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          光時域反射儀(OTDR)工作原理
          來源:0000-00-00



          "nbsp;光纖光纜測試是光纜施工、維護、搶修重要技術手段,采用0DR(光時域反射儀)進行光纖連接的現場監視和連接損耗測量*價,是目前最有效的方式。這種方法直觀可信并能打印出光纖后向散射信號曲線。另外,在監則的同時可以比較精確地測出由同內至各接頭點的實際傳輸距離,對維護中,精確查找故障、有效處理故障是t分必要的。同時要求維護人員掌握儀表性能,操作技能熟練,精確判斷信號曲線特征。

          "nbsp;"nbsp;OTDR的英文全稱是0pticalTimeDomainReflectometer,中文意思為光時域反射儀。OTDR是利用光線在光纖中傳輸時的瑞利散射和菲涅爾反射所產生的背向致射而制成的精密的光電-“體化儀表,它被廣泛應用于光纜線路的維護、施工之中,可進行光纖長度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測量。

          "nbsp;"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而產生散射,反射。其中-部分的散射和反射就會返回到0IDR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。

          "nbsp;d=(cXt)/2(I0R)
          "nbsp;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)。因為光在波璃中變比在真空中的速度慢,所以為了精確地測量距離,被測的光纖必須委指明折射率(IOR)。IOR是由光纖生產商來標明。



          "nbsp;"nbsp;"nbsp;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T光信號沿著光纖產生無規律的散射而形成。OTDR就測量回到0TDR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-.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;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收變的因索組成,例如玻珊與空氣的間隙。在這些點上,會有很強的背向敢射光被反射回來。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;OTDR的工作原理就類似于一個雷達。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)。

          "nbsp;"nbsp;"nbsp;測試距離:由于光纖制造以后其折射率基本不變,這樣光在光纖中的傳播速度就不變,這樣測試距離和時間就是一致的,實際上:測試距離就是光在光纖中的傳播速度乘上傳播時間,對測試距離的選取就是對測試采樣起始和終止時間的選取。測量時選取適當的測試距窩可以生成比較全面的軌跡圖,對有效的分析光纖的特性有很好的幫助,通常根據經驗,選取整條光路長度的1.5-2倍之間最為合適。

          "nbsp;"nbsp;"nbsp;脈沖寬度:可以用時間表示,也可以用長度表示,在光功率大小恒定的情況下,脈沖寬度的大小直接影響著光的能量的大小,光脈沖越長光的能量就越大。同時脈沖寬度的大小也直接影響著測試死區的大小,也就決定了兩個可辨別事件之間的最短距離,即分辨率。顯然,脈沖寬度越小,分辨率越高,脈沖寬度越大測試距離越長。

          "nbsp;"nbsp;"nbsp;折射率就是待測光纖實際的折射率,這個數值由待測光纖的生產廠家給出,單模石英光纖的折射率大約在1.4-1.6之間。越精確的折射率對提高測量距離的精度越有幫助。這個問題對配置光路由也有實際的指導意義,實際t,在配置光路由的時候應該選取折射率相同或相近的光纖進行配置,盡量減少不同折射率的光纖芯連接在一起形成條非單-一折射率的光路。



          "nbsp;"nbsp;"nbsp;測武波長就是指OTDR敵光器發射的激光的波長,在長距離測試時,由于1810mm袋耗較大,激光器發出的激光脈沖在待測光纖的末端會變得很微弱,這樣受噪聲影響較大,形成的軌跡圖就不理想,宜采用1550nm作為測試波長。所以在長距離測試的時候適合選取1550nm作為測試波長,而普通的短距離測試選取1310nm也可以。

          "nbsp;"nbsp;"nbsp;平均值:是為了在OrDR形成良好的顯示圖樣,根據用戶器要動態的或非動態的顯示光纖狀況而設定的參數。由于測試中受喚聲的影響,光纖中某一點的瑞利散射功率是-一個隨機過程,要確知該點的一般情況,減少接收器固有的隨機噪聲的影響,需要求其在某一段測試時間的平均值。根據需要設定該值,如果要求實時掌握光纖的情況,那么就幣要設定時間為實時。

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