Limpeza de conectores óticos: Norma IEC 61300-3-35

As conexões óticas sujas continuam a ser a principal causa dos problemas de fibra e de falhas de testes em data centers, campus e outros ambientes de trabalho em rede empresariais ou de telecomunicações.

À medida que o setor adota velocidades de dados mais altas, orçamentos cada vez mais reduzidos e novos conectores multi-fibra, inspeção e limpeza ativas das extremidades da fibra tornam-se cada vez mais importantes para assegurar o funcionamento e bom desempenho da rede, além da integridade do equipamento.

Mesmo quando os usuários pensam que limparam corretamente a fibra, cada conector de extremidade, seja terminado em campo ou terminado em fábrica, deve sempre ser inspecionado antes de ser conectado a um componente ou equipamento. Entretanto, confiar na subjetiva inspeção humana das extremidades da fibra frequentemente resulta em resultados incoerentes.

Felizmente, os padrões do International Electrotechnical Commission (IEC) e as inovações permitem a certificação automática, consistente e reproduzível da limpeza da fibra com base em critérios de aceitação específicos.

Limpeza para o desempenho

O desempenho de rede é tão bom quanto o elo mais fraco, e o elo mais fraco é onde quer que uma extremidade da fibra esteja exposta - em um painel de conexão, porta do equipamento, na extremidade de um cabo de conexão ou jumper.

Independente do tipo de fibra, ou da taxa de dados ou de aplicativos, a transmissão de luz exige um caminho claro ao longo de um link, inclusive através de todas as conexões ou emendas passivas ao longo do caminho. Uma única partícula no núcleo de uma fibra pode causar perda e reflexão, resultando em altas taxas de erro e em degradação do desempenho da rede. A contaminação em uma extremidade da fibra, também pode ter impacto negativo sobre a interface de equipamentos óticos caros e, em alguns casos, até tirar o equipamento de operação.

Com redes de fibra sendo o núcleo do recurso mais importante de um negócio - o data center - e com a necessidade de acompanhar as demandas de acesso de alta velocidade às informações em qualquer lugar e a qualquer momento, o tempo ocioso da máquina e o mau desempenho de rede simplesmente já não são aceitáveis. Enquanto os aplicativos de rede exigem mais largura de banda e as velocidades de transmissão continuam a subir de 1 e 10 Gbps por segundo a 40 e 100 Gbps, os orçamentos mais do que nunca, tornam-se cada vez mais apertados. Poeira, sujeira e outros contaminantes são inimigos da transmissão de dados em alta velocidade por fibra óptica. Por isso, é fundamental que todas as conexões óticas estejam livres de contaminantes para evitar problemas de desempenho de aplicativos.

Com contaminação sendo a única grande causa de falhas na fibra, gastar uns poucos segundos a mais para inspecionar e limpar corretamente cada extremidade do conector economiza tempo e dinheiro a longo prazo.

Embora tocar acidentalmente em uma extremidade da fibra e trabalhar em ambientes sujos, empoeirados de construção sejam causas conhecidas de contaminação, há outras maneiras de maltratar a fibra que podem não ser fontes óbvias de contaminação. Escovar uma extremidade na roupa, que pode conter óleos do corpo, fiapos ou outras substâncias, pode causar a contaminação. Na verdade, quando uma extremidade é exposta ao ambiente, ela está sujeita à contaminação - mesmo se tiver sido limpa recentemente. A poeira no ar pode facilmente acumular-se em uma extremidade da fibra, especialmente na presença de eletricidade estática.

A contaminação também migra facilmente de uma porta para outra sempre que uma extremidade do conector é acoplada. Mesmo a tampa protetora contra poeira, criada para proteger a extremidade da fibra, pode ser uma fonte significativa de contaminação. Infelizmente, muitos usuários acreditam que, se a extremidade foi protegida contra poeira previamente por uma tampa protetora, ela deve estar limpa. Contudo, ninguém pode realmente saber com certeza o que estava nessa tampa protetora contra poeira. O mesmo é verdade até para as extremidades em conectores novos terminados em fábrica. Enquanto os protetores contra poeira são ótimos para evitar danos às extremidades, o plástico utilizado para fazer estes protetores deixa um resíduo à medida que se deteriora ao longo do tempo, e a superfície da tampa protetora pode conter substâncias que liberam fungos usadas em seus processos de fabricação de alta velocidade. Consequentemente, você não deve se surpreender caso encontre uma extremidade contaminada logo após a remoção do protetor de um conector que acabou de ser retirado da embalagem.

Muitas pessoas também acreditam que uma extremidade conectada a um equipamento, deve estar limpa e pode, consequentemente, ser desconectada e reconectada sem preocupações. Contudo, isto também pode fazer com que os contaminantes passem de uma extremidade para outra. Mesmo se a contaminação inicial estiver fora do núcleo da fibra, o acoplamento pode soltar um contaminante e fazer com que as partículas viajem através da extremidade e sejam depositadas novamente no núcleo. Isto também é verdade para as portas de equipamentos, que são frequentemente negligenciadas como sendo uma fonte de contaminação.

Inspeção para a garantia

Não basta apenas limpar cada extremidade da fibra. Os usuários não têm como saber se a extremidade está limpa, a menos que a inspecionem usando uma ferramenta de inspeção de fibra projetada especificamente para essa finalidade, como um vídeomicroscópio profissional ou um microscópio de fibra portátil. Por isso, a regra de ouro é inspecionar, limpar e inspecionar outra vez sempre antes de conectar.

De fato, o próprio ato de limpar a extremidade pode causar contaminação. Cada extremidade deve ser inspecionada depois de cada tentativa da limpeza.

Isto representa uma preocupação especialmente para conectores multifibra, como conectores multifibra de empurrar (MPO) que estão rapidamente tornando-se a norma nos backbones de fibra dos data centers de hoje, porque é a interface exigida para aplicativos Ethernet de 40 e 100 gigabit .

Considere um interface de MPO com 12 fibras com um conjunto que tem uma área de superfície muito maior que um único conector da fibra. Ao limpar estas áreas de superfície maiores, é muito mais fácil mover contaminantes de uma fibra para outra dentro do mesmo conjunto. E quanto maior o conjunto, mais alto o risco. Com MPOs de 24, 48 e 72 fibras usado na mesma interconexão de fibras de alta densidade, o número maior de fibras é mais difícil de controlar e nem todas as fibras projetam-se sempre na mesma altura. As variações da altura das fibras em um único conector multifibra podem aumentar o risco de que as fibras não tenham sido correta e igualmente limpas.

Avaliação e certificação de acordo com os padrões Uma das preocupações antigas do setor com a inspeção manual das extremidades da fibra com relação à sua limpeza é determinar se a limpeza, na maioria dos casos, é um processo subjetivo e incoerente. O que uma pessoa considera limpo pode variar enormemente de um ponto de vista para outro. Variáveis adicionais, como o nível de habilidade, os anos de experiência, acuidade visual, iluminação ambiental e a ferramenta da inspeção da fibra que está sendo usada podem também levar a incoerências na determinação da limpeza da extremidade da fibra. Com mais redes de fibra sendo instaladas e mantidas por um número maior de indivíduos, há também maior possibilidade de inexperiência em relação ao que constitui a limpeza da extremidade. Em um esforço para estabelecer coerência na inspeção da fibra, e para conseguir resultados mais reproduzíveis, para o desempenho através das múltiplas extremidades, o IEC desenvolveu o Padrão de Procedimentos Básicos de Teste 61300-3-35 e Medição para dispositivos de interconexão e componentes passivos de fibras óticas. Estes padrões contem critérios de classificação da limpeza específicos para avaliar aprovação ou reprovação para a certificação da inspeção de uma extremidade da fibra, removendo o fator da subjetividade humana. Os critérios da certificação da norma 61300-3-35 do IEC variam com o tipo de conector e o tamanho da fibra, e também com os tipos de problemas. Os problemas incluem depressões, quebras, arranhados, rachaduras, partículas e resíduos encrustados ou soltos, e o padrão do IEC os categoriza em dois grupos - arranhados e defeitos. Os arranhados são identificados como características permanentes do revestimento da superfície enquanto os problemas incluem todas as características não-lineares detectáveis que podem tipicamente ser limpas. A certificação para determinar a aprovação ou reprovação é baseada no número de arranhados e defeitos encontrados em cada região medida da extremidade da fibra, incluindo o núcleo, revestimento, zonas da camada adesiva e de contato, assim como a quantidade e o tamanho dos arranhados e dos defeitos.

Por exemplo, como exibido na tabela abaixo, a fibra multimodo com conectores polidos não pode ter nenhum arranhão maior que 3 µm de largura ou defeitos maiores que 5 µm de largura. Dentro da zona do revestimento, não pode haver nenhum arranhão ou problema maior que 5 µm de largura, 5 defeitos que variem entre 2 e 5 µm de largura e nenhum limite no número de defeitos menor que 2 µm de largura.

O número e o tamanho dos arranhados e dos defeitos permitidos em cada zona variam de acordo com o tipo e o diâmetro do conector. Enquanto a norma 61300-3-35 do IEC pode ser usada como uma diretriz para a avaliação manual da limpeza, um procedimento manual exigiria que os técnicos determinassem o tamanho e o local dos arranhados e dos defeitos, o que pode ainda introduzir erros humanos e inconsistência.

Felizmente, existem soluções de certificação automatizadas embarcadas em equipamentos microscópios, como por exemplo o Fluke Fiber Inspector Pro FI-7000 , que utilizam usam processos algorítmicos para inspecionar, classificar e certificar, rápida e automaticamente, as extremidades da fibra de acordo com os critérios da norma do IEC.

Esses tipos de dispositivos eliminam a subjetividade humana e fornecem resultados mais rápidos, exatos e reproduzíveis para ajudar a assegurar o melhor desempenho possível da rede de fibra.

Sabendo o que inspecionar e limpar

A melhor resposta à pergunta do que deve ser inspecionado e limpo é: TUDO. Todas as extremidades devem ser inspecionadas, e cada extremidade que for reprovada de acordo com a norma 61300-3-35 do IEC deve ser limpa. Se, na inspeção, a extremidade receber a certificação do IEC, não limpe esta extremidade. A limpeza pode atrair a pó devido à eletricidade estática.

Todas as extremidades, mesmo aquelas novas e tomadas em chicotes e plugues terminadas em fábrica, devem ser inspecionadas quanto a limpeza antes de serem acopladas. Isto inclui ambas as extremidades de cabos do teste da fibra óptica, de ligações em ponte de fibra e de cabos tronco pré-terminados. Se estiver usando um adaptador para acoplar duas tomadas, as extremidades nos lados e no próprio protetor do adaptador devem ser inspecionadas e limpas antes de introduzi-las no adaptador.

Os adaptadores intercambiáveis usados com medidores de potência óptica também precisam de ser inspecionados e limpos regularmente. Frequentemente o adaptador tem um protetor leve com furo de pino que pode acumular detritos. Consulte sempre a documentação que acompanha o equipamento de teste já que alguns vendedores exigem o envio de determinados adaptadores para limpeza na fábrica.

Quando testar ou solucionar problemas, todo o equipamento, incluindo o próprio testador e todas as tomadas e portas de equipamentos ( switches, routers, etc ) , devem ser inspecionados e limpos antes de acoplar. Isto inclui as portas do equipamento de teste, os adaptadores, as extremidades do cabo do teste e todas as portas às quais você esteja conectando o cabo do teste.

Como mencionado previamente, os protetores contra pó e o acoplamento podem ser uma fonte de contaminação. Consequentemente, cada vez que uma extremidade da fibra é desconectada ou removida de um protetor de poeira ou de uma porta, mesmo quando for novo, deve ser inspecionada e limpa como necessário antes da introdução. As portas devem também sempre ser inspecionadas e limpas antes de introduzir um conector, mesmo se o conector acabou de ser removido.

Entendendo as ferramentas de limpeza e os consumíveis

Quando se trata da limpeza das extremidades da fibra, há basicamente dois materiais obrigatórios - lenços e solventes. O ar sob pressão e removedores de pó são ineficazes para limpar as extremidades da fibra porque só conseguem remover as partículas ao redor, o que simplesmente move os contaminantes para outro local. Ar enlatado e removedores de pó não podem remover com eficácia óleos, resíduos, ou partículas de poeira pequenas, e os removedores de pó frequentemente expelem um propulsor que pode simplesmente se transformar em um novo contaminante a ser removido. Lenços de tecido e de compostos feitos de material sem fiapos fornecem a absorvência necessária para remover os contaminantes da extremidade. Geralmente, recomenda-se evitar limpar contra uma superfície dura. Ao usar um wipe ou um cassete de limpeza, normalmente uma ou duas passadas curtas (ou seja, de 1 cm) no material de limpeza são suficientes. Deve-se aplicar pressão suficiente, de modo que o lenço possa adotar a geometria da extremidade e assegurar que a extremidade inteira esteja limpa. Quando apenas os wipes são usados, chamamos isso de “limpeza a seco,” que comprovou-se ser somente parcialmente eficaz na eliminação de contaminantes. A limpeza a seco também pode deixar uma carga estática na extremidade, que pode realmente atrair partículas de poeira estaticamente carregadas após a limpeza. Um método de limpeza melhor é usar solventes juntamente com os wipes de limpeza. Os solventes adicionam uma ação química que aumenta a capacidade de limpeza do lenço para remover as partículas e os restos de resíduos da extremidade, ao eliminar a carga estática associada com a limpeza seca.

É importante evitar usar quantidades excessivas de solvente, que podem deixar um filme de contaminantes dissolvidos. Para remover o solvente adicional, a limpeza úmida deve ser seguida pela limpeza a seco movendo-se para a área seca do wipe ou utilizando um novo wipe. Certifique-se de não exagerar para evitar criar uma descarga estática. O próprio solvente deve também ser especialmente formulado para a limpeza da extremidade da fibra, como a Fiber Optic Solvent Pen da Fluke Networks. Embora o álcool isopropílico (IPA) tenha sido usado por muitos anos para limpar as extremidades da fibra, os solventes especializados têm uma tensão de superfície mais baixa, o que os torna muito mais eficazes para a remoção de resíduos e dissolução de contaminantes. Além disso, o álcool isopropílico (IPA) pode deixar um “halo” enquanto seca, que não somente causa atenuação, como também pode ser muito difícil de remover. Nenhum solvente deve permanecer na extremidade após a limpeza. Para limpar as extremidades da fibra dentro das portas ou do equipamento, cotonetes sem fiapos especialmente projetados ou os dispositivos mecânicos da limpeza da porta, são usados em vez dos lenços . Ao usar cotonetes para a limpeza da porta, é importante aplicar apenas a pressão suficiente para limpar a extremidade, girando o cotonete diversas vezes no mesmo sentido. Ao usar solventes com a limpeza da porta, é ainda mais importante não usar solvente em excesso, pois isto pode saturar a interface do plug. A taxa de evaporação de solventes torna-se significativa na limpeza de portas, já que é mais difícil garantir a remoção de todo o solvente. O solvente residual pode ficar retido durante o acoplamento e cultivar um resíduo prejudicial ao longo do tempo. Esta é outra razão para usar solventes especialmente formulados para a limpeza de fibra - estes solventes permanecem durante o trabalho, mas evaporam mais rapidamente do que IPA. É também importante lembrar que estes materiais consumíveis são apenas isso, ou seja, uma vez que um lenço ou um cotonete é usado para limpar uma extremidade, deve ser imediatamente descartado. A reutilização de um wipe ou cotonete sujo é uma das maneiras mais fáceis de espalhar a contaminação. Embora seja importante limpar as ligações em ponte e as extremidades do cabo de teste de referência, estes componentes são também consumíveis que eventualmente falham - às vezes, a limpeza não é o suficiente se estes componentes alcançaram seu fim de vida de acordo com o número de inserções especificado pelo fornecedor.

Resumo

Se o funcionamento da rede, desempenho de transmissão do sinal e a confiança do equipamento são importantes para o seu negócio, negligenciar a inspeção e a limpeza das extremidades da fibra óptica pode levar a consequências extremas. E simplesmente porque você acha que limpou corretamente, não significa que você pode pular a inspeção. As melhores práticas para a limpeza da fibra são não só essenciais, mas cada extremidade deve ser cuidadosamente inspecionada e certificada pelo padrão 61300-3-35 do IEC antes de conectar as extremidades - incluindo as duas extremidades e as portas.

Ao incorporar a inspeção e a certificação da fibra em seu processo, você pode eliminar a subjetividade humana e rapidamente inspecionar, classificar e certificar as extremidades da fibra pelo padrão estabelecido. Fazendo isso, não deve haver nenhuma desculpa para as falhas de rede devido a extremidades contaminadas.

A CERTIFICACABOS possui equipamentos para certificação automática de extremidades de fibra de acordo com os padrões do IEC, como por exemplo o Fluke FI-7000 FiberInspector .

Este equipamento certifica as extremidades da fibra de acordo com o padrão 61300-3-35 do IEC em apenas dois segundos, fornecendo os resultados automatizados de APROVAÇÃO/REPROVAÇÃO que eliminam a subjetividade humana e a adivinhação da inspeção da fibra.

Ideal para inspecionar as extremidades dentro das portas ou em cabos de conexão, este equipamento detecta e mede os defeitos encontrados nas extremidades da fibra e certifica os resultados automaticamente, de acordo com o padrão 61300-3-35 do IEC, fornecendo em sua tela uma indicação gráfica clara de quais defeitos foram aprovados ou reprovados, de acordo com os requisitos do padrão.