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查找光纤断点的工具OTDR之参数介绍及使用方法
时间: 2019-08-01 08:33 浏览次数:
光纤在广电网络中是最基本最重要的组成部分,光信号的传输需要光纤为载体,不管是HFC网络,还是FTTH网络,都需要用到大量的光纤。 光纤线路的中断,会导致光信号传输中断,所以

光纤在广电网络中是最基本最重要的组成部分,光信号的传输需要光纤为载体,不管是HFC网络,还是FTTH网络,都需要用到大量的光纤。

光纤线路的中断,会导致光信号传输中断,所以,这时候就需要查找光纤断点并对断点进行熔接。查找光纤断点通常需要用到一种工具:OTDR

OTDR的英文全称是Optical Time Domain Reflectometer,中文名叫光时域反射仪。它是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表。

简而言之,OTDR的工作原理类似于一个雷达。它先在待测光纤中的一头发出一个光信号,然后观察从某一点上返回来的是什么信息,这个过程会重复地进行,然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示,这个轨迹就描绘了在整段光纤内信号的强弱。

 

 

下面介绍下OTDR(光时域反射仪)的相关参数以及使用方法。

 

一、测量事件分析 

 

在OTDR光纤测试中经常用到的几个基本术语为背向散射、非反射事件、反射事件和光纤尾端。

1、背向散射:光纤中的光功率绝大部分为前向传播,但有很少部分朝发光器背向散射。

 

2、非反射事件:光纤中的熔接头和微弯都会带来损耗,但不会引起反射。由于它们的反射较小,我们称之为非反射事件。

 

3、反射事件:活动连接器、机械接头和光纤中的断裂点都会引起损耗和反射,我们把这种反射幅度较大的事件称之为反射事件。

 

4、光纤末端:

如下图:

第一种情况为一个反射幅度较高的菲涅尔反射。第二种情况光纤末端显示的曲线从背向反射电平简单地降到OTDR噪声电平以下。

 

 

二、OTDR参数设置

1、波长选择(λ)

因不同的波长对应不同的光线特性(包括衰减、微弯等),测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则。一般我们测试远距离光纤时用1550nm,近距离用1310nm。

 

2、脉宽

脉宽越大,动态测量范围越大,测量距离更长,但在OTDR曲线波形中产生盲区更大,也就是说精准度越大;脉宽越小测量距离越短,而精准度也越大。脉宽周期通常以ns来表示。

 

3、测量范围

OTDR测量范围是指OTDR获取数据取样的最大距离,此参数的选择决定了取样分辨率的大小。最佳测量范围为待测光纤长度1.5~2倍距离之间。

 

4、平均时间  

由于后向散射光信号极其微弱,一般采用统计平均的方法来提高信噪比,平均时间越长,信噪比越高。例如,3min的获得取将比1min的获得取提高0.8dB的动态。但超过10min的获得取时间对信噪比的改善并不大。一般平均时间不超过3min。

 

5、光纤参数

光纤参数的设置包括折射率n和后向散射系数n和后向散射系数η的设置。折射率参数与距离测量有关,后向散射系数则影响反射与回波损耗的测量结果。这两个参数通常由光纤生产厂家给出。通常我们按默认的设置折射率,它的值是:n=1.466062。

 

三、测量技巧

1、波长的选择和单双向测试

1550波长测试距离更远,1550nm比1310nm光纤对弯曲更敏感,1550nm比1310nm单位长度衰减更小、1310nm比1550nm测的熔接或连接器损耗更高。在实际的光缆维护工作中一般对两种波长都进行测试、比较。对于正增益现象和超过距离线路均须进行双向测试分析计算,才能获得良好的测试结论。

 

2、接头清洁

光纤活接头接入OTDR前,必须认真清洗,包括OTDR的输出接头和被测活接头,否则插入损耗太大、测量不可靠、曲线多噪音甚至使测量不能进行,它还可能损坏OTDR。避免用酒精以外的其它清洗剂或折射率匹配液,因为它们可使光纤连接器内粘合剂溶解。

 

3、折射率与散射系数的校正

就光纤长度测量而言,折射系数每0.01的偏差会引起7m/km之多的误差,对于较长的光线段,应采用光缆制造商提供的折射率值。

 

4、鬼影的识别与处理

在OTDR曲线上的尖峰有时是由于离入射端较近且强的反射引起的回音,这种尖峰被称之为鬼影。识别鬼影:曲线上鬼影处未引起明显损耗;沿曲线鬼影与始端的距离是强反射事件与始端距离的倍数,成对称状。消除鬼影:选择短脉冲宽度、在强反射前端(如OTDR输出端)中增加衰减。若引起鬼影的事件位于光纤终结,可'打小弯'以衰减反射回始端的光。

 

5、正增益现象处理

在OTDR曲线上可能会产生正增益现象。正增益是由于在熔接点之后的光纤比熔接点之前的光纤产生更多的后向散光而形成的。事实上,光纤在这一熔接点上是熔接损耗的。常出现在不同模场直径或不同后向散射系数的光纤的熔接过程中,因此,需要在两个方向测量并对结果取平均作为该熔接损耗。在实际的光缆维护中,也可采用≤0.08dB即为合格的简单原则。

 

6、附加光纤的使用

附加光纤是一段用于连接OTDR与待测光纤、长300~2000m的光纤,其主要作用为:前端盲区处理和终端连接器插入测量。

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