光纜單盤測(cè)試及檢查項(xiàng)目

1、 光時(shí)域反射儀（OTDR）工作原理 OTDR將一光脈沖反射到待測(cè)光纖中并測(cè)量其反射信號(hào)，光纖上的任何變化均導(dǎo)致一部分脈沖能量反射回來，所謂變化是指光纖連接點(diǎn)、熔接點(diǎn)以及由于折射率的正常變化而引起的背向散射。OTDR接收這些反射信號(hào)并把它們與距離的函數(shù)關(guān)系顯示在顯示屏上。OTDR是從事件的反射信號(hào)返回接收端的時(shí)間來計(jì)算其距離的事件，離接收端越遠(yuǎn)，其反射信號(hào)返回的時(shí)間就越長(zhǎng)。通過分析反射信號(hào)的軌跡，就可以了解光纖連接點(diǎn)、熔接點(diǎn)及其它部分的狀況。 光時(shí)域反射儀（OTDR）作用 OTDR具有廣泛的用途，主要用來測(cè)量光纖長(zhǎng)度、光纖故障點(diǎn)、光纖衰耗以及接頭損耗，它是一種非破壞性的測(cè)試方法，測(cè)試只需在光纖的

2、一端進(jìn)行，而且一般有較好的重復(fù)性，是施工、維護(hù)不可缺少的重要儀器。OTDR的基本使用方法 OTDR各部分功能：熒光屏：可以顯示被測(cè)光纖的菲涅爾反射背向散射，并可顯示刻度、測(cè)試條件、測(cè)試結(jié)果、標(biāo)記、光標(biāo)等。熒光屏的顏色分為：紅色、黃色、彩色、綠色等。 距離量程：可根據(jù)光纖的長(zhǎng)度來選擇具體量程。脈沖寬度：根據(jù)光纖的長(zhǎng)度選擇。 測(cè)試模式的選擇：根據(jù)具體測(cè)試內(nèi)容選擇兩點(diǎn)法、接續(xù)損耗、鏈路回?fù)p、事件回?fù)p。 波長(zhǎng)、折射率的選擇：根據(jù)采用的光纖來定波長(zhǎng)、折射率自動(dòng)/手動(dòng)（人工）的轉(zhuǎn)換。 平均化功能鍵：根據(jù)光纖的長(zhǎng)短，選擇時(shí)間（平均化次數(shù)）垂直軸刻度設(shè)定鍵：可以改變縱軸刻度 水平刻度設(shè)定鍵：可以改變橫坐標(biāo)刻度

3、。大容量存儲(chǔ)器：A從磁盤向機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)裝入文件。B-文件存入磁盤中。C磁盤格式化。D拷貝 語(yǔ)言：中、日、英、法、德、西、葡 （Tektronix） OTDR測(cè)試基本步驟： 接儀表。按規(guī)定電壓值接通電源，熒光屏出現(xiàn)光柵。 清潔被測(cè)光纖的光連接器、插件，然后接至OTDR的光輸出接口。 根據(jù)被測(cè)光纖情況，調(diào)整折射率、量程、脈沖寬度，垂直刻度范圍、水平刻度范圍、增益調(diào)節(jié)等測(cè)試條件。 按檢測(cè)內(nèi)容測(cè)試光纖線路損耗，連接損耗 打印、記錄反射信號(hào)曲線 OTDR測(cè)試光纖的長(zhǎng)度及損耗測(cè)試系統(tǒng) 用OTDR測(cè)試光纖時(shí)，在始端有一個(gè)盲區(qū)，我們通常接入尾纖（測(cè)單模光纖時(shí)的尾纖為1公里長(zhǎng)的單模光纖）再進(jìn)行測(cè)試。OTDR可測(cè)量光

4、纖上任意點(diǎn)距離始端（即OTDR輸出連接器）的長(zhǎng)度及任意二點(diǎn)間的距離，常用來測(cè)量單盤光纖長(zhǎng)度，光中繼段長(zhǎng)度及光纖接頭間距離等。 測(cè)量系統(tǒng)OTDR尾 纖 匹 配 連 接 器被 測(cè) 光 纜OTDR測(cè)試光纖的長(zhǎng)度及損耗測(cè)試系統(tǒng) 將光標(biāo)設(shè)定在顯示器熒光屏上光纖的故障點(diǎn)、連接點(diǎn)或光 纖端頭等被測(cè)點(diǎn)上，在光標(biāo)的下方則顯示出距始端的相應(yīng)被測(cè)距離。 在測(cè)量損耗時(shí)，只要把標(biāo)記X和設(shè)定在任意的兩點(diǎn)上，這兩點(diǎn)之間光纖的損耗，單位長(zhǎng)度損耗及二點(diǎn)的距離可以同時(shí)被測(cè)定。單盤光纖的損耗測(cè)試，是對(duì)出廠數(shù)據(jù)的檢查及檢驗(yàn)，并作為光纜配盤、配纖的依據(jù)，也便于在敷纜后對(duì)照檢查光纖衰耗的變化。因?yàn)閱伪P光纖均勻性較好，在工程中只測(cè)一個(gè)方向

5、。 測(cè)光中繼段光損耗時(shí)，因接頭和缺陷的存在以及各節(jié)光纖的背向散射系數(shù)不同，故全段光纖線路是非均勻的必須進(jìn)行兩個(gè)方向的測(cè)試，并取平均值。 測(cè) 距 離接頭損耗測(cè)量 一般都是在被測(cè)接續(xù)光纖的兩端分別測(cè)量該接頭的臺(tái)階落差即接頭損耗，然后取平均值。因?yàn)榻宇^的存在，不同方向光纖的背向散射系數(shù)不同，兩端測(cè)出的損耗值有差別，所以必須進(jìn)行兩個(gè)方向（A-B、B-A）的測(cè)試，這樣測(cè)得的結(jié)果與接頭的實(shí)際損耗很接近。 還需要指出的是：在測(cè)試接頭損耗時(shí)，有個(gè)別接頭某一個(gè)方向出現(xiàn)負(fù)值，也就是假增益。這主要是這兩根光纖的芯徑出現(xiàn)偏差造成的，仍按照測(cè)出兩個(gè)方向的損耗值在進(jìn)行平均。如：A-B=-0.2dB;B-A=+0.08dB

6、 (-0.2+0.08)/2=-0.06dB 接頭損耗測(cè)量 單模光纖指標(biāo)要求：在一個(gè)光中繼段內(nèi)每個(gè)接頭的損耗和整個(gè)中繼段接頭平均損耗不大于(0.08dB/個(gè))(0.08 dB/段)。 O TD R匹 配 連 接 器尾 纖光 纖 數(shù)12熔接點(diǎn)B A接頭損耗測(cè)量 OTDR始終放在光纖接續(xù)方向前一個(gè)接頭點(diǎn)上，并在對(duì)端分別將兩根光纖熔接形成環(huán)路。當(dāng)OTDR分別連接兩根光纖，就能分別測(cè)出兩個(gè)方向的接頭損耗值。當(dāng)OTDR通過裸纖連接器接1#光纖時(shí)，可測(cè)出1#光纖接頭的A-B方向損耗和2光纖的B-A方向損耗。反之，可以測(cè)試出2光纖接頭A-B方向損耗和1#光纖接頭的B-A方向損耗。如圖： 接頭損耗測(cè)試示意圖1

7、 # 光纖接頭環(huán)接點(diǎn)2 光纖接頭A - - B + 0 . 0 9B - - A + 0 . 1 02 # 光纖接頭環(huán)接點(diǎn)1 光纖接頭A - - B + 0 . 1 1B - - A + 0 . 1 1實(shí)測(cè)某接頭14光纖的損耗值如表： 說明 我們?cè)诠饫w接頭時(shí)，要求接續(xù)部位外觀沒問題，同時(shí)熔接機(jī)本身自測(cè)值顯示0.05dB以下，但需要指出的，熔接機(jī)上的損耗值是估算值，它只考慮了光纖的芯徑，同心度，不圓度等幾何性質(zhì)，它沒有考慮到折射率分布，截止波長(zhǎng)等光學(xué)特性。故熔接機(jī)上的值和OTDR測(cè)試值有區(qū)別，以O(shè)TDR測(cè)試值為準(zhǔn)。 光纜單盤測(cè)試及檢查項(xiàng)目光纜單盤測(cè)試及檢查項(xiàng)目 外觀檢查：主要檢查光纜的包封是否良

8、好，外層PE防護(hù)套是否完整，光纜兩端頭處理是否有無破損現(xiàn)象等。 光纜衰減測(cè)量：用OTDR測(cè)試儀在單盤光纜的外端頭當(dāng)單端測(cè)試異常時(shí)進(jìn)行時(shí)雙端檢測(cè)）檢測(cè)出單盤曲線較平直區(qū)段的平均衰減常數(shù)（dB/km)，并監(jiān)測(cè)其單盤光纜的衰減。 光纜長(zhǎng)度測(cè)量：由于用OTDR的起止光標(biāo)定點(diǎn)可較準(zhǔn)確測(cè)出光纖長(zhǎng)度。由于光纖長(zhǎng)度與光纜長(zhǎng)度存在一定的換算規(guī)律：L纜=R1L纖（纖長(zhǎng)）。 L纜試 R1= 同時(shí)又R11，所以可以用纖長(zhǎng)近似等效為纜長(zhǎng)。 L纖試 背向散射曲線觀察：用0TDR測(cè)試儀觀察單盤光纜某一光纖的末端反射峰位置距起始端的距離，整個(gè)曲線線的平滑，均勻程度及異常突降點(diǎn)反射峰的位置，從而判斷被測(cè)光纖的質(zhì)量。 在此四項(xiàng)測(cè)

9、試指標(biāo)中，長(zhǎng)度復(fù)測(cè)及衰減常數(shù)測(cè)量為重點(diǎn)，主要測(cè)試項(xiàng)目。光纜單盤測(cè)試及檢查項(xiàng)目 2、單盤測(cè)試示意圖 3、典型測(cè)量曲線圖：光纜單盤測(cè)試及檢查項(xiàng)目 從圖中所示的幾項(xiàng)性能指標(biāo)中可以看出,被測(cè)光纖的實(shí)測(cè)衰減值小于理論計(jì)算值,此測(cè)試值為正?，F(xiàn)象,這里由于測(cè)試時(shí)兩光標(biāo)點(diǎn)定位在非涅爾反射的急劇起伏區(qū)段,所以造成測(cè)量結(jié)果失真。 4、單盤光纜測(cè)試常用方法及注意事項(xiàng) 單盤光纜常用的方法為背向散射測(cè)量法。即利用高質(zhì)量的OTDR測(cè)試儀即可一次性完成單盤光纜的衰減監(jiān)測(cè)、平均衰減常數(shù)、光纜長(zhǎng)度復(fù)測(cè)的精密測(cè)量及背向散射曲線的觀察等工作。 單盤光纜測(cè)試的注意事項(xiàng) a 光纖的折射率直接影響長(zhǎng)度復(fù)測(cè)的測(cè)試值，所以務(wù)必根據(jù)光纜生產(chǎn)廠

10、家提供的正確的光纖折射率進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量。 b 活動(dòng)連接器（或V型槽）的耦合程度要達(dá)到最佳效果，必要時(shí)加入適量匹配液，否則將影響測(cè)量精度，造成測(cè)量誤差。 C 測(cè)試假纖的單端FC（PC）適配端頭，要保持清潔，每次使用前用酒精紗團(tuán)輕柔的拈拭處理以保證其端面清潔程度，使用完后要及時(shí)套上防塵罩。光纜單盤測(cè)試及檢查項(xiàng)目 d 測(cè)量時(shí)對(duì)光纜的光纖逐根按序號(hào)進(jìn)行，并填寫好單盤測(cè)試記錄，切勿漏測(cè)或盲目的主觀臆測(cè)現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生異?，F(xiàn)象時(shí)經(jīng)幾次反復(fù)測(cè)量仍然如此，可采用類比法判斷其是否為故障纖，當(dāng)內(nèi)端頭有足夠長(zhǎng)度時(shí)，也可進(jìn)行雙端測(cè)量，即能準(zhǔn)確地判斷其故障點(diǎn)。 e 測(cè)量時(shí)要對(duì)曲線進(jìn)行充足時(shí)間的平均化處理，以保證曲線圖形的處理

11、精度，減少人為測(cè)量誤差。 f 使用OTDR進(jìn)行單盤測(cè)試時(shí)，在測(cè)試一項(xiàng)目終了及其測(cè)試間隙，平均化處理完畢后，切勿忘記關(guān)閉光源發(fā)送置的激光管以延長(zhǎng)其正常使用壽命。 光中繼段測(cè)試 有兩種方法：1）介入損耗法；2）后向散射法我們只介紹后向散射法，因?yàn)镺TDR能方便直觀的將整個(gè)中繼段沿線的衰耗、波導(dǎo)結(jié)構(gòu)均勻性、光纖接頭損耗全部反映出來，從而用OTDR測(cè)光纖線路是必要的。光中繼段的光纖衰耗特性曲線要求平滑，無異?，F(xiàn)象，并可將全程曲線打印記錄或拍照，便于今后維護(hù)對(duì)照參考。 光中繼段光纖線路衰耗的測(cè)試值不應(yīng)大于光中繼段光纖線路衰耗計(jì)算值。其計(jì)算值為：a = a0L + aN + acM (dB) 式中：a0-

12、光纖衰耗標(biāo)稱值（dB/km） a-光纖接頭平均損耗（dB/處） 單模光纖(1310nm)波長(zhǎng)a0.08dB/處，多模光纖a0.2dB/處 ac光纖活動(dòng)連接器平均損耗（dB/處） 單模光纖ac0.7dB/處，多模光纖ac1.0dB/處 L-光中繼段長(zhǎng)度（km） N光中繼段光纖接頭數(shù) M光中繼段光纖活動(dòng)連接器數(shù) 光中繼段線路衰耗測(cè)試方法 由于目前OTDR功能齊全，動(dòng)態(tài)范圍較大，測(cè)試直觀簡(jiǎn)單，在這里只介紹后向散射法，用光時(shí)域反射儀（OTDR）分別放在光中繼段兩端，利用后向散射法測(cè)得兩個(gè)方向光中繼段光纖衰耗值，然后取平均值 光中繼段單模光纖（1310nm波長(zhǎng)）接頭損耗平均值不應(yīng)大于0.08dB/處；多

13、模光纖接頭損耗平均值不應(yīng)大于0.2dB/處。也是利用后向散射法：將OTDR分別放在光中繼段兩端，利用后向散射法測(cè)出每個(gè)接頭點(diǎn)的兩個(gè)方向接頭損耗（a1、b1）進(jìn)行平均，得出光纖接頭損耗平均值。 A=P1-P2（dB) A線路總衰減 P1發(fā)送光功率 P2接收光功率 A=p1-p2-2cy-e c連接器平均損耗（一般取0.7db/個(gè)） y連接器個(gè)數(shù) e兩臺(tái)光功率計(jì)間的平均修正值 某中繼段中序號(hào)光纖單方向線路衰耗測(cè)試實(shí)測(cè) 目前我們見到的OTDR儀表，脈沖寬度10ns,30ns,100ns,300ns,1s,3s,10s等在進(jìn)行光纜線路測(cè)試時(shí)，根據(jù)不同的測(cè)試距離，選用不同的脈沖寬度。連接器1連接器2光纜

14、線路光功率計(jì)11km假纖光功率計(jì)2介入損耗法測(cè)試示意圖光源距離/分辨率及脈沖寬度設(shè)置的典型值為： 光脈沖寬度與測(cè)試精度的關(guān)系 在OTDR的顯示屏上，水平軸顯示測(cè)試距離，垂直軸顯示測(cè)試損耗值，實(shí)際使用中是光纜始端發(fā)送的光脈沖，隨著測(cè)試距離的增加，光脈沖產(chǎn)生展寬畸變，測(cè)試精度也隨之變化而降低。例如在一條30公里的光纜路上其中： A線路始端測(cè)試點(diǎn)。 B線路終端。C距線路始端2公里處光纜接續(xù)點(diǎn)。D距線路始端28公里處光纜接續(xù)點(diǎn)。 E距線路始端15公里處光纜接續(xù)點(diǎn)。ACEDB光脈沖寬度與測(cè)試精度的關(guān)系 在一點(diǎn)法的自動(dòng)化光纖熔接機(jī)上反映C、D、E三個(gè)光纖接頭的連接損耗是一樣的（0.04dB），但是當(dāng)我們?cè)?/p>

15、A點(diǎn)始端用OTDR來測(cè)試光纖接頭的連接損耗時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)C、D、E三點(diǎn)的測(cè)試值與自動(dòng)光纖熔接機(jī)上反映的讀數(shù)值不同。C點(diǎn)的損耗值用兩種方法測(cè)試的結(jié)果可能差不多，但是E點(diǎn)和D點(diǎn)的損耗值用兩種方法測(cè)試的結(jié)果相差較大，這是因?yàn)閺腁點(diǎn)發(fā)出的光脈沖經(jīng)過15公里或28公里的傳輸損耗之后，脈沖展寬產(chǎn)生畸變?cè)斐傻臏y(cè)試精度不同而造成的。根據(jù)OTDR儀表生產(chǎn)廠家的介紹，測(cè)試精度與測(cè)試距離是成線性關(guān)系的。 即： （dB） 式中 -X點(diǎn)從A-B方向測(cè)得接頭損耗值 - X點(diǎn)從B-A方向測(cè)得接頭損耗值 n- OTDR在光中繼段上實(shí)際測(cè)得到的接頭數(shù)。 nbaaiinii21iaib強(qiáng)調(diào) 在這里著重強(qiáng)調(diào)一下，公司下達(dá)的每年計(jì)表測(cè)試

16、，其中中繼段年度測(cè)試規(guī)定了填寫維規(guī)中的附表3、表5（只填OTDR法）并制定管內(nèi)接頭坐標(biāo)。因?yàn)槊磕旯饫|線路都有可能發(fā)生變化如：增加換光纜接頭、光纖本身裂變等，因?yàn)槊磕隃y(cè)出的值，通過比較發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)預(yù)防和處理，每年測(cè)得磁盤要保存好。用光時(shí)域反射儀測(cè)試光纜線路時(shí)應(yīng)注意的問題 TDR動(dòng)態(tài)范圍與測(cè)試距離的關(guān)系 不論是哪個(gè)國(guó)家，哪一個(gè)廠家生產(chǎn)的哪一種光時(shí)域反射儀（OTDR）都有一個(gè)確定的動(dòng)態(tài)范圍是指（單程）后向散射光測(cè)定動(dòng)態(tài)范圍。 動(dòng)態(tài)范圍的確定，也就是確定了儀表的最大測(cè)試距離是多少？例如：HP8146A動(dòng)態(tài)是28db，對(duì)于每公里損耗0 . 4 d B 的 光 纜 線 路 來 說 最 大 傳 輸 距 離

17、 ：28db0.4dB=70公里。工程部們和維修部們利用OTDR進(jìn)行光纜線路測(cè)試時(shí)，首先了解儀表的動(dòng)態(tài)范圍，然后大致估算一下光纜線路的最大測(cè)試距離和光纜線路每公里的損耗值，才能確定這塊OTDR儀表是否能勝任。用光時(shí)域反射儀測(cè)試光纜線路時(shí)應(yīng)注意的問題 OTDR的光脈沖寬度與測(cè)試距離的關(guān)系 光脈沖的能量與脈沖寬度有關(guān)，脈沖寬度小，則能量小；脈沖寬度大，則能量大。從OTDR的基本原理知道，如果反射脈沖光及后向散射光返回到入射側(cè)時(shí)，因信號(hào)能量太弱而檢測(cè)不準(zhǔn)確，則測(cè)試的結(jié)果也必將是不準(zhǔn)確的。 用光時(shí)域反射儀測(cè)試光纜線路時(shí)應(yīng)注意的問題 光纖接頭損耗的雙向性問題 在用OTDR儀表來測(cè)試光纖接頭的連接損耗時(shí)，

18、由于測(cè)試方向不同，所得到的測(cè)試損耗值也不同，這是由下列原因造成的： 由于測(cè)試的方向不同，從測(cè)試端到該接頭的距離不同，因此對(duì)于該接頭點(diǎn)來說，兩個(gè)方向來的光脈沖在該點(diǎn)的入射條件不同，反射面也不相同，反射光脈沖返回到測(cè)試點(diǎn)的條件也不同。所以得出的測(cè)試結(jié)果必然不同。 光纖的連接是采用電弧熔接法，兩根光纖是在熔接過程中，光纖的本身結(jié)構(gòu)是受到一定程度的變形的，兩根光纖的變形也不會(huì)一致的，所以對(duì)兩個(gè)方向來的光脈沖來講形成的反射條件也是不一樣的。 光脈沖從兩個(gè)方向傳送到光纖連接點(diǎn)時(shí)，由于傳輸?shù)耐境叹嚯x不同，光脈沖到達(dá)該點(diǎn)時(shí)的能量也就不同，反射回到測(cè)試點(diǎn)后反射出來的測(cè)試精度也就不同。 用光時(shí)域反射儀測(cè)試光纜線路

19、時(shí)應(yīng)注意的問題 怎樣才能獲得準(zhǔn)確的光纖長(zhǎng)度 要使光纖的測(cè)試長(zhǎng)度準(zhǔn)確，必須正確設(shè)定光纖的折射率（ ） L光纖長(zhǎng)度；C光在真空中的速度； -光纖的折射率；t-傳輸時(shí)間 從上式中可看出，光纖的長(zhǎng)度與光纖的折射率成反比。我們對(duì)同一長(zhǎng)度的光纖進(jìn)行測(cè)量，由于取值不同，實(shí)測(cè)長(zhǎng)度也不同。見表：tnCL121n1n用光時(shí)域反射儀測(cè)試光纜線路時(shí)應(yīng)注意的問題 測(cè)試距離，兩點(diǎn)間衰耗，接續(xù)損耗，鏈路回?fù)p的光標(biāo)設(shè)置 測(cè)反射事件距離時(shí)，左側(cè)距離光標(biāo)應(yīng)前一反射波形的前邊沿，右測(cè)距離光標(biāo)設(shè)在后一反射波形的前邊沿 測(cè)接續(xù)損耗時(shí)，距離光標(biāo)應(yīng)設(shè)在接續(xù)點(diǎn)波形起始轉(zhuǎn)折處 測(cè) 距 離接 續(xù) 點(diǎn)1234放 大用光時(shí)域反射儀測(cè)試光纜線路時(shí)應(yīng)注意的問題測(cè)兩點(diǎn)間的衰耗，兩光標(biāo)應(yīng)放在較平坦，避開反射的影響鏈路回?fù)p的測(cè)試：左側(cè)光標(biāo)距離應(yīng)設(shè)在第一個(gè)反射波形的前邊沿，右側(cè)的光標(biāo)距離應(yīng)在最后一個(gè)反射波形的后沿。衰 耗用光時(shí)域反射儀