光纜網(wǎng)維護儀器儀表的使用OTDR

1、光網(wǎng)絡(luò)測試儀器設(shè)備簡介 單樹海單樹海 光網(wǎng)絡(luò)測試儀器設(shè)備簡介 nOTDR(光時域反射儀） n光源、光功率計 n光纖識別器 OTDR（光時域反射儀） 一、OTDR概述及基本術(shù)語 nOTDR（光時域反射儀）是利用光線在光 纖中傳輸時光反射所產(chǎn)生的背向散射而 制成的精密的光電一體化儀表。 一、OTDR概述及基本術(shù)語 nOTDR的基本結(jié)構(gòu) 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 顯示器顯示器 激光器激光器 探測器探測器 一、OTDR概述及基本術(shù)語 nOTDR的測試原理 利用其激光器向被測光纖發(fā)送一光脈沖，光脈沖在 光纖本身及各特征點上會有光信號反射回OTDR。 反射回的光信號通過一個定向耦合器耦合到OTDR 的探測器，并在

2、這里轉(zhuǎn)換成電信號，最終在顯示 器上顯示出結(jié)果曲線。 D（光纖長）=T(時間)C(光速)/2N（光纜折射率） 一、OTDR概述及基本術(shù)語 n背向散射 定義：光纖自身反射回的光信 號稱為背向散射光（簡稱背 向散射）。 原因：產(chǎn)生背向散射光的主要 原因是瑞利散射。瑞利散射 是由于光纖折射率的不同而 引起的，散射會作用于整個 光纖。瑞利散射將光信號向 四面八方散射，我們把其中 沿光纖原鏈路返回OTDR的散 射光稱為背向散射光。 一、OTDR概述及基本術(shù)語 n非反射事件 光纖中熔接頭和微彎都會 帶來損耗，但不會引起反 射，由于他們的反射較小， 故稱非反射事件。 一、OTDR概述及基本術(shù)語 n反射事件 光

3、纖鏈路中，活動連接器、 機械接頭和光纖中的斷裂點 都會引起損耗和反射，我們 把這種反射幅度較大的事件 稱之為反射事件。 一、OTDR概述及基本術(shù)語 n光纖末端存在兩種情況 1、 如果光纖的末端是平 整或在末端接有活動連 接器（平整、拋光）， 在光纖的末端就會存在 反射率為4%的菲涅爾反 射 一、OTDR概述及基本術(shù)語 n光纖末端存在兩種情況 2、如果光纖的末端是破 裂的端面，由于末端端 面的不規(guī)則性會使光線 漫射而不引起反射。 一、OTDR概述及基本術(shù)語 nOTDR圖中幾種末端 一、OTDR概述及基本術(shù)語 nOTDR測試的事件類型和顯示 一、OTDR概述及基本術(shù)語 n測試范圍 范圍是指距離 或

4、顯 示范圍。對這一參 數(shù)的設(shè)置意味著告 訴OTDR應(yīng)該在屏 幕上顯示多長距離。 為了顯示整個光纖 曲線，設(shè)置時這一 范圍必須大于被測 光纖長度。 一、OTDR概述及基本術(shù)語 n脈沖寬度 脈沖寬度表示脈沖的時間長度，同時也可換算為脈 沖在光纖上所占的空間長度。 n脈沖寬度越大，脈沖能量越大，OTDR動態(tài)范圍越 大。 n脈沖寬度越大，盲區(qū)越大。 幅度 相同 一、OTDR概述及基本術(shù)語 n盲區(qū) 活動連接器和機械接頭等特征點產(chǎn)生反射（菲涅爾反射），引起 OTDR接收端飽合而帶來的一系列“盲點”盲區(qū)。 965m 3,165ft 540m 1,773ft 7620ns 960ns 120ns 在被測光纖始

5、端，脈沖寬度的影響是顯而易見的。 下圖中，位于540米處的第一個接頭點在長脈寬下觀察不到 一、OTDR概述及基本術(shù)語 n動態(tài)范圍 脈寬決定了可測試的光纖長度，較長的脈寬可得到較大的動態(tài)范圍 以中等脈寬 (120ns) 測 量 20公里。噪聲變的比 較大。 以中等脈寬 (960ns) OTDR能 夠較好地測量 40余公里。 盲 區(qū)也比較適中。 以長脈寬 (7620ns) OTDR能 夠測量 很遠。 但盲區(qū)也比較大 。 一、OTDR概述及基本術(shù)語 n脈沖寬度 與盲區(qū)和動態(tài)范圍 30ns 1980ns 7620ns 3860ns 960ns 480ns 240ns 120ns 用8個不同的脈沖寬度測

6、量同一根光纖。最短的脈寬獲 得了最小的盲區(qū)，但同時也導(dǎo)致了最大的噪聲。最長的 脈寬獲得了最光滑的測試曲線，與此同時，盲區(qū)長達接 近1公里 一、OTDR概述及基本術(shù)語 n波長 對同一根光纖，不同波長 下進行的測試會得到不同的損耗結(jié)果。測試波長越長，對光纖彎曲 越敏感。1550nm下測試的接頭損耗大于在1310nm處的測試值. 左圖中，第一個 熔接點存在不同 的彎曲問題，而 第二個熔接點在 兩測試波長下狀 態(tài)近似，這表明 第一點光纖受力 而第二點光纖未 受力。 一、OTDR概述及基本術(shù)語 n分辨率和平均 n分辨率（數(shù)據(jù)采樣間隔） 確定了事件點的定位精度。OTDR 在測試時沿光纖長度方向以固定的間隔

7、進行數(shù)據(jù)采樣，采樣 間隔越短，采集的數(shù)據(jù)也越多，同時意味著定位精度越高， 但與此同時測試花費的時間也會越長，測試結(jié)果文件也越大. n平均 (有時也稱為掃描) 可降低測試結(jié)果曲線的噪聲水平， 提高判讀精度。測試時，可以設(shè)定掃描次數(shù)為快, 中, 慢等 三擋或一個特定的時間長度。長的平均時間使你能夠獲得較 好的結(jié)果曲線。如果你使用較短的測試脈寬或測試較長的光 纜區(qū)段，就應(yīng)該選擇較長的平均時間。 二、OTDR的應(yīng)用 nOTDR主要用途 n觀察整個光纖線路 n定位端點和斷點 n定位接頭點 (“故障點”) n測試接頭損耗 n測試端到端損耗 n測試反射值 n測試回波損耗 n建立事件點與地標的相對關(guān)系 n建立

8、光纖數(shù)據(jù)文件 n數(shù)據(jù)歸檔 二、OTDR的應(yīng)用 二、OTDR的應(yīng)用 n光纜線路障礙的測試與查找 在端站或傳輸站使用OTDR對線路測試，以確定線路障礙的性 質(zhì)和部位。方法步驟大致如下。 先用OTDR測試出故障點到測試端的距離 a.顯示屏上沒有曲線 b.曲線最遠端位置與中繼段總長明顯不符 c.后向散射曲線的中部無異常，且最遠端點又與中繼段總長相 符 d.顯示屏上曲線顯示高衰耗點或高衰耗區(qū) 二、OTDR的應(yīng)用 n光纜線路障礙的測試與查找 a.顯示屏上沒有曲線顯示屏上沒有曲線 這說明故障點在儀表盲區(qū)內(nèi)，包括局外光纜與局 內(nèi)軟光纜的固定接頭和活動連接器插件部分。遇到 這種情況時可以串接一段（長度大于500

9、m）測試尾 纖，并減小OTDR輸出的光脈沖寬度以減小盲區(qū)范圍， 從而可以細致分辨出故障點的位置。（應(yīng)確保所用 測試尾纖良好） 二、OTDR的應(yīng)用 n光纜線路障礙的測試與查找 b.曲線最遠端位置與中繼段總長明顯 不符 此時后向散射曲線的最遠端點即 為故障點。如果核對資料該點在光纜 接頭點附近，應(yīng)首先判定為接頭處斷 纖，可打開接頭進行檢查。如故障點 明顯偏離接頭處，應(yīng)準確測試障礙點 與測試端之間的距離，然后對照桿路 或標石對照表，判定障礙點在某段桿 路或標石間，在由現(xiàn)場觀察光纜情況 予以證實。 二、OTDR的應(yīng)用 n光纜線路障礙的測試與查找 c.后向散射曲線情形 后向散射曲線的中部無異常，且最遠

10、端點又與中繼段總長相符，出現(xiàn)這種情況， 應(yīng)注意最遠端點的反射波形，可能有以下3 種情況之一出現(xiàn) ： nc.后向散射曲線情形之一 最遠端點出現(xiàn)強烈的菲涅爾反 射峰提示該處是端點而不是斷點。 障礙可能是對端局終端活動連接 器松脫、污染或著是用于連接設(shè) 備和ODF外線終端的尾纖斷裂。 二、OTDR的應(yīng)用 二、OTDR的應(yīng)用 n c.后向散射曲線情形之二 最遠端點無反射峰情形，說 明該處光纖端面碎裂。最大可 能是外線光纜與局內(nèi)尾纖的連 接處出現(xiàn)斷纖或活動連接器損 壞。 二、OTDR的應(yīng)用 nc.后向散射曲線情形之三 最遠端點出現(xiàn)較小的反射峰，呈現(xiàn) 一個小突起，提示該處光纖出現(xiàn)裂 縫，造成損耗很大?？纱?/p>

11、開終端盒 或ODF架檢查或用OTDR在對端局內(nèi) 反向測試，若起始反射峰較小，足 以判斷為上述原因。 二、OTDR的應(yīng)用 nd.顯示屏上曲線顯示高衰耗點或 高衰耗區(qū) 高衰耗點一般與個別接頭部位 相對應(yīng)，該點前面的光纖仍然導(dǎo) 通，高衰耗點的出現(xiàn)表明該處的 接頭損耗變大，可以打開接頭盒 重新熔接。高衰耗區(qū)表現(xiàn)為某段 曲線的斜率明顯增大，提示該段 光纖損耗變大，可將該段光纜更 換掉。 三、OTDR的維護保養(yǎng) n注意存放，使用環(huán)境要清潔、干燥、無腐蝕。 n光耦合器連接口要保持清潔，在成批測試光 纖是，盡量采用過渡光跳線連接，減少直接 插拔次數(shù)，避免損壞連接口。 n光源開啟前確認對端無設(shè)備接入，以免損壞

12、激光器或損壞對端設(shè)備。 n盡量避免長時間開啟光源。 光源、光功率計 一、光源介紹 n 光源能夠提供連續(xù)波以及穩(wěn)定的能 量用于衰減測量。 n它包括一個光源（LED或者激光器）， 采用一個自動增益控制機制進行穩(wěn)定。 LED主要用于多模光纖，單模光纖使 用激光器。 一、光源介紹 光源紅光筆 二、光功率計介紹 n光功率計用于測量絕對光 功率或通過一段光纖的光 功率相對損耗的儀器。在 光纖系統(tǒng)中，測量光功率 是最基本的，非常像電子 學(xué)中的萬用表。 n在光纖測量中，光功率計 是常用計量表。 二、光功率計介紹 n通常情況下，1310nm的波長每公里衰減 為0.3-0.35dB,1550nm的波長每公里衰減

13、為0.2-0.25dB。光功率越大，傳輸?shù)木?離就越遠。 n光功率計一般使用FC或SC接頭。 n單位 dB :光衰減 dbm: 光功率。 三、光功率計應(yīng)用 n測量發(fā)射端機或光網(wǎng)絡(luò)的絕對功率，一 臺光功率計就能夠評價光端設(shè)備的性能。 n用光功率計與穩(wěn)定光源組合使用，則能 夠測量連接損耗、檢驗連續(xù)性，并幫助 評估光纖鏈路傳輸質(zhì)量。 光纖識別器 光纖識別器簡介 n光纖識別器是一個靈敏度很高的光電探測器， 它是利用光纖彎曲效應(yīng)制作的儀器。 n光纖識別器是維護光纜工作中用來識別光纖是 否有光信號的儀器之一，它的作用是：識別光 纖是否有光信號和走向，判斷障礙帶你位置。 當(dāng)一根光纖彎曲時，一些光會從光纖中輻

14、射出 來，這些光能被光纖識別器檢測到，在不切斷 光纖、不中斷信號的條件下，根據(jù)這些光可以 將多芯光纖或單根光纖迅速、準確地從其他光 纖中識別出來，并檢測出光的狀態(tài)及方向。 光纖識別器簡介 n當(dāng)一根光纖彎曲時，一些 光會從光纖中輻射出來， 這些光能被光纖識別器檢 測到，在不切斷光纖、不 中斷信號的條件下，根據(jù) 這些光可以將多芯光纖或 單根光纖迅速、準確地從 其他光纖中識別出來，并 檢測出光的狀態(tài)及方向。 光纖識別器應(yīng)用 n分辨處使用和備用光纖；在中途查修是， 打開接頭盒用識別器分辨處正在使用和 備用光纖。 n查找斷線位置。 n校對光纖：中繼段光纜纖芯是否有錯纖。 一方送光，一方可用光纖識別器測量。 謝謝 二、光纖跳纖 活動接頭的結(jié)構(gòu)和形狀分為： nST型：圓形卡口式結(jié)構(gòu)；