搜索
OTDR的相关介绍OTDR基本知识31OTDR的工作原理3332内容提要OTDR的常规使用3435光纤断点定位与误差分析OTDR基本知识•OTDR的制造原理：它是利用光的背向散射和菲涅尔反射原理制作的；背向散射法（1）：在光纤始端数值孔径以内，测量反射回来的瑞利散射光的一种非破坏性的光纤损耗测量法；背向散射法（2）：将大功率的窄脉冲光注入被测光纤，然后在同一端检测沿光纤背向返回的散射光功率；瑞利散射：它是材料分子对光波产生散射的一种物理现象；瑞利散射光：它只能在数值孔径以内才能沿光纤传输，又因为光纤存在着损耗，所以散射光是沿传播方向逐渐减少，且减少的程度取决于光纤的衰减系数和长度。基于以上原因，在光纤始端接受数值孔径以内的返回散射光，同样具有光纤损耗的信息。这就是背向散射法测量的光纤损耗的原理。利用这种工作原理做成的仪表，叫做光时域反射仪，又称OTDR。•OTDR的实际应用：一、测量光纤断点的位置二、光纤的衰减三、光纤的接头损耗四、测量光纤的长度五、测量光纤沿长度的衰减分布六、台站之间的纤芯的对应关系•OTDR的日常维护一、勿使用非给定的AC/DC转换器或电池，否则回对仪器造成伤害；二、电池一定要充满，否则将缩短其可使用的时间；三、在几周内不使用OTDR时，将电池取出，以延长其寿命，并在下次使用重新充电；四、面板、被板、机箱不要用汽油、三氯乙烯、苯或酒精这样的产品清洗，应使用肥皂水进行清洗；五、清洁屏幕请使用防静电产品；六、一般光接头的使用寿命为几百次，因此建议最好尽量少使用；七、对光接头的清洁及小心使用是对测量能力极端重要的；八、光接头必须清洁而无灰尘，不使用时，请加上提供的保护套。•OTDR的参数设置：线路故障判断和纤芯损耗测试中，正确设置OTDR的参数才能快速有效的判断出故障点的位置和纤芯损耗值。现将我单位使用的G.652单模光纤OTDR参数设置标准归纳如下：1、探测条件参数设置：A、激光：1550nm注意：我单位目前所用光纤的波长为1550nm,故测量时须设为该值，此值改变时，光纤参数菜单中的波长和散射系数值也会相应的发生改变。OTDR基本知识B、模式：手动注意：该项若设为自动，则脉冲、范围、分辨率三项不可设置，系统将进行自动配置数据进行测试。但为了测量更加准确，应设为手动。C、脉冲：视探测距离而定3us10us注意：脉冲设得越窄，盲区越小，但探测距离短；脉冲设的越宽，盲区越大，但探测距离长。一般设为上述两个参数值。D、范围：视探测距离而定140km260km注意：范围的设置必须是大于实际距离的1.4倍。根据这一特性和我单位实际的线路传输距离，一般设为上述两个参数值。E、分辨率：自动注意：分辨率设为自动才能根据脉冲和范围的改变而自动改变为相应的标准值。F、探测时间：12S注意：该项设置范围可从5秒至10分钟，但线路测试时一般为12秒。2、测量结果参数设置A、接头门限：全部注意：此值为默认值。若设为没有，则测试纤芯时迹线图不显示接头损耗值，但时间表中有显示。B、反射门限：全部注意：此值为默认值。若设为没有，则测试纤芯时迹线图不显示反射数据，但时间表中有显示。OTDR基本知识C、斜率门限：选默认值＞0.10dB/km注意：此值为默认值。即测线路时当测到小于0.10dB/km的斜率时不显示出来。若设为没有，测没有斜率数据。D、光纤末端门限：自动注意：此值为默认值。E、显示鬼影：是注意：此值为默认值。F、测量斜率：线形注意：此值为默认值。即斜率的测量是以线形来判断的，它的精确度比两点要高。G、发射光缆：不注意：此值为默认值。H、测量显示：全部注意：此值为默认值，即在测量出的线路迹线图上显示距离、接头损耗、反射、斜率的数据。若设为没有，则测试纤芯时迹线图上无这些数据显示，需在时间表中才能查询到这些数据。I、表中的标识：设为默认值。3、光纤参数设置A、波长：1550nmSM注意：我单位目前采用的光纤都是单模光纤。B、折射率：1.468注意：此参数很重要。折射率参数的正确设置关系到线路距离的测量是否准确。C、散射系数：—81注意：此参数很重要。散射系数参数的正确设置关系到线路损耗的测量是否准确。OTDR基本知识光缆线路测试量化标准光缆线路发生中断后，只有迅速准确的用OTDR判出线路的故障点位置才能使抢修工作正常有序的开展，最低限度减少线路阻断时间。现将线路测试量化标准颁布如下：纤芯数时间所要完成的工作1芯5分钟正确设置波长、脉冲、范围、分辨率、折射率、散射系数等参数，准确判断出故障点位置2芯8分钟正确设置波长、脉冲、范围、分辨率、折射率、散射系数等参数，准确判断出故障点位置光缆线路抢代通量化标准光缆线路发生中断后，应迅速赶到故障现场，组织人员以最快的速度进行线路的抢代通，最低限度减少线路阻断时间。为提高各维护区的抢修速度，杜绝在抢修时出现不紧不慢、拖拉延误的现象，现将线路抢代通量化标准颁布如下：纤芯数时间所要完成的工作2芯10分钟开剥光缆、进接头盒固定、套塑料软管保护、接通线路6芯20分钟开剥光缆、进接头盒固定、套塑料软管保护、接通线路12芯40分钟开剥光缆、进接头盒固定、套塑料软管保护、接通线路OTDR基本知识注意事项：•请小心连接光纤，否则测试结果将受到较大影响。•请勿使用非给定的AC/DC转换器，或电池。否则会对本仪器造成损害。•当电池充电量已经超过95%时，充电将不会开始。（一旦充电完毕，指示灯将灭，变压器可取下。）•电池一定要充满，否则将缩短其可使用时间。•只有当电池完全充满后（一般须2个半小时/一个电池），在屏幕上显示的充电量才是准确的。•当您在几周内不使用MTS时，请将电池取出，以延长其寿命，并在下次使用时，重新充电。•当室内温度超过阈值时，充电将自动停止。（正常温度为：25℃）•当MTS工作于电池供电的情况，建议背景灯不使用30秒选项，以尽量延长电池的供电时间。•面板、被板及机箱不要用汽油、三氯乙烯，苯或酒精这样的产品清洗。请使用肥皂水进行清理。10）清洁屏幕请使用防静电产品。11）一般光接头的使用寿命为几百次。因此建议最好尽量少的使用。12）此仪器的设计是在常规的环境中正常使用。因此对光接头的清洁及小心使用是对测量能力极端重要的。13）光接头必须清洁而无灰尘。当其不被使用时，请加上提供的保护套。OTDR基本知识OTDR的相关介绍OTDR基本知识31OTDR的工作原理3332内容提要OTDR的常规使用3435光纤断点定位与误差分析OTDR的相关介绍•OTDR的发展•外国品牌：安捷伦（Agilent）、安立（ANRITSU）、EXFO、、韦夫泰克WAVETEK、安藤等•国内品牌：41所（AV6411型OTDR)•选择•如选择40/39dB动态范围的，那么它的测试距离为:•当λ＝1310nm，L＝40/0.35=114KM•当λ＝1550nm，L＝39/0.25=156KMOTDR共分三个主要部分(如图）：1）光模块单元，主要功能是光的收发、光放大和光功率的调制。2）控制电路单元，主要进行光电转换。3）CPU、显示器单元，主要用于信息处理和显示信息。OTDR的相关介绍OTDR的相关介绍OTDR基本知识31OTDR的工作原理3332内容提要OTDR的常规使用3435光纤断点定位与误差分析OTDR的工作原理•掌握OTDR的工作原理有助于使用•有助于仪表维护•有助于分析测试误差•特别提示：当不能确定被测试光纤是否有业务时，应先用光功率计或光纤识别器测试是否有业务运行，以免损坏OTDR或其它相关设备。•概述OTDR是光缆工程施工和光缆线路维护工作中最重要的测试仪器，它能将长100多公里光纤的完好情况和故障状态，以一定斜率直线（曲线）的形式清晰的显示在几英寸的液晶屏上。根据事件表的数据，能迅速的查找确定故障点的位置和判断障碍的性质及类别，对分析光纤的主要特性参数能提供准确的数据。工作原理：OTDR在电路的控制之下，按照设定的参数向光口发射光脉冲信号，之后OTDR不断的按照一定的时间间隔从光口接收从光纤中反射回的光信号，分别按照瑞利背向散射（测试光钎的损耗）和菲涅尔反射（测试光钎的反射）的原理对光纤进行相应的测试。瑞利散射：由于光纤本身的缺陷，制作工艺和石英玻璃材料组分的不均匀性，使光在光纤中传输将产生；菲涅尔反射：由于机械连接和断裂等原因将造成光在光纤中产生，由光纤沿线各点反射回的微弱的光信号经光定向耦合器到仪器的接收端，通过光电转换器，低噪声放大器，数字图象信号处理等过程，实现图表、曲线扫迹在屏幕上显现。OTDR的工作原理•⑴损耗：RayleighBackscatter(瑞利背向散射)•=5Log(P0×W×S)-10ax(loge)•式中：•P0:发射的光功率（瓦）•W：传输的脉冲宽度（秒）•S：光纤的反射系数（瓦/焦耳）•a：光纤的衰减系数（奈踣/米）•1奈踣=8.686dB•x：光纤距离•散射是光线遇到微小粒子或不均匀结构时发生的一种光学现象。这种散射主要是瑞利散射，其损耗的大小与波长的4次方成反比，即随着波长的增加，损耗迅速下降，瑞利散射的方向是分布与整个立体角的，其中一部分返回到光纤的注入端，形成连续的后向散射回波，成为背向散射光或称为后向散射光。光纤中某一点的后向回波可以反映出光纤中光功率的分布情况，椐此可以测试出光纤的损耗。OTDR的工作原理OTDR的相关介绍OTDR基本知识31OTDR的工作原理3332内容提要OTDR的常规使用3435光纤断点定位与误差分析OTDR的常规使用三种方式自动方式：当需要概览整条线路的状况时，采用自动方式，它只需要设置折射率、波长最基本的参数，其它由仪表在测试中自动设定，按下自动测试（测试）键，整条曲线和事件表都会被显示，测试时间短，速度快，操作简单，宜在查找故障的段落和部位时使用手动方式：需要对几个主要的参数全部进行设置，主要用于对测试曲线上的事件进行详细分析，一般通过变换、移动游标，放大曲线的某一段落等功能对事件进行准确定位，提高测试的分辨率，增加测试的精度，在光纤线路的实际测试中常被采用。实时方式：实时方式是对曲线不断的扫描刷新，由于曲线在不断的跳动和变化，所以较少使用。OTDR的常规使用测试项目：1.光纤接续点的接头损耗2.了解沿光纤长度的损耗分布3.光纤链路的全程损耗和回波损耗等4.光纤断点的位置•模式•事件•采样点•分辨率•波长•距离范围•脉宽•折射率•平均化单位•平均化值•背向散射电平•事件阀值接续损耗行业标准一般为0.08dB回损光纤远端•告警阀值非反射性损耗反射性损耗回损光纤损耗全损耗全回损平均损耗设置1设置2设置3OTDR的常规使用1、接续门限值：接头损耗作为事件的门限值。所有接头中，其损耗凡超过该门限值的即称为事件（即不合格接点）。在电信部门为：双向平均损耗为0.08dB。在广电部门为：双向平均损耗为0.05dB。2、接续门限值（第二极）：光纤冷接器作为连接器的连接损耗门限值。一般清况下，超过该值，OTDR即认为光纤已到末端。3、反射、非反射：事件是光纤中引起轨迹从直线偏移的变动。可以分析为反射或非反射。反射事件：当一些脉冲能量被反射，例如在连接器上，反射事件发生。反射事件在轨迹中产生尖峰信号（有一个急剧的上升和下降）非反射事件：在光纤中有一些损耗但没有光反射的部分发生。非反射事件在轨迹上产生一个倾角。通常为熔接接头OTDR判断被测试光纤中反射事件的门限值。在测试过程中，凡有超过该值的反射点即称为事件点。OTDR的常规使用4、距离/分辨率：对被测光纤设置的测试距离和采样点的间隔。距离的设定原则为：大于被测光纤实际距离的1.5到2.0倍，以保证分析软件提供一个曲线端点之后足够清洁的噪声区。分辨率的设定原则见上表5、脉冲宽度：脉冲宽度决定了OTDR所发出的光功率的大小。脉冲宽度选择的越宽，OTDR所发出的光功率越大，测试的距离也就越远。反之，脉冲宽度越窄，OTDR发出的光功率也就越低，测试的距离也就越近。但决不是说，脉冲宽度越宽越好，脉冲宽度越宽，盲区（尤其是近端盲区）越大，不可测试的损耗区和不可分辨的事件区越大。因此，必须综合考虑该参数的设置。一般