OTDR基础培训知识

1、OTDR基础培训知识基础基础概概 况况n 发射机 (E O)n 光波导n 接收机 (O E)光纤传输系统特点:-+电到光电到光 (E-O) 转换转换光波导光波导光信号入光信号入光信号出光信号出ReceiverReceiver光信号入光信号入光电二极管光电二极管电信号出电信号出(原始信号原始信号)光到电光到电 (O-E)转换转换光信号的分类光信号的分类n功率功率 (瓦特或瓦特或分贝分贝) 使用光功率计测试时使用光功率计测试时dBm是一种典型的是一种典型的量度单位量度单位n颜色颜色(波长波长) 人眼可以识别的光从人眼可以识别的光从300nm (兰色光兰色光) 到到 700nm (红色光红色光) ，

2、光通信系统则通常使用，光通信系统则通常使用 850, 1310, & 1550nm 三三 个波长个波长功率功率n类似于灯泡类似于灯泡:瓦特数越大瓦特数越大 = 越亮越亮n光发射机光发射机: 光强大约为光强大约为1mw (0 dBm)左右左右n 功率范围功率范围: +20 dBm 到到 -70 dBm 波长波长n光信号光信号颜色颜色的度量的度量n度量单位为纳米度量单位为纳米 (nm) 或微米或微米 (um)n不同的颜色不同的颜色 (波长波长) 表征着不同的特征表征着不同的特征:如：日落时的橘红色阳光；雾灯的黄光如：日落时的橘红色阳光；雾灯的黄光300nm700nm可见光谱涂覆包层涂覆包层光纤的结

3、构光纤的结构光信号仅仅在光纤的纤芯纤芯中行进光纤的类型光纤的类型多模光纤具有较大的芯包比单模光纤具有较小的芯包比多模与单模的不同多模与单模的不同多模允许光以许多不同的路径（模式）传播单模仅允许光以一个路径（模式）传播光纤的几何尺寸问题光纤的几何尺寸问题偏心芯直径偏差椭圆芯任何光纤都允许一定范围内的几何偏差。但这些偏差将会导致光纤接续时的衰耗 。理论理论背向散射背向散射 - the amount of light scattered back is relative to the amount of incident light.12当 OTDR 通过不均匀的沉积点时，它的一部分光功率会被散射到

4、不同的方向上。向光源方向散射回来的部分叫做. 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 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一部分光以入射时相同的角度反射回来反射回来。反射回来的光强可达入射光强度的反射回来的光强可达入射光强度的 4% 。OTDR OTDR 的结构的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OTDR OTDR 如何测量距离如何测量距离综合综合OTDR 产生返回光

5、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长度相关的光纤曲线光纤曲线 。OTDR 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长度相关的光纤曲线光纤曲线 。OTDR 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长度相关的光纤曲线光纤曲线 。OTDR 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长度相关的光纤曲线光纤曲线 。OTDR 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

6、相关的光纤长度相关的光纤曲线光纤曲线 。OTDR 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长度相关的光纤曲线光纤曲线 。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而造成的点损耗点损耗。熔接时如果接点含有空气隙，就会产生熔接时如果接点含有空气隙，就会产生具有反射的点具有反射的点损耗损耗。您能用您能用OTDROTDR做些什么工作做些什么工作n观察整个光纤线路观察整个光纤线路n定位端点和断点定位端点和断点n定位接头点定位接头点 (“故障点故障点”)n测试接头损耗测试接头损耗n测试端到端损耗测试端到端

7、损耗n测试反射值测试反射值n测试回波损耗测试回波损耗n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n建立光纤数据文件建立光纤数据文件n数据归档数据归档典型的典型的 OTDR OTDR 曲线曲线自模式屏开始自模式屏开始n按故障定位键 (F1) - 或 -n按专家模式键 (F3)n在设置屏激活自动模式和自动分析功能后按TESTnOTDR开始启动测试并自动分析数据n你只需要检查结果.内置的光纤分析软件内置的光纤分析软件显示事件表显示事件表所有的分析结果都以极易判读的表格形式显示，所有的分析结果都以极易判读的表格形式显示，距离单位可选择公里、米、英里或英尺等。距离单位可选择公里、米、英里或英尺

8、等。仪器的设置仪器的设置RangeWavelengthResolutionAveragingPulse width测测 试试 范范 围围范围范围 是指是指距离距离 或或显示范围显示范围。对这一参数的设置意味着告诉。对这一参数的设置意味着告诉OTDR应该应该在屏幕上显示多长距离在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。大于被测光纤长度。 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164K

9、m 测试范围对于 Km 的实际光纤来说是过长了。文件尺寸: 9Km 范围 = 2kbytes 164Km 范围 = 10kbytes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。30ns1980ns7620ns3860ns960ns480ns240ns120ns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8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的测试曲线，与此同时，盲区长达接近1

10、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盲区最大最短的盲区但噪声很大脉 冲 宽 度 1脉 冲 宽 度 2965m3,165ft540m1,773ft7620ns960ns120ns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540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965m3,165ft540m1,773ft7620ns960ns120ns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尾。对于不同的脉宽，拖尾长

11、度亦有不同，下图例中960ns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。这里所谈及的拖尾即是我们通常所说的事件盲区。km35070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较长的脉宽可得到较大的动态范围动态范围.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) 测量 20公里。噪声变的比较大。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 Wavelength波波 长长如果

12、可能，总是同时测试1310和1550纳米两个波长以便比较不同波长上的测试结果，判断光缆是否受到应力。对同一根光纤，不同对同一根光纤，不同波长波长 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1310nm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状态近似，这表明光纤未受力。分辨率分辨率（数据采样间隔）（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，采样间隔越短，采集的数据也越

13、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。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+/-一个采样点而不同一个采样点而不同。在此情况下，由于分在此情况下，由于分辨率设置而导致的读出误差可能达到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

14、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.关关 键键 点点改善信噪比为增强信号为增强信号 须使用 长脉宽长脉宽(增加注入光纤的能量) 为减少噪声为减少噪声 加长平均时间加长平均时间n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 使用短脉使用短脉宽宽n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 减少曲线噪减少曲线噪声声n如果使用如果使用 FAS 分析功能，请注意选择分析功能，请注意选择分辨率分辨率/脉宽组合脉宽组合应用应用盘盘 测测盘盘 测测盘测是

15、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、连续性、成缆过程中是否有缺陷以及测试，用户可以得知光缆的盘长、连续性、成缆过程中是否有缺陷以及整个缆的平均衰耗。整个缆的平均衰耗。n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n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n固定光标固定光标 ：快速得到测试结果快速得到测试结果n固定损耗测试模式固定损耗测试模式 ：dB/Km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

16、设置测量也可手动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试参数 :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接近的接头点在故障抢修期间，你可能有必要观察两个很接近的接头点 间距甚至可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，最后再完成整个测试得到接续损耗数据操作，最后再完成整个测试得到接续损耗数据。专题专题LSALSA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