¿Cómo se clasifican las fibras ópticas multimodo según su grado?

Una vez estirada la fibra óptica multimodo, su clasificación es un proceso preciso de medición, análisis de datos y certificación estricta basada en normas internacionales.

El núcleo de este proceso es garantizar que la fibra cumple los parámetros especificados para un grado concreto (OM1/2/3/4/5), tal y como se define en las normas internacionales, mediante la medición de parámetros ópticos clave.

A continuación se indican los procedimientos específicos y los pasos clave para la clasificación por grados tras el proceso de embutición:

1. Parámetros clave de medición

Durante el proceso de trefilado, la fibra pasa por la torre de trefilado a velocidades muy altas (decenas de metros por segundo). Durante este proceso, los sistemas de medición en línea y fuera de línea miden de forma continua o por muestreo los siguientes parámetros clave de rendimiento que determinan el grado de la fibra:

Ancho de banda: Es el parámetro más crítico y directo para clasificar los grados OM. Mide la capacidad de transmisión de la fibra.

Ancho de banda de lanzamiento sobrecargado (OFL BW): Se trata de un método de medición tradicional que utiliza una fuente de luz LED para excitar todos los modos. Se utiliza principalmente para medir OM1 y OM2 fibras.

Ancho de banda modal efectivo (EMB / EMBc): Es el parámetro más importante. Para optimizar el láser OM3, OM4, y OM5 debe utilizarse una fuente láser VCSEL para las mediciones en las longitudes de onda de 850 nm y 1300 nm. El valor EMB determina directamente el rendimiento real de la fibra en redes de alta velocidad. Las normas exigen lo siguiente:

• OM3: EMB @850nm ≥ 2000 MHz-km
• OM4: EMB @850nm ≥ 4700 MHz-km
• OM5: EMB @850nm ≥ 4700 MHz-km y EMB @953nm ≥ 2470 MHz-km

Perfil del índice de refracción:

• El rendimiento del ancho de banda de una fibra multimodo viene determinado con precisión por la distribución del índice de refracción de su núcleo (normalmente, un perfil de índice graduado). Tras el diseño, se utilizan instrumentos precisos como el método de campo cercano refractado para comprobar si el perfil final de la fibra cumple los objetivos de diseño. Cualquier desviación afectará gravemente al ancho de banda.

Propiedades geométricas:

• Diámetro del núcleo: Debe ser de 50 ± 2,5 µm o 62,5 ± 2,5 µm.
• Diámetro del revestimiento: Debe ser 125,0 ± 1,0 µm.
• Error de concentricidad núcleo/revestimiento: El núcleo debe estar lo más centrado posible dentro del revestimiento. Una excentricidad excesiva aumenta la pérdida de conexión.
• Estos parámetros geométricos deben controlarse estrictamente para garantizar que la fibra tenga bajas pérdidas y una alta consistencia durante el empalme y la conexión posteriores.

Atenuación / Pérdida:

• Mide la pérdida de la señal óptica en longitudes de onda específicas (por ejemplo, 850 nm y 1300 nm) en unidades de dB/km. Todas las fibras de grado OM tienen límites superiores estrictos de atenuación (por ejemplo, las OM3/4/5 suelen requerir ≤ 3,0 dB/km a 850 nm).

2. El proceso específico de clasificación de fibras ópticas.

Todo el proceso combina supervisión en línea y muestreo fuera de línea.

Supervisión en línea (durante el sorteo):

• Durante el proceso de trefilado, un micrómetro láser controla en tiempo real y sin contacto el diámetro exterior de la fibra. A continuación, un sistema de retroalimentación controla la velocidad de embutición para garantizar que el diámetro se mantiene constante en 125 µm.
• Un sistema de control de la atenuación en línea mide la atenuación de la fibra en tiempo real, lo que permite detectar a tiempo cualquier pico de pérdida causado por el polvo o defectos en la preforma.

Muestreo fuera de línea (pruebas fuera de línea): Este es el último paso del proceso de clasificación. Se corta una muestra de una longitud completa de fibra estirada (que puede tener varios kilómetros de longitud, hasta diez o más). Por ejemplo, puede tomarse una sección de cada 2 km de fibra.

• Estas muestras se envían a un laboratorio de precisión para realizar pruebas exhaustivas y rigurosas con equipos especializados (como un analizador vectorial de redes para el ancho de banda o un analizador de campo cercano refractado para el perfil).
• La medida más importante es el Valor EMB. Sólo si el valor medido del EMB cumple o supera el OM4 (4700 MHz-km) la fibra puede etiquetarse como OM4.

Análisis de datos y decisiones de calificación:

• Los ingenieros analizan todos los datos de las pruebas.
• Alcanzar el grado objetivo: Si todos los parámetros (especialmente el ancho de banda, las dimensiones geométricas y la atenuación) cumplen la norma para el grado OM objetivo (por ejemplo, con el objetivo de producir OM4), toda la longitud de la fibra se certifica como ese grado.
• Bajando de categoría: Si el valor del ancho de banda (EMB) es inferior a la norma OM4 pero superior a la norma OM3 (2000 MHz-km), ese lote de fibra se degradará y se venderá como OM3. Esto garantiza la integridad y fiabilidad del producto OM4. Si la fibra ni siquiera cumple la norma OM3, puede desecharse o destinarse a una aplicación de calidad inferior.

Certificación y envío:

• Cada bobina de fibra que se envía incluye un informe de pruebas en el que se detallan los valores medidos de sus parámetros clave y se certifica su grado OM.
• Los principales fabricantes también buscan la certificación de terceros (por ejemplo, de UL o DELTA) para obtener un “sello de aprobación” autorizado, como la etiqueta “UL Verified OM4”.

3.Resumen

En conclusión, la clasificación de la fibra óptica multimodo tras el proceso de trefilado no es una simple tarea de clasificación física, sino un proceso de certificación de calidad basado en mediciones ópticas precisas.

• Criterio básico: Ancho de banda modal efectivo (BEM) es el “boletín de calificaciones” más crítico y determina directamente si la fibra es OM3, OM4 u OM5.
• Fundación de Control: El perfilado preciso del índice de refracción y el control de las dimensiones geométricas son los requisitos previos para lograr un gran ancho de banda.
• Garantía final: El riguroso muestreo, las pruebas y el análisis de datos garantizan que cada metro de fibra sea “fiel a su nombre”.”