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1、OTDR光缆线路测试,巴彦淖尔市光缆维护中心,光时域反射仪（OTDR）,光时域反射仪（OTDR）：是表征光纤传输特性的测试仪器。此仪器主要用于测试整个光纤链路的衰减并提供与长度有关的衰减细节，具体表现为探测、定位和测量光纤链路上任何位置的事件（链路中的熔接、连接器、弯曲等）。OTDR测试的非破坏性、只需一端接入及直观快速的优点使其成为光纤光缆生产、施工、维护中不可缺少的仪器。,1、OTDR原理框图,2、基本术语,（1）背向散射：光纤自身反射回的光信号。 （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。 （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幅
2、度较大的事件。 （4）光纤末端：,OTDR测试事件类型及显示,反射事件,非反射事件,（1）、动态范围： 定义：把初始背向散射电平与噪声电平的差值（dB）定义为动态范围。 动态范围的作用：动态范围可决定最大测量长度 。 动态范围的表示方法：有峰-峰值（又称峰值动态范围）和信噪比（SNR1）两种表示方法。,3、OTDR的性能参数,（2）盲区, 定义“盲区”又称“死区”，指由活动连接器和机械接头等特征点产生反射（菲涅尔反射）后，在一定的距离范围内OTDR曲线无法反映光纤链路状态的部分。 衰减盲区： 事件盲区,衰减盲区,事件盲区,（2）盲区, 盲区和动态范围间的关系盲区：决定OTDR横轴上事件的精确程
3、度。 动态范围：决定OTDR纵轴上事件的损耗情况和可测光纤的最大距离。 影响动态范围和盲区的因素： a脉宽的影响（脉宽越短，盲区越小，但同时减小了动态范围） b平均时间对动态范围的影响,（2）盲区,平均时间对动态范围的影响更长的平均时间减小了OTDR的噪声电平，所以增大了测试的动态范围。3分钟的获得取将比1分钟的获得取提高0.8dB的动态。但超过10分钟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3分钟。,平均时间对动态范围的影响,（3）距离精度,距离精度是指测试长度时仪表的准确度（又叫一点分辨率）。 OTDR的距离精度与仪表的采样间隔、时钟精度、光纤折射率、光缆的成缆因素和仪表的测试
4、误差有关。,3、OTDR的使用,OTDR可执行下面的测量： 对每个事件：距离、损耗、反射 对每个光纤段：段长、段损耗、段回波损耗ORL 对整个终端系统：链长度、链损耗、链ORL 用OTDR进行光纤测量可分为三步：参数设置、数据获取曲线分析。,（1）参数设置,距离范围：距离一般选被测纤长的1.5倍,使曲线占满屏的2/3为宜； 脉冲宽度：脉宽越大，功率越大，可测的距离越长，但分辨率变低。脉宽越窄，分辨率越高，测量也就越精确。即长距离用宽脉宽，短距离用窄脉宽； 选择波长：光系统的行为与传输波长直接相关，不同的波长有各自不同的光纤衰减特性及光纤链路中不同的行为：同种光纤，1550nm比1310nm光纤
5、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。为此，光纤传输应与系统传输的波长相同，这意味着1550nm光系统需选择1550nm的波长； 设置光纤的折射率：与光纤实际的折射率一致，通常由光纤生产厂家给出，对于大多数单模光纤来说，1310nm取1.4680，1550nm取1.4685 平均时间：一般设为0.5-1分钟,（2）数据获取,参数设置好后，按开始键，OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路散射和反射回来的光，每隔一定的时间就对光电探测器的输出取样，所有取样点的连线通过平滑处理构成了该光纤链路的OTDR曲线。,OTDR后向散射曲
6、线,始端的菲涅尔反射脉冲,反射点,末端的菲涅尔反射脉冲,连接损耗,噪声,连接损耗,断裂,（3）曲线分析,大多数现代OTDR可进行全自动测量而很少用户介入。这种情况下，OTDR自动探测和测量所有事件、段和光纤终结，并以图形和列表的形式给出测量结果。但有时需要操作者对OTDR曲线进行手动分析。,（3）曲线分析,(1)距离和段长距离和光纤段长测量的准确性很大程度上取决于光标的正确位置，精确定位光标时，需扩展窗口，使窗口能显示更多的细节。测量事件的位置，只需将光标A置于事件前缘开始，(图1)；如要测量两事件的距离，则将光标A、B分别置于事件前缘开始,(图2).位置、距离测量的结果将直接显示在屏幕上。,
7、A,A,B,图1,图2,（3）曲线分析,（2）事件损耗事件损耗包括反射事件和非反射事件损耗的测量。有两种手动测量事件损耗的方法：两点法和LSA法。 两点法：置两光标AB于待测事件前、后缘线性电平之上，事件损耗就是两光标出后向散射曲线电平之差，这种方法的准确性受限于曲线平滑度以及使用着正确置位光标能力。,A,B,A,B,（3）曲线分析,LSA法：置光标A、B于待测事件前、后缘线性电平之上并尽量靠近待测事件，光标a、b置于待测事件两边线性电平之上并尽量往两端延伸，但绝对不能包括任何明显的事件，仪表通过LSA（最小二乘近似）法计算出光标A，a之间及B，b之间的LSA线，两LSA线的延长线在光标A上的
8、截距即为该事件的损耗。与两点法相比，当曲线含有噪声时，五点法的测量更准确。,A,B,a,b,a,b,A,B,4、经验与技巧,(1)光纤质量的简单判别： 正常情况：单盘或几盘光缆斜率基本一致；某段衰减较大：该一段斜率较大；光纤质量严重劣化：曲线为不规则形状，斜率起伏较大，弯曲或呈弧状。 (2)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
9、良好的测试结论。,4、经验与技巧,(3)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。 (4)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、经验与技巧,(5)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
10、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。,4、经验与技巧,(6)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。,4、经验与技巧,(7)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3002000m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。 一般来说，OTDR与待测光纤间的连接器引起的盲区最大。在光纤实际测量中，在OTDR与待测光纤间加接一段过渡光纤，使前端盲区落在过渡光纤内，而待测光纤始端落在OTDR曲线的线性稳定区。光纤系统始端连接器插入损耗可通过OTDR加一段过渡光纤来测量。如要测量首、尾两端连接器的插入损耗，可在每端都加一过渡光纤,谢谢,
