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        OTDR光時域反射儀的使用和測試分析方法
        來源:2018-11-08

          光纜傳輸網是我國公用通信網和國民經濟信息化基礎設施的重要組成部分,它是公用電話網、數字傳輸網和增殖網等各種網絡的基礎網。用OTDR進行光纖測量可分為三步:參數設置、數據獲取和曲線分析。

        OTDR光時域反射儀的使用和測試分析方法

          人工設置測量參數包括:

          (1)波長選擇(λ):

          因不同的波長對應不同的光線特性(包括衰減、微彎等),測試波長一般遵循與系統傳輸通信波長相對應的原則,即系統開放1550波長,則測試波長為1550nm。

          (2)脈寬(PulseWidth):

          脈寬越長,動態測量范圍越大,測量距離更長,但在OTDR曲線波形中產生盲區更大;短脈沖注入光平低,但可減小盲區。脈寬周期通常以ns來表示。

          (3)測量范圍(Range)

          OTDR測量范圍是指OTDR獲取數據取樣的最大距離,此參數的選擇決定了取樣分辨率的大小。最佳測量范圍為待測光纖長度1.5~2倍距離之間。

          (4)平均時間

          由于后向散射光信號極其微弱,一般采用統計平均的方法來提高信噪比,平均時間越長,信噪比越高。例如,3min的獲得取將比1min的獲得取提高0.8dB的動態。但超過10min的獲得取時間對信噪比的改善并不大。一般平均時間不超過3min。

          (5)光纖參數

          光纖參數的設置包括折射率n和后向散射系數n和后向散射系數η的設置。折射率參數與距離測量有關,后向散射系數則影響反射與回波損耗的測量結果。這兩個參數通常由光纖生產廠家給出。

          參數設置好后,OTDR即可發送光脈沖并接收由光纖鏈路散射和反射回來的光,對光電探測器的輸出取樣,得到OTDR曲線,對曲線進行分析即可了解光纖質量。

          經驗與技巧

          (1)光纖質量的簡單判別:正常情況下,OTDR測試的光線曲線主體(單盤或幾盤光纜)斜率基本一致,若某一段斜率較大,則表明此段衰減較大;若曲線主體為不規則形狀,斜率起伏較大,彎曲或呈弧狀,則表明光纖質量嚴重劣化,不符合通信要求。

          (2)波長的選擇和單雙向測試:1550波長測試距離更遠,1550nm比1310nm光纖對彎曲更敏感,1550nm比1310nm單位長度衰減更小、1310nm比1550nm測的熔接或連接器損耗更高。在實際的光纜維護工作中一般對兩種波長都進行測試、比較。對于正增益現象和超過距離線路均須進行雙向測試分析計算,才能獲得良好的測試結論。

          (3)接頭清潔:光纖活接頭接入OTDR前,必須認真清洗,包括OTDR的輸出接頭和被測活接頭,否則插入損耗太大、測量不可靠、曲線多噪音甚至使測量不能進行,它還可能損壞OTDR。避免用酒精以外的其它清洗劑或折射率匹配液,因為它們可使光纖連接器內粘合劑溶解。

          (4)折射率與散射系數的校正:就光纖長度測量而言,折射系數每0.01的偏差會引起7m/km之多的誤差,對于較長的光線段,應采用光纜制造商提供的折射率值。

          (5)鬼影的識別與處理:在OTDR曲線上的尖峰有時是由于離入射端較近且強的反射引起的回音,這種尖峰被稱之為鬼影。識別鬼影:曲線上鬼影處未引起明顯損耗;沿曲線鬼影與始端的距離是強反射事件與始端距離的倍數,成對稱狀。消除鬼影:選擇短脈沖寬度、在強反射前端(如OTDR輸出端)中增加衰減。若引起鬼影的事件位于光纖終結,可"打小彎"以衰減反射回始端的光。

          (6)正增益現象處理:在OTDR曲線上可能會產生正增益現象。正增益是由于在熔接點之后的光纖比熔接點之前的光纖產生更多的后向散光而形成的。事實上,光纖在這一熔接點上是熔接損耗的。常出現在不同模場直徑或不同后向散射系數的光纖的熔接過程中,因此,需要在兩個方向測量并對結果取平均作為該熔接損耗。在實際的光纜維護中,也可采用≤0.08dB即為合格的簡單原則。

          (7)附加光纖的使用:附加光纖是一段用于連接OTDR與待測光纖、長300~2000m的光纖,其主要作用為:前端盲區處理和終端連接器插入測量。一般來說,OTDR與待測光纖間的連接器引起的盲區最大。在光纖實際測量中,在OTDR與待測光纖間加接一段過渡光纖,使前端盲區落在過渡光纖內,而待測光纖始端落在OTDR曲線的線性穩定區。光纖系統始端連接器插入損耗可通過OTDR加一段過渡光纖來測量。如要測量首、尾兩端連接器的插入損耗,可在每端都加一過渡光纖。

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