Una de las preguntas que a menudo recibo de los fabricantes de cable de fibra óptica es: "¿A qué especificaciones tengo que calificar?" Además, a menudo escucho: “¿Por qué esta especificación en particular no es lo suficientemente buena? ¿Por qué no puede una especificación ajustar a todos?
Desafortunadamente, un enfoque único para todos no funciona en el mundo óptico de cables de hoy.
¿Por qué se crearon tantas especificaciones diferentes?
Para comprender por qué se crearon las diversas especificaciones, tenemos que volver a lo básico. Las especificaciones más antiguas que existen fueron escritas en los primeros días de la fibra óptica. Este fue un momento en que la fibra se consideró delicada, con una pequeña dosis de "magia negra". Cuando se crearon esas primeras especificaciones, digamos en la década de 1980, el número de personas en todo el mundo que realmente podían manejar e instalar cable era de cientos. En el mundo actual, muchos cables de fibra óptica son, si lo desea, productos de productos básicos que son manejados por decenas de miles de técnicos calificados en todo el mundo. Muchas especificaciones continúan evolucionando, pero algunas especificaciones se han establecido en piedra. Y, con el tiempo, se han agregado nuevas especificaciones.
Una razón por la cual se han creado tantas especificaciones diferentes es que cada aplicación puede tener necesidades especiales. Inicialmente, estábamos usando cable de fibra óptica para telecomunicaciones de larga distancia. Ahora nos hemos expandido al mundo de las comunicaciones de datos. Tenemos fibra a la oficina (FTTO) junto con TV por cable e Internet: fibra a la casa (FTTH). Estas aplicaciones se hablaron solo de una manera muy "futura" en la década de 1980 e incluso en la década de 1990. Cada aplicación tiene su propio conjunto de necesidades, tiene un nuevo conjunto de requisitos ligeramente diferentes y ha dado como resultado una nueva especificación, una que está particularmente relacionada con la aplicación.
Además, tenemos agencias de la industria y del gobierno que dicen: "Tenemos necesidades especiales, y vamos a exigir que satisfaga esas necesidades". Las primeras especificaciones gubernamentales importantes estaban, por supuesto, relacionadas con aplicaciones militares. Los requisitos militares para cable táctico son muy diferentes, muy no estándar de otros requisitos. Tenía sentido que las aplicaciones militares requerían que los fabricantes desarrollaran cables robustos, flexibles, seguros y "manejables" que podrían estar enterrados, porque no desea que alguien encuentre, toque o corte esos cables.
El segundo gran desarrollo de la industria y el gobierno fue cuando los cables entraron en nuevas aplicaciones. Tan pronto como la antigua REA (Administración de Electrificación Rural) se convirtió en los programas de servicios rurales de desarrollo rural, los métodos cambiaron. De repente anunciaron: "Necesitamos cables que se puedan instalar en redes existentes, en postes o enterrados en el medio de la pradera o en áreas muy llenas". Por lo tanto, sus especificaciones requerían diferentes requisitos: capacidad de manejo más fácil, capacidad de trabajo más fácil y comportamiento que estaba cerca de los cables de cobre que estas personas habían estado utilizando. Luego, los cables comenzaron a moverse a áreas como los campos de petróleo y gas para mantener la instrumentación. A medida que apareció cada nueva aplicación, las organizaciones agregaron nuevos requisitos que eran exclusivos de su industria. Con los años, surgieron muchas especificaciones para diferentes mercados y diferentes aplicaciones.
Cables entonces y ahora: por qué los cables de hace 10 o 20 años necesitaban diferentes especificaciones
Dos cosas han sucedido en la última década más o menos. El primero es que los diseños de cable han evolucionado. Los cables de fibra óptica que se fabricaron hace 20 años, incluso hace 10 años, eran de naturaleza mucho menos genérica. El advenimiento de la fibra óptica insensible a Bend (tanto en modo único como multimodo) ha hecho que los cables sean mucho más fáciles de usar en la última década. Por lo tanto, el hecho es que los fabricantes podrían obtener más descuidado en el diseño de sus cables, por lo que las especificaciones comenzaron a requerir diferentes tipos de pruebas. Hoy, cada especificación ha sido actualizada por los organismos emisores relativos: Telcordia, RDUP o el DOD militar estadounidense, e incluso usuarios finales como Verizon, que crearon sus propios TPRS (requisitos de compra técnica) para sus productos.
En segundo lugar, la base de conocimiento de las personas que instalan estos cables ha crecido y evolucionado, así como los métodos y herramientas. Como ejemplo, hace muchos años era común ver dispositivos de tracción de cable de cobre que tenían cables de fibra óptica de extracción de radios muy pequeños. En ese momento, esos cables no podían soportar ese radio de ala cerrada.
La metodología de instalación era un problema en ese momento. Nadie sabía realmente cómo especificar el radio de curvatura de los cables (que no sean 10 o 20 veces el diámetro del cable) o se dio cuenta de que si lo envolvió alrededor de varios cables bajo tensión, como lo haría en varios dispositivos de extracción, podría causar un problema. Bueno, los dispositivos de tracción también han evolucionado significativamente a lo largo de los años para el cable de fibra óptica.
Hoy, los métodos de instalación son muy diferentes de lo que eran en ese entonces. Por lo tanto, las especificaciones en algunas áreas podrían "aflojarse", como lo ve por el hecho de que, durante muchos años, hemos hecho cables de núcleo varados resistentes y reforzados con tubos sueltos y miembros de resistencia central de GRP con hilos externos o fibra de vidrio, así como armaduras y chaquetas para llevarlo a través de conductos. Con el tiempo, hemos reducido esto significativamente a un diseño de tubo central que es mucho menos costoso, reduciendo el precio del cable. Esto también significa que la terminación es más fácil.
Los diseños de cables están evolucionando. Los métodos y herramientas de instalación de cable están evolucionando. Hay un cambio significativo en la forma en que instalamos cables hoy. Es mucho más simple y mucho más indulgente. La capacitación y las habilidades requeridas son significativamente diferentes de lo que fueron hace 10 o 20 años. Además, el acceso a los cables con nuevas herramientas y nuevos diseños de cable es más fácil, por lo que la terminación se ha convertido en un asunto más simple.
Pero todas esas especificaciones aún existen debido a las diferentes clases de uso para el cable, ya sea una especificación de Telcordia para las telecomunicaciones, o es un cable interior/exterior, o el cable está instalado en un campo de aceite, que puede tener requisitos significativos de resistencia química.
Un desacuerdo global sobre los requisitos de seguridad da como resultado diferentes especificaciones.
Los requisitos de seguridad han evolucionado de manera diferente para los Estados Unidos y Europa y, como resultado, las especificaciones han proliferado. Por ejemplo, cuando se trata de fuego y inflamabilidad, en muchas partes del mundo se requieren cables de fibra óptica para tener una composición de halógeno cero de baja fumar. En otras palabras, el gas halogenado no se genera cuando el cable se quema. En los EE. UU., Tomamos un enfoque diferente con nuestros productos elevadores y plenum: observamos la propagación de llamas y la generación de humo. Por lo tanto, tiene diferentes requisitos en los Estados Unidos y Europa con respecto a cómo se utilizan los materiales, así como cómo se evaluarían los cables instalados en edificios o en manualidades. Varios países asiáticos siguen a los modelos estadounidenses o europeos.
Otro ejemplo se refiere a los requisitos de tensión aérea. En todo el mundo, las decisiones sobre los requisitos de tensión aérea para cables o cables de caída de autoportación se basan en prácticas en un país determinado o en una cultura determinada. En ciertos países en desarrollo, estos cables deben poder soportar una escalera apoyada contra el cable, junto con el peso de una persona (típicamente 120 o 150 kilogramos). En los Estados Unidos, se espera que use un camión de cubo o algún otro método para acceder a estos cables.
Otros cables con requisitos de tensión aérea se utilizan en diferentes aplicaciones, como cables de separación para el auto-soporte de larga distancia. Cuando hablamos de "cables de autosuficiencia de larga distancia", nos referimos a los cables que estarían en torres de transmisión o cables que podrían tener un cable de mensajero de acero incrustado en una configuración de figura ocho o disparo. Estos cables son muy fuertes, típicamente de 3.000 a 5,000 libras (o mayor) resistencia a la ruptura.
Una gran preocupación es si el cable está colgado en una carretera. Aquí hay un incidente que realmente sucedió en Texas: un cable de fibra óptica se hundió después de una tormenta, lo que hace que se cuelgue bajo el tráfico. Un camión semi enganchó el cable en su remolque, y el cable despegó toda la parte superior del remolque. Además, el cable fue sacado de postes durante aproximadamente ½ kilómetro. Este incidente muestra que hay buenas razones para desarrollar valores de ruptura específicos que son muy diferentes a los requisitos de cable de telecomunicaciones, que generalmente tienen una resistencia de ruptura de 2700 newton o 600 libras.
Veamos otro ejemplo de por qué diferentes especificaciones tendrían diferentes requisitos de tensión aérea: condiciones de hielo y viento. Incluso durante una tormenta importante, la cantidad de viento y clima necesitaría resistir, por ejemplo, el sur de California es mínimo en comparación con el noreste. Una tormenta de hielo de Nueva Inglaterra puede entregar temperaturas sub-cero con vientos sostenidos de 40 a 60 millas por hora, junto con una pulgada de hielo en el cable. Claramente, estos dos entornos diferentes exigen un conjunto diferente de requisitos.
Los requisitos de transmisión óptica en evolución y el hardware óptico han afectado las especificaciones.
Solíamos tener una especificación que decía: "Vas a trabajar en estas longitudes de onda particulares: 850 y 1300 nanómetros para multimodo y 1310 y 1550 nanómetros para modo único". Con el advenimiento de la multiplexación de división de longitud de onda gruesa (CWDM) y la multiplexación de división de longitud de onda densa (DWDM), tenemos que analizar aplicaciones más amplias. En realidad, estamos midiendo los cables de manera diferente, dependiendo de a dónde van. Sería muy raro, por ejemplo, en un cable de corta distancia en un centro de datos, que podría requerir un kilómetro o dos de cable, para tener una gran cantidad de aplicaciones DWDM. Pero esto sería muy común en una ejecución de cable de telecomunicaciones de 20 o 50 kilómetros. Cambiar los requisitos de tecnología de transmisión óptica ha tenido un gran impacto en las especificaciones en los últimos años.
Otra razón por la que hay muchas especificaciones: ¡el cable va a donde no se ha ido a ningún cable antes!
Parafraseando a Gene Roddenberry (Creador de Star Trek), vamos a donde nadie ha ido antes. En el mundo de la fibra óptica, estamos poniendo cables en lugares que nunca pensamos que lo haríamos. Estamos incrustando el cable en concreto con sensores que monitorean la resistencia y el estrés de los edificios y puentes. Estamos incrustando el cable en las alas de la aeronave para medir el estrés en la aeronave. Estamos trayendo cable a su sala de estar. Lo estamos colocando bajo tierra para la industria del petróleo y el gas y, por supuesto, bajo el océano. Estamos utilizando cable en el metro para monitorear el estrés en los túneles. Hemos hecho muchas cosas con cable y lo pusimos en lugares en lugares que nadie esperaba que fuera. Por supuesto, estas aplicaciones y entornos extremadamente diferentes requieren especificaciones muy diferentes.
Entonces, la verdadera pregunta es: "¿A qué mercado servirá su cable?"
Recuerde que nuestra pregunta inicial en esta discusión fue esta: "¿a qué especificaciones debe calificar?" Algunas personas piensan que la respuesta es cubrir todas las especificaciones genéricas aplicables a las telecomunicaciones y las comunicaciones de datos. Sin embargo, cualquier cable que cumpla completamente con todas esas especificaciones terminaría pareciendo algo como este viejo dicho: "Un camello es un caballo diseñado por el comité". En otras palabras, sus resultados simplemente no cumplirían con la marca. Gracias a aplicaciones cada vez más diversas, creo que los cables de fibra óptica seguirán siendo cada vez más especializados. Por esta razón, creo que las especificaciones continuarán proliferando, ya que las necesidades de materiales son diferentes, las necesidades de rendimiento óptico son diferentes y los entornos físicos son diferentes. Es por eso que la pregunta realmente se reduce a esto: "¿A qué mercado servirá su cable?" Su mercado y aplicación elegidos impulsarán las especificaciones a las que califica su cable de fibra óptica.
