試驗二光時域反射計OTDR測光纖鏈路特性

1、實驗二光時域反射計OTDR測光纖鏈路特性一. 實驗?zāi)康? 了解光時域反射計工作原理及操作方法。2. 學(xué)習用光時域反射計測量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置；二. 實驗原理光時域反射計Optical Time Domain Reflectometer,簡稱OTDR是通過測量背向瑞利散射光，測量光纖損耗、故障點、接頭損耗、光纖長度的實用化測量儀器。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)出一個窄脈沖光信號，通過光纖耦合器注入到光纖中。沿光纖各l點上，都會產(chǎn)生瑞利散射。瑞利散射光中有一局部傳輸方向是與入射光相反的，這局部背 向瑞利散射光通過光纖耦

2、合器，進入光電探測器，經(jīng)過處理后得到的背向散射測量曲線 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的背向瑞利散射曲線。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背向散射測量的典型記錄曲線因此，利用OTDF測出的回波曲線，就可以測出光纖的平均損耗、接頭損耗、光纖長度 和斷點位置。假設(shè)光纖的入射光功率為 Po,光纖l處的背向散射光返回到光纖初始端時，經(jīng)過的路程為21 ,那么背向散射光功率為

3、(2-1)Ps 二 P°e"為損耗系數(shù)，單位為1 km。光纖中l(wèi)a和Ib之間的平均損耗系數(shù)為(2-2)式中Iab =Ia-Ib，將a AB的單位化為dB/k m后衰減公式為:ab dB km 二102(2-3)圖中縱坐標為對數(shù)坐標，因此背向散射光功率是一條直線。而光纖長度是通過激光器發(fā)出激光脈沖與接收到背向散射光之間的時間差進行測 量的。三. 實驗設(shè)備AV3662A型光時域反射計四. 操作步驟待測光纖鏈路光纖跳線1. 接通電源開關(guān)。2. 被測光纖光纜的連接但光纖光纜所用活動連接器應(yīng)與光將待測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(1) 必須確保光連接器

4、無灰塵污染，無任何外部雜物。(2) 用無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。(4) 將光纖光纜連接器小心地插入光輸出適配器，且適當旋緊。(5) 慢慢松回蓋板。3. 波長設(shè)定。按OTDR儀器面板上右下角的“入鍵，切換工作的激光波長。在 OTDF屏幕右下角 顯示的“ WL 1550/1310nm SM，表示當前工作波長為1550nm再按一下OTDF儀器面板 上右下角的“入鍵，此時在OTDR幕右下角顯示“ WL 1310/1550nmSM，表示當前 工作波長為1310 nm4. 量程、脈寬的設(shè)定量程：一般選為被測光纖長度的兩倍以上，如設(shè)置太大，會增加測試時間，并

5、會增 加測量誤差。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：選擇原那么是寬脈沖發(fā)射光功率大，測的距離遠，信噪比好，但測距空間分 辨率低；而窄脈沖信噪比差，測距空間分辨率高，因此，一般測短距離光纖選窄脈沖， 長距離那么選寬脈沖。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，此時在屏幕下方的“ PW 100ns高亮顯示，再旋轉(zhuǎn)OTDR右上

6、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)測試狀態(tài)按面板上的“ START/STOP鍵即進入預(yù)測方式，此時光插件的激光二極管(LD)將 發(fā)射光脈沖，CRT上以對數(shù)標度顯示由光脈沖引起的菲涅爾反射光、瑞利后向散射光檢圖2.3 測兩點平均損耗的結(jié)果測后的電信號的波形，且不斷刷新。6. 進入停止狀態(tài)按OTDFB板上的“START/STOP鍵直 接進入停止狀態(tài)。CRT上顯示穩(wěn)定的波形， 此時可以進行結(jié)果分析。波形擴展或壓縮：按“H HIGHT、“H LOW鍵進行水平方向擴展或壓縮，按“ V HIGHT、“V LOW鍵進行垂直方向擴展

7、或壓縮。7 光纖兩點間平均損耗的測量首先按OTDF屏幕右側(cè)的菜單按鈕“測量，再按OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“工程 選擇，再按OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“平均損耗，即選中測平均損耗狀態(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。旋動旋鈕，移動“1字光標時，光標所在的標志點隨光標移動到所需位置， 按“MARK 鍵，將光標切換到另一個標志點上，旋動旋鈕，移動光標到另一個所需位置。此時CRT左下方即顯示光纖兩點間距離“DIST: 5.120km、損耗“ 2.120dB及平均 損耗“0.312dB/km ,其顯示結(jié)果如圖2.3所示。8.連接損耗的測量首先按OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“測量

8、，再按OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“工程 選擇，再按OTDR幕右側(cè)的菜單按鈕“連接損耗，即選中測連接損耗狀態(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)置四個標志點，旋動旋鈕，移動光標，把前兩標志點置于第 一段光纖測試波形線性局部，后兩標志點置于第二段光纖測試波形的線性局部，CRT上即顯示出連接損耗“ SP 0.912dB。為防止標志點置入不當，可將垂直標度和水平標度進行適當擴展。其結(jié)果顯示如圖 2.4所示9.反射損耗測量首先按OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“測量 選擇，再按OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“反 射損耗，即選中測反射損耗狀態(tài)。按兩次 OTDR屏幕右側(cè)最下

9、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 一點散射信號處置一標志點，再在反射 峰頂置一標志點，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。考前須知：1.在“ START/STOP鍵燈亮時，激光 器在工作，此時有光脈沖輸出，所 以光纖光纜連接時，儀器應(yīng)處于，再按OTDR屏幕右側(cè)的菜單按鈕“工程圖2.4測連接損耗結(jié)果顯示圖2.5測反射損耗結(jié)果顯示“STOP狀態(tài)，即鍵燈滅的時候。光脈沖是不可見的，雖相當弱，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FC型連接器接至FC型插座時，注意對好定位鍵，上緊時轉(zhuǎn)動金屬緊固環(huán)，不得扭轉(zhuǎn)光纖或光纜本身。輸出盒滑板應(yīng)慢慢返回，不得撞擊活動連接器。4) . 一般情況下，選擇測試量程應(yīng)大于被測光纖的兩倍，以防止第一次和第二次測菲涅耳反射信號疊加到后向反射信號上，造成測試的誤差。五. 實驗報告要求1 不同波長、不