusionarlo. Para este fin se suele utilizar un dispositivo mecánico de pelado, similar a unas pinzas pelacables. Recuerde limpiar el equipo de pelado antes de iniciar el proceso de fusión.

Paso 2: Limpieza de la fibra : es hora de limpiar la fibra cruda después de sacarla de su caparazón. El vidrio se puede mantener limpio frotándolo con alcohol isopropílico (IPA) al 99,9 % y toallitas sin pelusa.

Paso 3: corte de fibra : para realizar un empalme por fusión efectivo, necesita una cuchilla decente. En lugar de cortar la fibra, la cuchilla cortadora la corta y tira de ella o la dobla para provocar una rotura prolija, con la cara del extremo permaneciendo plana y perpendicular al eje de la fibra.

Paso 4: Fusión de fibra : Después de dividir las fibras, use un empalmador de fusión para unirlas. Primero se deben alinear los extremos de la fibra dentro de la empalmadora. Derrite las fibras con un arco eléctrico después de que estén correctamente alineadas, fusionando permanentemente los extremos.

Paso 5: Protección de la fibra : el empalme no se romperá durante el manejo típico si la fibra está protegida contra cargas de flexión y tracción. Aunque un empalme por fusión estándar tiene una resistencia a la tracción de 0,5 a 1,5 libras y no se rompería con el manejo normal, debe protegerse de las presiones extremas de flexión y tracción. El empalme se protege de las inclemencias del tiempo y las roturas mediante el uso de tubos retráctiles, gel de silicona y/o protección mecánica contra crimpado.

Ventajas del empalme por fusión:

1. El empalme por fusión es un proceso compacto y tiene la menor pérdida de inserción y reflexión posterior.
2. El empalme por fusión es permanente y tiene la mayor resistencia mecánica.
3. El empalme por fusión puede soportar una amplia gama de temperaturas.
4. El polvo y otros contaminantes se mantienen alejados del camino óptico mediante el empalme por fusión.

Desventajas del empalme por fusión:

1. Si se aplica demasiado calor para derretir el cable de fibra óptica para la terminación, la conexión se volverá quebradiza y no podrá utilizarse durante mucho tiempo.
2. El empalme por fusión causa costos iniciales significativos de suministro de energía continua, así como algunos instrumentos especiales.
3. El empalme por fusión no se puede utilizar para conexiones temporales, ya que es un proceso largo.

¿Qué método es mejor y por qué?

Las consideraciones económicas a menudo se citan como una motivación para elegir un enfoque sobre otro. El empalme mecánico ofrece una inversión inicial modesta ( Rs. 75000-150,000 ) pero el costo por empalme es mayor ( Rs. 890-3000 ). El empalme por fusión tiene un costo más bajo por empalme (40 a 110 rupias por empalme) pero tiene una inversión inicial significativamente más alta ( 11,17000 a 37,25000 rupias según la precisión y la funcionalidad de la máquina de empalme por fusión utilizada). Cuanto más alto sea el precio del equipo, más precisa será la alineación (una mejor alineación da como resultado menos pérdidas). 

El rendimiento de un método de empalme a menudo está determinado por la industria en la que se encuentra. Debido a que los empalmes por fusión son prácticamente uniformes, el empalme por fusión crea menos pérdida y retroflexión que el empalme mecánico. Los empalmes mecánicos funcionan con fibras monomodo y multimodo, mientras que los empalmes por fusión solo se utilizan con fibras monomodo. 

Muchos proveedores de telecomunicaciones y televisión por cable utilizan el empalme por fusión para redes monomodo de larga distancia, aunque el empalme mecánico se utiliza para longitudes de cable locales más cortas. También se prefiere el empalme por fusión para esta aplicación porque las señales de video analógicas requieren poca reflexión para un rendimiento óptimo. La pérdida de señal y la reflexión son problemas insignificantes para la mayoría de las aplicaciones de LAN, por lo que la industria de LAN puede utilizar cualquiera de los dos enfoques.