OTDR基礎培訓知識

1、OTDR基礎培訓知識基礎基礎概概 況況n 發(fā)射機 (E O)n 光波導n 接收機 (O E)光纖傳輸系統(tǒng)特點:-+電到光電到光 (E-O) 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換光波導光波導光信號入光信號入光信號出光信號出ReceiverReceiver光信號入光信號入光電二極管光電二極管電信號出電信號出(原始信號原始信號)光到電光到電 (O-E)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換光信號的分類光信號的分類n功率功率 (瓦特或瓦特或分貝分貝) 使用光功率計測試時使用光功率計測試時dBm是一種典型的是一種典型的量度單位量度單位n顏色顏色(波長波長) 人眼可以識別的光從人眼可以識別的光從300nm (蘭色光蘭色光) 到到 700nm (紅色光紅色光) ，

2、光通信系統(tǒng)則通常使用，光通信系統(tǒng)則通常使用 850, 1310, & 1550nm 三三 個波長個波長功率功率n類似于燈泡類似于燈泡:瓦特數(shù)越大瓦特數(shù)越大 = 越亮越亮n光發(fā)射機光發(fā)射機: 光強大約為光強大約為1mw (0 dBm)左右左右n 功率范圍功率范圍: +20 dBm 到到 -70 dBm 波長波長n光信號光信號顏色顏色的度量的度量n度量單位為納米度量單位為納米 (nm) 或微米或微米 (um)n不同的顏色不同的顏色 (波長波長) 表征著不同的特征表征著不同的特征:如：日落時的橘紅色陽光；霧燈的黃光如：日落時的橘紅色陽光；霧燈的黃光300nm700nm可見光譜涂覆包層涂覆包層光纖的結

3、構光纖的結構光信號僅僅在光纖的纖芯纖芯中行進光纖的類型光纖的類型多模光纖具有較大的芯包比單模光纖具有較小的芯包比多模與單模的不同多模與單模的不同多模允許光以許多不同的路徑（模式）傳播單模僅允許光以一個路徑（模式）傳播光纖的幾何尺寸問題光纖的幾何尺寸問題偏心芯直徑偏差橢圓芯任何光纖都允許一定范圍內(nèi)的幾何偏差。但這些偏差將會導致光纖接續(xù)時的衰耗 。理論理論背向散射背向散射 - the amount of light scattered back is relative to the amount of incident light.12當 OTDR 通過不均勻的沉積點時，它的一部分光功率會被散射到

4、不同的方向上。向光源方向散射回來的部分叫做. 由于散射損耗的原因，這一部分光脈沖強度會變得很弱。沉積點由前向不均勻點導致的背向散射 反射反射 僅僅發(fā)生于光纖的端面。光信號通過光纖的端面僅僅發(fā)生于光纖的端面。光信號通過光纖的端面-類似于類似于手電筒的光穿過玻璃窗手電筒的光穿過玻璃窗 -一部分光以入射時相同的角度一部分光以入射時相同的角度反射回來反射回來。反射回來的光強可達入射光強度的反射回來的光強可達入射光強度的 4% 。OTDR OTDR 的結構的結構控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)CRT 或或 LCD顯示器顯示器激光器激光器探測器探測器OTDR OTDR 如何測量距離如何測量距離綜合綜合OTDR 產(chǎn)生返回光

5、強度（產(chǎn)生返回光強度（ 背向散射加上反射）與背向散射加上反射）與光纖長度相關的光纖長度相關的光纖曲線光纖曲線 。OTDR 產(chǎn)生返回光強度（產(chǎn)生返回光強度（ 背向散射加上反射）與背向散射加上反射）與光纖長度相關的光纖長度相關的光纖曲線光纖曲線 。OTDR 產(chǎn)生返回光強度（產(chǎn)生返回光強度（ 背向散射加上反射）與背向散射加上反射）與光纖長度相關的光纖長度相關的光纖曲線光纖曲線 。OTDR 產(chǎn)生返回光強度（產(chǎn)生返回光強度（ 背向散射加上反射）與背向散射加上反射）與光纖長度相關的光纖長度相關的光纖曲線光纖曲線 。OTDR 產(chǎn)生返回光強度（產(chǎn)生返回光強度（ 背向散射加上反射）與背向散射加上反射）與光纖長度

6、相關的光纖長度相關的光纖曲線光纖曲線 。OTDR 產(chǎn)生返回光強度（產(chǎn)生返回光強度（ 背向散射加上反射）與背向散射加上反射）與光纖長度相關的光纖長度相關的光纖曲線光纖曲線 。熔接損耗是一種由于信號電平在接頭點突然下降熔接損耗是一種由于信號電平在接頭點突然下降而造成的而造成的點損耗點損耗。熔接時如果接點含有空氣隙，就會產(chǎn)生熔接時如果接點含有空氣隙，就會產(chǎn)生具有反射的點具有反射的點損耗損耗。您能用您能用OTDROTDR做些什么工作做些什么工作n觀察整個光纖線路觀察整個光纖線路n定位端點和斷點定位端點和斷點n定位接頭點定位接頭點 (“故障點故障點”)n測試接頭損耗測試接頭損耗n測試端到端損耗測試端到端

7、損耗n測試反射值測試反射值n測試回波損耗測試回波損耗n建立事件點與地標的相對關系建立事件點與地標的相對關系n建立光纖數(shù)據(jù)文件建立光纖數(shù)據(jù)文件n數(shù)據(jù)歸檔數(shù)據(jù)歸檔典型的典型的 OTDR OTDR 曲線曲線自模式屏開始自模式屏開始n按故障定位鍵 (F1) - 或 -n按專家模式鍵 (F3)n在設置屏激活自動模式和自動分析功能后按TESTnOTDR開始啟動測試并自動分析數(shù)據(jù)n你只需要檢查結果.內(nèi)置的光纖分析軟件內(nèi)置的光纖分析軟件顯示事件表顯示事件表所有的分析結果都以極易判讀的表格形式顯示，所有的分析結果都以極易判讀的表格形式顯示，距離單位可選擇公里、米、英里或英尺等。距離單位可選擇公里、米、英里或英尺

8、等。儀器的設置儀器的設置RangeWavelengthResolutionAveragingPulse width測測 試試 范范 圍圍范圍范圍 是指是指距離距離 或或顯示范圍顯示范圍。對這一參數(shù)的設置意味著告訴。對這一參數(shù)的設置意味著告訴OTDR應該應該在屏幕上顯示多長距離在屏幕上顯示多長距離。為了顯示整個光纖曲線，設置時這一范圍必須為了顯示整個光纖曲線，設置時這一范圍必須大于被測光纖長度。大于被測光纖長度。 必須注意，測試范圍相對于被測光纖長度不要差異太大，否則將會影響到有效分辨率。同時，過大的測試范圍還將導致過大而無效的測試數(shù)據(jù)文件，造成存貯空間的浪費。測測 試試 范范 圍圍選擇164K

9、m 測試范圍對于 Km 的實際光纖來說是過長了。文件尺寸: 9Km 范圍 = 2kbytes 164Km 范圍 = 10kbytes脈 沖 寬 度脈沖寬度脈沖寬度 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。空間長度。30ns1980ns7620ns3860ns960ns480ns240ns120ns脈沖寬度脈沖寬度 與盲區(qū)和動態(tài)范圍直接相關。與盲區(qū)和動態(tài)范圍直接相關。在下圖中，用8個不同的脈沖寬度測量同一根光纖。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

10、公里。使用中等脈寬獲得了較好的盲區(qū)和清晰的曲線曲線最光滑但盲區(qū)最大最短的盲區(qū)但噪聲很大脈 沖 寬 度 1脈 沖 寬 度 2965m3,165ft540m1,773ft7620ns960ns120ns盲盲 區(qū)區(qū)在被測光纖始端，脈沖寬度的影響是顯而易見的在被測光纖始端，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。3,000950 250長脈寬長脈寬中脈寬中脈寬短脈寬短脈寬965m3,165ft540m1,773ft7620ns960ns120ns拖拖 尾尾不同的脈寬在接頭處會產(chǎn)生不同長度的拖尾。不同的脈寬在接頭處會產(chǎn)生不同長度的拖尾。對于不同的脈寬，拖尾長

11、度亦有不同，下圖例中960ns脈寬時的拖尾淹沒了第二個接頭。機械接頭在同樣脈寬下的拖尾將大于熔接接頭。這里所談及的拖尾即是我們通常所說的事件盲區(qū)。km35070動 態(tài) 范 圍脈寬決定了可測試的光纖長度脈寬決定了可測試的光纖長度較長的脈寬可得到較大的較長的脈寬可得到較大的動態(tài)范圍動態(tài)范圍.以長脈寬 (7620ns) OTDR能夠測量 很遠。 但盲區(qū)也比較大。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。All measurements taken at 1310nm Wavelength波波 長長如果

12、可能，總是同時測試1310和1550納米兩個波長以便比較不同波長上的測試結果，判斷光纜是否受到應力。對同一根光纖，不同對同一根光纖，不同波長波長 下進行的測試會得到不同的損耗結果。測試波下進行的測試會得到不同的損耗結果。測試波長越長，對光纖彎曲越敏感。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.下圖中，第一個熔接點存在彎曲問題，而另外的熔接點在兩測試波長下狀態(tài)近似，這表明光纖未受力。分辨率分辨率（數(shù)據(jù)采樣間隔）（數(shù)據(jù)采樣間隔） 確定了事件點的定位精度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進行數(shù)據(jù)采樣，采樣間隔越短，采集的數(shù)據(jù)也越

13、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，測試結果文件也越大。文件大小: 8m 采樣 = 4kbytes 1m 采樣= 32kbytes分分 辨辨 率率1 m 采樣8 m 采樣光纖端點的讀出值可能由于光纖端點的讀出值可能由于+/-一個采樣點而不同一個采樣點而不同。在此情況下，由于分在此情況下，由于分辨率設置而導致的讀出誤差可能達到辨率設置而導致的讀出誤差可能達到 8米米 。紅線 = 1m 分辨率綠線 = 8m 分辨率平平 均均平均 (有時也稱為掃描) 可降低測試結果曲線的噪聲水平，提高判讀精度。測試時，可以設定掃描次數(shù)為快, 中, 慢等三擋或一個特定的時間長度。長的平均時間

14、使你能夠獲得較好的結果曲線。如果你使用較短的測試脈寬或測試較長的光纜區(qū)段，就應該選擇較長的平均時間。噪聲 會導致曲線的變化，增加平均次數(shù)可降低噪聲電平.關關 鍵鍵 點點改善信噪比為增強信號為增強信號 須使用 長脈寬長脈寬(增加注入光纖的能量) 為減少噪聲為減少噪聲 加長平均時間加長平均時間n如果你需要觀察兩個很接近的事件點如果你需要觀察兩個很接近的事件點 使用短脈使用短脈寬寬n如果你使用短脈寬，可使用如果你使用短脈寬，可使用 長平均長平均 減少曲線噪減少曲線噪聲聲n如果使用如果使用 FAS 分析功能，請注意選擇分析功能，請注意選擇分辨率分辨率/脈寬組合脈寬組合應用應用盤盤 測測盤盤 測測盤測是

15、對到貨后但仍繞在纜盤上的光纜進行的簡單驗收測試，通過這一盤測是對到貨后但仍繞在纜盤上的光纜進行的簡單驗收測試，通過這一測試，用戶可以得知光纜的盤長、連續(xù)性、成纜過程中是否有缺陷以及測試，用戶可以得知光纜的盤長、連續(xù)性、成纜過程中是否有缺陷以及整個纜的平均衰耗。整個纜的平均衰耗。n短脈寬短脈寬 ：更為細致地觀察光纖的狀態(tài)更為細致地觀察光纖的狀態(tài)n快速平均下的實時顯示快速平均下的實時顯示 ：縮短測試時間：縮短測試時間n固定光標固定光標 ：快速得到測試結果快速得到測試結果n固定損耗測試模式固定損耗測試模式 ：dB/Km故故 障障 定定 位位故障定位故障定位為了快速而精確地判斷斷點、既可讓儀器全自動地

16、設置測量也可手動設為了快速而精確地判斷斷點、既可讓儀器全自動地設置測量也可手動設置測試參數(shù)置測試參數(shù) :故故 障障 修修 復復故障修復故障修復在故障搶修期間，你可能有必要觀察兩個很接近的接頭點在故障搶修期間，你可能有必要觀察兩個很接近的接頭點 間距甚至可間距甚至可能在幾十米之內(nèi)，此時你需要把故障點放大，同時用實時掃描觀察接頭能在幾十米之內(nèi)，此時你需要把故障點放大，同時用實時掃描觀察接頭操作，最后再完成整個測試得到接續(xù)損耗數(shù)據(jù)操作，最后再完成整個測試得到接續(xù)損耗數(shù)據(jù)。專題專題LSALSA法與法與2-2-點法接頭損耗測試的比較點法接頭損耗測試的比較2-PTLSAABLSA 法排除了由于法排除了由于曲線噪聲導致的接續(xù)曲線噪聲導致的接續(xù)損耗判讀誤差損耗判讀誤差“采樣區(qū)采樣區(qū)”采樣區(qū)必須位于接頭點