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OTDR光时域反射仪的基本概念
2016-08-09
OTDR的英文全称是Optical Time Domain Reflectometer,中文意思为光时域反射仪。OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而製成的精密光电一体化仪表,应用于光纤线路的製造、维护、施工之中,可进行光纤长度、光纤传输衰减、连接器衰减和光纤误点定位等的测量,但因功能较复杂,操作上较具难度。
若只需要光纤线长测试、光纤误点定位和资料储存功能等基本功能时,则可以考虑光纤误点测试仪handyOTDR,价格实惠,操作上也更加简便。
前置作业:
• 光纤品质的简单判别:
正常情况下,OTDR测试的光线曲线主体斜率基本一致,若某一段斜率较大,则表明此段衰减较大;若曲线主体为不规则形状,斜率起伏较大,弯曲或呈弧状,则表明光纤品质不良,不符合通信要求,光纤线品质不良时,光纤传输必然受到影响,应找有信誉的厂商购买光纤线材。
• 光纤连接器清洁:
光纤连接器接入OTDR前,必须清洁,开始清洁接头之前请先关闭OTDR。光纤不清洁时可能导致损耗过大,严重时还可能损坏OTDR仪器。光纤清洁工具是光纤清洁不可或缺的必备工具,光纤清洁带CLEANSSETTE目前已经普遍被使用于光纤製造、佈线和维护,建议选购专业光纤清洁工具进行清洁,避免因小失大。
参数设置:
OTDR的使用:
用OTDR进行光纤测量可分为三步:参数设置、取得数据和曲线分析。人工设置测量参数包括:
• 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,常用波长为850nm、1300nm、1310nm、1550nm。
• 脉冲(Pulse Width):
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;短脉冲注入光平低,但可减小盲区。脉宽周期通常以ns来表示。
• 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解析度的大小。最佳测量范围为待测光纤长度1.5~2倍距离之间。
• 平均时间:
由于后向散射光信号极其微弱,一般採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,3分钟的获得取将比1分钟的获得取提高0.8dB的动态。但超过10分钟的获得取时间对信噪比的改善并不大。一般平均时间不超过3分钟。
• 光纤参数:
光纤参数的设置包括折射率n和后向散射係数n和后向散射係数η的设置。折射率参数与距离测量有关,后向散射係数则影响反射与回波损耗的测量结果。这两个参数由光纤生产厂商提供。参数设置好后,OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤散射和反射回来的光,对光电探测器的输出取样,得到OTDR曲线,对曲线进行分析即可了解光纤线材的品质。
基本概念:
• 波长的选择和单双向测试:
1550nm波长测试距离更远,1550nm比1310nm光纤对弯曲更敏感,1550nm比1310nm单位长度衰减更小、1310nm比1550nm测的熔接或连接器损耗更高。
• 折射係数与散射係数的校正:
就光纤长度测量而言,折射係数每0.01的偏差会引起7m/km之多的误差,对于较长的光纤线段,应採用光纤製造商提供的折射率值。
• 盲区的识别与处理:
盲区为强烈反射涵盖量测资料的OTDR 轨迹部分。这是因为强烈信号在接收器内需要花一些时间恢復。衰减盲区描述从反射事件前边缘直到它返回光纤后向散射位准的距离。消除盲区:选择短脉冲宽度、在强反射前端(如:OTDR输出端)中增加衰减。
• 正增益现象处理:
如果接合做的不好,您可能会看到ㄧ些反射。有些接合看起来好像增益,彷彿功率位准增加。这是因为光纤在接合前与接合后的后向散射係数不同所致。光纤熔接点上是损耗的,常出现在不同模场直径或不同后向散射係数的光纤的熔接过程中,因此,需要在两个方向测量并对结果取平均作为该熔接损耗。在实际的光纤维护中,也可採用≤0.08dB即为合格的简单原则。
• 连接线的使用:
连接线是用来连接OTDR与待测光纤。一般来说,OTDR与待测光纤间的连接器引起的盲区最大。在光纤实际测量中,在OTDR与待测光纤间加接一段连接线,使前端盲区落在连接线内,而待测光纤始端落在OTDR曲线的线性稳定区。如要测量首、尾两端连接器的插入损耗,可在每端都加一连接线。
资料来源:
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