Os Conectores Ópticos de Montagem em Campo, também conhecidos pelos nomes em inglês como Fast Connector, Field Montable Connector, etc. representam uma das grandes inovações tecnológicas que vem contribuindo na expansão das redes ópticas de acesso FTTx/FTTH. Uma das principais reivindicações destes conectores ópticos é atribuir maior simplicidade e velocidade na terminação das fibras ópticas em campo, reduzindo o tempo de implantação do acesso e alta de um cliente na rede e, consequentemente, o custo operacional.
1. A causa dos problemas com os conectores de campo
Tenho escutado de alguns profissionais de empresas operadoras e provedores de Serviços de Internet, que estes conectores dão muito trabalho na montagem, que normalmente quebram as fibras e perdem o conector, que não funcionam adequadamente, que não tem confiabilidade e bom desempenho, etc.
Entretanto, é fato comprovado que as principais causas destas queixas derivam basicamente de dois fatores:
a. Da falta de conhecimento e treinamento adequado dos técnicos com os procedimentos para uma correta montagem e utilização do conector.
b. Da utilização de conectores de baixa qualidade, que normalmente apresentam preços muito baixos e de origem questionável.
Estes problemas e opiniões podem contaminar negativamente o mercado, empresas e profissionais que planejam utilizá-los, denegrindo uma das mais importantes e consagradas soluções, hoje amplamente utilizada em diversos países da Ásia, como o Japão e Coréia do Sul, da Europa e Américas.
2. Os benefícios dos Conectores de Montagem em Campo
A utilização de uma Caixa de Terminação Óptica (CTO) que requer a emenda por fusão da fibra do cabo drop à fibra de saída do splitter, implica em diversos pontos negativos que seguramente representam um aumento de custo e da complexidade da operação, como apresentado no artigo “10 pontos importantes das Caixas de Terminação Óptica”. É neste ponto que entra em jogo a utilização de CTO com splitter pre-conectorizado, que traz vários benefícios na hora de se realizar a alta de um cliente. Uma CTO com o splitter pré-conectorizado requer apenas que o operador realize a conectorização do cabo drop e faça a conexão do mesmo no adaptador presente no patch panel da CTO.
Existem diversos tipos de conectores de montagem em campo, tanto para fibras ópticas monomodo (SM) como multimodo (MM). Para as fibras monomodo os mais comuns são os do tipo SC e LC, com polimentos do tipo PC (conector azul) e APC (conector verde). Existe uma gama muito grande de fornecedores destes conectores de campo. Cada fabricante possui suas características e desenho distintos, porém o conector final deve atender aos requisitos das normas nacionais e internacionais.
3. Filosofias dos conectores de montagem em campo
Existem três filosofias básicas de conectores de montagem em campo:
a. Conectores que requerem a aplicação de resina e polimento em campo para a sua montagem.
b. Conectores pré-polidos, mas que requerem a utilização de uma máquina de emendas por fusão para emendar a fibra do cabo à fibra do conector.
c. Conectores pré-polidos nos quais a fibra do cabo é conectada mecanicamente à fibra do conector.
O primeiro tipo tem aplicações muito específicas, pois sua montagem não é muito prática e requer uma operação mais complexa e demorada. O segundo tipo tem sido utilizado e apresenta boas características ópticas e estabilidade devido à emenda por fusão, porém requer a utilização de máquinas de fusão apropriadas, o que complica um pouco sua montagem.
O terceiro tipo é o que vem ganhando ampla utilização pela sua facilidade de aplicação, mas também pelos importantes avanços e melhorias de qualidade e desempenho, que lhe atribuíram elevada confiabilidade e estabilidade.
4. O principio do conector de campo pré-polido.
Um conector de campo pré-polido possui sua estrutura composta basicamente do alojamento externo, do ferrolho, plug e boot, exatamente igual aos conectores montados em fábrica e, portanto, com total compatibilidade óptica e mecânica. A diferença ocorre internamente onde existe uma fibra pré-polida já montada no conector, a qual é interrompida no interior do conector, sendo que sua extremidade clivada fica posicionada em um canal interno. Na figura a seguir é possivel se observar detalhes desta estrutura.
O acoplamento óptico da fibra do cabo com a fibra do conector ocorre no canal interior. É neste ponto onde ocorre o contato mecânico entre suas extremidades clivadas. Sabemos, entretanto, que um contato mecânico a seco entre duas fibras ópticas corretamente clivadas, permite um bom acoplamento óptico, mas possui perdas intrínsecas devido à reflexão da luz na interface. Esta reflexão, também conhecida como reflexão de Fresnel, faz com que parte da potencia óptica que se propaga seja refletida e propagada na direção oposta.
Para eliminar este problema, os conectores de campo mecânicos possuem um gel neste ponto do contato das fibras, o qual possui um índice de refração muito próximo ao do núcleo das fibras. Com isto o problema de reflexão fica praticamente eliminado, fazendo com que as perdas de inserção e de retorno fiquem dentro dos parâmetros requeridos pelas normas nacionais e internacionais.
5. A importância da fixação da fibra no conector
Como a conexão entre as fibras no interior do conector ocorre por contato mecânico, é de extrema importância que a fibra do cabo não se movimente longitudinalmente, pois pode alterar significativamente as perdas ópticas. Existem conectores nos quais a fixação da fibra ocorre somente pela fixação do cabo óptico no boot do conector. Estes conectores podem apresentar problemas quando da movimentação do cabo, quer seja por uma tração, uma curvatura, etc. Mesmo com a utilização de cabos onde a fibra está bem vinculada a sua estrutura, como nos cabos drop flat, a fibra não está aderida a capa do cabo e pode se movimentar longitudinalmente com a movimentação do drop.
Normalmente os fabricantes destes conectores recomendam que durante a montagem, a fibra seja submetida a uma pequena curvatura de modo a garantir a tensão sobre a interface com a fibra do conector e minimizar este possível problema. Todavia, como normalmente a definição dos comprimentos de montagem é feita com gabarito manual, como veremos mais adiante, podem ocorrer os problemas de ruptura da fibra por excesso de curvatura ou perda óptica elevada por falta de acoplamento.
Na minha opinião, os melhores conectores são, portanto, aqueles que possuem um sistema de travamento da fibra, que seguramente garantirá uma estabilidade óptica do acoplamento e de seus parâmetros. Estes conectores possuem mecanismos que permitem fixar e soltar a fibra durante a fase de montagem e desmontagem do conector, garantido a estabilidade da posição e conexão óptica, independentemente da movimentação do cabo.
6. A importância da qualidade das fibras ópticas
Os conectores possuem elevada precisão mecânica, que é requerida para se obter baixas perdas ópticas na conexão. Todavia, se as fibras utilizadas não possuírem elevada qualidade dimensional, podem ocorrer perdas ópticas acima dos valores especificados pelo fabricante do conector. Por exemplo, na tabela abaixo são apresentadas as recomendações do ITU-T G. 652 para alguns parâmetros geométricos da fibra monomodo e suas tolerâncias.
Os principais fabricantes de fibras ópticas normalmente adotam tolerâncias mais apertadas, de forma a garantir um melhor desempenho de suas fibras tanto nas emendas por fusão como nos conectores ópticos.
O descasamento destes parâmetros nas emendas entre duas fibras tem implicação direta nas perdas ópticas. Daí a importância de saber a origem e qualidade das fibras utilizada no cabo óptico.
7. Os tipos de cabos utilizados
Os conectores de campo podem ser utilizados com diversos tipos de revestimentos das fibras e de cabos ópticos. Exemplos:
– Fibras somente com o revestimento primário de acrilato de 250um.
– Fibra com revestimento secundário de 900um, como o dos pigtails.
– Cordão óptico de 2mm, 3mm, etc.
– Drop óptico circular.
– Drop óptico Fig. 8.
– Drop óptico Flat para uso externo Fig.8 (5,2 x 2mm).
– Drop interno de Baixo Atrito (2 x 1,6mm).
Para cada aplicação existe uma solução especifica da terminação do conector (boot) para permitir uma correta fixação do cabo, mas mantendo a sua flexibilidade. É importantíssimo utilizar o conector correto para cada tipo de cabo, pois caso contrário certamente vão ocorrer problemas.
8. A montagem do conector
Os conectores ópticos de campo mecânicos são de fácil montagem, levando tipicamente de 2 a 3 minutos sem necessidade de ferramentas especiais. A utilização de um clivador profissional é altamente recomendado e, para alguns conectores, mandatório.
Existem conectores que utilizam gabaritos visuais para definir os pontos de remoção da capa do cabo, dos revestimentos da fibra e o ponto onde deve ocorrer a clivagem. Estes conectores requerem uma elevada habilidade e treinamento do técnico e normalmente não garantem repetibilidade devido à natureza manual da operação.
Existe outra família de conectores que já são fornecidos com gabaritos mecânicos. Estes gabaritos facilitam a correta remoção dos revestimentos nos comprimentos exatos, são utilizados diretamente no clivador, que garante o comprimento exato da fibra nua a ser introduzida no conector e permitem manipular a fibra sem contato com os dedos até a montagem final.
Esta família de conectores de campo são os que apresentam normalmente os melhores resultados de perdas ópticas e elevada repetibilidade, além de um baixíssimo nível de problemas.
9. Reutilização dos conectores de campo
Quase todos os fabricantes reivindicam que seus conectores são reutilizáveis e, alguns mais arrojados, indicam possibilidades de várias dezenas de vezes. Na prática isto é correto e possível. Todavia é importante lembrar que estes conectores possuem um gel casador de índice de refração na interface entre as fibras. Cada vez que a fibra do cabo é removida, é muito provável que parte deste gel é também removida junto com a fibra. Isto ocorrendo poderá alterar o desempenho do conector para as novas utilizações.
Reutilizar os conectores de campo pode ser necessário em algumas situações, mas em minha opinião não deve ser uma prática usual, principalmente considerando-se que os conectores são os pontos da rede onde se requer baixas perdas e normalmente onde ocorre a maior parte dos problemas.
10. Parâmetros ópticos dos conectores de campo
Os principais parâmetros ópticos dos conectores são a sua Perda de Inserção (PI) e a Perda de Retorno (PR). A perda de inserção é a relação da potencia de saída em relação a potencia de entrada, definindo quanto será atenuada. Quanto menor a perda de inserção melhor é o conector. A perda de retorno é a relação da potencia refletida em relação a potencia de entrada. Quanto maior for esta perda, melhor é o conector, pois significa que a potencia refletida é muito baixa.
As tabelas a seguir apresentam os valores da Perda de Inserção e da Perda de Retorno para as classificações dos conectores, conforme definido pelos requisitos da Anatel e normas internacionais.
A escolha da Classe de PI e da Categoria de PR deve ocorrer segundo as definições do projeto da rede adotado. Obviamente a melhor escolha seria conectores de Classe III e Categoria D, mas evidentemente existirá impacto nos preços dos conectores, cujo custo/benefício deverá ser bem avaliado.
Considerações finais
- A utilização de conectores de montagem em campo na alta de um cliente de uma rede FTTx/FTTH traz enormes benefícios ao Operador.
- O eventual aumento do custo do investimento (CapEx) que possa ocorrer deverá ser compensado com a significativa redução do custo operacional (OpEx) devido aos ganhos de tempo e facilidade de atendimento ao cliente.
- A utilização de conectores de primeira linha e alta qualidade, que atendam aos critérios elencados, é o modo de se garantir o sucesso do investimento e de sua aplicação em campo.
- O treinamento dos profissionais que irão utilizar estes conectores é fundamental, bem como a utilização de ferramentas adequadas para a preparação do cabo e da fibra.
- Como sempre digo, a Certificação Anatel, que é obrigatória para estes conectores, não é uma garantia absoluta de qualidade, mas seguramente ajuda a separar o “joio do trigo”. Se um fornecedor, que possui seu produto certificado, fornecer o joio, a questão então é outra!
