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        OTDR光時域反射儀測試原理
        來源:0000-00-00


        "nbsp;OTDR測試是通過發射光脈沖到光纖內,然后在OTDR端口接收返回的信息來進行。當光脈沖在光纖內傳輸時,會由于光纖本身的性質、連接器、接合點、彎曲或其它類似的事件面產生散射、反射。其中一部分的散射和反射就會返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探測器來測量,它們就作為光纖內不同位置上的時間或曲線片斷。

        從發射信號到返回信號所用的時間,再確定光在玻璃物質中的速度,就可以計算出距離。以下的公式就說明了OTDR是如何測量距離的。

        d=(cx)/2(IOR)

        在這個公式里,c是光在真空中的速度,而t是信號發射后到接收到信號(雙程)的總時間(兩值相乘除以2后就是單程的距離)。因為光在玻璃中要比在真空中的速度慢,所以為了精確地測量距離,被測的光纖必須要指明折射率(IOR)。IOR是由光纖生產商來標明。

        OTDR使用瑞利散射和菲涅爾反射來表征光纖的特性,瑞利散射是由于光信號沿著光纖產生無規律的散射而形成。OTDR就測量回到OTDR端口的一部分散射光。這些背向散射信號就表明了由光纖而導致的衰減(損耗/距離)程度。形成的軌跡是一條向下的曲線,它說明了背向散射的功率不斷減小,這是由于經過一段距離的傳輸后發射和背向散射的信號都有所損耗。

        "nbsp;"nbsp;"nbsp;給定了光纖參數后,瑞利散射的功率就可以標明出來,如果波長已知,它就與信號的脈沖寬度成比例:脈沖寬度越長,背向散射功率就越強。瑞利散射的功率還與發射信號的波長有關,波長較短則功率較強。也就是說用1310nm信號產生的軌跡會比1550nm信號所產生的軌跡的瑞利背向散射要高。

        "nbsp;"nbsp;"nbsp;在高波長區(超過1500nm),瑞利散射會持續減小,但另外一一個叫紅外線衰減(或吸收)的現象會出現,增加并導致了全部衰減值的增大。因此,1550nm是最低的衰減波長:這也說明了為什么它是作為長距離通信的波長。很自然,這些現象也會影響到OTDR。作為1550nm波長的OTDR,它也具有低的衰減性能,因此可以進行長距離的測試。而作為高衰減的1310nm或1625nm波長,OTDR的測試距離就必然受到限制,因為測試設備需要在OTDR軌跡中測出一個尖鋒,而且這個尖鋒的尾端會快速地落入到噪音中。

        "nbsp;"nbsp;"nbsp;另一方面,菲涅爾反射是離散的反射,它是由整條光纖中的個別點而引起的,這些點是由造成反向系數改變的因素組成,例如玻璃與空氣的問隙。在這些點上,會有很強的背向散射光被反射回來。因此,OTDR就是利用菲涅爾反射的信息來定位連接點,光纖終端或斷點。

        "nbsp;"nbsp;"nbsp;換句話說,OTDR的工作原理就類似于一一個需達。它先對光纖發出一個信號,然后觀察從某一點上返回來的是什么信息。這個過程會重復地進行,然后將這些結果進行平均并以軌跡的形式來顯示,這個軌跡就描繪了在整段光纖內信號的強弱(或光纖的狀態)。下圖就說明了Mini-OTDR的一些基本組成。

        "nbsp;"nbsp;"nbsp;Min-OTDR-一個最重要的性能,就是能從原有事物中進行辨別,大型的OTDR,就有能力完全、自動地識別出光纖的范圍。這種新的能力大部分是源于使用了高級的分析軟件,這種軟件對OTDR的采樣進行審查并創建一個事件表。這個事件表顯示了所有與軌跡有關的數據,如故障類型,到故障點的距離,衰減,回損和熔接損耗。Mini-OTDR的性能緊緊地依賴于分析軟件,從而具有精確地識別事件的能力。

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