綜合布線工程與技術(shù)實用教程 課件 8-3光纜測試

8-3綜合布線工程——光纜測試01測試級別

對光纜的測試一般是在光纜布線項目中的產(chǎn)品選型、進場驗貨、測試驗收和維護診斷等過程中，測試的目的是確保即將投入使用的光纖鏈路的整體性能符合標準要求。光纖鏈路的傳輸質(zhì)量不僅取決于光纖和連接件的質(zhì)量，還取決于光纖連接的安裝水平及應(yīng)用環(huán)境。光通信本身的特性決定了光纖測試比雙絞線測試難度更大些。光纖測試的基本內(nèi)容是連通性測試、性能參數(shù)測試（一級測試、二級測試）和故障定位測試。光纖性能測試規(guī)范的標準主要來自ANSI/TIA/EIA568—C.3標準，我國的國家標準GB50312-2016《綜合布線工程驗收規(guī)范》中附錄C也對光纖鏈路測試做了說明，這些標準對光纖性能和光纖鏈路中的連接器和接續(xù)的損耗都有詳細的規(guī)定。光纖有多模和單模之分。對于多模光纖，ANSI/T1A/EIA568—C規(guī)定了850nm和1300nm兩個波長，因此要用LED光源對這兩個波段進行測試；對于單模光纖，ANSI/TIA/EIA568—C規(guī)定了1310nm和1550nm兩個波長，要用激光光源對這兩個波段進行測試。1.1等級測試

光纖鏈路1等級的測試內(nèi)容應(yīng)包括光纖信道或鏈路的衰減、長度與極性。需要使用光纜損耗測試設(shè)備（OLTS)，如光源（紅光筆）和光功率計等來測量每條光纜鏈路的衰減，通過光學(xué)延遲量測量或借助電纜護套標記計算出光纜長度。2.2等級測試光纖鏈路2等級的測試除應(yīng)包括等級1測試要求的內(nèi)容外，還應(yīng)包括利用OTDR曲線獲得信道或鏈路中各點的衰減、回波損耗值等。光時域反射OTDR（OpticalTime-DomainReflectMeter)，OTDR曲線是一條光纜隨長度變化的反射能量的衰減圖形。通過檢查整個光纖路徑的每個不一致性的點（事件），可以深入查看由光纜、連接器或熔接點構(gòu)成的這條鏈路的詳細性能以及施工質(zhì)量。OTDR曲線可以近似地估算鏈路的衰減值，可用于光纜鏈路的補充性評估和故障準確定位，但不能替代使用OLTS進行的插入損耗精確測量。2等級測試OTDR曲線連接器或熔接點等各點的衰減、回波等損耗值1等級測試光纖信道或鏈路衰減；長度；極性；結(jié)合上述兩個等級的光纖測試，施工者可以最全面地認識光纜的安裝質(zhì)量。對于關(guān)心光纖高速鏈路質(zhì)量的建設(shè)方，2級測試具有非常重要的作用，它可以幫助減少網(wǎng)絡(luò)升級是帶來的升級故障，比如：光纖鏈路在100Mb/s或1Gb/s以太網(wǎng)使用正常，但升級到1Gb/s特別是10Gb/s以太網(wǎng)則運行不正常甚至不能連通，檢查其長度、衰減值（1等級檢測）又都符合1Gb/s或10Gb/s的參數(shù)要求。建設(shè)方可借助2級測試獲得安裝質(zhì)量的更高級證明和對未來質(zhì)量的長期保障。02測試內(nèi)容1.光纖端接光纖終接與接續(xù)應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）光纖與連接器件連接可采用尾纖熔接和機械連接方式。（2）光纖與光纖接續(xù)可采用熔接和光連接子連接方式。（3）光纖熔接處應(yīng)加以保護和固定。2.衰減按等級1標準，光纖測試主要是衰減測試和光纜長度測試，衰減測試就是對光功率損耗的測試，引起光纖鏈路損耗的原因主要如下。（1）材料原因。光纖純度不夠和材料密度的變化太大。（2）光纜的彎曲程度。包括安裝彎曲和產(chǎn)品制造彎曲問題，光纜對彎曲非常敏感。（3）光纜接合以及連接的耦合損耗。這主要由截面不匹配、間隙損耗、軸心不匹配和角度不匹配造成。（4）不潔或連接質(zhì)量不良。低損耗光纜的大敵是不潔凈的連接，灰塵阻礙光傳輸，手指的油污影響光傳輸，不潔凈光纜連接器可擴散至其他連接器。

光纖損耗越小說明鏈路中上述問題越少，光纖鏈路的質(zhì)量也就越高。GB50312-2016《綜合布線工程驗收規(guī)范》對不同類型的光纖每公里的最大衰減值做了如表8-24所示的極限值規(guī)定。上表是對光纖介質(zhì)衰減的最大值規(guī)定，一般用于光纜的選品測試或進場測試。而對已鋪設(shè)的光纖鏈路一般采用信道的傳輸窗口測量出的最大光衰減，如表8-25所示，該指標已包括光纖接續(xù)點與連接器件的衰減在內(nèi)。在實際光纜工程中，光纖鏈路的衰減值與鏈路長度、光纖適配器個數(shù)和光纖熔接點的個數(shù)有關(guān)。因此它必須是根據(jù)這些因素確定測試標準，其衰減最大極限值可用以下公式（8-5）計算，標準中對公式中的系數(shù)做了如表8-26的規(guī)定：光纖信道鏈路損耗＝光纖損耗+連接器件損耗+光纖接續(xù)點損耗

公式（8-5）其中：①光纖損耗=光纖損耗系數(shù)（dB/km）×光纖長度（km)②連接器件損耗＝連接器件損耗／個×連接器件個數(shù)③光纖接續(xù)點損耗＝光纖接續(xù)點損耗／個×光纖連接點個數(shù)表8-26光纖接續(xù)及連接器件損耗值（dB)注：①為采用預(yù)端接時含MPO-LC轉(zhuǎn)接器件。②針對高要求工程可選0.5dB。3.長度由于光的傳輸速率很快，光纖內(nèi)信號傳播時延很小，所以光鏈路長度限制并不是傳播時延，而是衰減。當光鏈路中的信號能量衰減到極限值以下后就會造成光鏈路通信故障，而光信號衰減跟距離有直接的關(guān)系，因此光鏈路的長度限制取決于8-5公式中光纖長度的值。但實際工程中我們一般按光纖級別來限制光鏈路的長度，但測試時還是應(yīng)根據(jù)測試結(jié)果進行鏈路長度是否合格的判斷。4.OTDR測試參數(shù)

光功率計只能測試光功率損耗，如果要確定損耗的具體位置和損耗的起因，就要采用光時域反射計（OTDR)。OTDR向被測光纖注入窄光脈沖，然后在OTDR發(fā)射端口處接收從被測光纖中返回的光信號，這些返回的光信號是由光纖本身存在（逆向）散射現(xiàn)象，且光纖連接點存在（菲涅爾）反射現(xiàn)象等原因造成的。將這些光信號數(shù)據(jù)對應(yīng)接收的時間軸繪制成圖形后即可得到一條OTDR曲線。橫軸表示時間或者距離，縱軸表示接收的返回的光信號強度。如果對這些光信號的強度和屬性進行分析和判讀，就可實現(xiàn)對鏈路中各種“事件”

的評估。（4）光纖缺陷，這里光纖有雜質(zhì)或斷裂點，造成光的散射，測試儀收到的反射光突然增大，曲線突然上跳，之后有進入均勻區(qū)。如果曲線中此類事件較多，也需要更換線纜。（5）輸出端，光在射入端面發(fā)生反射，曲線上跳，之后發(fā)生連續(xù)反射，不再出現(xiàn)均勻區(qū)。（1）輸入端，光源入射，這里反射值最大；（2）局部缺陷、接續(xù)或耦合引起的不連續(xù)性，一般曲線成突然下跌，表明光發(fā)生偏轉(zhuǎn)方向的反射，測試儀接受到的反射光突然減少；（3）均勻鏈路，曲線表現(xiàn)為恒定斜率區(qū)段，這表明該段光纖質(zhì)地均勻，隨著距離增加反射光越來越弱，若整個曲線呈此狀態(tài)則表明光纖鏈路質(zhì)量優(yōu)良，若起伏明顯則說明光纖質(zhì)量不好，可考慮更換線纜。OTDR可測試的主要參數(shù)有：長度、事件點位置、光纖的衰減、衰減分布或變化情況、光纖的接頭損耗、熔接點的損耗、光纖的全程回損，這些參數(shù)OTDR測試儀都可測試出來，并能給出事件評估表。如圖8-25所示，為OTDR曲線和對應(yīng)位置的事件列表。圖8-25OTDR測試儀繪制的曲線和對應(yīng)事件列表03現(xiàn)場測試1.現(xiàn)場測試準備工作（1）確定要測試的光纜；（2）確定要測試光纖的類型；（3）確定光功率計和光源與要測試的光纜類型的匹配；（4）校準光功率計；（5）確定光功率計和光源處于同一波長。2.光纖測試工具選擇（1）1等級測試工具1等級測試工具包括：光功率計、光源、參照適配器（耦合器）、測試用光纜跳線等。除用專用的光功率計測衰減外，也可用DTX電纜認證分析儀的MS光纖套件或光纖測試適配器測試光纖衰減。（2）2等級測試工具OTDR測試儀因為是利用光時域反射原理，所以不需要兩端測量，只需在鏈路一端接入測試儀，設(shè)置好參數(shù)就可以進行鏈路檢測了。這給測試工程帶來了極大的便利。OTDR進行光纖鏈路的測試一般有3種方式：自動方式、手動方式、實時方式。

需要快速測試整條線路的狀況時，可以采用自動方式，此時它只需要事先設(shè)置好折射率、波長等最基本的參數(shù)即可，其他參數(shù)則由儀表在測試中自動設(shè)定。

手動方式需要對幾個主要的參數(shù)全部進行預(yù)先準確設(shè)置，用于對測試曲線上的事件進行進一步的深度重復(fù)測試和詳細分析。手動方式一般通過變換、移動游標、放大曲線的某一段落等功能對事件進行準確分析定位，以此提高測試的分辨率，增加測試的精度，在光纖鏈路的實際診斷測試中常被采用。實時方式是對測試曲線不斷地重復(fù)測試刷新，同時觀測追蹤OTDR曲線的變化情況，一般用于追蹤正處于物理位置變動過程中的光纖，或者用于核查、確認未知路由的光纖，此方法較少使用。3.光纖鏈路測試過程（1）1等級測試過程1等級測試光纖鏈路的目的是要了解光信號在光纖路徑上的傳輸衰減，該衰減與光纖鏈路的長度、傳導(dǎo)特性、連接器的數(shù)目、接頭的多少有關(guān)。①測試連接前應(yīng)對光連接的插頭、插座進行清潔處理，防止由于接頭不干凈帶來附加損耗，造成測試結(jié)果不準確。②若使用光源和光功率計，需要先測量光源能量，若使用等認證分析儀可按操作要求設(shè)置測試內(nèi)容。③使用SFP、DTX等儀器或根據(jù)光纜上的標記計算出鏈路長度。④按圖8-27所示將測試設(shè)備接入鏈路。若使用測試儀器，需向主機輸入測量損耗的標準值或被測鏈路的光纖類型及測試標準。⑤記錄光率計測試值，使用儀器則可直接記錄測試結(jié)果。⑥將所有鏈路測試結(jié)果導(dǎo)入LinkWare軟件中生成測試報告（也可使用其他測試結(jié)果分析軟件）。2）2等級測試光纖鏈路的是要獲取OTDR曲線圖及對應(yīng)事件表，依次判斷整條光纖鏈路的狀況。雖然測試內(nèi)容較多但一般采用專業(yè)工具，操作相對簡單。①測試連接前應(yīng)對光連接的插頭、插座進行清潔處理，防止由于接頭不干凈帶來附加損耗，造成測試結(jié)果不準確。②使用OTDR測試儀，按操作要求開機，并選擇測試方式，一般選擇自動模式，設(shè)置好折射率、波長等基本參數(shù)。③按圖8-28所示將OTDR測試設(shè)備接入鏈路，并開始測試。④保存測試結(jié)果，并完成其他鏈路的測試。⑤將所有鏈路測試結(jié)果導(dǎo)入LinkWare軟件中生成測試報告（也可使用其他測試結(jié)果分析軟件）。根據(jù)GB50312—2016《綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》規(guī)定，對光纖布線系統(tǒng)性能現(xiàn)場測試時應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）光纖布線系統(tǒng)每條光纖鏈路均應(yīng)測試，信道或鏈路的衰減應(yīng)符合上述參數(shù)的規(guī)定，并應(yīng)記錄測試所得的光纖長度。（2）當OM3、OM4光纖應(yīng)用于10Gb