利用OTDR快速抢修ADSS通信光缆

利用OTDR快速抢修ADSS通信光缆一、OTDR原理概述光纤是通讯传输的重要组成部分，它肩负着传输网络信号的重大使命。传输光纤的性能直接影响通信系统的可靠性，而传输光纤出现问题的概率比较高，如光缆弯曲，断裂等。不管什么原因，都需要迅速定位故障地点，快速修复光纤，恢复正常通信。但是几十上百公里的光纤总不能靠人去现网一点点找吧，这时候就需要用到光纤界的“雷达”技术——OTDR啦，分分钟定位出故障点，省时省力又省心。1.什么是OTDR?OTDR（OpticalTimeDomainReflectometer，光时域反射仪）技术是利用后向瑞利散射和菲涅尔反射现象而制成的精密的光电一体化设备，实现对光纤的长度、损耗、接头衰减和断点定位等测量功能。OTDR仪表先来说说瑞利散射，其实瑞利散射现象在生活中很常见。比如，晚上打开手电筒我们之所以会看到光束，是因为空气中的灰尘和雾导致光散射，一部分光进入我们的眼睛我们才能看到，所有的粒子散射就形成一束光。当雾较厚时光束会显得浓密，否则就会显得稀疏。如果在真空中，就看不到光束了。说回光纤，光纤的主要成分SiO2（二氧化硅）介质密度及组成不均匀，此外还存在杂质、气泡和微弯曲结构，类似空气中的灰尘和雾。当我们向光纤链路中注入一束光脉冲，此脉冲的光能量在向前传输的过程中遇到不均匀的沉积点时，就会有极微弱能量散射到各个方向，这种现象就称为瑞利散射，其中有一部分会沿来路的方向完全反射回去，这部分称为后向瑞利散射。再来看下菲涅尔反射，不知大家是否有注意过，当我们站在湖边，低头看脚下的水时，看到的水是透明的，反射不是特别强烈。但当我们看远处的湖面时，看到的湖水并不是透明的，而是周围景观的倒影，反射非常强烈。这就是“菲涅尔效应”。简单的讲，就是视线垂直于表面时，反射较弱，而当视线非垂直表面时，夹角越小，反射越明显。光纤中，菲涅尔反射是离散的反射，是由整条光纤中的个别点引起的，例如玻璃与空气的间隙，在这些个别点上，会有很强的背向散射光被反射回来，称为菲涅尔反射。反射能量最大可达前向传输光能量的4%。通常菲涅尔反射光比瑞利散射强很多，能非常方便的分辨出来。2.OTDR设备分类OTDR设备大概可以分为OTDR仪表和OTDR单板两类：OTDR仪表：OTDR仪表与波分设备不关联，需要维护人员携带仪表到站点手动扫描光纤来定位故障。OTDR仪表有台式和手持式两种类型。OTDR单板：集成在光通信设备中的OTDR单板结构和仪表类似，但无显示器，测量结果可通过网管呈现。把光纤/光缆监控功能集成到波分设备里。有如下3点好处，所以这种方式的应用越来越多。3.OTDR工作原理OTDR的工作原理类似光“雷达”，OTDR向待测光纤中发送一个光脉冲信号，然后观察、分析从待测光纤返回到OTDR的少量的光（返回光来自后向瑞利散射和菲涅尔反射），从而获取被测光纤的故障点等信息。具体过程为：1.OTDR中的激光器发出的光波，经定向耦合器，耦合进被测光纤。2.光波在光纤中向前传输不断产生瑞利散射，也可能产生反射事件和非反射事件：反射事件：如果光纤中存在活动连接器、机械固定接头和断裂点，则会导致光功率衰减，并且会引起菲涅尔反射，称为反射事件。非反射事件：光纤中的熔接点和弯折点会导致光功率衰耗，但是在这些点没有反射现象，称为非反射事件。3.菲涅尔反射和后向瑞利散射光经定向耦合器耦合后传入探测器，经过探测器的光电转换后送入信号处理器，最后显示器上呈现出待测光纤的测量曲线。那显示出的曲线代表什么意思？怎么用这个曲线定位故障呢？OTDR曲线与光纤链路的对应关系如下图所示，这些曲线反映了光纤链路的状态，通过曲线可以实现损耗、端面、断点、接头损耗等观察和测量，实现光纤监控，定位光纤故障位置。如果觉得自己分析这个曲线图太麻烦，没关系，通过网管呈现的结果会给出可能的原因，便于参考定位。下图为两段25km长光纤对接后，使用OTDR功能得到的测量结果。可以看到对于曲线的变化点给出了熔接点、连接器等可能的原因，并给出了位置信息，是不是很直观了啊。如果断开这两段25km光纤，从下图得到的OTDR测量结果中可以看到，只能测量25km的光纤信号，并报出是光纤末端事件，表示在25km处光纤断了。好了，OTDR的介绍就到这里啦~总结下，通过本文我们了解到OTDR是利用瑞利散射和菲涅尔反射来定位光纤故障的一种设备，OTDR有仪表和单板两种类型，以及如何从OTDR曲线中获取光纤链路状态的方法。在这个信息交互越来越频繁的时代，OTDR作为光纤界中的“雷达”，在监测传输光纤工作状态、定位光纤故障和保障光网络平稳运行中发挥着至关重要的作用。光纤通信的OTDR光时域反射技术应用光纤通信的发展对我国的经济建设起到重要的作用。光纤通讯具有无法比拟的优势：传输频宽带、损失消耗较少。光纤通信的建设起始于二十世纪九十年代，并且得到大规模的发展。光纤通信作为承载着很大信息量的传输网络，具有一定的风险和不稳定性，为了保证光纤通信的顺利运行和安全，需要开发一种能精确测量出光纤通信特性的工具或者是仪器。为适应光纤通信中对光纤诊断的要求，产生了以背向瑞利散射为测量信号的光时域反射计（OpticalTime-DomainReflectometer，以下简称OTDR）。

一、OTDR光时域反射技术

OTDR技术可以检测光纤的链路损耗及健康状况，因为其具有测试整条光纤链路不同位置损耗的能力，从而可以根据OTDR所测得的不同位置处的损耗进行光缆健康状况的评估。根据脉冲光在光纤内产生的背向瑞利散射光强，可以在光纤的单端实现光纤沿线衰减的测量；根据散射光到达时刻距脉冲光发射时刻的时问差，可以对光纤各衰减点进行空间定位。单端、无破损的光纤衰减测量和“光学雷达”效应这两个特征，使OTDR技术不仅很快取代了常规方法，而且在现场光纤故障点诊断和定位的应用中显示了独特的优越性能。

研究学者通过对OTDR的测量技术进行不断改进和完善，使其测量的动态范围、空间分辨率、信噪比以及自动保护、自动识别和测量等性能得到很大的改进。OTDR系统可以在很大程度上解决光纤通信运营健康状况问题。

二、OTDR工作原理OTDR利用光脉冲在光纤中传输时产生的背向散射现象，将大功率的窄脉冲光注入待测光纤，然后在同一端检测沿光纤轴向返回的散射光功率，如下图所示。入射光脉冲在线路中传输时会在沿途产生瑞利散射光和菲尼尔反射光，大部分瑞利散射光将折射入包层后衰减，其中与光脉冲传播方向相反的背向瑞利散射光会沿着光纤传输到线路的进光端口。瑞利散射光的波长与入射光的波长相同，其光功率与散射点的入射光功率成正比。测量沿光纤轴向返回的背向瑞利散射光功率可获得沿光纤传输损耗的信息，从而测得光纤的衰减。

三、光时域反射仪(OTDR)光时域反射仪(OTDR)是检测光缆完整性的重要工具，可用于测量光缆长度、测量传输性能和连接衰减，并检测光缆链路的故障位置。那光时域反射仪(OTDR)的工作原理是什么？光时域反射仪(OTDR)的使用方法及使用注意事项又有哪些？1.光时域反射仪(OTDR)的工作原理光时域反射仪(OTDR)在测试光缆的过程中，仪器从光缆的一端注入较高功率的激光或光脉冲，并通过同一侧接收反射信号。当光脉冲通过光缆传输时，部分散射及反射将返回发射端。光时域反射仪(OTDR)只会测量强度较高的反射回来的光讯号，通过记录信号从传输到返回的时间和信号在玻璃物质中的传输速度，然后就可以利用公式计算出光缆的长度。与能直接测量光缆设备损耗的电源和电能表相比，光时域反射仪(OTDR)是间接工作的。光时域反射仪(OTDR)根据光的后向散射与菲涅耳反向原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，从而间接地测量光缆损耗与故障位置。2.光时域反射仪(OTDR)的功能1、强大的FastReporter软件应用。采用强大的FastReporter软件快速跟踪数据并进行脱机分析，形成直观图形界面，帮助用户提高工作效率。2、智能迹线分析。内嵌智能迹线分析模块，能快速准确分析出测试曲线中的事件点及位置信息，并以事件表形式显示。3、超短事件盲区。OTDR具有≤0.8m的超短事件盲区，尤其适合于对超短的光纤链路或光纤跳线的测试。4、便利的VFL功能。可视红光故障功能可方便快捷地发现短距离光纤链路中断点或损耗点位置，以便维护人员及时采取措施。5、多种插口、灵活连接。完善的插口类型：RJ-45、USB、电源插口等，连接灵活，USB口可通过数据线连接电脑直接导出测试数据。6、人性化触摸界面。透射式彩色液晶显示屏，太阳下也可清晰观察测试结果，配合简洁的按钮设计，操作简单灵活。3.光时域反射仪(OTDR)的使用方法光时域反射仪(OTDR)在连接测试尾纤时，首先要清洁测试侧尾纤，然后将尾纤垂直仪表测试插孔处插入，并将尾纤凸起U型部分与测试插口凹回U型部分充分连接，并适当拧固。在线路查修或割接时，被测光纤与OTDR连接之前，应通知该中继段对端局站维护人员取下光纤配线箱上与之对应的连接尾纤，以免损坏光盘。1、波长选择设置：选择测试所需波长,有1310nm，1550nm两种波长供选择。2、距离设置：首先用自动模式测试光纤,然后根据测试光纤长度设定测试距离，通常是实际距离的1.5倍，主要是避免出现假反射峰，影响判断。3、脉宽设置：仪表可供选择的脉冲宽度一般有10ns，30ns，100ns，300ns，1μs，10μs等参数选择，脉冲宽度越小，取样距离越短，测试越精确，反之则测试距离越长，精度相对要小。根据经验，一般10KM以下选用100ns及以下参数，10KM以上选用100ns及以上参数。4、取样时间设置：仪表取样时间越长，曲线越平滑，测试越精确。5、折射率设置：根据每条传输线路要求不同而定。6、事件阈值设置：指在测试中对光纤的接续点或损耗点的衰耗进行预先设置，当遇有超过阈值的事件时，仪表会自动分析定位。光时域反射仪(OTDR)的使用注意事项1、光时域反射仪(OTDR)在工作时会发射高能量光信号，因此在测试期间禁止用眼睛直接对着端口查看，避免灼伤眼睛。2、保持光时域反射仪(OTDR)测试口与光缆光口的清洁，避免造成测试无数据即光链路不能正常工作或者衰减测试不准确等现象。3、光时域反射仪(OTDR)测试口内置陶瓷芯，非常易碎，因此避免大力扭动与磕碰。4、在光时域反射仪(OTDR)的测试过程中，不允许存在出仪表发射的信号之外的信号，一是会干扰测试的准确性，二是会损坏光链路设备。5、选取适当的测试距离和脉冲宽度，在不知道光缆的长度时，可以先用仪表的自动测试功能，大致了解待测光缆的质量情况，然后再手动设置合理的测试范围和脉冲宽度等参数，用于精确定位光缆整体和各事件位置及损耗情况。光时域反射仪(OTDR)的盲区解决方案光时域反射仪(OTDR)的盲区起源于菲涅耳反向原理。盲区有两类，分别为事件盲区和衰减盲区。由于介入活动连接器而引起反射峰，从反射峰的起始点到接收器饱和峰值之间的长度距离，被称为事件盲区；光纤中由于介入活动连接器引起反射峰，从反射峰的起始点到可识别其他事件点之间的距离，被称为衰减盲区。盲区是指测试器暂时被大量反射光蒙蔽与直到它恢复并能再次读取光线的这个时间区域。由于光时域反射仪(OTDR)的工作原理是根据时间来计算光缆长度与故障点，因此，大量的反射将导致测试器需要更多的时间来恢复，而这就产生了盲区。盲区的限制使得光时域反射仪(OTDR)在很大程度上无法解决故障。在使用光时域反射仪(OTDR)进行测试时，盲区可以采用可视化故障定位器(VFL)来解决这一问题。在电缆故障排除中可视化故障定位器(VFL)可作为光时域反射仪(OTDR)的补充，它能成功地覆盖光时域反射仪(OTDR)由于盲区而无法检测的范围。可视化故障定位器(VFL)采用可见激光和SC、ST、FC以及FJ连接头通用适配器设计，非常便于定位光缆，验证光缆的连通性和极性，帮助发现电缆中的断点、连接器和接合点。因此对于解决与定位光时域反射仪(OTDR)盲区问题，可视化故障定位器(VFL)是理想的解决方案。光时域反射仪(OTDR)的测量解决方案光时域反射仪(OTDR)广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。下图展示为光时域反射仪(OTDR)的测量图解及解决方案。

线路监测是保证光网络平稳运行的重要工作，为保证其一直保持最佳的工作状态，因此需要对光缆进行定期的维护。在未来网络继续向更大的传输速率演进的过程中，光时域反射仪(OTDR)为保证光缆在使用过程中不频繁的更换，起着至关重要的作用。OTDR测试1.OTDR测试前光纤清洁&测试参数设置1)首先检查并清洁测试光纤&OTDR测试接口OTDR测量前的检查清洁工作往往容易被忽视，但这却是至关重要的一步。在实际测试中，OTDR测试光口的干净程度以及被测光纤的端面是否清洁完好，没有磨损，都将对测试产生比较大的影响。一个较差质量的光纤端面，会产生比较大的插入损耗和比较大的反射，进而造成曲线的拖尾现象，会影响测试精度。通常我们可以使用光纤放大镜对光纤端面进行质量分析。2)选择合适正确的OTDR测试波长单模光纤：我们在光纤网络中最常见的便是单模光纤，基本测试可以选用1310nm或者1550nm。1550nm本身的光纤衰减为0.19dB/km左右，相比较1310nm的0.35dB/km,所以1550nm波长可以测试更远的光纤距离；有的时候判断线路中的损耗小台阶是熔接点造成的还是光纤弯曲造成的。则需要选择1310/1550nm进行双波长测试。多模光纤：通常多模光纤的距离都比较短，普遍在2km以内，可以选用850nm/1300nm。这两个波长的光纤损耗也比单模光纤大很多，只适用于近距离传输。带光测试：目前市面上支持带光测试的OTDR会选用1625nm或者1650nm波长进行测试，OTDR内部还会集成滤波器对在线的光信号进行过滤。（带光测试指测试线路中有正在传输的业务光信号存在）3)OTDR测量模式的选择OTDR的测量模式根据测试类型主要分为平均模式和实时模式。平均模式：根据设定好的的测量时间对光纤链路进行数据采集综合分析，一般用于对一条链路进行详细准确测试的时候会用到。平均模式可以细分为手动测量和自动测量。手动测量需要根据链路的实际情况，由用户手动配置测试量程和脉冲宽度，一般适用于有测试经验的人使用。自动测量则OTDR会根据链路情况自动适配合适的量程和脉宽。自动测量更适合OTDR的新手来操作。实时模式：实时模式状态下，OTDR的激光器一直处于发光状态，持续动态地采集光纤链路的信息进行实时的数据分析，一般用于对光纤的状态快速扫描的时候会用到，比如光缆成端完成后的快速检测，不需要分析其准确的链路信息，且测试结果没有详细的事件列表。4)选择合适的测试量程&脉冲宽度如果选择了手动测量模式中，那么选择合适的测试量程和脉冲宽度就十分重要。测试量程一般设定为实际线路长度的2倍左右；脉冲宽度根据线路的长度选择，掌握一个基本原则，短距离选用小脉宽；长距离选用大脉宽。小脉宽的时候盲区较小，但动态较小；大脉宽的时候动态较大，但盲区同样也会增大，不利于OTDR检测光纤链路的全部事件点。下表中是脉宽和测试量程的对应表，可作参考。经过上面的1-4步，就可以点击TEST测试按钮进行测试啦！02查看测试结果1)检查测试结果上述参数设置完成后点击OTDR的测试按键开始执行OTDR采样分析。在完成一次OTDR平均测试后，仪表即自动做出结果分析，测试曲线将显示在上方位置，事件列表将显示在屏幕下方位置。被测光缆的全部基本信息，其中包括总长度，总损耗，线路中间有多少个接头事件，对应的损耗以及相对的位置，以及光纤段的衰减等都会在曲线和事件列表中体现出来。如果想要检查其中某一段的信息，可以通过移动A/B标记线来观察曲线上的任意一段区间的损耗状况和长度，用户可以手动地对曲线上任意事件点进行放大或缩小查看，以便进一步详细了解。2)文件存储&形成报告

如果用户需要有报告用作光纤测量的存档，在测量完成后，可对测试文件进行保存成标准的sor文件格式并输出到电脑进行数据的进一步分析或者进行测试报告的制作，并且可以将测试报告进行批量打印。通过上面的学习！大家有没有学会OTDR的基本测试呢！赶紧拿起你手头的OTDR进行测试吧！如何利用OTDR测光纤断点位置？用OTDR进行光纤测量可分为三步：参数设置、数据获取和曲线分析。人工设置测量参数包括：1、波长选择(λ)：因不同的波长对应不同的光线特性(包括衰减、微弯等)，测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为1550nm。2、脉宽(PulseWidth)：脉宽越长，动态测量范围越大，测量距离更长，但在OTDR曲线波形中产生盲区更大，脉宽周期通常以ns来表示。3、测量范围(Range)：OTDR测量范围是指OTDR获取数据取样的最大距离，此参数的选择决定了取样分辨率的大小。最佳测量范围为待测光纤长度1.5～2倍距离之间。4、平均时间：由于后向散射光信号极其微弱，一般采用统计平均的方法来提高信噪比，平均时间越长，信噪比越高。例如，3mi