第七章-性能测试与监控..ppt

1、第七章基本测试和设备、祖国荣育泽仁、祖国的荣誉责任、本章内容、光时域反射计(OTDR)、光功率测量、基本测试内容和设备、光纤损耗测量、通信电缆线路障碍测试、7.1基本测试内容和设备、光纤衰减和衰减分布；光纤损耗；光纤的接头损耗；光纤长度和障碍点位置；光缆护套与地面绝缘；接地电阻。光缆通信工程的基本测试内容、测试程序、工程测试和维护测试，包括：光缆敷设前的单盘检查测试、光缆连接的光纤接头损耗测试、工程完工时中继段的光纤衰减测试、通信电缆线路障碍测试、测试仪器、光源、光衰减器和光功率计；光时域反射计(OTDR)；光学损耗测试仪：光纤障碍探测器、光纤显微镜、光学万用表、光学回波损耗测试仪、光纤电话、

2、光纤识别器和光纤端面探测器；接地电阻计。1.光衰减器，光衰减器是一种衰减光信号的装置。有两种类型的光衰减器，即可变光衰减器和固定光衰减器。衰减光功率的方法包括：反射部分光、吸收部分光、在空间屏蔽部分光、用偏振器选择光的偏振面等。2.经常使用光源。光纤通信测量中使用的光源有三种：稳定光源、白光光源(即宽谱线光源)和可见光光源。3.光学功率计。光功率计是一种用于测量光功率、线路损耗、系统丰富度和接收器灵敏度的仪器。根据接收光功率的不同，可分为三类：高光强型(测量范围为1040分贝)，中光强型(范围为055分贝)和低光强型(范围为090分贝)；根据光的波长不同，可分为三种类型：长波长型(范围1.01

3、.7米)、短波长型(范围0.41.1米)和全波长型(范围0.71.6米)。4.光纤识别器是一种非常灵敏的光电探测器。当你弯曲光纤时，一些光会从纤芯发出。这些光将由光纤识别器检测，技术人员可以根据这些光从其他光纤中识别多芯电缆或接线板中的单根光纤。光纤识别器可以在不影响传输的情况下检测光的状态和方向。为了使这项工作更容易，测试信号通常在发送端被调制到270赫兹、1000赫兹或2000赫兹，并注入到特定的光纤中。大多数光纤识别器用于工作波长为1310纳米或1550纳米的单模光缆。最佳的光纤识别器能够识别光缆中的传输方向和功率，并利用宏弯曲技术对光缆进行在线测试。5.故障定位器该设备基于激光二极管的

4、可见光(红光)源。当光被注入光纤时，如果存在类似的故障，例如光纤断裂、连接器故障、过度弯曲和焊接质量差，则可以通过发射到光纤的光在视觉上定位光纤的故障。视觉故障定位器以连续波或脉冲模式传输。典型频率为1Hz或2Hz，但也可以在千赫范围内工作。一般输出功率为0dBm(1Mw)以下，工作距离为2-5公里，支持所有通用连接器。光时域反射计(OTDR):测量插入损耗、反射损耗、光纤链路损耗、光纤长度、光纤故障点位置和光功率沿路径长度的分布(即P-L曲线)。1.光功率的定义：光功率是光在单位时间内完成的功。光功率单位通常用毫瓦(mw)和分贝(dB)表示，其中1mw=0dB，小于1mw的分贝为负。分贝是一

5、个纯粹的计数单位，意思是表示两个量的比率，没有单位。为了获得光功率，首先要看它的物理基础和其他相关的光学量。光子，光子有一定的能量，这与它的波长有关。光子能量E和波长之间的关系是E=hc/光功率p，它测量光子与光电探测器的比率，光功率的测量可以分为两类：峰值功率和平均功率。峰值功率是脉冲的最大功率；平均功率是在相对长的时间内测量的功率平均值。光电探测器的灵敏度通常用平均功率来表示。而输出功率通常是峰值功率。2.光功率计光功率计是指通过一段光纤测量绝对光功率或相对光功率损耗的仪器。以下是数字光功率计的基本工作原理框图。数字光功率计的基本工作原理它首先将传输的光信号投射到PIN光电探测器的光敏面上

6、，将其转换成电流，然后通过I /V转换电路和放大电路获得电压信号。然后将该信号送至低通滤波器进行滤波和响应度补偿放大，从而获得与功率值相对应的DC电压；然后，通过模数转换得到代表功率值的数字量；最后，经过中央处理器的数据处理和判断，将数据送到数码管液晶显示器进行电源显示或指示。光功率测试，光功率测试光功率测试如下图所示。测试操作如下：设置光功率计接收光的波长与被测光的波长相同；将测试用尾光纤的一端连接到待测光面板的出接口；将尾纤的另一端连接到光功率计的测试输入端口，待接收的光功率稳定后，读出光功率值，即光接口板的光功率。测量时的注意事项本试验必须确保光纤连接器清洁且连接良好，包括光学板手柄条上

7、法兰的连接和清洁度。预先测试尾光纤的衰减。单模和多模光学接口应使用不同的尾纤。测试时，应根据接口类型选择光纤连接器(圆头)或光纤连接器(方头)的尾光纤。光功率计应以均方根模式测量，异常光功率的原因如下：1 .光学连接器连接不好；2.光纤的曲率半径太小，光纤在整个光路上的任何部分的转弯半径都不能小于4 cm3；光纤接头或光接口被污染。7.2光时域反射计(OTDR):用于测试各种光通信网络，包括测试光纤传输系统中的接头损耗、光纤距离、链路损耗和光纤衰减，定位断点和端点，测试反射值和回波损耗，建立事件点和地标之间的相对关系，建立数据文件，存档和打印数据。MTS-2000手持式OTDR、OTDR原理框

8、图，OTDR使用，OTDR可以测量光纤长度和事件点的位置；测量光纤的衰减和衰减分布；测量光纤的接头损耗；光纤总回波损耗的测量：(1)反向散射：由光纤本身反射的光信号。(2)非反射事件：光纤中的熔接和微弯都会带来损耗，但不会引起反射。(3)反射事件：活动连接器、机械接头和光纤中的断点会引起损耗和反射振幅较大的事件。(4)光纤端：基本术语，OTDR测试事件类型和显示，OTDR性能参数(1)，动态范围：定义：初始反向散射水平和噪声水平之间的差值(dB)定义为动态范围。动态范围的作用：动态范围可以决定最大测量长度。动态范围的表示方法包括峰峰值(也称为峰值动态范围)和信噪比(SNR1)。动态范围决定了仪

9、器可以测量的最大光纤长度。将动态范围的应用、OTDR的性能参数以及初始后向散射水平和具有一定测量精度的可识别事件点水平之间的最大衰减差定义为测量范围。测量范围和动态范围的关系、OTDR性能参数和距离标度是OTDR的主要参数。距离标度，OTDR性能参数，定义了由cha产生的反射(菲涅尔反射)后，OTDR接收端饱和引起的一系列“盲点”影响动态范围和盲区的因素：a脉冲宽度、b平均时间、c反射、盲区和动态范围的关系、OTDR性能参数、平均时间对动态范围的影响、OTDR性能参数、距离精度是指仪器在测试长度时的精度(也称为小分辨率)。OTDR的距离精度与采样间隔、时钟精度、光纤折射率、光缆布线系数和仪器测

10、试误差有关。准确度与测试系统的脉冲宽度和信噪比有关。脉冲宽度越窄，精度越高。(3)距离精度、OTDR性能参数、7.4光纤损耗、衰减的测量表明，光纤对光纤通信系统的传输距离有决定性的影响。损耗：衰减：其中l是被测光纤的长度(千米)，P1和P2分别是输入光功率和输出光功率(毫瓦或瓦)。测量方法包括剪切法、插入损耗法和后向散射法、各种光纤的典型衰减常数、剪切法，其中剪切法具有最好的测量精度，但其缺点是切断光纤具有破坏性。(1)在输出端连接一个光功率计，测量输出光功率为P1(DBM)；(2)从输入端2m处切断光纤，连接到光功率计，测量输出光功率为P2(DBM)；即，光纤损耗为：a=P1-p2(db)；

11、2.插入法、仪器：光损耗测试仪的测量原理：类似于剪切法，只是用2米长的参考光纤的输出光功率代替输入光功率，测试结果准确度高，但受活动连接器连接效果的影响很大，所以一般用于干线衰减测试。参考设置，测试设置，3。后向散射法，仪器：光学时域反射器(OTDR)测量原理：主要基于瑞利散射和菲涅耳反射理论。与剪切法和插入损耗法相比，后向散射法的突出优点是它是一种无损测量方法。这是一种单端口测量方法，即测量只需要在光纤的一端进行。它可以提供光纤损耗和长度之间关系的详细信息。因此，它可以检测光纤的物理缺陷或断裂点位置，测量接头的损耗和位置，测量光纤的长度。使用OTDR设定的参数，距离范围：距离一般为被测纤维长

12、度的1.5倍，曲线占全屏的2/3；脉冲宽度：脉冲宽度越大，功率越大，可测量距离越长，但分辨率越低。脉冲宽度越窄，分辨率越高，测量越精确。即长距离宽脉冲宽度，短距离窄脉冲宽度；选择光纤的工作波长：与光纤的实际工作波长一致；设置光纤的折射率：与光纤的实际折射率一致，一般为1.451.48；光传输系统故障处理中故障定位的一般思路是：先外部，再传输，即在故障定位中，首先要排除光纤断裂、电源中断等可能的外部因素，然后再考虑传输设备故障。确定线路障碍后，使用OTDR测试线路以确定障碍的性质和位置。当光缆线路因自然灾害或外部施工而被阻塞时，通常根据测试仪提供的位置更容易找到检查员和修理工。然而，有时很难从路线上的异常现象中找到障碍物的位置。此时，我们必须根据OTDR测量从障碍点到测试点的距离，并与原始测试数据进行核对，找出障碍点所在的路段，然后经过必要的换算，精确地测量地面距离，直到找到障碍点的具体位置。利用OTDR仪器测试故障点到测试端的距离，找出光缆线路障碍物的具体位置，光缆线路障碍物的测试和搜索步