OTDR操作规程ppt课件

1、仪仪器器仪仪表操作表操作OTDR代代维认证维认证培培训训-基站一体化基站一体化1OTDR理理 论论2OTDR基本概念基本概念 OTDR OTDR 是是Optical Time-domain Optical Time-domain ReflectometerReflectometer的缩写。的缩写。 OTDR OTDR是光纤测量中最主要的仪器，被广泛应用于光纤是光纤测量中最主要的仪器，被广泛应用于光纤光缆工程的测量、施工、维护及验收工作中，是光纤光缆工程的测量、施工、维护及验收工作中，是光纤系统中使用频度最高的现场仪器，形象的被人称为光系统中使用频度最高的现场仪器，形象的被人称为光通信中的通信中

2、的“万用表万用表”。 3OTDR基本原理基本原理 OTDR利用其激光光源向被测光纤发送一光利用其激光光源向被测光纤发送一光脉冲，光脉冲在光纤本身及各特征点上会有光脉冲，光脉冲在光纤本身及各特征点上会有光信号反射回信号反射回OTDR，反射回的光信号又通过，反射回的光信号又通过定向耦合到定向耦合到OTDR的接收器，并在这里转换的接收器，并在这里转换成电信号，最终在显示屏上显示出结果曲线。成电信号，最终在显示屏上显示出结果曲线。 4OTDR原理框图原理框图5OTDR背向散射背向散射 来自于沿着光纤纤芯分布的不均匀的沉积部分和杂质来自于沿着光纤纤芯分布的不均匀的沉积部分和杂质12当 OTDR 通过不均

3、匀的沉积点时，它的一部分光功率会被散射到不同的方向上。向光源方向散射回来的部分叫做背向散射. 由于散射损耗的原因，这一部分光脉冲强度会变得很弱。沉积点由前向不均匀点导致的背向散射 OTDR反射反射 仅仅发生于光纤的端面。光信号通过光纤的端面仅仅发生于光纤的端面。光信号通过光纤的端面-类似于类似于手电筒的光穿过玻璃窗手电筒的光穿过玻璃窗 -一部分光以入射时相同的角度反一部分光以入射时相同的角度反射回来。反射回来的光强可达入射光强度的射回来。反射回来的光强可达入射光强度的 4% 。OTDR基本结构基本结构控制系统控制系统CRT 或或 LCD显示器显示器激光器激光器探测器探测器8OTDR9OTDR

4、OTDR 如何测量距离如何测量距离OTDR综综 合合10OTDR11OTDR 产生返回光强度（产生返回光强度（ 背向散射加上反射与背向散射加上反射与光纤长度相关的光纤曲线光纤长度相关的光纤曲线 。OTDR12OTDR 产生返回光强度（产生返回光强度（ 背向散射加上反射与背向散射加上反射与光纤长度相关的光纤曲线光纤长度相关的光纤曲线 。OTDR13OTDR 产生返回光强度（产生返回光强度（ 背向散射加上反射与背向散射加上反射与光纤长度相关的光纤曲线光纤长度相关的光纤曲线 。OTDR14OTDR 产生返回光强度（产生返回光强度（ 背向散射加上反射与背向散射加上反射与光纤长度相关的光纤曲线光纤长度相

5、关的光纤曲线 。OTDR15OTDR 产生返回光强度（产生返回光强度（ 背向散射加上反射与背向散射加上反射与光纤长度相关的光纤曲线光纤长度相关的光纤曲线 。OTDR16OTDR 产生返回光强度（产生返回光强度（ 背向散射加上反射与背向散射加上反射与光纤长度相关的光纤曲线光纤长度相关的光纤曲线 。OTDR17熔接损耗是一种由于信号电平在接头点突然下降熔接损耗是一种由于信号电平在接头点突然下降而造成的点损耗。而造成的点损耗。OTDR18熔接时如果接点含有空气隙，就会产生具有反射的熔接时如果接点含有空气隙，就会产生具有反射的点损耗。点损耗。OTDRu 观察整个光纤线路观察整个光纤线路u 定位端点和断

6、点定位端点和断点u 定位接头点定位接头点 (“故障点故障点”)u 测试接头损耗测试接头损耗u 测试端到端损耗测试端到端损耗u 测试反射值测试反射值u 测试回波损耗测试回波损耗u 建立事件点与地标的相对关系建立事件点与地标的相对关系u 建立光纤数据文件建立光纤数据文件u 数据归档数据归档19主要用途主要用途OTDR20仪表的设置仪表的设置OTDR21RangeWavelengthResolutionAveragingPulse widthOTDR22测测 试试 范范 围围范围范围 是指距离是指距离 或显示范围。对这一参数的设置意味着告诉或显示范围。对这一参数的设置意味着告诉OTDR应该在应该在屏

7、幕上显示多长距离。为了显示整个光纤曲线，设置时这一范围必须大屏幕上显示多长距离。为了显示整个光纤曲线，设置时这一范围必须大于被测光纤长度。于被测光纤长度。 OTDR23必须注意，测试范围相对于被测光纤长度不要差异太大，否则将会影响到有效分辨率。同时，过大的测试范围还将导致过大而无效的测试数据文件，造成存贮空间的浪费。测测 试试 范范 围围选择164Km 测试范围对于 7.6Km 的实际光纤来说是过长了。文件尺寸: 9Km 范围 = 2kbytes 164Km 范围 = 10kbytesOTDR24脉 冲 宽 度脉冲宽度脉冲宽度 表示脉冲的时间长度，同时也可换算为脉冲在光纤上所占的表示脉冲的时间

8、长度，同时也可换算为脉冲在光纤上所占的空间长度。空间长度。OTDR2530ns1980ns7620ns3860ns960ns480ns240ns120ns脉冲宽度脉冲宽度 与盲区和动态范围直接相关。与盲区和动态范围直接相关。在下图中，用在下图中，用8个不同的脉冲宽度测量同一根光纤。最短的脉宽获得了个不同的脉冲宽度测量同一根光纤。最短的脉宽获得了最小的盲区，但同时也导致了最大的噪声。最长的脉宽获得了最光滑最小的盲区，但同时也导致了最大的噪声。最长的脉宽获得了最光滑的测试曲线，与此同时，盲区长达接近的测试曲线，与此同时，盲区长达接近1公里。公里。使用中等脉宽获得了较好的盲区和清晰的曲线曲线最光滑但

9、盲区最大最短的盲区但噪声很大脉 冲 宽 度 1OTDR26脉 冲 宽 度 2OTDR965m3,165ft540m1,773ft7620ns960ns120ns盲盲 区区在被测光纤始端，脉冲宽度的影响是显而易见的。在被测光纤始端，脉冲宽度的影响是显而易见的。 下图中，位于下图中，位于540米处的第一个接头点在长脉宽下观察不到。米处的第一个接头点在长脉宽下观察不到。3,000950 250长脉宽长脉宽中脉宽中脉宽短脉宽短脉宽OTDR28965m3,165ft540m1,773ft7620ns960ns120ns拖拖 尾尾不同的脉宽在接头处会产生不同长度的拖尾。不同的脉宽在接头处会产生不同长度的拖

10、尾。对于不同的脉宽，拖尾长度亦有不同，下图例中对于不同的脉宽，拖尾长度亦有不同，下图例中960ns脉宽时的拖尾淹脉宽时的拖尾淹没了第二个接头。机械接头在同样脉宽下的拖尾将大于熔接接头。没了第二个接头。机械接头在同样脉宽下的拖尾将大于熔接接头。这里所谈及的拖尾即是我们通常所说的事件盲区。这里所谈及的拖尾即是我们通常所说的事件盲区。km35070OTDR29动 态 范 围脉宽决定了可测试的光纤长度脉宽决定了可测试的光纤长度较长的脉宽可得到较大的动态范围较长的脉宽可得到较大的动态范围.以长脉宽 (7620ns) OTDR能够测量 很远。 但盲区也比较大。以中等脉宽 (120ns) 丈量 20公里。噪

11、声变的比较大。以中等脉宽 (960ns) OTDR能够较好地测量 40余公里。 盲区也比较适中。All measurements taken at 1310nm WavelengthOTDR30波波 长长对同一根光纤，不同波长对同一根光纤，不同波长 下进行的测试会得到不同的损耗结果。测试波下进行的测试会得到不同的损耗结果。测试波长越长，对光纤弯曲越敏感。长越长，对光纤弯曲越敏感。1550nm下测试的接头损耗大于在下测试的接头损耗大于在1310nm处的测试值处的测试值.下图中，第一个熔接点存在弯曲问题，而另外的熔接点在两测试波长下下图中，第一个熔接点存在弯曲问题，而另外的熔接点在两测试波长下状态

12、近似，这表明光纤未受力。状态近似，这表明光纤未受力。OTDR31分辨率数据采样间隔）分辨率数据采样间隔） 确定了事件点的定位精度确定了事件点的定位精度OTDR在测试时沿光纤长度方向以固定的间隔进行数据采样，采样间隔越在测试时沿光纤长度方向以固定的间隔进行数据采样，采样间隔越短，采集的数据也越多，同时意味着定位精度越高，但与此同时测试花费短，采集的数据也越多，同时意味着定位精度越高，但与此同时测试花费的时间也会越长，测试结果文件也越大。的时间也会越长，测试结果文件也越大。文件大小: 8m 采样 = 4kbytes 1m 采样= 32kbytes分分 辨辨 率率1 m 采样8 m 采样光纤端点的读

13、出值可能由于光纤端点的读出值可能由于+/-一个采样点而不同。在此情况下，一个采样点而不同。在此情况下，由于分辨率设置而导致的读出误差可能达到由于分辨率设置而导致的读出误差可能达到 8米米 。红线 = 1m 分辨率绿线 = 8m 分辨率OTDR32平平 均均平均 (有时也称为扫描) 可降低测试结果曲线的噪声水平，提高判读精度。测试时，可以设定扫描次数为快, 中, 慢等三挡或一个特定的时间长度。长的平均时间使你能够获得较好的结果曲线。如果你使用较短的测试脉宽或测试较长的光缆区段，就应该选择较长的平均时间。噪声 会导致曲线的变化，增加平均次数可降低噪声电平.OTDR33关关 键键 点点改善信噪比为增

14、强信号 须使用 长脉宽(增加注入光纤的能量) 为减少噪声 加长平均时间如果你需要观察两个很接近的事件点如果你需要观察两个很接近的事件点 使用短脉宽使用短脉宽如果你使用短脉宽，可使用如果你使用短脉宽，可使用 长平均长平均 减少曲线噪声减少曲线噪声如果使用如果使用 FAS 分析功能，请注意选择分辨率分析功能，请注意选择分辨率/脉宽脉宽组合组合OTDR34应应 用用OTDR35盘盘 测测盘盘 测测盘测是对到货后但仍绕在缆盘上的光缆进行的简单验盘测是对到货后但仍绕在缆盘上的光缆进行的简单验收测试，通过这一测试，用户可以得知光缆的盘长、收测试，通过这一测试，用户可以得知光缆的盘长、连续性、成缆过程中是否

15、有缺陷以及整个缆的平均衰连续性、成缆过程中是否有缺陷以及整个缆的平均衰耗。耗。短脉宽短脉宽 ：更为细致地观察光纤的状态：更为细致地观察光纤的状态快速平均下的实时显示快速平均下的实时显示 ：缩短测试时间：缩短测试时间固定光标固定光标 ：快速得到测试结果：快速得到测试结果固定损耗测试模式固定损耗测试模式 ：dB/KmOTDR36故故 障障 定定 位位故障定位故障定位为了快速而精确地判断断点、既可让仪器全自动地设为了快速而精确地判断断点、既可让仪器全自动地设置测量也可手动设置测试参数置测量也可手动设置测试参数 :OTDR37故故 障障 修修 复复故障修复故障修复在故障抢修期间，你可能有必要观察两个很

16、接近的接在故障抢修期间，你可能有必要观察两个很接近的接头点头点 间距甚至可能在几十米之内，此时你需要把故间距甚至可能在几十米之内，此时你需要把故障点放大，同时用实时扫描观察接头操作，最后再完障点放大，同时用实时扫描观察接头操作，最后再完成整个测试得到接续损耗数据。成整个测试得到接续损耗数据。OTDR38专专 题题OTDR39LSALSA法与法与2-2-点法接头损耗测试的比较点法接头损耗测试的比较2-PTLSAABLSA 法排除了由于法排除了由于曲线噪声导致的接续曲线噪声导致的接续损耗判读误差损耗判读误差“采样区采样区”采样区必须位于接头点两侧的线性区，不可跨越接头点。OTDR40假增益的来源假

17、增益的来源无衰耗0.3dB 接头衰耗AB-0.5dBAB0.5dBAB-0.2dBAB0.8dB真实衰耗 = (-0.5 + 0.5) / 2 = 0.0dB真实的熔接衰耗 = (-0.2 + 0.8) / 2 = 0.3dBOTDR41距离精度距离精度 光缆敷设时可能不直或上下左右偏离路由. 每一光纤在光缆内是松弛的，且在接头盒内有不同长度的盘留。松套光缆纤芯富裕度为：0.2%0.8%；层绞式或骨架式光缆沿 缆芯的扭绞率一般为1%3%。测试距离较短:沿着地面.测试距离较接近:沿着光缆.测试距离较长:光纤长度.OTDR测量光纤长度 !断点位置OTDR 距离精度距离精度42断点位置技巧: 1.

18、根据参考地标提高断点定位精度.2. 从故障点附近的已知点进行判读.3. 从光缆的两端进行测试.OTDR事件类型及显示事件类型及显示43OTDR两种光纤末端及曲线显示44OTDR性能参数性能参数 OTDR的性能参数一般包括OTDR的动态范围、盲区、距离精确度、OTDR接收电路设计和光纤的回波损耗、反射损耗。45OTDR动态范围动态范围 定义：把初始背向散射电平与噪声电平的差值定义：把初始背向散射电平与噪声电平的差值dB定义为动态范围。定义为动态范围。 动态范围的作用：动态范围可决定最大测量长度动态范围的作用：动态范围可决定最大测量长度 。 动态范围的表示方法：有峰动态范围的表示方法：有峰-峰值又

19、称峰值动态范围和信噪比峰值又称峰值动态范围和信噪比SNR1两种表示方法。两种表示方法。该指标决定了该指标决定了OTDR能够分析的最大光损耗值；即决定了能够分析的最大光损耗值；即决定了OTDR可以测可以测量的最大光纤长度量的最大光纤长度动态范围越大，动态范围越大，OTDR可以分析的距离越远。可以分析的距离越远。46OTDR动态范围示意图动态范围示意图47OTDR盲区盲区u 盲区是由光纤线路上的反射类型事件引起的接头或活动连盲区是由光纤线路上的反射类型事件引起的接头或活动连接器等）接器等）u 当反射的强光进入当反射的强光进入OTDROTDR后，探测电路会在某一段时间即一后，探测电路会在某一段时间即一段距离内处于饱和状态。段距离内处于饱和状态。u 结果就是在光纤线路上，不能够结果就是在光纤线路上，不能够“看到反射事件之后的一段看到反射事件之后的一段光纤或该区域内所发生的事件，所以被称为盲区光纤或该区域内所发生的事件，所以被称为盲区u 盲区分事件盲区、衰减盲区两种盲区分事件盲区、衰减盲区两种48OTDR事件盲区 衰减盲区u 事件盲区描述的是能够分辩开的事件盲区描述的是能够分辩开的两个反射事件的最短距离两个反射事件的最短距离u 如果一个反射事件在如果一个反射事件在 事件盲事件盲区区 之外，则该事件可以被定位，之外，则该事件可以被定位，距离可以计算出来距离可以计