光纜網(wǎng)維護(hù)儀器儀表的使用OTDR

1、光網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀器設(shè)備簡(jiǎn)介 單樹(shù)海單樹(shù)海 光網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀器設(shè)備簡(jiǎn)介 nOTDR(光時(shí)域反射儀） n光源、光功率計(jì) n光纖識(shí)別器 OTDR（光時(shí)域反射儀） 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) nOTDR（光時(shí)域反射儀）是利用光線在光 纖中傳輸時(shí)光反射所產(chǎn)生的背向散射而 制成的精密的光電一體化儀表。 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) nOTDR的基本結(jié)構(gòu) 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 顯示器顯示器 激光器激光器 探測(cè)器探測(cè)器 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) nOTDR的測(cè)試原理 利用其激光器向被測(cè)光纖發(fā)送一光脈沖，光脈沖在 光纖本身及各特征點(diǎn)上會(huì)有光信號(hào)反射回OTDR。 反射回的光信號(hào)通過(guò)一個(gè)定向耦合器耦合到OTDR 的探測(cè)器，并在

2、這里轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，最終在顯示 器上顯示出結(jié)果曲線。 D（光纖長(zhǎng)）=T(時(shí)間)C(光速)/2N（光纜折射率） 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) n背向散射 定義：光纖自身反射回的光信 號(hào)稱為背向散射光（簡(jiǎn)稱背 向散射）。 原因：產(chǎn)生背向散射光的主要 原因是瑞利散射。瑞利散射 是由于光纖折射率的不同而 引起的，散射會(huì)作用于整個(gè) 光纖。瑞利散射將光信號(hào)向 四面八方散射，我們把其中 沿光纖原鏈路返回OTDR的散 射光稱為背向散射光。 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) n非反射事件 光纖中熔接頭和微彎都會(huì) 帶來(lái)?yè)p耗，但不會(huì)引起反 射，由于他們的反射較小， 故稱非反射事件。 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) n反射事件 光

3、纖鏈路中，活動(dòng)連接器、 機(jī)械接頭和光纖中的斷裂點(diǎn) 都會(huì)引起損耗和反射，我們 把這種反射幅度較大的事件 稱之為反射事件。 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) n光纖末端存在兩種情況 1、 如果光纖的末端是平 整或在末端接有活動(dòng)連 接器（平整、拋光）， 在光纖的末端就會(huì)存在 反射率為4%的菲涅爾反 射 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) n光纖末端存在兩種情況 2、如果光纖的末端是破 裂的端面，由于末端端 面的不規(guī)則性會(huì)使光線 漫射而不引起反射。 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) nOTDR圖中幾種末端 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) nOTDR測(cè)試的事件類型和顯示 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) n測(cè)試范圍 范圍是指距離 或

4、顯 示范圍。對(duì)這一參 數(shù)的設(shè)置意味著告 訴OTDR應(yīng)該在屏 幕上顯示多長(zhǎng)距離。 為了顯示整個(gè)光纖 曲線，設(shè)置時(shí)這一 范圍必須大于被測(cè) 光纖長(zhǎng)度。 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) n脈沖寬度 脈沖寬度表示脈沖的時(shí)間長(zhǎng)度，同時(shí)也可換算為脈 沖在光纖上所占的空間長(zhǎng)度。 n脈沖寬度越大，脈沖能量越大，OTDR動(dòng)態(tài)范圍越 大。 n脈沖寬度越大，盲區(qū)越大。 幅度 相同 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) n盲區(qū) 活動(dòng)連接器和機(jī)械接頭等特征點(diǎn)產(chǎn)生反射（菲涅爾反射），引起 OTDR接收端飽合而帶來(lái)的一系列“盲點(diǎn)”盲區(qū)。 965m 3,165ft 540m 1,773ft 7620ns 960ns 120ns 在被測(cè)光纖始

5、端，脈沖寬度的影響是顯而易見(jiàn)的。 下圖中，位于540米處的第一個(gè)接頭點(diǎn)在長(zhǎng)脈寬下觀察不到 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) n動(dòng)態(tài)范圍 脈寬決定了可測(cè)試的光纖長(zhǎng)度，較長(zhǎng)的脈寬可得到較大的動(dòng)態(tài)范圍 以中等脈寬 (120ns) 測(cè) 量 20公里。噪聲變的比 較大。 以中等脈寬 (960ns) OTDR能 夠較好地測(cè)量 40余公里。 盲 區(qū)也比較適中。 以長(zhǎng)脈寬 (7620ns) OTDR能 夠測(cè)量 很遠(yuǎn)。 但盲區(qū)也比較大 。 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) n脈沖寬度 與盲區(qū)和動(dòng)態(tài)范圍 30ns 1980ns 7620ns 3860ns 960ns 480ns 240ns 120ns 用8個(gè)不同的脈沖寬度測(cè)

6、量同一根光纖。最短的脈寬獲 得了最小的盲區(qū)，但同時(shí)也導(dǎo)致了最大的噪聲。最長(zhǎng)的 脈寬獲得了最光滑的測(cè)試曲線，與此同時(shí)，盲區(qū)長(zhǎng)達(dá)接 近1公里 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) n波長(zhǎng) 對(duì)同一根光纖，不同波長(zhǎng) 下進(jìn)行的測(cè)試會(huì)得到不同的損耗結(jié)果。測(cè)試波長(zhǎng)越長(zhǎng)，對(duì)光纖彎曲 越敏感。1550nm下測(cè)試的接頭損耗大于在1310nm處的測(cè)試值. 左圖中，第一個(gè) 熔接點(diǎn)存在不同 的彎曲問(wèn)題，而 第二個(gè)熔接點(diǎn)在 兩測(cè)試波長(zhǎng)下?tīng)?態(tài)近似，這表明 第一點(diǎn)光纖受力 而第二點(diǎn)光纖未 受力。 一、OTDR概述及基本術(shù)語(yǔ) n分辨率和平均 n分辨率（數(shù)據(jù)采樣間隔） 確定了事件點(diǎn)的定位精度。OTDR 在測(cè)試時(shí)沿光纖長(zhǎng)度方向以固定的間隔

7、進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，采樣 間隔越短，采集的數(shù)據(jù)也越多，同時(shí)意味著定位精度越高， 但與此同時(shí)測(cè)試花費(fèi)的時(shí)間也會(huì)越長(zhǎng)，測(cè)試結(jié)果文件也越大. n平均 (有時(shí)也稱為掃描) 可降低測(cè)試結(jié)果曲線的噪聲水平， 提高判讀精度。測(cè)試時(shí)，可以設(shè)定掃描次數(shù)為快, 中, 慢等 三擋或一個(gè)特定的時(shí)間長(zhǎng)度。長(zhǎng)的平均時(shí)間使你能夠獲得較 好的結(jié)果曲線。如果你使用較短的測(cè)試脈寬或測(cè)試較長(zhǎng)的光 纜區(qū)段，就應(yīng)該選擇較長(zhǎng)的平均時(shí)間。 二、OTDR的應(yīng)用 nOTDR主要用途 n觀察整個(gè)光纖線路 n定位端點(diǎn)和斷點(diǎn) n定位接頭點(diǎn) (“故障點(diǎn)”) n測(cè)試接頭損耗 n測(cè)試端到端損耗 n測(cè)試反射值 n測(cè)試回波損耗 n建立事件點(diǎn)與地標(biāo)的相對(duì)關(guān)系 n建立

8、光纖數(shù)據(jù)文件 n數(shù)據(jù)歸檔 二、OTDR的應(yīng)用 二、OTDR的應(yīng)用 n光纜線路障礙的測(cè)試與查找 在端站或傳輸站使用OTDR對(duì)線路測(cè)試，以確定線路障礙的性 質(zhì)和部位。方法步驟大致如下。 先用OTDR測(cè)試出故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離 a.顯示屏上沒(méi)有曲線 b.曲線最遠(yuǎn)端位置與中繼段總長(zhǎng)明顯不符 c.后向散射曲線的中部無(wú)異常，且最遠(yuǎn)端點(diǎn)又與中繼段總長(zhǎng)相 符 d.顯示屏上曲線顯示高衰耗點(diǎn)或高衰耗區(qū) 二、OTDR的應(yīng)用 n光纜線路障礙的測(cè)試與查找 a.顯示屏上沒(méi)有曲線顯示屏上沒(méi)有曲線 這說(shuō)明故障點(diǎn)在儀表盲區(qū)內(nèi)，包括局外光纜與局 內(nèi)軟光纜的固定接頭和活動(dòng)連接器插件部分。遇到 這種情況時(shí)可以串接一段（長(zhǎng)度大于500

9、m）測(cè)試尾 纖，并減小OTDR輸出的光脈沖寬度以減小盲區(qū)范圍， 從而可以細(xì)致分辨出故障點(diǎn)的位置。（應(yīng)確保所用 測(cè)試尾纖良好） 二、OTDR的應(yīng)用 n光纜線路障礙的測(cè)試與查找 b.曲線最遠(yuǎn)端位置與中繼段總長(zhǎng)明顯 不符 此時(shí)后向散射曲線的最遠(yuǎn)端點(diǎn)即 為故障點(diǎn)。如果核對(duì)資料該點(diǎn)在光纜 接頭點(diǎn)附近，應(yīng)首先判定為接頭處斷 纖，可打開(kāi)接頭進(jìn)行檢查。如故障點(diǎn) 明顯偏離接頭處，應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)試障礙點(diǎn) 與測(cè)試端之間的距離，然后對(duì)照桿路 或標(biāo)石對(duì)照表，判定障礙點(diǎn)在某段桿 路或標(biāo)石間，在由現(xiàn)場(chǎng)觀察光纜情況 予以證實(shí)。 二、OTDR的應(yīng)用 n光纜線路障礙的測(cè)試與查找 c.后向散射曲線情形 后向散射曲線的中部無(wú)異常，且最遠(yuǎn)

10、端點(diǎn)又與中繼段總長(zhǎng)相符，出現(xiàn)這種情況， 應(yīng)注意最遠(yuǎn)端點(diǎn)的反射波形，可能有以下3 種情況之一出現(xiàn) ： nc.后向散射曲線情形之一 最遠(yuǎn)端點(diǎn)出現(xiàn)強(qiáng)烈的菲涅爾反 射峰提示該處是端點(diǎn)而不是斷點(diǎn)。 障礙可能是對(duì)端局終端活動(dòng)連接 器松脫、污染或著是用于連接設(shè) 備和ODF外線終端的尾纖斷裂。 二、OTDR的應(yīng)用 二、OTDR的應(yīng)用 n c.后向散射曲線情形之二 最遠(yuǎn)端點(diǎn)無(wú)反射峰情形，說(shuō) 明該處光纖端面碎裂。最大可 能是外線光纜與局內(nèi)尾纖的連 接處出現(xiàn)斷纖或活動(dòng)連接器損 壞。 二、OTDR的應(yīng)用 nc.后向散射曲線情形之三 最遠(yuǎn)端點(diǎn)出現(xiàn)較小的反射峰，呈現(xiàn) 一個(gè)小突起，提示該處光纖出現(xiàn)裂 縫，造成損耗很大?？纱?/p>

11、開(kāi)終端盒 或ODF架檢查或用OTDR在對(duì)端局內(nèi) 反向測(cè)試，若起始反射峰較小，足 以判斷為上述原因。 二、OTDR的應(yīng)用 nd.顯示屏上曲線顯示高衰耗點(diǎn)或 高衰耗區(qū) 高衰耗點(diǎn)一般與個(gè)別接頭部位 相對(duì)應(yīng)，該點(diǎn)前面的光纖仍然導(dǎo) 通，高衰耗點(diǎn)的出現(xiàn)表明該處的 接頭損耗變大，可以打開(kāi)接頭盒 重新熔接。高衰耗區(qū)表現(xiàn)為某段 曲線的斜率明顯增大，提示該段 光纖損耗變大，可將該段光纜更 換掉。 三、OTDR的維護(hù)保養(yǎng) n注意存放，使用環(huán)境要清潔、干燥、無(wú)腐蝕。 n光耦合器連接口要保持清潔，在成批測(cè)試光 纖是，盡量采用過(guò)渡光跳線連接，減少直接 插拔次數(shù)，避免損壞連接口。 n光源開(kāi)啟前確認(rèn)對(duì)端無(wú)設(shè)備接入，以免損壞

12、激光器或損壞對(duì)端設(shè)備。 n盡量避免長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟光源。 光源、光功率計(jì) 一、光源介紹 n 光源能夠提供連續(xù)波以及穩(wěn)定的能 量用于衰減測(cè)量。 n它包括一個(gè)光源（LED或者激光器）， 采用一個(gè)自動(dòng)增益控制機(jī)制進(jìn)行穩(wěn)定。 LED主要用于多模光纖，單模光纖使 用激光器。 一、光源介紹 光源紅光筆 二、光功率計(jì)介紹 n光功率計(jì)用于測(cè)量絕對(duì)光 功率或通過(guò)一段光纖的光 功率相對(duì)損耗的儀器。在 光纖系統(tǒng)中，測(cè)量光功率 是最基本的，非常像電子 學(xué)中的萬(wàn)用表。 n在光纖測(cè)量中，光功率計(jì) 是常用計(jì)量表。 二、光功率計(jì)介紹 n通常情況下，1310nm的波長(zhǎng)每公里衰減 為0.3-0.35dB,1550nm的波長(zhǎng)每公里衰減

13、為0.2-0.25dB。光功率越大，傳輸?shù)木?離就越遠(yuǎn)。 n光功率計(jì)一般使用FC或SC接頭。 n單位 dB :光衰減 dbm: 光功率。 三、光功率計(jì)應(yīng)用 n測(cè)量發(fā)射端機(jī)或光網(wǎng)絡(luò)的絕對(duì)功率，一 臺(tái)光功率計(jì)就能夠評(píng)價(jià)光端設(shè)備的性能。 n用光功率計(jì)與穩(wěn)定光源組合使用，則能 夠測(cè)量連接損耗、檢驗(yàn)連續(xù)性，并幫助 評(píng)估光纖鏈路傳輸質(zhì)量。 光纖識(shí)別器 光纖識(shí)別器簡(jiǎn)介 n光纖識(shí)別器是一個(gè)靈敏度很高的光電探測(cè)器， 它是利用光纖彎曲效應(yīng)制作的儀器。 n光纖識(shí)別器是維護(hù)光纜工作中用來(lái)識(shí)別光纖是 否有光信號(hào)的儀器之一，它的作用是：識(shí)別光 纖是否有光信號(hào)和走向，判斷障礙帶你位置。 當(dāng)一根光纖彎曲時(shí)，一些光會(huì)從光纖中輻

14、射出 來(lái)，這些光能被光纖識(shí)別器檢測(cè)到，在不切斷 光纖、不中斷信號(hào)的條件下，根據(jù)這些光可以 將多芯光纖或單根光纖迅速、準(zhǔn)確地從其他光 纖中識(shí)別出來(lái)，并檢測(cè)出光的狀態(tài)及方向。 光纖識(shí)別器簡(jiǎn)介 n當(dāng)一根光纖彎曲時(shí)，一些 光會(huì)從光纖中輻射出來(lái)， 這些光能被光纖識(shí)別器檢 測(cè)到，在不切斷光纖、不 中斷信號(hào)的條件下，根據(jù) 這些光可以將多芯光纖或 單根光纖迅速、準(zhǔn)確地從 其他光纖中識(shí)別出來(lái)，并 檢測(cè)出光的狀態(tài)及方向。 光纖識(shí)別器應(yīng)用 n分辨處使用和備用光纖；在中途查修是， 打開(kāi)接頭盒用識(shí)別器分辨處正在使用和 備用光纖。 n查找斷線位置。 n校對(duì)光纖：中繼段光纜纖芯是否有錯(cuò)纖。 一方送光，一方可用光纖識(shí)別器測(cè)量。 謝謝 二、光纖跳纖 活動(dòng)接頭的結(jié)構(gòu)和形狀分為： nST型：圓形卡口式結(jié)構(gòu)；