光时域反射仪（OTDR）的使用方法

光时域反射仪（OTDR）的使用方法作为传输运维工程师，你是否思考过以下问题？传输运维过程中，哪些工具可以帮助我们？各类工具的基本原理、应用场景、注意事项是什么？如何借助这些工具达到我们的工作目标？课程目标通过1小时的学习和演练，学习者能够：1、熟练掌握OTDR的基本原理、使用场景、注意事项2、不同场景下，熟练使用OTDR，达到工作目标3、根据测试结果（图片）分析光缆、传输系统的性能指标OTDR基本原理及常见应用场景010302OTDR测量参数解析OTDR曲线解读及操作02OTDR测量参数解析OTDR测量参数解析A、量程B、波长C、脉冲宽度D、平均时间/次数E、事件检测阈值F、衰减系数G、反射系数日常我们在使用OTDR测试光纤性能的时候，需要设置的主要参数有哪些？ABCD量程量程是指OTDR横坐标能达到的最大距离。对量程的选取其实就是对测试采样起始和终止时间的选取。测量时选取适当的量程可以生成比较全面的轨迹图，对有效的分析光纤的特性有很好的帮助。3点经验1、进行光纤特性详细分析时（如备纤测试），建议选取量程应是被测光纤长度的1.5倍比较合适，亦即使背向散射曲线大约占到OTDR显示屏的约70%，不论是对长度还是损耗进行测试都能得到较好的结果。2、进行故障定位分析时，建议选取量程应是被测光纤长度的2倍以上，通过观察二次反射来进行故障初判。3、一般测试的话量程可以选择自动。注意：量程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。脉冲宽度

脉冲宽度是表示脉冲的时间长度，当然也可以换算成脉冲在光纤上所占用的空间长度。OTDR注入光纤的光沿着光纤的传播与水在管道内流动很相似。测试中选择符合测试需求的脉冲宽度是很重要的。脉冲宽度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公里。1、从能量的角度思考，在光功率恒定的情况下，脉冲宽度越大，能量越大，所能测试的纤长越长。2、脉冲宽度的大小直接影响动态范围、盲区和分辨率的大小。脉冲宽度越大动态范围越大、盲区越大，分辨率越低，脉冲宽度越小动态范围越小、盲区越小，分辨率越高。2点经验在被测光纤始端，脉冲宽度的影响是显而易见的。上图中，位于540米处的第一个接头点在长脉宽下观察不到。第二单元

小结平均时间/次数波长量程脉冲宽度如果可能，总是同时测试1310和1550nm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而弯曲。量程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。

根据不同场景，建议选取量程应是被测光纤长度的1.5/2倍。脉冲宽度越大，能量越大，所能测试的纤长越长。脉冲宽度越大动态范围越大、盲区越大，分辨率越低，脉冲宽度越小动态范围越小、盲区越小，分辨率越高。平均化时间/次数越长，噪声电平越接近最小值，动态范围越大，平均化时间/次数越长，测试精确度越高。第一单元

PARTONE

练一练OTDR时域反射仪的发光非常强烈，必须先将光板和光缆的连接断开，再使用OTDR进行测试。使用OTDR测试光缆时,脉宽设置越大越好。使用OTDR测量光纤时，脉冲宽度越小，盲区越小。OTDR测试时脉冲宽度与测试距离无关。在测试光纤时对于OTDR来说，盲区越小越好。对OTDR附件的光纤和相邻事件点的测量要使用窄脉冲，而对光纤远端进行测量时要使用宽脉冲。脉冲宽度决定OTDR所发出的光功率的大小,脉冲宽度选择的越宽,OTDR所发出的光功率（）,测试的距离也就（）。越大；越远OTDR测试时,量程应选取整条光纤长度的（）之间最为合适。1.5~3倍光纤介质特性及光通信原理

光纤通信概念【工作原理】光纤通信：就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。发端将电信号转为光信号、通过光纤传送，到接收端再将光信号转为电信号。1、光发射机：即发端光端机，主要作用是将来自于电端机的电信号转变为光信号，并将光信号送入到光纤中传输。2、光纤光缆：光纤是光纤通信的传输介质，是光导纤维的简称。光纤是以光脉冲的形式来传输信号。3、光接收机：即收端光端机，其主要作用是将光纤传送过来的光信号转变为电信号，然后经进一步的处理在送到接收端的电端机去。4、光中继器：光信号在光纤中传输一定距离后，由于受到光纤损耗和色散的影响，光信号的能量会衰减，波形也会产生失真，从而导致通信质量恶化。为此，在光信号传输一定距离后就要设置光中继器，其作用是对衰减了的光信号进行放大，恢复失真了的波形。光纤及光通信原理光纤重要参数光纤介质特性及光通信原理

光纤的结构【结构】1、纤芯：折射率较高；2、包层：折射率较低；3、涂覆层：聚丙烯酸盐；【尺寸】1、纤芯：单模光纤内径9µm；多模光纤内径50µm/62.5µm;2、包层：：

125µm3、涂覆层：245µm【材料】1、目前通信用的光纤主要是石英系光纤，其主要成分是高纯度石英玻璃

。2、如果在石英中掺入折射率高于石英的掺杂剂，就可以制作光纤的纤芯。同样，如果在石英中掺入折射率低于石英的掺杂剂，就可以作为包层材料。光纤及光通信原理光纤重要参数光纤介质特性及光通信原理

光纤通信原理n1n2n1>n2全反射θn1n2临界角θn1n2【关键知识点】全反射当光线由光密介质射向光疏介质，并且入射角大于全反射时的临界角时，就会产生全反射，光纤就是利用光的全反射现象来导光的。①③②n2n1折射全反射包层纤芯护套光纤及光通信原理光纤重要参数光纤介质特性及光通信原理

光纤的分类光纤通信用光纤非通信用光纤单模光纤（SM）多模光纤（MM）特种光纤光纤信号处理光纤传感光纤测量其它光学系统【关键知识点】1、单模光纤

(1)只允许一种传播模式

(2)避免了模间色散，带宽宽，适用于大容量、长距离2、多模光纤

(1)存在多种传播模式。

(2)带宽较窄，传输距离及容量有限。光纤及光通信原理光纤重要参数光纤介质特性及光通信原理

影响光传输的四大要素衰减

色散光信噪比

WDM网络组网基本要素非线性效应光纤及光通信原理光纤重要参数光纤介质特性及光通信原理

光纤的重要参数——衰减衰减：【定义】当光在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功率逐渐减小，这种现象即称为光纤的衰减，也称损耗。其包括吸收损耗、散射损耗、几何缺陷、弯曲损耗等。

【关键知识点】

损耗一般用损耗系数α表示，单位dB/km：如:@1310nm≤0.36dB/Km;@1550nm≤0.22dB/Km【影响】损耗大小影响光纤的传输距离长短和中继距离的选择，使传输距离受限，影响光纤通信系统的成本。近端远端信号传播光纤及光通信原理光纤重要参数光纤介质特性及光通信原理

衰减波长特性1、波长不同，损耗不同2、1380nm附近由于氢氧根粒子吸收，光纤损耗急剧加大，俗称水峰3、ITU-T将单模光纤在1260nm以上的频带划分了O、E、S、C、L、U几个波段.4、在这6个波段中，C波段和L波段损耗最小.【解决措施】通过光放大器的使用，可以补偿信号在光纤中的衰减，延长传输距离光纤及光通信原理光纤重要参数90013001400150016001700波长:nm损耗dB/km23141200多模光纤（850~900nm）O波段E波段SCLUOH-光纤介质特性及光通信原理

光纤的重要参数——色散【定义】1、模间色散：在多模光纤中由于各传输模式的传输路径不同，各模式到达出射端的时间不同，从而引起光脉冲展宽；2、色度色散：光源光谱中不同波长的光在光纤中的群延时差所引起的光脉冲展宽现象，包括材料色散和波导色散。3、偏振模色散：光源光谱中实际存在偏振方向互相正交的两个基模，光脉冲在光纤中传输时，两个垂直的偏振模间的时延差。色散对传输信号的影响：色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，降低信号质量，导致传输距离受限。模间色散色度色散偏振模色散光纤及光通信原理光纤重要参数Page18光纤介质特性及光通信原理

衰耗+色散对光传输信号的影响【影响】1、光在光纤中传输一段距离后，在衰耗和色散的双重作用下，光脉冲信号逐渐变矮变宽。2、传输L1距离后，信号变宽产生交叠，但还能区分“0”“1”信号；3、传输L2距离后，信号畸变严重，难以区分“0”“1”，导致误码，影响传输质量。时间功率初始光脉冲信号传送L1(km)传送L2(km)光纤传输对信号的影响示意图传送L1距离后的光脉冲信号传送L2距离后的光脉冲信号t0光纤及光通信原理光纤重要参数Page19光纤介质特性及光通信原理

【解决措施】色度色散补偿目前降低色度色散的影响主要是采用色散补偿模块对光纤中的色散累积进行补偿,主要方式为使用DCF（色散补偿光纤）。色散补偿光纤与普通传输光纤的不同之处是它在1550nm处具有负的色散系数，DCF补偿法实际上就是利用这种负色散的光纤，抵消G.652/G.655光纤中的正色散。色散模块本身具有一定插损，会导致系统光功率下降光纤及光通信原理光纤重要参数Page20色散系数G.652普通色散补偿光纤DSCF:色散斜率补偿光纤波长光纤介质特性及光通信原理

常用的几种光纤特性1、G652非色散位移光纤：该类光纤在1310波段同时拥有低的损耗和色散系数（零），因而在1310波段上兼有低损耗和大通信容量的特点；2、G.653色散位移光纤：针对衰减和零色散不在同一工作波长上的特点，20世纪80年代中期，人们开发成功了一种把零色散波长从1310nm移到1550nm的色散位移光纤；3、G654截止波长位移光纤：纤芯为纯二氧化硅来降低光纤衰减（1550nm窗口衰减可降至0.185dB/km），包层通过参F来得到所需的结构参数，主要用于超长距离传输（海缆）；4、G655非零色散位移光纤：相对于色散位移光纤在1550nm处色散不为零（用以平衡四波混频等非线性效应），在1550波段上兼有低的损耗和色散系数；5、G656未来导向光纤：相对于G655光纤拥有更宽的工作波长和更优化的色散值，其实也是非零色散位移光纤；6、G657弯曲不敏感光纤：弯曲损耗低，尤其适合于室内综合布线。G657又按照是否可同G652对接分为A、B两类，其中A类可与G652光纤兼容。光纤及光通信原理光纤重要参数Page21光纤介质特性及光通信原理

几种光纤的色散波长特性G652光纤：最佳工作波长为1310nm的单模光纤，色散值20ps/（nm.km）：G655光纤：在1550nm窗口给定波长区间内色散不为零的色散位移单模光纤，称为非零色散位移光纤。1550nm窗口色散典型值色散系数约为3.5ps/（nm.km）光纤及光通信原理光纤重要参数Page22Page23

光纤介质特性及光通信原理

光信噪比【定义】光信噪比，即OSNR（OpticalSignal

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NoiseRatio），是衡量DWDM系统性能最重要的指标。光信噪比是指传输链路中的信号光功率与噪声光功率的比值。

根据ITU-T的定义：计算光信噪比时所采用信号功率为0.8nm带宽内的信号总功率（40波系统），噪声功率为0.1nm带宽内的噪声总功率。光纤及光通信原理光纤重要参数光纤介质特性及光通信原理

光信噪比续【影响】对于多个级联线路光放大器的DWDM系统，采用光放大器对线路损耗进