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Sistemas de Comunicação Óptica

OTDR

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Reflectómetro no domínio do tempo (OTDR)

• O reflectómetro no domínio do tempo ou OTDR (optical time domainreflectometer) permite caracterizar uma fibra óptica através do acesso a umadas suas extremidades.

• A potência retrodifundida resulta das reflexões de Fresnel e da retrodifusão de Rayleigh.

LaserPulsado

Fotodetectore Amplificador.

Potência retrodifundida

Reflexão de Fresnel

Retrodifusão [ ] dB/km

)(2)(log)(log10

12

12

zzzPzP DD

−−−

=α

Coeficiente de atenuação da fibra óptica

Fibra Óptica

Osciloscópio

PD(z)

PD(z1)

PD(z2)

z1 z2 Z

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Estrutura dos OTDR• Mono-comprimento de onda

• Multi-comprimento de onda

Laser

Receptor

Acoplador

Fibra ÓpticaConnector

Laser 1.55 μm

Receptor

Acoplador

Fibra ÓpticaConnectorLaser

1.3 μm

WDM

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O que é que se pode medir com o OTDR

• Localização (distâncias) de certos eventos (ex: cortes nafibra).

• Medida do coeficiente de atenuação.

• Perdas de determinado evento (ex: juntas), ou perdas extremo-a-extremo.

• Amplitude da potência reflectida devida a determinado evento.

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Parâmetros relevantes• Gama dinâmica

A gama dinâmica é a razão (em dB, 5 log) entre o valor da potência retrodifundida no conector do OTDR e o nível de ruído (RMS) do instrumento. A gama dinâmica reduz-se quando a duração dos pulsos aumenta, pois esse aumento requer um aumento da largura do receptor, o que conduz a um aumento do nível de ruído.

• Resolução na detecção de eventosPara definir esta resolução usa-se o conceito de zona morta, a qual se define como a capacidade para poder distinguir dois eventos discretos separados por uma distância curta. A zona morta reduz-se quanto a largura dos pulsos também se reduz.

Largura do pulso : 10 ns 100 ns 1μs 10 μs

Gama dinâmica (dB) 13 18 23 30Exemplo

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Ligação de fibras ópticas

• As fibras ópticas são fabricadas com comprimentos que variam entre cerca de 2 e 20 km. Para distâncias maiores é necessário ligar diferentes troços.

• As ligações podem ser permanentes (juntas), ou temporárias. As primeiras são realizadas por fusão das extremidades da fibra, enquanto as segundas são realizadas com fichas (ou conectores).

• As ligações são caracterizadas pelas perdas de inserção (Aj) e pelas perdas de retorno (Ar) .

• As juntas apresentam perdas de inserção <0.1 dB e as fichas entre 0.1 e 0.3 dB. As perdas de retorno típicas das fichas são de cerca de 55 dB.

• No sentido de reduzir as perdas as duas extremidades das fibra a serem ligadas devem estar aplanadas, perpendicularmente ao eixo da fibra e polidas.

P0

Pr

P1

( ) ( )01 /log10dB PPAj −=

( ) ( )0/log10dB PPA rr −=Ligação

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Parâmetros do OTDR(E6000C, Agilent)

Calcula os valores

apropriados de range e pulsewidth

Realtime e Averaging

Limiar para a reflectância do connector da

frente

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Medidas com o OTDR E6000C

Reflexão no fim da fibra

Reflexão no ínicio da fibra

Distância entre A e B

Coeficiente de atenuação

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Medidas (2)

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Medidas (3)

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Medidas (4)

Gama dinâmica

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Medidas(5)

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Medidas(6)