Zone morte OTDR: quale impulso scegliere per non perdere eventi

Un armadio di permutazione, due connettori a tre metri l’uno dall’altro, un report che ne mostra uno solo. Nessuno ha barato: lo strumento era impostato con un impulso da 100 ns, che in fibra occupa una decina di metri, e tutto ciò che succede lì dentro diventa un evento unico. L’ampiezza dell’impulso è l’impostazione che pesa di più su una misura OTDR, ed è quasi sempre l’unica che il capitolato non nomina.

Che cosa sono davvero le due zone morte.

L’OTDR manda in fibra un impulso di luce e ascolta la frazione che torna indietro per retrodiffusione. L’impulso ha una durata, quindi mentre viaggia illumina un tratto di fibra. Su un evento riflessivo — un connettore, un giunto meccanico — una parte della luce rientra tutta insieme e il ricevitore va in saturazione. Da lì due zone morte, che non sono lo stesso numero:

la zona morta d’evento: la distanza minima dopo un evento riflessivo entro cui un secondo evento non si distingue più;
la zona morta di attenuazione: la distanza, sempre più lunga, dopo la quale la traccia torna al livello di retrodiffusione e la perdita torna misurabile.

Non compaiono nel report: sono una caratteristica dello strumento. I costruttori le dichiarano secondo la IEC 61746-1 (2009), Calibration of optical time-domain reflectometers (OTDR) – Part 1: OTDR for single mode fibres, che la ITU‑T G.650.1 richiama come riferimento per la taratura degli apparati di retrodiffusione. Ma una zona morta senza le sue condizioni non dice nulla: va letta insieme all’ampiezza di impulso a cui è misurata e alla riflettanza dell’evento di prova.

L’impulso si dichiara in nanosecondi e si legge in metri.

In fibra la luce viaggia a circa 2×10⁸ m/s (indice di gruppo tipico intorno a 1,47) e l’OTDR misura un andata‑e‑ritorno: un microsecondo di impulso vale circa 100 metri di fibra sulla traccia. La scala pratica:

5 ns → ~0,5 m
10 ns → ~1 m
100 ns → ~10 m
1 µs → ~100 m
10 µs → ~1 km

La zona morta d’evento non può essere più corta di questa impronta, e quella di attenuazione è sempre più lunga. Tradotto: con un impulso da 1 µs nessuno distingue due giunti a cinquanta metri, e una bretella da trenta metri dentro un rack semplicemente non esiste. Ma con pochi nanosecondi una dorsale da venti chilometri finisce nel rumore prima del fondo.

Il compromesso è scritto nella raccomandazione.

La ITU‑T G.650.1, edizione 01/2024 approvata il 13 gennaio 2024, alla clausola 6.4.2.2.1 dice che «la regolazione dell’ampiezza dell’impulso può essere necessaria per ottenere un compromesso tra risoluzione e dinamica»; alla 6.4.2.2.2 aggiunge che ampiezza dell’impulso e frequenza di ripetizione devono essere coerenti con la risoluzione desiderata e con la lunghezza della fibra. Due frasi che contengono tutto il mestiere:

impulso corto = risoluzione fine, poca energia in fibra, traccia rumorosa, dinamica ridotta;
impulso lungo = più energia, si arriva in fondo alle tratte lunghe, ma gli eventi vicini si fondono in uno.

Regola pratica: raddoppiando l’impulso si guadagna circa 1,5 dB di dinamica, perché la potenza retrodiffusa raddoppia ma la scala verticale della traccia è in decibel di percorso singolo. Mediare più a lungo riduce il rumore, non migliora la risoluzione.

Quindi una sola acquisizione non è un collaudo: servono almeno due passate, impulso corto sulle permutazioni e impulso lungo sulla tratta. C’è poi la frequenza di ripetizione, che la G.650.1 nomina e quasi nessuno imposta a mano: se lo strumento rilancia prima che sia rientrata l’ultima eco, sulla traccia compaiono eventi fantasma che nella fibra non esistono.

Quanto deve essere lunga la bobina di lancio.

La ITU‑T G.650.3, edizione 08/2017 approvata il 13 agosto 2017, alla clausola 6.1.3 è esplicita: la misura OTDR va fatta con una bobina di lancio «abbastanza lunga (tipicamente da 1 km a 2 km)» per misurare il primo connettore del collegamento, e con una bobina di coda simile all’estremo opposto per l’ultimo. La stessa clausola chiede, sul collaudo di un collegamento nuovo, misura nelle due direzioni su ogni fibra e almeno due lunghezze d’onda (1310 e 1550 nm sulle G.652).

Il criterio non è tradizionale ma fisico: la bobina deve superare la zona morta di attenuazione all’impulso usato, e dare abbastanza fibra perché l’analisi si appoggi su una pendenza di retrodiffusione stabile. Cambiando l’impulso cambia la bobina che serve. L’Appendice I della stessa raccomandazione riporta un esempio reale a 1550 nm: collegamento di circa 20 km, tratte da circa 2 km, bobine di lancio e di coda di circa 3,8 km ciascuna. Lì un connettore risulta 0,534 dB in una direzione e 0,136 dB nell’altra, con media bidirezionale 0,335 dB; un giunto che da un lato dà 0,362 dB dall’altro appare a −0,062 dB — un guadagno impossibile — e il valore vero è la media, 0,150 dB. Senza le due bobine i connettori d’estremità sarebbero rimasti dentro le zone morte, e questi numeri non esisterebbero. Come si legge il resto del report sta in questa nota.

In un data center la geometria si rovescia — poche centinaia di metri, impulsi da pochi nanosecondi, bretelle di lancio da 100‑150 m — ma la bobina si dimensiona sempre sull’impulso, non sull’abitudine.

Cosa scrivere in capitolato.

Sette righe che rendono confrontabili le offerte:

ampiezza dell’impulso dichiarata per ogni traccia — la G.650.1, clausola 6.4.2.4, la elenca tra i dati da presentare con il risultato;
almeno due acquisizioni con impulsi diversi dove ci sono eventi ravvicinati: permutazioni, ingressi in edificio, muffole vicine;
bobina di lancio e di coda con lunghezza dichiarata, coerente con l’impulso usato (indicativamente 1-2 km in rete esterna);
zone morte dello strumento, d’evento e di attenuazione, dichiarate con le condizioni di misura;
indice di gruppo impostato e dichiarato: se è sbagliato, le distanze non corrispondono all’as‑built;
due lunghezze d’onda e misura bidirezionale con media per giunto, come chiede la G.650.3;
file nativi (.sor o equivalente) consegnati con il PDF.

E una clausola che vale più delle altre: la soglia pass/fail va scritta insieme all’impulso con cui si misura. Un giunto a 0,1 dB con 1 µs e lo stesso giunto con 30 ns non sono la stessa affermazione — e la differenza si scarica sul budget ottico della tratta, cioè sul margine che vi resterà tra cinque anni.

Il punto.

La zona morta non è un difetto dello strumento: è la conseguenza di una scelta di impostazione, e va dichiarata. Un report che non dice con quale impulso è stato misurato non è verificabile, oggi né alla prossima manutenzione. Per questo ogni tratta che certifichiamo esce con i parametri di misura accanto ai valori — sulle dorsali come nelle sale dati, dove tre metri fra due connettori sono la norma, non l’eccezione.

Avete un collaudo da impostare o un capitolato da scrivere? Contattateci: definire impulsi, bobine e soglie prima della misura costa molto meno che rifarla.