La evolución de las empalmadoras: de voluminosos equipos de laboratorio a fusionadoras SMART

Por José M. Enriquez

En una llamada reciente, Lucas Mays, gerente de productos para equipos de empalme por fusión en AFL, nos ofreció algunas ideas sobre la evolución de las empalmadoras por fusión (empalmadores/fusionadoras), uno de los equipos más vitales para construir una red de fibra óptica confiable, ya sea una red FTTH, dentro de un centro de datos, en una red 5G/6G o aplicaciones de celdas pequeñas, como DAS, en áreas congestionadas; como un estadio o una sala de conciertos.

Empalme

Empalmar significa unir dos extremos de una fibra, ya sea mecánicamente, a través de conectores o mediante un proceso de fusión que une las fibras de forma permanente. Según la Fiber Optic Association (FOA), “el empalme por fusión es el más utilizado, ya que proporciona la menor pérdida y reflectancia, además de proporcionar la unión más confiable”.

Los Primeros Días

Fujikura desarrolló la primera empalmadora por fusión en 1977 (Ver Fujikura Odyssey, Vol. 02 para obtener una descripción más detallada de cómo se desarrollaron los primeros equipos de empalme).

“En 1979, este equipo se envió a una exhibición adjunta al Simposio de Óptica en Washington DC. Era sólo un pequeño espacio en una esquina de la sala de exhibición, pero nuestra relevancia se notaba por la multitud de visitantes frente a nuestro stand” – Fujikura Odissey, Vol. 02

El empalme por fusión de fibras fue una tarea desafiante que requería un equipo voluminoso, un microscopio y técnicos muy capacitados.

“Ese Splicer era 100% manual, la máquina era un equipo con piezas estáticas y electromecánicas. Era un dispositivo en el que físicamente tenías que girar engranajes mecánicos para mover las fibras una hacia la otra, y luego, a través de un microscopio, ver las fibras. No había cámaras, solo un juego de lentes y un botón que presionabas para iniciar el proceso. Y luego, incluso una vez que se llevaba a cabo la fusión, su pérdida de empalme probablemente aún sería más de 0.5 dB, ¡y ese era un buen empalme!”, detalló Mays.

Esto requirió un alto nivel de habilidad por parte del técnico, pero también un poco de suerte y arte, lo que hacía a este un proceso muy impreciso, no fácilmente repetible.

La evolución

A medida que la tecnología informática y de procesamiento evolucionó, se incorporaron a este tipo de equipos y se comenzaron a quitar más funciones y habilidades al usuario, lo que redujo el margen de error y proporcionó resultados más confiables.

En la actualidad, el trabajo del técnico, según el tipo de empalmadora que se esté utilizando, se trata más del proceso de preparación: quitar la cubierta del cable y el tubo holgado, limpiar el gel de las fibras, asegurarse de que las fibras individuales se pelen, limpien y corten correctamente. A partir de ahí, la empalmadora se hace cargo del resto. El procesamiento de imágenes de la empalmadora, y los mecanismos de alineación automatizados, aseguran que se produzca repetidamente un empalme de calidad, sin que el operador toque la máquina hasta que la fibra recién empalmada esté lista para retirarse de la empalmadora por fusión.

Limpieza

Según Mays, además de la calidad del equipo de empalme, quizás uno de los factores más críticos para un empalme por fusión adecuado, es la limpieza de todo el proceso. La limpieza de las cuchillas, las ranuras en V (V-Grooves) y el área donde opera, tendrá un impacto significativo en sus resultados.

Variedad de fibras, ensamblajes de fibra y cables
En el pasado, había principalmente un tipo de fibra y pocos diseños de cable; mientras que hoy tenemos una gran variedad de cables, fibras y ensambles de fibra.

Podemos elegir entre tubo holgado o tight buffer, rellenos de gel o sin gel, micro cables, cables tipo ribbon o ribbon flexible, fibras insensibles a la flexión (ITU.G.657) o a fibras monomodo estándar (ITU.G.652), y luego Fibras de 200 µm frente a 250 µm, solo por nombrar algunas; por lo tanto, mientras que la tecnología de empalme por fusión ha facilitado el proceso de empalme, la tecnología de fibra y cable sigue agregando nuevos desafíos a los fabricantes de equipos, lo que hace que la investigación y el desarrollo sean un proceso continuo.

“Pasar de empalmar una fibra a empalmar un cable ribbon es un gran salto. Pelar los cables es muy parecido; pero una vez que llega al proceso de empalme, eso cambia un poco porque hay un proceso diferente para preparar las fibras en ribbon versus preparar una sola fibra. Hay algunas herramientas diferentes, particularmente para quitar el revestimiento. No puedes usar un stripper mecánico, debes usar un stripper térmico, que calienta el recubrimiento de la fibra para ablandarlo; si intentas quitar mecánicamente el recubrimiento, es probable que rompa las fibras”, explicó Mays.

La tecnología de Fujikura ha avanzado para que sean flexibles y se ajusten a todo tipo de fibras y cables.

“Las ranuras en V (V-Grooves) son intercambiables, por lo que puede manejar todos esos sabores diferentes e incluso hacer empalmes de una sola fibra con la empalmadora de ribbon si lo desea. Y así, su empalmadora ribbon termina siendo un tipo de navaja suiza, por así decirlo”, agregó el especialista.

Gracias a la I+D en curso, las herramientas y los procesos han seguido mejorando; por lo tanto, incluso con todos los desafíos que presentan todos estos nuevos tipos de fibras, cables y ensamblajes de cables, la tecnología ha simplificado el proceso de empalme.

Empalmadoras SMART

Vivimos en un mundo de dispositivos SMART y los equipos de empalme no son la excepción. La tecnología y las innovaciones han convertido estos equipos en máquinas “SMART” altamente automatizadas.

“La palabra SMART se usa de forma arbitraria de muchas maneras: teléfono inteligente, autos inteligentes, ciudades inteligentes, etc..; Pero ¿qué significa realmente SMART?  SMART es un acrónimo. Son las siglas de Self-Monitoring Analysis and Reporting Technologies”, dijo Mays; es decir, es un equipo de automonitoreo, análisis y generación de reportes.

El concepto básico de splicing no ha cambiado mucho: “alinear y empalmar esas dos fibras ha sido lo mismo durante muchos años, pero muchos de los aspectos circundantes permiten que sea más fácil, más simple, más rápido y de mejor calidad, eso es realmente lo que ha seguido evolucionando”.

Las empalmadoras por fusión modernas ahora están haciendo cosas como hablar con los accesorios de preparación de fibra. Mays continuó: No solo están hablando, sino que lo hacen con el propósito de monitorear la calidad de la preparación. Cada vez que realiza un corte, está tomando esos datos, monitoreando qué tan bueno es el corte, y cuando llega a un punto en el que ya no le da el corte deseado para hacer un buen empalme, la empalmadora va a decirle a la cortadora, oye, es hora de girar la cuchilla y luego enviará una señal para girarla, ya que la cortadora cuenta con motores en el interior para girar la cuchilla. Y así, es un proceso en el que ya ni siquiera piensas ni gestionas, mientras que antes lo hacías (o incluso con otros fabricantes todavía lo haces).

Hoy en día, las empalmadoras están haciendo mucho más, las máquinas modernas no sólo ven el núcleo y lo alinean en una empalmadora de alineación de núcleo, sino que también le dicen qué tipo de fibra está empalmando mientras escanea la fibra que está analizando.

“La imagen que verá en la pantalla puede decirle qué tipo de fibra es, ya sea multimodo, monomodo o fibra insensible a la flexión; y, cuando reconozca estos diferentes tipos, aplicará los parámetros de arco que sean necesarios para brindarle un buen empalme, incluso si se unen diferentes tipos de fibras. Y entonces, eso es la tecnología de autocontrol”.

La Nube

El análisis, los informes y el autoajuste son excelentes, pero ya que vivimos en un mundo “en la nube”, todos estos datos también se pueden enviar a una base de datos a la que puede acceder desde su teléfono.

“Una aplicación móvil puede obtener esos datos en cualquier lugar y usarlos, por ejemplo, para demostrar la finalización del trabajo. Algunas personas lo utilizan para ver qué tipo de errores pueden estar recibiendo y, por lo tanto, pueden diagnosticar si hay algún problema con la máquina, o si es un tipo de error relacionado con el operador, y brindarles más información sobre cómo administrar mejor su equipo”.

Conclusión

En un mundo de cables con un número de fibras cada vez mayor, contar con el equipo de empalme adecuado, junto con las herramientas adecuadas y un entorno limpio, garantizará que su red pueda funcionar de la mejor manera. Es importante que no subestime el valor de estas máquinas, le ahorrarán tiempo, dinero y dolores de cabeza a largo plazo.