綜合布線工程與技術(shù)實(shí)用教程 課件 8-3光纜測(cè)試

8-3綜合布線工程——光纜測(cè)試01測(cè)試級(jí)別

對(duì)光纜的測(cè)試一般是在光纜布線項(xiàng)目中的產(chǎn)品選型、進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)貨、測(cè)試驗(yàn)收和維護(hù)診斷等過(guò)程中，測(cè)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(biāo)準(zhǔn)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(cè)試比雙絞線測(cè)試難度更大些。光纖測(cè)試的基本內(nèi)容是連通性測(cè)試、性能參數(shù)測(cè)試（一級(jí)測(cè)試、二級(jí)測(cè)試）和故障定位測(cè)試。光纖性能測(cè)試規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)主要來(lái)自ANSI/TIA/EIA568—C.3標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50312-2016《綜合布線工程驗(yàn)收規(guī)范》中附錄C也對(duì)光纖鏈路測(cè)試做了說(shuō)明，這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(xì)的規(guī)定。光纖有多模和單模之分。對(duì)于多模光纖，ANSI/T1A/EIA568—C規(guī)定了850nm和1300nm兩個(gè)波長(zhǎng)，因此要用LED光源對(duì)這兩個(gè)波段進(jìn)行測(cè)試；對(duì)于單模光纖，ANSI/TIA/EIA568—C規(guī)定了1310nm和1550nm兩個(gè)波長(zhǎng)，要用激光光源對(duì)這兩個(gè)波段進(jìn)行測(cè)試。1.1等級(jí)測(cè)試

光纖鏈路1等級(jí)的測(cè)試內(nèi)容應(yīng)包括光纖信道或鏈路的衰減、長(zhǎng)度與極性。需要使用光纜損耗測(cè)試設(shè)備（OLTS)，如光源（紅光筆）和光功率計(jì)等來(lái)測(cè)量每條光纜鏈路的衰減，通過(guò)光學(xué)延遲量測(cè)量或借助電纜護(hù)套標(biāo)記計(jì)算出光纜長(zhǎng)度。2.2等級(jí)測(cè)試光纖鏈路2等級(jí)的測(cè)試除應(yīng)包括等級(jí)1測(cè)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(diǎn)的衰減、回波損耗值等。光時(shí)域反射OTDR（OpticalTime-DomainReflectMeter)，OTDR曲線是一條光纜隨長(zhǎng)度變化的反射能量的衰減圖形。通過(guò)檢查整個(gè)光纖路徑的每個(gè)不一致性的點(diǎn)（事件），可以深入查看由光纜、連接器或熔接點(diǎn)構(gòu)成的這條鏈路的詳細(xì)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(bǔ)充性評(píng)估和故障準(zhǔn)確定位，但不能替代使用OLTS進(jìn)行的插入損耗精確測(cè)量。2等級(jí)測(cè)試OTDR曲線連接器或熔接點(diǎn)等各點(diǎn)的衰減、回波等損耗值1等級(jí)測(cè)試光纖信道或鏈路衰減；長(zhǎng)度；極性；結(jié)合上述兩個(gè)等級(jí)的光纖測(cè)試，施工者可以最全面地認(rèn)識(shí)光纜的安裝質(zhì)量。對(duì)于關(guān)心光纖高速鏈路質(zhì)量的建設(shè)方，2級(jí)測(cè)試具有非常重要的作用，它可以幫助減少網(wǎng)絡(luò)升級(jí)是帶來(lái)的升級(jí)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(jí)到1Gb/s特別是10Gb/s以太網(wǎng)則運(yùn)行不正常甚至不能連通，檢查其長(zhǎng)度、衰減值（1等級(jí)檢測(cè)）又都符合1Gb/s或10Gb/s的參數(shù)要求。建設(shè)方可借助2級(jí)測(cè)試獲得安裝質(zhì)量的更高級(jí)證明和對(duì)未來(lái)質(zhì)量的長(zhǎng)期保障。02測(cè)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(jī)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(hù)和固定。2.衰減按等級(jí)1標(biāo)準(zhǔn)，光纖測(cè)試主要是衰減測(cè)試和光纜長(zhǎng)度測(cè)試，衰減測(cè)試就是對(duì)光功率損耗的測(cè)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(wèn)題，光纜對(duì)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(kuò)散至其他連接器。

光纖損耗越小說(shuō)明鏈路中上述問(wèn)題越少，光纖鏈路的質(zhì)量也就越高。GB50312-2016《綜合布線工程驗(yàn)收規(guī)范》對(duì)不同類(lèi)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(duì)光纖介質(zhì)衰減的最大值規(guī)定，一般用于光纜的選品測(cè)試或進(jìn)場(chǎng)測(cè)試。而對(duì)已鋪設(shè)的光纖鏈路一般采用信道的傳輸窗口測(cè)量出的最大光衰減，如表8-25所示，該指標(biāo)已包括光纖接續(xù)點(diǎn)與連接器件的衰減在內(nèi)。在實(shí)際光纜工程中，光纖鏈路的衰減值與鏈路長(zhǎng)度、光纖適配器個(gè)數(shù)和光纖熔接點(diǎn)的個(gè)數(shù)有關(guān)。因此它必須是根據(jù)這些因素確定測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，其衰減最大極限值可用以下公式（8-5）計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)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(diǎn)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(zhǎng)度（km)②連接器件損耗＝連接器件損耗／個(gè)×連接器件個(gè)數(shù)③光纖接續(xù)點(diǎn)損耗＝光纖接續(xù)點(diǎn)損耗／個(gè)×光纖連接點(diǎn)個(gè)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(shí)含MPO-LC轉(zhuǎn)接器件。②針對(duì)高要求工程可選0.5dB。3.長(zhǎng)度由于光的傳輸速率很快，光纖內(nèi)信號(hào)傳播時(shí)延很小，所以光鏈路長(zhǎng)度限制并不是傳播時(shí)延，而是衰減。當(dāng)光鏈路中的信號(hào)能量衰減到極限值以下后就會(huì)造成光鏈路通信故障，而光信號(hào)衰減跟距離有直接的關(guān)系，因此光鏈路的長(zhǎng)度限制取決于8-5公式中光纖長(zhǎng)度的值。但實(shí)際工程中我們一般按光纖級(jí)別來(lái)限制光鏈路的長(zhǎng)度，但測(cè)試時(shí)還是應(yīng)根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行鏈路長(zhǎng)度是否合格的判斷。4.OTDR測(cè)試參數(shù)

光功率計(jì)只能測(cè)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(shí)域反射計(jì)（OTDR)。OTDR向被測(cè)光纖注入窄光脈沖，然后在OTDR發(fā)射端口處接收從被測(cè)光纖中返回的光信號(hào)，這些返回的光信號(hào)是由光纖本身存在（逆向）散射現(xiàn)象，且光纖連接點(diǎn)存在（菲涅爾）反射現(xiàn)象等原因造成的。將這些光信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)接收的時(shí)間軸繪制成圖形后即可得到一條OTDR曲線。橫軸表示時(shí)間或者距離，縱軸表示接收的返回的光信號(hào)強(qiáng)度。如果對(duì)這些光信號(hào)的強(qiáng)度和屬性進(jìn)行分析和判讀，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)鏈路中各種“事件”

的評(píng)估。（4）光纖缺陷，這里光纖有雜質(zhì)或斷裂點(diǎn)，造成光的散射，測(cè)試儀收到的反射光突然增大，曲線突然上跳，之后有進(jìn)入均勻區(qū)。如果曲線中此類(lèi)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(cè)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(lái)越弱，若整個(gè)曲線呈此狀態(tài)則表明光纖鏈路質(zhì)量?jī)?yōu)良，若起伏明顯則說(shuō)明光纖質(zhì)量不好，可考慮更換線纜。OTDR可測(cè)試的主要參數(shù)有：長(zhǎng)度、事件點(diǎn)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(diǎn)的損耗、光纖的全程回?fù)p，這些參數(shù)OTDR測(cè)試儀都可測(cè)試出來(lái)，并能給出事件評(píng)估表。如圖8-25所示，為OTDR曲線和對(duì)應(yīng)位置的事件列表。圖8-25OTDR測(cè)試儀繪制的曲線和對(duì)應(yīng)事件列表03現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試1.現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試準(zhǔn)備工作（1）確定要測(cè)試的光纜；（2）確定要測(cè)試光纖的類(lèi)型；（3）確定光功率計(jì)和光源與要測(cè)試的光纜類(lèi)型的匹配；（4）校準(zhǔn)光功率計(jì)；（5）確定光功率計(jì)和光源處于同一波長(zhǎng)。2.光纖測(cè)試工具選擇（1）1等級(jí)測(cè)試工具1等級(jí)測(cè)試工具包括：光功率計(jì)、光源、參照適配器（耦合器）、測(cè)試用光纜跳線等。除用專(zhuān)用的光功率計(jì)測(cè)衰減外，也可用DTX電纜認(rèn)證分析儀的MS光纖套件或光纖測(cè)試適配器測(cè)試光纖衰減。（2）2等級(jí)測(cè)試工具OTDR測(cè)試儀因?yàn)槭抢霉鈺r(shí)域反射原理，所以不需要兩端測(cè)量，只需在鏈路一端接入測(cè)試儀，設(shè)置好參數(shù)就可以進(jìn)行鏈路檢測(cè)了。這給測(cè)試工程帶來(lái)了極大的便利。OTDR進(jìn)行光纖鏈路的測(cè)試一般有3種方式：自動(dòng)方式、手動(dòng)方式、實(shí)時(shí)方式。

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

手動(dòng)方式需要對(duì)幾個(gè)主要的參數(shù)全部進(jìn)行預(yù)先準(zhǔn)確設(shè)置，用于對(duì)測(cè)試曲線上的事件進(jìn)行進(jìn)一步的深度重復(fù)測(cè)試和詳細(xì)分析。手動(dòng)方式一般通過(guò)變換、移動(dòng)游標(biāo)、放大曲線的某一段落等功能對(duì)事件進(jìn)行準(zhǔn)確分析定位，以此提高測(cè)試的分辨率，增加測(cè)試的精度，在光纖鏈路的實(shí)際診斷測(cè)試中常被采用。實(shí)時(shí)方式是對(duì)測(cè)試曲線不斷地重復(fù)測(cè)試刷新，同時(shí)觀測(cè)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(dòng)過(guò)程中的光纖，或者用于核查、確認(rèn)未知路由的光纖，此方法較少使用。3.光纖鏈路測(cè)試過(guò)程（1）1等級(jí)測(cè)試過(guò)程1等級(jí)測(cè)試光纖鏈路的目的是要了解光信號(hào)在光纖路徑上的傳輸衰減，該衰減與光纖鏈路的長(zhǎng)度、傳導(dǎo)特性、連接器的數(shù)目、接頭的多少有關(guān)。①測(cè)試連接前應(yīng)對(duì)光連接的插頭、插座進(jìn)行清潔處理，防止由于接頭不干凈帶來(lái)附加損耗，造成測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。②若使用光源和光功率計(jì)，需要先測(cè)量光源能量，若使用等認(rèn)證分析儀可按操作要求設(shè)置測(cè)試內(nèi)容。③使用SFP、DTX等儀器或根據(jù)光纜上的標(biāo)記計(jì)算出鏈路長(zhǎng)度。④按圖8-27所示將測(cè)試設(shè)備接入鏈路。若使用測(cè)試儀器，需向主機(jī)輸入測(cè)量損耗的標(biāo)準(zhǔn)值或被測(cè)鏈路的光纖類(lèi)型及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。⑤記錄光率計(jì)測(cè)試值，使用儀器則可直接記錄測(cè)試結(jié)果。⑥將所有鏈路測(cè)試結(jié)果導(dǎo)入LinkWare軟件中生成測(cè)試報(bào)告（也可使用其他測(cè)試結(jié)果分析軟件）。2）2等級(jí)測(cè)試光纖鏈路的是要獲取OTDR曲線圖及對(duì)應(yīng)事件表，依次判斷整條光纖鏈路的狀況。雖然測(cè)試內(nèi)容較多但一般采用專(zhuān)業(yè)工具，操作相對(duì)簡(jiǎn)單。①測(cè)試連接前應(yīng)對(duì)光連接的插頭、插座進(jìn)行清潔處理，防止由于接頭不干凈帶來(lái)附加損耗，造成測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。②使用OTDR測(cè)試儀，按操作要求開(kāi)機(jī)，并選擇測(cè)試方式，一般選擇自動(dòng)模式，設(shè)置好折射率、波長(zhǎng)等基本參數(shù)。③按圖8-28所示將OTDR測(cè)試設(shè)備接入鏈路，并開(kāi)始測(cè)試。④保存測(cè)試結(jié)果，并完成其他鏈路的測(cè)試。⑤將所有鏈路測(cè)試結(jié)果導(dǎo)入LinkWare軟件中生成測(cè)試報(bào)告（也可使用其他測(cè)試結(jié)果分析軟件）。根據(jù)GB50312—2016《綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定，對(duì)光纖布線系統(tǒng)性能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)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(cè)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(cè)試所得的光纖長(zhǎng)度。（2）當(dāng)OM3、OM4光纖應(yīng)用于10Gb