Avanços em fibra de 200 mícrons para cabeamento óptico de alta densidade

A indústria de comunicação por fibra ótica está passando por uma revolução de "emagrecimento" transformadora. Por décadas, as dimensões principais das fibras monomodo permaneceram padronizadas em 8-10 mícrons para o núcleo, 125 mícrons para o diâmetro da casca e 250 mícrons para a espessura do revestimento. Essa padronização facilitou muito a interoperabilidade e a consistência nas redes ópticas. No entanto, à medida que as redes exigem maior largura de banda e designs mais compactos, uma nova geração de fibras monomodo revestidas com 200 mícrons surgiu, oferecendo aos operadores de telecomunicações soluções de implantação de rede óptica mais flexíveis.

As implantações atuais de redes de alto desempenho revelam duas tendências principais: a crescente demanda por cabos com baixo número de fibras conectando usuários ou edifícios individuais e a crescente necessidade de cabos com alto número de fibras para distribuição massiva de informações. Na última categoria, em particular, a contagem de fibras continua a aumentar, com alguns cabos agora contendo mais de 500 fibras.

Embora a expansão dos projetos de cabos usando a tecnologia existente continue sendo a abordagem preferida, isso se torna impraticável em dutos com espaço limitado. Como os dutos são normalmente instalados antes da implantação dos cabos com dimensões fixas, os operadores de rede enfrentam duas opções: limitar a contagem de fibras em links específicos ou adotar novos projetos de cabos menores.

Quando os dutos existentes são subdivididos em microductos menores, os microcabos oferecem vantagens econômicas, evitando projetos de engenharia civil caros e processos de aprovação do governo local. A evolução dos microcabos dobrou a densidade de fibras em apenas alguns anos. Embora os designs tradicionais e novos possam conter 288 fibras, o diâmetro diminui de 14 mm para 9,6 mm - uma redução de 36% possibilitada por fibras revestidas com 200 mícrons.

A evolução dos microcabos decorre de abordagens e materiais de design inovadores. As principais melhorias incluem a colocação de fibras em tubos de buffer menores e o projeto de cabos para soprar em vez de puxar para dentro dos dutos.

Novas fibras ITU-T G.657 e revestimentos avançados permitem maior densidade de empacotamento, mantendo a resistência à compressão padrão da indústria e o desempenho em baixas temperaturas. À medida que a instalação por sopro de ar se torna o método de implantação preferido na Europa, a necessidade de elementos de resistência nos projetos de cabos diminui. Esses desenvolvimentos, coletivamente, possibilitam a última geração de microcabos compactos.

Os resultados demonstram um progresso notável na densidade de fibras. Onde os cabos de 48 fibras antes exigiam diâmetros superiores a 10 mm, os designs modernos agora acomodam 288 fibras em cabos com menos de 10 mm - conquistas possíveis por fibras revestidas com 200 mícrons.

A especificação atual de fibra monomodo ISO/IEC 60793-2-50 lista a fibra revestida com 200 mícrons como um tamanho de revestimento alternativo. Os grupos de trabalho da IEC, após revisar extensos dados da indústria, concluíram que 200 mícrons representam uma dimensão prática para fibras de transmissão monomodo revestidas, dignas de padronização.

Testes de campo confirmam que as fibras de 200 mícrons funcionam bem com as ferramentas e práticas existentes. Ferramentas de decapagem padrão removem efetivamente os revestimentos de acrilato, expondo a mesma fibra nua de 125 mícrons que as fibras revestidas tradicionais de 250 mícrons, permitindo procedimentos idênticos de clivagem e emenda. A pesquisa mostra que não há diferença na perda de emenda entre combinações de fibras semelhantes ou diferentes:

Para conectores de fibra única, as fibras de 200 mícrons passam por revestimento antes da terminação, com impacto insignificante no desempenho. No entanto, diferenças significativas surgem em aplicações de conectores de fita e MPO, onde o revestimento afeta o espaçamento das fibras e a emenda em grupo.

Uma estratégia para reduzir ainda mais o tamanho envolve embalar mais fibras em tubos de buffer. Por exemplo, 24 filamentos de fibra de 200 mícrons ocupam um espaço comparável a 12 fibras tradicionais. Embora isso aumente a densidade de empacotamento, os potenciais efeitos de microdobramento podem ser mitigados usando fibras insensíveis à curvatura G.657.

A confiabilidade a longo prazo continua sendo fundamental nas redes ópticas, onde os custos de cabos e componentes normalmente representam menos de 20% do investimento total. Com os custos de instalação significativamente mais altos e os períodos de retorno geralmente superiores a uma década, as fibras implantadas devem manter o desempenho durante todo o ciclo de vida da rede.

A confiabilidade engloba aspectos ópticos e mecânicos. A confiabilidade óptica garante a disponibilidade do sinal e o desempenho estável, avaliados por meio de testes de envelhecimento, resistência à compressão e ciclagem de temperatura. A confiabilidade mecânica se concentra na integridade física, com a resistência da fibra normalmente excedendo 500 kpsi, apesar de possíveis defeitos.

Trinta anos de experiência em campo confirmam que os revestimentos de acrilato de 62,5 mícrons protegem adequadamente as fibras. Os revestimentos de 200 mícrons demonstram desempenho equivalente, com vários provedores de serviços agora adotando-os.

A qualidade da fibra melhorou dramaticamente desde as implantações iniciais, com avanços em quartzo sintético e revestimentos poliméricos contribuindo para produtos superiores. Os testes de confiabilidade confirmam que as fibras revestidas com 200 mícrons podem oferecer 30 anos de desempenho em campo, atendendo a todos os requisitos Telcordia GR-20.

A resistência à tração excede consistentemente 600 kpsi, mesmo em testes axiais rigorosos de 10 metros de comprimento de calibre. Os testes de fadiga dinâmica produzem n _d valores >20 para amostras envelhecidas e não envelhecidas.

A disponibilidade de fibras monomodo com revestimentos de 200 mícrons representa um avanço significativo, oferecendo seções transversais 36% menores para a redução do diâmetro do microcabo. Essas fibras fornecem soluções confiáveis para a implantação de cabos de alta contagem em espaços de dutos congestionados, mantendo a compatibilidade com a infraestrutura e práticas existentes.