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OTDR测试方法培训课件
中国电信股份有限公司湖北传输局2009年12月OTDR 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 验收测试 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 中国电信股份有限公司湖北传输局OTDR原理目录OTDR参数设置中国电信股份有限公司湖北传输局光时域反射仪原理光时域反射仪(OpticalTimeDomainReflectometer)将窄的光脉冲注入光纤端面作为探测信号。在光脉冲沿着光纤传播时,各处瑞利散射的背向散射部分将不断返回光纤入射端,当光信号遇到裂纹时,就会产生菲涅尔反射,其背向反射光也会返回光纤入射端。通过合适的光耦合和高速响应的光电检测器检测到输入端的背向光的大小和到达时间,就能定量的测量出光纤的传输特性、长度及故障点等。如下图:OTDR连接器被测光纤中国电信股份有限公司湖北传输局OTDR工作原理框图.光时域反射仪熔接弯折活动连接器断裂光纤尾端光纤网OTDR测试显示相对光功率激光器耦合器脉冲发生器光监测器数据分析及其显示OTDR是基本的光纤链路安装和维护的测试工具机械固定连接头OTDR是基本的光纤链路安装和维护工作中的工具。我们可以使用OTDR实现对光纤链路的单向测试。OTDR利用其激光光源向被测光纤发送一光脉冲来实现测量。用户可以对光脉冲宽度这一参数进行选择。由光纤本身或光纤上各特征点上会有光信号沿光纤反射回OTDR。反射回的光信号又通过一个定向耦合器耦合到OTDR的接收器并在这里转变成电信号,最终经过分析后在显示器上显示出结果曲线。OTDR通过测量反射信号与时间的关系进行测试。时间值乘以光纤中光纤传播的速度可以得到距离参数的值。这样,OTDR就可以显示出反射光信号的相对强度与距离之间的关系曲线。我们可以根据这一曲线在确定被测光纤中的以下各重要特性:距离:被测光纤上各特征点,光纤尾端或断裂处的位置。损耗:诸如一个单个熔点或整根光纤端到端的衰耗。反射:诸如连接器等事件点反射(或回波损耗)的大小.在光纤的安装施工过程中,人们可以使用OTDR来确认各熔接头和活动连接器的损耗足够小,是否存在由于微弯或外力作用于光纤而产生的损耗,以及光纤的全部损耗是否在规定指标之内。在光纤链路的日常维护过程中,人们可以使用OTDR对光纤链路周期性的进行测试来确认被测光纤链路没有产生劣化。如果发生光纤故障(例如,光缆被切断),人们可以使用OTDR来定位故障点以便进行修复工作。上图是使用OTDR对一条包含了较常见类型“事件”光纤链路进行测试并显示出测量结果的示意图。,在后面的几页中,我们将对这几种类型的事件逐一详述。中国电信股份有限公司湖北传输局基本术语 在OTDR光纤测试中经常用到的几个基本术语为背向散射、非反射事件、反射事件和光纤尾端。OTDR测试事件类型及显示中国电信股份有限公司湖北传输局(1)背向散射 光纤自身反射回的光信号称为背向散射光(简称背向散射)。(2)非反射事件 光纤中的熔接头和微弯都会带来损耗,但不会引起反射。由于它们的反射较小,我们称之为非反射事件。(3)反射事件 活动连接器、机械接头和光纤中的断裂点都会引起损耗和反射,我们把这种反射幅度较大的事件称之为反射事件。中国电信股份有限公司湖北传输局背向散射OTDR测量显示背向散射是由于光纤的瑞利散射现象而引起的部分光信号返回OTDR的现象熔接弯折活动连接器机械固定接头断裂光纤尾端OTDR不仅对各事件点上的反射光信号,同时也对被测光纤自身的反射光信号进行测试和显示。由光纤自身反射回的光信号被称为背向散射光。光信号在延光纤进行传送的过程中会受到瑞利散射的作用产生衰减。这种瑞利散射是由于光纤芯子中反射折射率的微小不同引起的。散射会作用于整根光纤。瑞利散射将光信号散射向四面八方。我们把其中沿原路散射回OTDR的散射称为背向散射。可以对背向散射进行测量是OTDR的一个十分重要的特性。因为OTDR正是利用其接收背向散射光强度的变化来衡量被测光纤上各事件的损耗大小。中国电信股份有限公司湖北传输局(4)光纤末端 第一种情况为一个反射幅度较高的菲涅尔反射。 第二种情况光纤末端显示的曲线从背向反射电平简单地降到OTDR噪声电平以下。两种光纤末端及曲线显示示意图中国电信股份有限公司湖北传输局OTDR用途 测试光纤曲线及损耗分布 测试光纤长度 测试光纤平均衰减 测试接头损耗 测试光纤故障点中国电信股份有限公司湖北传输局光损耗测试间接方法 光时域反射仪(OTDR)测试方法dBkm**dB起始反射结束端与测试结束点电平的高度差中国电信股份有限公司湖北传输局光纤线路测量-纤长 链路长度(纤长) 测试仪器:光时域反射仪(OTDR) 意义:获得光纤长度信息,以便配盘。辅助衰减测量。dBkm**km中国电信股份有限公司湖北传输局光纤线路测量-衰减系数 光纤衰减测量 测试仪器:光时域反射仪(OTDR) 意义:评价链路质量。 衰减=链路损耗/长度dB/km 两种评价方法: 两点衰减:即为《两点损耗/长度》;(A-B) 两点LSA衰减:为降低曲线波动性影响,而采取的数学分析方法。在两点间取一条近似逼近直线。(A’-B’)A’ABB’逼近线中国电信股份有限公司湖北传输局光纤线路测量-插入损耗 插入损耗测量 测试仪器:光时域反射仪(OTDR) 意义:连接点的损耗值,对应熔接点即为熔接损耗。dBkm事件前后轨迹的高度差即为插入损耗 延长线中国电信股份有限公司湖北传输局光纤线路测量-反射 连接器反射测量 测试仪器:光时域反射仪(OTDR) 意义:评价连接器的连接质量dBkm反射事件前端与反射峰的高度差中国电信股份有限公司湖北传输局光纤线路测量-故障位置 故障位置查找 测试仪器:光时域反射仪OTDR 辅助手段:可见光故障定位仪(红光光源)dBkm故障的位置信息,**km处断裂或其他事件中国电信股份有限公司湖北传输局OTDR原理目录OTDR参数设置中国电信股份有限公司湖北传输局OTDR的使用用OTDR进行光纤测量可分为三步: 参数设置 数据获取 曲线分析中国电信股份有限公司湖北传输局性能参数 OTDR的性能参数一般包括:动态范围盲区距离精确度回波损耗反射损耗中国电信股份有限公司湖北传输局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;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。一般10公里以下选用100ns、300ns,10公里以上选用300ns、1μs。        (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倍距离之间。中国电信股份有限公司湖北传输局 (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,3min的获得取将比1min的获得取提高0.8dB的动态。但超过10min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3min,以20s为宜。       (5)光纤参数:              光纤参数的设置包括折射率n和后向散射系数n和后向散射系数η的设置。折射率参数与距离测量有关,后向散射系数则影响反射与回波损耗的测量结果。这两个参数通常由光纤生产厂家给出。         (6)测试模式:选择平均化模式。参数设置好后,启动激光器,OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路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质量。中国电信股份有限公司湖北传输局(1)动态范围 ①定义:把初始背向散射电平与噪声电平的差值(dB)定义为动态范围。 ②动态范围的作用:动态范围可决定最大测量长度。 ③动态范围的表示方法:有峰-峰值(又称峰值动态范围)和信噪比(SNR=1)两种表示方法。中国电信股份有限公司湖北传输局性能参数:动态范围噪声电压(峰值)~1.8dB噪声电平(均方根值)背向散射电平初始点动态范围(峰值)动态范围(信噪比=1)动态范围决定了OTDR能“看”多远的光纤和光纤上的特征点我们把初始背向散射电平与噪声底电平的DB差值定义为OTDR的动态范围。动态范围的大小决定了OTDR可测光纤的最大长度,如果OTDR的动态范围不够大,背向散射信号电平就会小于OTDR本底噪声,这样诸如接头等小特征点的观测就会受到影响和防碍。例如,一个与光纤中部的类似的小熔接点在光纤尾部附近时就有可能成为不可见特征点。所以,人们总是希望OTDR的动态范围越大越好。注意有2种不同的动态范围表示方式。--峰值:这是一种传统的比较有意义的指标表示方式,它取噪声电平的峰值。在背向散射电平与噪声电平相等时,背向散射信号就成为了不可见信号。--信噪比=1:这里的动态范围是取噪声电平的均方根值。对于同样性能的OTDR以这种方式给出的指标比以峰值给出的指标要高出2.0dB左右。当我们将以峰值方式给出的OTDR动态范围与以SNR=1方式给出的OTDR动态范围进行比较时,我们要把后者的指标值减去2.0dB。中国电信股份有限公司湖北传输局OTDR动态范围示意图中国电信股份有限公司湖北传输局④动态范围的应用 动态范围大小决定仪器可测量光纤的最大长度。动态范围的应用示意图中国电信股份有限公司湖北传输局⑤测量范围与动态范围的关系 初始背向散射电平与一定测量精度下的可识别事件点电平的最大衰减差值被定义为测量范围。动态范围与测量范围关系示意图中国电信股份有限公司湖北传输局⑥距离刻度 距离刻度是表示OTDR测量光纤的长度指标,是OTDR的主要参数。中国电信股份有限公司湖北传输局(2)盲区①定义由活动连接器和机械接头等特征点产生反射(菲涅尔反射)后,引起OTDR接收端饱和而带来的一系列“盲点”称为盲区。②衰减盲区衰减盲区是Fresnel反射之后,OTDR能在其中精确测量连续事件损耗的最小距离。所需的最小距离是从发生反射事件时开始,直到反射降低到光纤的背向散射级别的0.5dB③事件盲区事件盲区是Fresnel反射后OTDR可在其中检测到另一个事件的最小距离。换而言之,是两个反射事件之间所需的最小光纤长度。为了建立规格,最通用的业界方法是测量反射峰的每一侧-1.5dB处之间的距离中国电信股份有限公司湖北传输局性能参数:盲区或2点分辨率衰减盲区最小10米事件盲区最小3米1.5dB0.5dB1.5dB0.5dB 盲区一定是由反射事件造成的。 事件盲区是能够分辩出下一个反射的距离。 衰减盲区是能够分辩出下一个非反射的距离。动态范围决定了OTDR可测光纤的距离,盲区决定了OTDR测量的精细程度。我们将由诸如活动连接器和机械接头等特征点产生反射后引起OTDR接收端饱合而带来的一系列“盲点”称为盲区。不仅OTDR前面板的活动连接器,而且光纤中其它的活动连接器都会引起盲区。在文件“TR-TSY-000196Issue2”,"GenericCriteriaforOpticalTimeDomainReflectometers"中,贝尔实验室给出了被工业界广泛接受的有关盲区的两个定义:衰减盲区:从反射峰的起始点到接收器从饱合状态恢复到线性背向散射上0.5dB点之间的距离。(贝尔实验室文件建议的指标是0.1dB,但0.5dB是一个更常用的指标值)。事件盲区:从反射峰的起始点到接收器从饱合峰值恢复1.5dB之间的距离。在这点上紧接的第二个反射为可识别反射,但这时损耗和衰减仍为不可测事件。盲区也被称为OTDR的2点分辨率,因为它决定了2个可测特征点的靠近程度。对OTDR来说,其盲区越小越好。中国电信股份有限公司湖北传输局什么影响动态范围和盲区脉宽越大,动态范围越大,盲区也越大!平均时间越长,动态范围越大,达到一定程度就无法再有改善。反射越大,需要恢复的时间越长,因此盲区越大。 动态范围取决于 脉冲宽度 平均时间 盲区取决于 脉冲宽度 反射大小在下面几页中,我们将给出有关影响OTDR动态范围和盲区的几个参数。注意有些参数同时影响动态范围和盲区。通常这意味着我们要在的较大动态范围或较小盲区间做出权衡。中国电信股份有限公司湖北传输局平均时间参数影响动态范围实质:增大信噪比(S/N)取平均值测量:多次相加取平均的方法信号的特点:有规律,多次相加后可还原噪声的特点:随机,多次相加后极限值趋近于零10秒3分钟OTDR向测光纤反复发送光脉冲。将每次扫描的曲线进行平均后可得到结果曲线。这样接收器的随机噪声就会随平均时间的加长得到抑制。在OTDR的显示曲线上体现为噪声电平随平均时间的增长而下降。于是动态范围会随平均的增长而加大。在第一分钟的平均时间内,动态范围性能的改善显著。在接下来的平均时间增加过程中动态范围的改善逐渐变缓。许多OTDR的动态范围是按贝尔实验室TRTSY-000196中定义的平均时间为3分钟时的指标。中国电信股份有限公司湖北传输局脉宽怎样影响动态范围和盲区?OTDR发短脉冲时能提供更好的盲区性能,但是具有更小的动态范围;OTDR发长脉冲时能提供更好的动态范围,但具有更大的盲区。短脉冲长脉冲多数OTDR允许用户选择注入被测光纤的光脉冲宽度参数。幅度相同的较宽脉冲的能量要大于较窄脉冲的能量。这样,较宽脉冲会产生较大的反射信号(较高的背向散射电平)。这就是说脉冲宽度越大,OTDR的动态范围也越大。盲区会随脉冲宽度的宽而变大。在上面的例子中,一个窄脉冲带来的是较小的盲区,使得光纤中部的两个机械接头被分辨出来,但是由于窄脉冲使得OTDR的动态范围过小,这样对光纤尾部的观测就不够清晰。选择宽脉冲时OTDR的动态范围足够大使得我们可以对光纤尾部进行清晰有效的规测,但这时OTDR的盲区过长我们分辨不出光纤上的两个机械接头。这就是为什么用户可以对脉冲宽度进行选择的原因。如需对靠近OTDR附近的光纤和紧邻事件进行观测时我们要使用窄脉冲,如需对光纤远部进行观测时我们要选择宽脉冲。中国电信股份有限公司湖北传输局事件、衰减盲区示意图中国电信股份有限公司湖北传输局④盲区和动态范围间的关系 盲区:决定OTDR横轴上事件的精确程度。 动态范围:决定OTDR纵轴上事件的损耗情况和可测光纤的最大距离。 影响动态范围和盲区的因素: a.脉宽的影响 b.平均时间对动态范围的影响 c.反射对盲区的影响中国电信股份有限公司湖北传输局图8脉冲宽度对测试的影响中国电信股份有限公司湖北传输局图9平均时间对动态范围的影响中国电信股份有限公司湖北传输局(3)距离精度距离精度是指测试长度时仪表的准确度(又叫一点分辨率)。OTDR的距离精度与仪表的采样间隔、时钟精度、光纤折射率、光缆的成缆因素和仪表的测试误差有关。中国电信股份有限公司湖北传输局影响距离精度的因素 抽样间隔:间隔越大,影响越大。因此要求最小抽样间隔越小越好。 折射率:是工厂应该出具的固定参数。 绞缩率:光纤长度与光缆长度的比例。有助于实地勘查故障位置。经验为两者相差5%~10%左右。中国电信股份有限公司湖北传输局距离精度和一点分辨率距离精度取决于时基准确性,抽样距离,折射率设置和光缆因素。XXXXXXXXXXXXXXXXD=VxT,=>D=_NCV=_NCxT折射率误差光纤长度>光缆长度XXXXXXXXXXXXXXXX抽样导致的误差从光纤测量的实际信号显示的曲线时基的准确性T抽样距离精度和点的分辨率OTDR的距离测量精度与以下几个因素有关:采样间隔:OTDR对反射信号按一定间隔进行采样(数字化)。然后再将这些分离的采样点边接起来形成最后显示的测量曲线。如果将下方框中的各采样点之间用直线连接起来就可以在OTDR上应显示出的测量曲线。在这个例子里,上方框图中脉冲的上升沿就是反射的确切位置。然而,由于采样点的有限精度,这一特定的反射点并没有成为采样点。最理想的测量情况是在该上升沿处正好为一采样点。这样由于采样点具体位置的偏差就带来了距离的测量误差。对这种误差的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 通常是加大采样点数量。然而在进行长距离测量时由于诸如折射率设定偏差等因素引起的距离测量误差会更大。时钟精度:在使用OTDR内部晶振时这项影响很小。折射率:OTDR是通过对反射信号时间参数进行测量后再按特定的公式来计算出距离参数的。真空中的光速C为已知,用户必须对折射率n进行输入。于是折射率参数上1%的偏差就会带来距离测量上1%的误差。对于长距离测量即使这么小的偏差也会引起显著的误差(例如:对于一个30Km的测量来说,1%的误差意味着误差为30米)成缆因素:OTDR测出的光纤长度通常大于其成缆后光缆的长度。在确定光缆上各点的位置时一定要考虑成缆因素。注意:一般OTDR说明书上给出的距离精度常是指由于采样点间隔和时钟精度带来的距离测量误差。这种精度指标可能很小,但我们应该记住通常由于折射率设定偏差引起的误差通常要更大。中国电信股份有限公司湖北传输局采样间隔对测试的影响中国电信股份有限公司湖北传输局光测试仪表(OTDR)技术参数中国电信股份有限公司湖北传输局OTDR原理目录OTDR参数设置中国电信股份有限公司湖北传输局常见问 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 (1)光纤类型不匹配(2)增益现象(3)盲区的影响消除(4)幻峰(又叫鬼点)中国电信股份有限公司湖北传输局伪增益现象及产生原因中国电信股份有限公司湖北传输局用接入光纤消除盲区示意图中国电信股份有限公司湖北传输局 用接入光纤消除盲区只有将引入光纤与被测光纤熔接,才能帮助消除盲区熔接接入光纤被测光纤长度>使用脉宽之衰减盲区光接收机恢复被测光纤起始点常用测试方法包括OTDR前面板上活动连接头产生的反射在内的任何反射都会引起盲区。反射会使OTDR的接收器进入饱合状态并一直持续到脉冲过后。脉冲后沿过后,接收器从饱合状态逐渐恢复会产生一个“尾巴”。“尾巴”过后,OTDR就可以对光纤的背向散射进行测量。对于窄脉冲来说盲区的大小在10米的量级上。使用过渡光纤后,我们可以将前面板活动连接器产生的盲区控制在过渡光纤上,这样就可以测出被测光纤的最前端。被测光纤与被测光纤的连接处不产生反射,过渡光纤的接入才有意义。这只有通过熔接的方法来实现,也就是说你必须配备一台熔接机而且被测光纤前端不能在有活动连接器。如果将过渡光纤用活动连接器连至被测光纤,那么活动连接器会产生另一盲区,不能达到消除盲区的目的。中国电信股份有限公司湖北传输局用接入光纤测试第一个活动连接器示意图中国电信股份有限公司湖北传输局 双波长测试 意义:分辨弯曲和熔接点 原理:波长越大对微弯越敏感,也就是波长越大插入损耗值越大。 方法:比较在两个波长上的测试结果,如果插入损耗值相差过大,可以判断为弯曲。常用测试方法小知识为什么微弯会有较大损耗?答:如果弯曲半径太小,会造成弯曲部位发生光泄露,造成光能量损失。所以会有较大损耗。可以使用“红光光源”验证。中国电信股份有限公司湖北传输局 双向测试 主要意义:修正伪增益带来的测试误差。 方法:双向测量损耗值相加取平均(注意:不是绝对值相加,而是带有正负号相加;或者说应该绝对值相减取平均) 其他意义: 盲区的弥补 双向曲线比较 帮助修正漏测事件常用测试方法中国电信股份有限公司湖北传输局经验与技巧     (1)光纤质量的简单判别:        正常情况下,OTDR测试的光线曲线主体(单盘或几盘光缆)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,则表明光纤质量严重劣化,不符合通信要求。中国电信股份有限公司湖北传输局(2)波长的选择和单双向测试:        1550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。在实际的光缆维护工作中一般对两种波长都进行测试、比较。对于正增益现象和超过距离线路均须进行双向测试分析计算,才能获得良好的测试结论。中国电信股份有限公司湖北传输局 (3)接头清洁:        光纤活接头接入OTDR前,必须认真清洗,包括OTDR的输出接头和被测活接头,否则插入损耗太大、测量不可靠、曲线多噪音甚至使测量不能进行,它还可能损坏OTDR。避免用酒精以外的其它清洗剂或折射率匹配液,因为它们可使光纤连接器内粘合剂溶解。中国电信股份有限公司湖北传输局(4)折射率与散射系数的校正:就光纤长度测量而言,折射系数每0.01的偏差会引起7m/km之多的误差,对于较长的光线段,应采用光缆制造商提供的折射率值。中国电信股份有限公司湖北传输局(5)鬼影的识别与处理:         在OTDR曲线上的尖峰有时是由于离入射端较近且强的反射引起的回音,这种尖峰被称之为鬼影。 识别鬼影:曲线上鬼影处未引起明显损耗;沿曲线鬼影与始端的距离是强反射事件与始端距离的倍数,成对称状。消除鬼影:选择短脉冲宽度、在强反射前端(如OTDR输出端)中增加衰减。若引起鬼影的事件位于光纤终结,可"打小弯"以衰减反射回始端的光。中国电信股份有限公司湖北传输局(6)正增益现象处理:          在OTDR曲线上可能会产生正增益现象。正增益是由于在熔接点之后的光纤比熔接点之前的光纤产生更多的后向散光而形成的。事实上,光纤在这一熔接点上是熔接损耗的。常出现在不同模场直径或不同后向散射系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。在实际的光缆维护中,也可采用≤0.08dB即为合格的简单原则。中国电信股份有限公司湖北传输局(7)附加光纤的使用:           附加光纤是一段用于连接OTDR与待测光纤、长300~2000m的光纤,其主要作用为:前端盲区处理和终端连接器插入测量。       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过渡光纤,使前端盲区落在过渡光纤内,而待测光纤始端落在OTDR曲线的线性稳定区。光纤系统始端连接器插入损耗可通过OTDR加一段过渡光纤来测量。如要测量首、尾两端连接器的插入损耗,可在每端都加一过渡光纤。中国电信股份有限公司湖北传输局验收规范中的描述5.1光缆中继段竣工测试内容光缆中继段测试内容应包括下列内容:1.中继段光纤线路衰减系数(dB/Km)及传输长度(Km);2.中继段光纤线路后向散射曲线;3.中继段光纤通道总衰减(dB);4.中继段光纤偏振模色散系数(PS/Km);5.直埋光缆线路对地绝缘电阻(MΩKm).光缆中继段测试记录应统一格式,参照附录A.5.2中继段光纤线路衰减测试中继段光纤线路衰减测量,应在完成光缆成端后,采用OTDR测试仪在ODF架上测量光纤线路外线口的衰减值.采用OTDR测试,应采取双方向测量取其平均值的方式.测试数据应包括:中继段光纤线路衰减(dB),衰减系数(dB/Km)和光纤线路传输长度(Km).测试结果及时记入中继段测试记录,见附录A(表4).光纤衰减系数应符合设计规定或参照附录B.5.3中继段光纤后向散射曲线检查中继段光纤后向散射曲线(即光纤轴向衰减系数均匀性)检查,应在光纤成端,沟坎加固等路面动土项目全部完成后进行.光纤后向散射曲线应均匀平滑,光纤波形及接头"台阶"无异常.光纤后向散射曲线检查可与光纤线路衰减测试同时进行.OTDR打印光纤后向散射曲线应清晰无误,并应收录于中继段测试记录,见附录A(表4附图).5.4中继段光纤通道总衰减测试中继段光纤通道总衰减,包括光纤线路损耗和两端连接器的插入损耗.应采用稳定的光源和光功率计经过连接器测量.一般可测量光纤通道任一方向(A-B或B-A)的总衰减(dB).中继段光纤通道总衰减值应符合设计规定.测量值应记入中继段测试记录,见附录A(表5).中国电信股份有限公司湖北传输局图片格式中国电信股份有限公司湖北传输局测试中的几个现象1.非接头处的台阶可能是出厂光缆的问题,通过单盘检测发现;也可能施工中造成,必须处理2.个别接头损耗太大无明显“台阶”,说明线路接头质量较好,一般指标要求:接头损耗(双向平均值)≤0.1dB/个。3.曲线明显不均匀衰减不均匀性要求:在光纤后向散射曲线上,任意500m长度上的实测衰减值与全长上平均每500m的衰减值之差的最坏值应不大于0.05dB.衰减点不连续性要求:对B1.1类单模光纤,在1310nm波长,一连续光纤长度上不应有超过0.1dB的不连续点,在1550nm波长,一连续光纤长度上不应有超过0.05dB的不连续点;对B4类单模光纤,在1550nm波长,一连续光纤长度上不应有超过0.05dB的不连续点。4.纤序不对或接叉纤OTDR测试没法识别,必须通光对纤5.成端端面不好,耦合损耗大介入假纤测试,可能尾纤端面不好或成端接续质量不好,必须处理中国电信股份有限公司湖北传输局OTDR原理目录OTDR参数设置中国电信股份有限公司湖北传输局正常曲线分析中国电信股份有限公司湖北传输局正常曲线分析(续1)如上图1,判断曲线是否正常的方法:(1)曲线主体斜率基本一致,且斜率较小,说明线路衰减常数较小,衰减的不均匀性较好。按照国标YD/T901-2001的规定:①Bl.1和B4类单模光纤的衰减系数应符合下表规定。中国电信股份有限公司湖北传输局正常曲线分析(续2)②衰减不均匀性要求:在光纤后向散射曲线上,任意500m长度上的实测衰减值与全长上平均每500m的衰减值之差的最坏值应不大于0.05dB.③衰减点不连续性要求:对B1.1类单模光纤,在1310nm波长,一连续光纤长度上不应有超过0.1dB的不连续点,在1550nm波长,一连续光纤长度上不应有超过0.05dB的不连续点;对B4类单模光纤,在1550nm波长,一连续光纤长度上不应有超过0.05dB的不连续点。(2)无明显“台阶”,说明线路接头质量较好,一般指标要求:接头损耗(双向平均值)≤0.1dB/个。(3)尾部反射峰较高,说明远端成端质量较好。中国电信股份有限公司湖北传输局事件:非反射事件光纤熔接和弯折可导致光功率衰耗,但是没有反射现象.损耗弯折熔接OTDR测量显示熔接弯折活动连接器机械固定接头断裂光纤尾端光纤中的熔接头和微弯都会带来损耗;但不会引起反射。在OTDR的测量结果曲线上,这两种事件会以在背向散射电平上附加一下突然的下降台阶的形式表现出来。那么在竖轴上的改变即为某一事件的损耗大小.中国电信股份有限公司湖北传输局事件:反射事件衰耗反射OTDR显示熔接弯折活动连接器机械固定接头断裂光纤尾端机械固定接头,活动连接器和光纤断裂都会引起光的反射和衰耗,OTDR上有相似的显示结果活动连接器,机械接头和光纤中的折裂都会同时引起损耗和反射。损耗的大小同样是由背向电平值的改变量来决定。反射值(通常以回波损耗的形式表示)是由背向散射上反射峰的幅度所决定的。中国电信股份有限公司湖北传输局事件:光纤尾端(非反射)反射OTDR测量显示熔接弯折活动连接器机械固定接头断裂光纤尾端光纤的尾端通常有2种情况。第一种情况是:如果光纤的尾端是平整的端面或在尾端接有活动连接器(平整,抛光)。在光纤的尾端就会存在反射率为4%的菲涅尔反射。第二种情况是:如果光纤的尾端是破裂的端面。由于尾端端面的不规则性会使光线漫射而不会引起反射。在这种情况下,光纤尾端的显示信号曲线从背向反射电平简单是降到OTDR噪声底电平下。虽然破裂的尾端也可能会引起反射,但它的反射峰不会像平整尾端或活动连接器带来的反射峰值那么大。中国电信股份有限公司湖北传输局为了得到准确熔接衰减值,可从二边测该熔点并取平均值背向散射系数光纤A>BBA熔接弯折活动连接器机械固定接头断裂光纤尾端OTDR测量显示常见现象分析——伪增益伪增益现象因为接头是无源的,所以它只能引起损耗而不是增益。由于OTDR对接头损耗的特有测量方式,所以在OTDR测量曲线上我们也常能看到“增益”点。如果某一特定的接头的测量结果是增益点时,那么不论人们使用什么品牌的OTDR其测量结果都是增益点。OTDR通过比较接头前后背向散射电平的测量值来对接头的损耗进行测量,接头上的损耗会使接头后的背向散射电平小于接头前的背向散射电平。然而,如果接头后光纤的散射系数较高时(这时对同样的传送光强会引起较大的背向散射)。接头后面的背向散射电平就可能大于接头前的背向散射电平,抵消了接头的损耗。在这种情况下,获得该接头损耗真实值的唯一方法是用OTDR从被测光纤的两端分别对该接头进行测量,并将两次测量结果取平均。总之,如果某接头在OTDR上测量结果是增益点时,那么该接头的损耗会非常小。中国电信股份有限公司湖北传输局常见现象分析——鬼影现象 通常在短链路测量时出现较多。 所谓鬼影就是与事实不符的影像。有时原因较为复杂。 常见的鬼影是由于连接器连续反射造成。鬼影aba=b=c,由于反射脉冲在首个连接器再次发生反射,对光纤进行了第二次探测,扫描的距离是原来的两倍探测脉冲端面反射脉冲再次反射中国电信股份有限公司湖北传输局鬼影分析2中国电信股份有限公司湖北传输局鬼影分析3 鬼影造成的另一个最大的障碍-无法找到结束点。 需要通过分析,手动判断结束点位置。中国电信股份有限公司湖北传输局OTDR原理目录OTDR参数设置中国电信股份有限公司湖北传输局OTDR事件表 在光纤分析结果中,“事件”是指由于有损耗的连接(微弯、连接器或熔接点)造成的衰减异常、反射连接(连接器或光纤断裂)或光纤远端。事件表中只列出超出预设阈值的事件。超出告警阈值的事件在事件表中以高亮度红色显示。 事件表的打印方法:在电脑上安装OTDR软件(OTDRTraceViewerIIplus),用软件将ODTR测试曲线打开,即可打印。中国电信股份有限公司湖北传输局事件表信息事件表显示下列信息: 事件编号 到事件点处的距离 事件类型 事件的损耗 反射损耗 dB/km:事件点之间的光纤损耗系数 总损耗注:事件表中检测值小于阈值的参数写在()内,如果测量参数无法算出,则表示为**.***。中国电信股份有限公司湖北传输局事件表说明(1)到事件点处的距离事件表中到事件点处的距离指从轨迹的起点到事件点处的距离,在首选设置画面可以设置距离单位,例如“Km”。(2)事件类型 反射型事件从未饱和的接续点产生反射,例如由机械接头和连接器造成的菲涅尔反射。 饱和反射型事件从饱和的接续点产生反射,例如由机械接头和连接器造成的菲涅尔反射。 非反射型事件未产生反射的熔接点或微弯点 群事件当几个事件点靠的太近而无法分开时,将被当作一个事件点。在事件表中,整个群事件的结果显示在第一个事件处 光纤远端损耗超过设置的光纤阈值的事件被认为是被测光纤的远端中国电信股份有限公司湖北传输局(3)损耗(dB)事件中计算得到的损耗值以dB表示如果事件损耗值后面有型标记则表示检测到了宏弯曲事件(4)总损耗该区域显示到当前事件点的光纤总损耗,单位是dB事件表说明(续)中国电信股份有限公司湖北传输局谢谢!OTDR是基本的光纤链路安装和维护工作中的工具。我们可以使用OTDR实现对光纤链路的单向测试。OTDR利用其激光光源向被测光纤发送一光脉冲来实现测量。用户可以对光脉冲宽度这一参数进行选择。由光纤本身或光纤上各特征点上会有光信号沿光纤反射回OTDR。反射回的光信号又通过一个定向耦合器耦合到OTDR的接收器并在这里转变成电信号,最终经过分析后在显示器上显示出结果曲线。OTDR通过测量反射信号与时间的关系进行测试。时间值乘以光纤中光纤传播的速度可以得到距离参数的值。这样,OTDR就可以显示出反射光信号的相对强度与距离之间的关系曲线。我们可以根据这一曲线在确定被测光纤中的以下各重要特性:距离:被测光纤上各特征点,光纤尾端或断裂处的位置。损耗:诸如一个单个熔点或整根光纤端到端的衰耗。反射:诸如连接器等事件点反射(或回波损耗)的大小.在光纤的安装施工过程中,人们可以使用OTDR来确认各熔接头和活动连接器的损耗足够小,是否存在由于微弯或外力作用于光纤而产生的损耗,以及光纤的全部损耗是否在规定指标之内。在光纤链路的日常维护过程中,人们可以使用OTDR对光纤链路周期性的进行测试来确认被测光纤链路没有产生劣化。如果发生光纤故障(例如,光缆被切断),人们可以使用OTDR来定位故障点以便进行修复工作。上图是使用OTDR对一条包含了较常见类型“事件”光纤链路进行测试并显示出测量结果的示意图。,在后面的几页中,我们将对这几种类型的事件逐一详述。OTDR不仅对各事件点上的反射光信号,同时也对被测光纤自身的反射光信号进行测试和显示。由光纤自身反射回的光信号被称为背向散射光。光信号在延光纤进行传送的过程中会受到瑞利散射的作用产生衰减。这种瑞利散射是由于光纤芯子中反射折射率的微小不同引起的。散射会作用于整根光纤。瑞利散射将光信号散射向四面八方。我们把其中沿原路散射回OTDR的散射称为背向散射。可以对背向散射进行测量是OTDR的一个十分重要的特性。因为OTDR正是利用其接收背向散射光强度的变化来衡量被测光纤上各事件的损耗大小。我们把初始背向散射电平与噪声底电平的DB差值定义为OTDR的动态范围。动态范围的大小决定了OTDR可测光纤的最大长度,如果OTDR的动态范围不够大,背向散射信号电平就会小于OTDR本底噪声,这样诸如接头等小特征点的观测就会受到影响和防碍。例如,一个与光纤中部的类似的小熔接点在光纤尾部附近时就有可能成为不可见特征点。所以,人们总是希望OTDR的动态范围越大越好。注意有2种不同的动态范围表示方式。--峰值:这是一种传统的比较有意义的指标表示方式,它取噪声电平的峰值。在背向散射电平与噪声电平相等时,背向散射信号就成为了不可见信号。--信噪比=1:这里的动态范围是取噪声电平的均方根值。对于同样性能的OTDR以这种方式给出的指标比以峰值给出的指标要高出2.0dB左右。当我们将以峰值方式给出的OTDR动态范围与以SNR=1方式给出的OTDR动态范围进行比较时,我们要把后者的指标值减去2.0dB。动态范围决定了OTDR可测光纤的距离,盲区决定了OTDR测量的精细程度。我们将由诸如活动连接器和机械接头等特征点产生反射后引起OTDR接收端饱合而带来的一系列“盲点”称为盲区。不仅OTDR前面板的活动连接器,而且光纤中其它的活动连接器都会引起盲区。在文件“TR-TSY-000196Issue2”,"GenericCriteriaforOpticalTimeDomainReflectometers"中,贝尔实验室给出了被工业界广泛接受的有关盲区的两个定义:衰减盲区:从反射峰的起始点到接收器从饱合状态恢复到线性背向散射上0.5dB点之间的距离。(贝尔实验室文件建议的指标是0.1dB,但0.5dB是一个更常用的指标值)。事件盲区:从反射峰的起始点到接收器从饱合峰值恢复1.5dB之间的距离。在这点上紧接的第二个反射为可识别反射,但这时损耗和衰减仍为不可测事件。盲区也被称为OTDR的2点分辨率,因为它决定了2个可测特征点的靠近程度。对OTDR来说,其盲区越小越好。在下面几页中,我们将给出有关影响OTDR动态范围和盲区的几个参数。注意有些参数同时影响动态范围和盲区。通常这意味着我们要在的较大动态范围或较小盲区间做出权衡。OTDR向测光纤反复发送光脉冲。将每次扫描的曲线进行平均后可得到结果曲线。这样接收器的随机噪声就会随平均时间的加长得到抑制。在OTDR的显示曲线上体现为噪声电平随平均时间的增长而下降。于是动态范围会随平均的增长而加大。在第一分钟的平均时间内,动态范围性能的改善显著。在接下来的平均时间增加过程中动态范围的改善逐渐变缓。许多OTDR的动态范围是按贝尔实验室TRTSY-000196中定义的平均时间为3分钟时的指标。多数OTDR允许用户选择注入被测光纤的光脉冲宽度参数。幅度相同的较宽脉冲的能量要大于较窄脉冲的能量。这样,较宽脉冲会产生较大的反射信号(较高的背向散射电平)。这就是说脉冲宽度越大,OTDR的动态范围也越大。盲区会随脉冲宽度的宽而变大。在上面的例子中,一个窄脉冲带来的是较小的盲区,使得光纤中部的两个机械接头被分辨出来,但是由于窄脉冲使得OTDR的动态范围过小,这样对光纤尾部的观测就不够清晰。选择宽脉冲时OTDR的动态范围足够大使得我们可以对光纤尾部进行清晰有效的规测,但这时OTDR的盲区过长我们分辨不出光纤上的两个机械接头。这就是为什么用户可以对脉冲宽度进行选择的原因。如需对靠近OTDR附近的光纤和紧邻事件进行观测时我们要使用窄脉冲,如需对光纤远部进行观测时我们要选择宽脉冲。距离精度和点的分辨率OTDR的距离测量精度与以下几个因素有关:采样间隔:OTDR对反射信号按一定间隔进行采样(数字化)。然后再将这些分离的采样点边接起来形成最后显示的测量曲线。如果将下方框中的各采样点之间用直线连接起来就可以在OTDR上应显示出的测量曲线。在这个例子里,上方框图中脉冲的上升沿就是反射的确切位置。然而,由于采样点的有限精度,这一特定的反射点并没有成为采样点。最理想的测量情况是在该上升沿处正好为一采样点。这样由于采样点具体位置的偏差就带来了距离的测量误差。对这种误差的解决方案通常是加大采样点数量。然而在进行长距离测量时由于诸如折射率设定偏差等因素引起的距离测量误差会更大。时钟精度:在使用OTDR内部晶振时这项影响很小。折射率:OTDR是通过对反射信号时间参数进行测量后再按特定的公式来计算出距离参数的。真空中的光速C为已知,用户必须对折射率n进行输入。于是折射率参数上1%的偏差就会带来距离测量上1%的误差。对于长距离测量即使这么小的偏差也会引起显著的误差(例如:对于一个30Km的测量来说,1%的误差意味着误差为30米)成缆因素:OTDR测出的光纤长度通常大于其成缆后光缆的长度。在确定光缆上各点的位置时一定要考虑成缆因素。注意:一般OTDR说明书上给出的距离精度常是指由于采样点间隔和时钟精度带来的距离测量误差。这种精度指标可能很小,但我们应该记住通常由于折射率设定偏差引起的误差通常要更大。包括OTDR前面板上活动连接头产生的反射在内的任何反射都会引起盲区。反射会使OTDR的接收器进入饱合状态并一直持续到脉冲过后。脉冲后沿过后,接收器从饱合状态逐渐恢复会产生一个“尾巴”。“尾巴”过后,OTDR就可以对光纤的背向散射进行测量。对于窄脉冲来说盲区的大小在10米的量级上。使用过渡光纤后,我们可以将前面板活动连接器产生的盲区控制在过渡光纤上,这样就可以测出被测光纤的最前端。被测光纤与被测光纤的连接处不产生反射,过渡光纤的接入才有意义。这只有通过熔接的方法来实现,也就是说你必须配备一台熔接机而且被测光纤前端不能在有活动连接器。如果将过渡光纤用活动连接器连至被测光纤,那么活动连接器会产生另一盲区,不能达到消除盲区的目的。光纤中的熔接头和微弯都会带来损耗;但不会引起反射。在OTDR的测量结果曲线上,这两种事件会以在背向散射电平上附加一下突然的下降台阶的形式表现出来。那么在竖轴上的改变即为某一事件的损耗大小.活动连接器,机械接头和光纤中的折裂都会同时引起损耗和反射。损耗的大小同样是由背向电平值的改变量来决定。反射值(通常以回波损耗的形式表示)是由背向散射上反射峰的幅度所决定的。光纤的尾端通常有2种情况。第一种情况是:如果光纤的尾端是平整的端面或在尾端接有活动连接器(平整,抛光)。在光纤的尾端就会存在反射率为4%的菲涅尔反射。第二种情况是:如果光纤的尾端是破裂的端面。由于尾端端面的不规则性会使光线漫射而不会引起反射。在这种情况下,光纤尾端的显示信号曲线从背向反射电平简单是降到OTDR噪声底电平下。虽然破裂的尾端也可能会引起反射,但它的反射峰不会像平整尾端或活动连接器带来的反射峰值那么大。伪增益现象因为接头是无源的,所以它只能引起损耗而不是增益。由于OTDR对接头损耗的特有测量方式,所以在OTDR测量曲线上我们也常能看到“增益”点。如果某一特定的接头的测量结果是增益点时,那么不论人们使用什么品牌的OTDR其测量结果都是增益点。OTDR通过比较接头前后背向散射电平的测量值来对接头的损耗进行测量,接头上的损耗会使接头后的背向散射电平小于接头前的背向散射电平。然而,如果接头后光纤的散射系数较高时(这时对同样的传送光强会引起较大的背向散射)。接头后面的背向散射电平就可能大于接头前的背向散射电平,抵消了接头的损耗。在这种情况下,获得该接头损耗真实值的唯一方法是用OTDR从被测光纤的两端分别对该接头进行测量,并将两次测量结果取平均。总之,如果某接头在OTDR上测量结果是增益点时,那么该接头的损耗会非常小。
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