O documento descreve o funcionamento e aplicações de um reflectómetro no domínio do tempo (OTDR), um dispositivo usado para caracterizar fibras ópticas. O OTDR permite medir parâmetros como atenuação, localização de eventos, perdas em ligações e gama dinâmica, usando pulsos laser e detecção da potência retrodifundida ao longo da fibra. Imagens mostram exemplos de medições realizadas com um OTDR específico, demonstrando suas capacidades.

1. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 1
Sistemas de Comunicação Óptica
OTDR

2. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 2
Reflectómetro no domínio do tempo (OTDR)
• O reflectómetro no domínio do tempo ou OTDR (optical time domain
reflectometer) permite caracterizar uma fibra óptica através do acesso a uma
das suas extremidades.
• A potência retrodifundida resulta das reflexões de Fresnel e da retrodifusão de
Rayleigh.
Laser
Pulsado
Fotodetector
e Amplificador.
Potência retrodifundida
Reflexão
de Fresnel
Retrodifusão
[ ] dB/km
)(2
)(log)(log10
12
12
zz
zPzP DD
−
−−
=α
Coeficiente de atenuação da fibra óptica
Fibra Óptica
Osciloscópio
PD(z)
PD(z1)
PD(z2)
z1 z2 Z

3. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 3
Estrutura dos OTDR
• Mono-comprimento de onda
• Multi-comprimento de onda
Laser
Receptor
Acoplador
Fibra ÓpticaConnector
Laser
1.55 μm
Receptor
Acoplador
Fibra ÓpticaConnector
Laser
1.3 μm
WDM

4. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 4
O que é que se pode medir com o OTDR
• Localização (distâncias) de certos eventos (ex: cortes na
fibra).
• Medida do coeficiente de atenuação.
• Perdas de determinado evento (ex: juntas), ou perdas extremo-
a-extremo.
• Amplitude da potência reflectida devida a determinado evento.

5. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 5
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 eventos
Para 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 30
Exemplo

6. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 6
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.
P
0
P
r
P
1
( ) ( )01 /log10dB PPAj −=
( ) ( )0/log10dB PPA rr −=
Ligação

7. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 7
Parâmetros do OTDR(E6000C, Agilent)
Calcula os
valores
apropriados
de range e
pulsewidth
Realtime e
Averaging
Limiar para a
reflectância do
connector da
frente

8. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 8
Medidas com o OTDR E6000C
Reflexão no fim
da fibra
Reflexão
no ínicio
da fibra
Distância entre A e B
Coeficiente de atenuação

9. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 9
Medidas (2)

10. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 10
Medidas (3)

11. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 11
Medidas (4)
Gama
dinâmica

12. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 12
Medidas(5)

13. © João Pires Sistemas de Comunicação Óptica 13
Medidas(6)