¿Cómo calcular la pérdida de db de fibra óptica?

Calcule la pérdida de db de fibra óptica: fórmula de cálculo del núcleo

 

La pérdida total de un enlace de fibra óptica es la suma de las pérdidas de todos los componentes dentro del enlace. La fórmula fundamental es:

 

Pérdida total de enlace (LL)=Atenuación del cable de fibra + Pérdida del conector + Pérdida de empalme

Dónde:

Atenuación del cable de fibra (dB)​=Longitud de fibra (km) × Coeficiente de atenuación (dB/km)

Pérdida del conector (dB)​=Número de pares de conectores × Pérdida por par de conectores (dB)

Pérdida de empalme (dB)​=Número de empalmes × Pérdida por empalme (dB)

 

Para garantizar un diseño robusto, es esencial agregar unMargen de seguridad​ (también llamado margen de enlace) a la pérdida total calculada. Esto explica la posible degradación de los componentes con el tiempo, micro-dobladuras inesperadas y otras pérdidas imprevistas. Un margen de seguridad típico oscila entre 3 y 10 dB.

 

Definiciones de parámetros y valores estándar

 

Para realizar el cálculo, debe utilizar coeficientes de pérdida estándar para cada componente. La siguiente tabla proporciona valores típicos basados ​​en los estándares EIA/TIA, que son ampliamente aceptados en la industria.

 

Componente	Coeficiente de pérdida típico (dB)	Notas
Fibra monomodo-(1310 nm)	0,4 dB/km	Pérdida más baja, utilizada para comunicaciones de larga-distancia.
Fibra monomodo-(1550 nm)	0,3 dB/km	Pérdida incluso menor que a 1310 nm.
Fibra multimodo(850 nm)	3,5 dB/km	Pérdida mayor, normalmente para aplicaciones de corta-distancia.
Conector​ (por par, por ejemplo, ST, LC)	0,75dB	En la práctica, consulte las especificaciones del proveedor para conocer el valor exacto.
Empalme por fusión(por punto)	0,3dB	Este valor está especificado en el estándar TIA/EIA. . En algunos diseños, se puede utilizar un valor de 0,05 dB por empalme.

 

Metodología de cálculo paso-a-paso

 

Siga estos pasos para calcular la pérdida de cualquier enlace de fibra óptica determinado.

 

Paso 1: recopilar datos del enlace

 

Primero, defina todos los parámetros físicos del enlace:

Tipo de fibra: monomodo-o multimodo.

Longitud de onda operativa: 850 nm, 1310 nm o 1550 nm.

Longitud total del enlace: la distancia-a-final en kilómetros.

Número de conectores: Cuente el número de pares de conectores (p. ej., en paneles de conexión, interfaces de equipos).

Número de empalmes: Calcule la cantidad de empalmes de fusión necesarios, que normalmente se necesitan por cada 2 a 4 km de cable o en los puntos de unión.

 

Paso 2: Calcular los componentes de pérdidas individuales

 

Utilizando los datos del Paso 1 y los coeficientes estándar, calcule la pérdida para cada categoría.

Ejemplo de pérdida de fibra: Para 10 km de fibra monomodo-a 1310 nm: 10 km × 0,4 dB/km=4.0 dB.

Ejemplo de pérdida del conector: Para 2 pares de conectores: 2 pares × 0,75 dB/par=1.5 dB.

Ejemplo de pérdida de empalme: Para 1 empalme: 1 × 0,3 dB=0.3 dB.

 

Paso 3: Sumar los componentes para la pérdida total del enlace

 

Sume todos los valores del Paso 2, incluido el margen de seguridad.

Ejemplo de pérdida total de enlace (LL): 4,0 dB (Fibra) + 1.5 dB (Conectores) + 0.3 dB (Empalmes) + 3.0 dB (Margen de seguridad)=8.8 dB.

 

Análisis de margen y presupuesto de energía

 

Calcular la pérdida es sólo la mitad de la tarea. Debe verificar que la pérdida esté dentro de las capacidades de los transceptores ópticos.

 

Determinar el presupuesto de energía (PB): El presupuesto de energía es la cantidad total de energía luminosa disponible para el enlace. Es la diferencia entre la potencia de salida del transmisor (PT) y la sensibilidad del receptor (PR).

Fórmula: PB (dB)=PT (dBm) - PR (dBm)

Ejemplo: Si la potencia del transmisor es -15 dBm y la sensibilidad del receptor es -28 dBm, el presupuesto de potencia es: -15 dBm - (-28 dBm)=13 dB.

Calcular el margen de potencia (PM): El margen de potencia es la potencia restante después de restar la pérdida total del enlace del presupuesto de potencia. Indica el "colchón" de energía disponible para que el enlace funcione de manera confiable.

Fórmula: PM (dB)=PB (dB) - LL (dB)

Ejemplo: 13 dB (PB) - 8.8 dB (LL)=4.2 dB.

Evaluar el resultado:

MP > 0: El enlace debería funcionar. Un margen superior a 3-5 dB generalmente se considera bueno para la confiabilidad a largo plazo.

PM Menor o igual a 0: El enlace no funcionará. Debes rediseñar el enlace usando componentes de menor-pérdida, acortando la distancia o usando transceptores más potentes.

 

Técnicas de medición avanzadas

 

Si bien la metodología anterior se utiliza para ladiseño y planificaciónde un enlace de fibra, la verificación física después de la instalación se realiza con instrumentos especializados.

 

OTDR (reflectómetro de dominio de tiempo-óptico): Un OTDR caracteriza la fibra enviando un pulso de luz y midiendo la luz dispersada y reflejada. Crea un rastro que muestra la pérdida en función de la distancia, lo que permite a los técnicos localizar fallas, medir la pérdida de empalme y verificar la pérdida general de la fibra.

 

OFDR (frecuencia óptica-reflectometría de dominio): OFDR es una tecnología de mayor-resolución que puede diagnosticar enlaces muy cortos con gran precisión, como caracterizar componentes individuales dentro de un gabinete de red. Es particularmente útil para analizar componentes complejos como acopladores y para probar ramas en un enlace óptico de múltiples-ramas.

 

Espero que esta metodología estructurada proporcione una guía clara para sus cálculos de pérdidas de fibra óptica.