試驗(yàn)二光時(shí)域反射計(jì)OTDR測(cè)光纖鏈路特性

1、實(shí)驗(yàn)二 光時(shí)域反射計(jì)( OTDR)測(cè)光纖鏈路特性一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解光時(shí)域反射計(jì)工作原理及操作方法。2 學(xué)習(xí)用光時(shí)域反射計(jì)測(cè)量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長(zhǎng)度和故障點(diǎn)位置；二實(shí)驗(yàn)原理光時(shí)域反射計(jì)( Optical Time Domain Reflectometer, 簡(jiǎn)稱(chēng) OTDR)是通過(guò)測(cè)量背向 瑞利散射光，測(cè)量光纖損耗、故障點(diǎn)、接頭損耗、光纖長(zhǎng)度的實(shí)用化測(cè)量?jī)x器。 OTDR 的工作原理圖如圖 2.1 所示。圖 2.1 OTDR 的工作原理示意圖激光二極管發(fā)出一個(gè)窄脈沖光信號(hào)，通過(guò)光纖耦合器注入到光纖中。沿光纖各l 點(diǎn)上，都會(huì)產(chǎn)生瑞利散射。瑞利散射光中有一部分傳輸方向是與入射光相反的，這部分背

2、向瑞利散射光通過(guò)光纖耦合器，進(jìn)入光電探測(cè)器，經(jīng)過(guò)處理后得到的背向散射測(cè)量曲線(xiàn) 如圖 2.2 所示。圖中各段分別反映如下特性：a 由于耦合部件和光纖前端面引起的菲涅耳反射脈沖。b 光脈沖沿具有均勻損耗的光纖段傳播時(shí)的背向瑞利散射曲線(xiàn)。c 由于接頭或耦合不完善引起的損耗，或由于光纖存在某些缺陷引起的高損耗 區(qū)。d 光纖斷裂處，此處損耗峰的大小反映出損壞的程度。e 光纖末端引起菲涅耳反射脈沖。圖 2.2 背向散射測(cè)量的典型記錄曲線(xiàn)因此,利用 OTDR測(cè)出的回波曲線(xiàn) ,就可以測(cè)出光纖的平均損耗、 接頭損耗、光纖長(zhǎng)度 和斷點(diǎn)位置。假設(shè)光纖的入射光功率為 P0,光纖l 處的背向散射光返回到光纖初始端時(shí)，

3、經(jīng)過(guò)的路程為 2l , 則背向散射光功率為2-1)PS P0e 被測(cè)光纖光纜的連接將待測(cè)光纖光纜與光插件的光輸出適配器相連。插件和光輸出適配器相匹配 接通電源開(kāi)關(guān)。為損耗系數(shù)，單位為 1 km 。光纖中 lA 和lB 之間的平均損耗系數(shù)為2-2)式中l(wèi)AB lA lB ，將 AB的單位化為 dB km后衰減公式為AB dB km102l AB2-3)圖中縱坐標(biāo)為對(duì)數(shù)坐標(biāo)，因此背向散射光功率是一條直線(xiàn)。 而光纖長(zhǎng)度是通過(guò)激光器發(fā)出激光脈沖與接收到背向散射光之間的時(shí)間差進(jìn)行測(cè) 量的。三實(shí)驗(yàn)設(shè)備AV3662A型光時(shí)域反射計(jì)四操作步驟待測(cè)光纖鏈路 光纖跳線(xiàn)但光纖光纜所用活動(dòng)連接器應(yīng)與光(1) 必須確保

4、光連接器無(wú)灰塵污染，無(wú)任何外部雜物。(2) 用無(wú)水酒精棉球清洗光連接器的端面，加上匹配油。(3) 將光輸出盒蓋板向左移動(dòng)。(4) 將光纖光纜連接器小心地插入光輸出適配器，且適當(dāng)旋緊。(5) 慢慢松回蓋板。3波長(zhǎng)設(shè)定。按 OTDR儀器面板上右下角的“ ”鍵，切換工作的激光波長(zhǎng)。在 OTDR屏幕右下角 顯示的“ WL：1550/1310nm SM”，表示當(dāng)前工作波長(zhǎng)為 1550nm。再按一下 OTDR儀器面板 上右下角的“ ”鍵，此時(shí)在 OTDR屏幕右下角顯示“ WL： 1310/1550nm SM”，表示當(dāng)前 工作波長(zhǎng)為 1310nm。4. 量程、脈寬的設(shè)定 量程：一般選為被測(cè)光纖長(zhǎng)度的兩倍以上

5、，如設(shè)置太大，會(huì)增加測(cè)試時(shí)間，并會(huì)增 加測(cè)量誤差。 按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕 “條件”，再按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕 “量 程”，此時(shí)在屏幕下方的“ DR：16km”高亮顯示，再旋轉(zhuǎn) OTDR右上方的旋鈕，選擇量程 為 32km，即在屏幕下方顯示“ DR： 32km”為止。按兩次 OTDR屏幕右側(cè)最下面的菜單按 鈕，回到主菜單界面。脈寬：選擇原則是寬脈沖發(fā)射光功率大，測(cè)的距離遠(yuǎn)，信噪比好，但測(cè)距空間分 辨率低；而窄脈沖信噪比差，測(cè)距空間分辨率高，因此，一般測(cè)短距離光纖選窄脈沖， 長(zhǎng)距離則選寬脈沖。按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“條件” ，再按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單 按鈕“脈寬”，此

6、時(shí)在屏幕下方的“ PW：100ns”高亮顯示，再旋轉(zhuǎn) OTDR右上方的旋鈕， 選擇脈寬為表 2-1 中相應(yīng)的值。按兩次 OTDR屏幕右側(cè)最下面的菜單按鈕，回到主菜單 界面。5. 預(yù)測(cè)試狀態(tài)按面板上的“ START/STO”P(pán)鍵即進(jìn)入預(yù)測(cè)方式，此時(shí)光插件的激光二極管( LD)將 發(fā)射光脈沖， CRT上以對(duì)數(shù)標(biāo)度顯示由光脈沖引起的菲涅爾反射光、瑞利后向散射光檢測(cè)后的電信號(hào)的波形，且不斷刷新。圖 2.3 測(cè)兩點(diǎn)平均損耗的結(jié)果6. 進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)按 OTDR面板上的“ START/STO”P(pán)鍵直 接進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。 CRT上顯示穩(wěn)定的波形， 此時(shí)可以進(jìn)行結(jié)果分析。波形擴(kuò)展或壓縮： 按“ HHIGHT”、“

7、H LOW”鍵進(jìn)行水平方向擴(kuò)展或壓縮， 按“V HIGHT”、“VLOW”鍵進(jìn)行垂直方向擴(kuò)展 或壓縮。7光纖兩點(diǎn)間平均損耗的測(cè)量首先按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“測(cè)量” ，再按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“項(xiàng)目 選擇”， 再按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“平均損耗” ，即選中測(cè)平均損耗狀態(tài)。按兩次 OTDR屏幕右側(cè)最下面的菜單按鈕，回到主菜單界面。旋動(dòng)旋鈕，移動(dòng)“1”字光標(biāo)時(shí)，光標(biāo)所在的標(biāo)志點(diǎn)隨光標(biāo)移動(dòng)到所需位置， 按“MAR”K 鍵，將光標(biāo)切換到另一個(gè)標(biāo)志點(diǎn)上，旋動(dòng)旋鈕，移動(dòng)光標(biāo)到另一個(gè)所需位置。此時(shí) CRT 左下方即顯示光纖兩點(diǎn)間距離“DIST： 5.120km”、損耗“ 2.120dB

8、 ”及平均 損耗“ 0.312dB/km”, 其顯示結(jié)果如圖 2.3 所示。8. 連接損耗的測(cè)量首先按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“測(cè)量” ，再按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“項(xiàng)目 選擇”， 再按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“連接損耗” ，即選中測(cè)連接損耗狀態(tài)。按兩次 OTDR屏幕右側(cè)最下面的菜單按鈕，回到主菜單界面。在連接損耗狀態(tài)下，設(shè)置四個(gè)標(biāo)志點(diǎn)，旋動(dòng)旋鈕，移動(dòng)光標(biāo)，把前兩標(biāo)志點(diǎn)置于第 一段光纖測(cè)試波形線(xiàn)性部分，后兩標(biāo)志點(diǎn)置于第二段光纖測(cè)試波形的線(xiàn)性部分，CRT上即顯示出連接損耗“ SP： 0.912dB”。為避免標(biāo)志點(diǎn)置入不當(dāng)，可將垂直標(biāo)度和水平標(biāo)度進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)展。其結(jié)果顯示如圖 2.4

9、所示9. 反射損耗測(cè)量首先按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“測(cè)量 選擇”， 再按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕 “反 射損耗”，即選中測(cè)反射損耗狀態(tài)。按兩次 OTDR屏幕右側(cè)最下面的菜單按鈕， 回到主菜 單界面。在波形末端菲涅爾反射峰剛上升的前 一點(diǎn)（散射信號(hào)處）置一標(biāo)志點(diǎn)，再在反射 峰頂置一標(biāo)志點(diǎn)，即在 CRT上顯示出反射損 耗的大小“ RL：48.453dB”。其結(jié)果顯示如 圖 2.5 所示。重復(fù)操作步驟 2 到 9，完成表 2-1 中所 有的內(nèi)容。 注意事項(xiàng) :，再按 OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“項(xiàng)目圖 2.4 測(cè)連接損耗結(jié)果顯示圖 2.5 測(cè)反射損耗結(jié)果顯示1）在“ START/STO”P(pán)鍵燈亮?xí)r，激光 器在工作，此時(shí)有光脈沖輸出，所 以光纖光纜連接時(shí)，儀器應(yīng)處于 “STOP”狀態(tài)，即鍵燈滅的時(shí)候。光脈沖是不可見(jiàn)的，雖相當(dāng)弱，不致?lián)p傷人體，但也應(yīng)防止光脈沖射入人眼。2）光連接器是精密光系統(tǒng)，注意防止灰塵及其它外部雜物的污染。3）將活動(dòng) FC 型連接器接至 FC型插座時(shí)，注意對(duì)好定位鍵，上緊時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)金屬緊固 環(huán)，不得扭轉(zhuǎn)光纖或光纜本身。輸出盒滑板應(yīng)慢慢返回，不得撞擊活動(dòng)連接器。4）. 一般情況下，選擇測(cè)試量程應(yīng)大于被測(cè)光纖的兩倍，以避免第一次和第二次測(cè) 菲涅耳反射信號(hào)疊加到后向反射信號(hào)上，造成測(cè)試的誤差。五實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1不同波長(zhǎng)、不同