光纤链路测试详解

《光纤链路测试详解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光纤链路测试详解（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、光纤链路测试详解随着光纤通信技术的迅速发展,基于FTTH的宽带网络必将成为光纤通信中一种新的热点。光纤是迄今为止最佳的传播媒介,光纤接入技术与其她接入技术（如铜双绞线、同轴电缆)相比,最大优势在于可用带宽敞。光纤接入网尚有传播质量好、传播距离长、抗干扰能力强、网络可靠性高、节省管道资源等特点,是FT发展动力之所在。光纤通信技术的应用越来越广,制造光纤的原料品种越来越多,光纤制作的工艺技术也有突破性的发展。光纤的新品种和新构造不断浮现,产品质量也不断提高。但是,一条完整的光纤链路的性能不仅取决于光纤自身的质量，还取决于连接头的质量以及施工工艺和现场的环境,因此对于光纤链路进行现场测试是十分必要的

2、。光纤链路的现场测试一般可以从这几种万面考虑：设备的连通性、跳线系统与否有效以及通信线路的指标数据等,而通信线路的指标数据一般得借助专业工具进行,目前在工程中常用的是光时域反射损耗测试仪（OD）。下面就光时域反射损耗测试仪（TR)的功能、参数设立、检测措施以及曲线分析做一简朴的简介。 一、光时域反射损耗测试仪TDR的功能如下： a、测试光纤的长度； b、测试光纤的衰减系数(波长80nm、1310n、1550m、1625nm）;c、测试光纤的接头损耗; d、测试光纤的衰减均匀性； e、测试光纤也许有的异常状况(如有台阶,曲线异常等）; f、测试光纤的回波损耗(ORL); 、测试光纤的背向散射（K

3、STREFF)； 二、DR的重要参数设立a)测试波长 对于多模光纤，选择5nm或100nm；而单模则选择1310n或155m。 b)OTR的光纤的折射率（OR) 折射率定义 折射率=真空中的光速/光脉冲在光纤中的速度； 设立OD上光纤的双窗口的折射率因根据各厂家提供的数据，每种光纤其折射率是不同的，光纤的的典型值在1.45与1.5之间。单模光纤的折射率基本在14601.80范畴内,如6单模光纤，在实际测试时，若在110nm波长下,折射率一般选择16；若在5波长下，折射率一般选择14685。 TDR所测光纤长度跟设立的折射率有关；对同一光纤，所设立的折射率越大所测光纤长度越短,反之所测光纤长度则

4、越长。 OTDR上显示的距离 本次我们在某工厂所检测的光缆重要是室内型单模零水峰光纤,它的光纤折射率n为： =1.467310nm，n.6810nm c)DR测试量程（DSTACE) OR所设量程必须是所要测试光纤长度.52倍比较好。量程过小，光时域反射损耗测试仪的显示屏上看不全面,选择过大，则显示屏上横坐标压缩得看不清晰。根据工程经验,测试量程选择能使背向散射曲线大概占OTDR显示屏的70%时为宜。 d)TDR的测试脉宽（UISWIDTH） 原则：长距离用长脉宽，短距离用小脉宽。一定光纤长度必须选用相相应,长脉宽平均化时间短，但D辨别率低,光纤存在的细小的异常状况(如小台阶等）不易发现; 长

5、脉冲宽度 动态范畴较高但是死区较长为减小噪声并检测远处的事件应增长脉冲宽度 短脉冲宽度 辨别率较高但是有更多的噪声为缩短死区并清晰地分离接近的事件应减小脉冲宽度 两者必须有机结合,合理配备。 典型值 5n/s/3ns/0ns/0ns/s短链路1000s/1s3s/10s长链路e)平均化时间的选择由于背向散射光信号极其单薄，一般采用多次记录平均的措施来提高信噪比。OTDR测试曲线是将每次输出脉冲后的反射信号采样，并把多次采样做平均化解决以消除随机事件，平均化时间越长,噪声电平越接近最小值,动态范畴就越大。平均化时间为3m获得的动态范畴比平均化时间为1in获得的动态范畴提高0.8d。 一般来说平均

6、化时间越长，测试精度越高。为了提高测试速度,缩短整体测试时间,测试时间可在053in内选择。 在光纤通信接续测试中，选择1.5mn（90）就可获得满意的效果。 三、测试措施 OTDR测试可以分为三种常用方式: a)不使用发射与接受光缆的验收测试光时域反射计OTDR图不使用发射与接受光缆的验收测试 此种测试方式可以测试被测光缆，但是由于被测光缆的前、后端没有连接发射光缆，前、后的连接器不能被测试。在这种状况下，不能提供一种参照的后向散信号。因此，不能拟定端点连接器点的损耗。 为理解决这一问题，在OTDR的发射位置（前端)以及被测光纤的接受位置(远端）上加上一段光缆。 b）使用发射与接受光缆的验收

7、测试图使用发射与接受光缆的验收测试 此种方式由于加上了发射与接受光缆,可以测试被测光缆的整条链路，以及所有的连接点。发射光缆的长度：多模测试一般在0米到500米之间;单模测试一般在100米到米之间。非常重要的一点是发射与接受光缆应当与被测光缆相匹配(类型,芯径等)。 c)使用发射与接受光缆的环回测试图使用发射与接受光缆的环回测试 此种方式可以测试被测光缆的整条链路，以及所有的连接点。由于采用环回测量措施,技术人员仅需要一台TR用于双向TDR测量。在光纤的一端(近端)执行OTDR数据读取。一次可以同步测试两根光缆,所有数据读取时间被减为一半。 测试人员需要2人,一人在近端OR位置,另一人位于光缆

8、另一端，采用跳线或者发射光缆将测试的两根光缆链路进行连接。对光纤接续进行监测时由于增长了环回点,因此能在OTDR上测出接续衰耗的双向值。这种措施的长处是能精确评估接头的好坏。 由于测试原理和光纤构造上的因素,用OR单向监测会浮现虚假增益的现象，相应地也会浮现虚假大衰耗现象。对一种光纤接头来说，两个方向衰减值的数学平均数才干精确反映其真实的衰耗值。例如一种接头从A到B测衰耗为0.16dB，从到测为-0.1dB，事实上此头的衰耗为0.16+(-012)2=002dB。本次,我们采用的就是使用发射与接受光缆的环回测试,发射光缆采用1千米左右的假纤。四、曲线分析(异常曲线、原理和对策) 1)典型的OT

9、R轨迹图2)OTDR可以捕获的事件:一般，有两种类型的事件:反射事件与非反射事件。 反射事件浮现于光纤中存在不持续，引起折射指数的忽然变化时。反射事件可以出目前断点、连接器连接处、机械接头或者光纤的不拟定端点。对于反射事件，连接器损耗一般在.dB左右。对于机械接头,损耗一般在010.2dB之间。非反射事件浮现于光纤中没有不持续点的位置上，且非反射事件一般是由于熔接损耗或者弯曲损耗,例如，宏弯曲所生成的。典型的损耗值范畴为0.020.dB,取决于熔接设备与操作者。3)斜率 斜率的原则偏差dB/k取决于：本地噪声电平(与分布)和采用SLA措施的读取点数;典型的段损耗范畴对于150n为.17到0.2

10、B/m，对于10nm单模系统为0.3到035dBkm，对于1300nm多模系统为0.5到1.dBkm，对于850nm系统为到3.d/k; 4)反射一种连接器、断点或者机械接头处的反射量取决于光纤与光纤界面(另一种光纤、空气或者折射指数匹配液）材料之间的折射指数之差，以及断点或者连接器的几何形状(平的、角度的或者碎的）。这两个因素可以捕获光纤纤芯内不同数量的反射。5)盲区 在光纤测试过程中在存在强反射时，使得光电二极管饱和,光电二极管需要一定的时间由饱和状态中恢复,在这一时间内，它将不会精确地检测后散射信号，在这一过程中没有被拟定的光纤长度称为盲区。图-盲区示意图盲区一般体现为前端盲区,为理解决

11、这一问题,可以在测试光缆前加一条长的测试光纤将此效应减到最小。 盲区又可分衰减盲区和事件盲区 衰减盲区 衰减盲区指的是自起始反射点到与背向散射曲线相差不超过0dB处的距离。 衰减盲区告诉我们测试光纤连接点到第一种可检测接头点之间的最短距离。 事件盲区 从反射事件的起始点到该事件峰值衰减1.5B点间的距离。 事件盲区拟定了两个可辨别的反射事件点间的最短距离(例如，两个连接器之间)。 6)典型反射曲线:这条曲线涉及多种常用现象（见下图） a)区域（a）即在A点至点区域内，曲线斜率恒定:表白光纤在该区域的散射均匀一致。因此可获得相应的常数。在这种状况下,测量仅从一端即可满足规定。b)区域（b）表达局

12、部的损耗变化,这种变化也许，重要由外部因素(如光纤接头)和内部因素光纤自身引起的，在此状况下,进行两端测量，取平均值表达该接头损耗。)区域(c）所示的不规则性由后向散射的剧烈增强所致,这种变化也许由外部测试因素二次反射余波（鬼影）产生能量叠加和内部因素光纤自身缺陷（小裂纹)导致的,先必须确认是何种因素,再采用两端测量来测定这种不规则对衰减的影响。d)区域(d）即后向散射曲线有时浮现弓形弯曲。有内部因素,一般是吸取损耗变化导致衰减变化。对于外部因素,也许与光纤受力增长有关。如何拟定是何种因素,可对光纤或兴缆施加外力或变化其温度，如特性不变，是内部因素,反之为外部因素e)区域（)光纤的端点或任何的

13、不持续点会产生菲涅尔反射或后向散射功率损耗（无菲涅尔反射)由此可测定这些端点或不持续点的位置。机械式接头界面往往产生这种反射。 如图 现象:光纤未端无菲涅尔反射峰,曲线斜率、衰减正常，无法确认光纤长度因素:光纤未端面上比较脏或光纤端面质量差; 对策：清洗光纤未端面或重新做端面; 如图 现象:曲线成明显弓形，衰减严重偏大或偏小,无菲涅尔反射峰； 因素：量程设立错误（局限性被测光纤长度倍以上）； 对策:增大量程； 如图 现象:在曲线斜率恒定的曲线中间有一种“小山峰”(背向散射剧烈增强所致）因素:1)光纤自身质量因素（小裂纹）; )二次反射余波在前端面产生反射; 对策：在这种状况下变化光纤测试量程、

14、脉宽、重新做端面，再测试如“小山峰”消失则为因素2）,如不消失则为因素1)；如图 现象：在光纤纤连接器、耦合器、熔接点处产生一种明显的增益; 因素：模场直径不匹配导致的； 对策：测试衰减和接头损耗必须双向测试，取平均值； 如图 现象：曲线斜率正常，光纤均匀性合格，但两端光纤衰减系数相差很大 因素:模场不均匀导致,一般为光纤拉丝引头和结尾部分; 对策:测试衰减必须双向测试，取平均值; 如图 现象：在整根光纤衰减合格，曲线大部分斜率均匀，但在菲涅尔反射峰前沿有一小凹陷 因素：未端几米或几十米光纤受侧压； 对策:复绕观测有无变化,无变化则剪掉； 如图 现象:31nm光纤曲线平滑,光纤衰减斜率基本不变，衰减指标略微偏高；但150n光纤衰减斜率增长，衰减指标偏高; 因素:束管内余长过短，光纤受拉伸; 对策：确认束管内的余长,增长束管内的余长; 如图 现象：30nm光纤曲线平滑,光纤衰减斜率基本正常,衰减指标正常；但150n光纤衰减斜率严重不良,衰减指标严重偏高； 因素:束管内余长过长，光纤弯曲半径过小； 对策：确认束管内的余长，减少束管内的余长;如图现象:尾纤与过渡