第六章 綜合布線系統(tǒng)測試(二)

1、長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系6.3光纜測試技術(shù) 光纖鏈路的傳輸質(zhì)量不僅取決于光纖和連接件的質(zhì)量，還取決于安裝工藝和應用環(huán)境。在光纖應用中，對光纖和光纖系統(tǒng)的基本測試內(nèi)容有：光纖連續(xù)性和光功率損耗。通過測量光纖輸入功率和輸出功率，分析光纖的光功率損耗（衰減），確定光纖連續(xù)性和發(fā)生光損耗的部位等。一、光纖測試內(nèi)容一、光纖測試內(nèi)容1. 簡述簡述長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系2. 光纖連續(xù)性光纖連續(xù)性 光纖連續(xù)性是對光纖的基本要求，進行連續(xù)性測量，通常是把紅色激光、發(fā)光二極管（LED）或其他可見光注入光纖，并在光纖的末端監(jiān)視光的輸出。 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系3. 3.

2、 光功率損耗光功率損耗 如圖所示，影響光纖傳輸性能的主要參數(shù)是光功率損耗。損耗主要是由光纖本身、活接頭和熔接點造成的。 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系二、光纜測試二、光纜測試 光纜布線系統(tǒng)安裝完成之后需要對鏈路傳輸特性進行測試，其中最主要的幾個測試項目是光鏈路長度、衰減，連接器的插入損耗、回波損耗等。 衰減是指光在沿光纖傳輸過程中光功率的減少。 回波損耗又稱反射損耗，它是指在光纖連接處，后向反射光相對輸入光的比率的分貝數(shù)，回波損耗愈大愈好，以減少反射光對光源和系統(tǒng)的影響。 改進回波損耗的有效方法是，盡量將光纖端面加工成球面或斜球面。 插入損耗是指光纖中的光信號通過活動連接器之后，其輸出

3、光功率相對輸入光功率的比率的分貝數(shù)，插入損耗愈小愈好。 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系1. 光纖鏈路現(xiàn)場認證測試標準及內(nèi)容光纖鏈路現(xiàn)場認證測試標準及內(nèi)容（1）測試標準 目前世界范圍內(nèi)公認的光纖鏈路現(xiàn)場認證測試標準主要有： 北美地區(qū)的EIA/TIA568 B.3標準 國際標準化組織的ISO/IEC 11801：2002標準。 推薦使用62.5/125um多模光纜、50/125um多模光纜 和.3/125um單模光纜。 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系（2）測試模型 建筑物主干光纜鏈路的測試模型如圖所示。 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系（3）測試內(nèi)容 EIA/TIA-568-

4、B.3規(guī)定光纜鏈路現(xiàn)場測試所需的單一性能參數(shù)為鏈路損耗（衰減）。但它只對各類光纜鏈路的長度（見表612 ）和各衰減點（包括單位長度光纖、光纖接合點（熔接點）、光纖連接器（耦合器）的最大衰減作了規(guī)定，具體見表613 。 表612 EIA/TIA568B.3規(guī)定的光纜鏈路長度值（主干）表表6 613 EIA/TIA13 EIA/TIA568568B.3B.3規(guī)定的衰減值規(guī)定的衰減值長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系 對于具體的光纜鏈路來說，TIA/EIA568B.3是一個“活”的標準，因為一條完整的光纜鏈路的光纖長度、接頭和熔接點數(shù)目可能不同，造成每一條光纜鏈路測試的標準都必須通過計算才能得出

5、。 衰減極限=光纖衰減率光纖長度+耦合器衰減耦合器數(shù)熔接點衰減熔接點數(shù) 衰減極限長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系例如：一條工作在850nm波長的光纜鏈路，長度為2km，使用了兩個耦合器，兩個熔接點。 按照標準規(guī)定，光纖衰減率為3.5dB/km，每個耦合器的衰減為0.75dB，每個熔接點的衰減為0.3dB，則此鏈路的衰減極限為3.520.7520.32=9.1dB 如果測試得到的值小于此值，說明此光纜鏈路的衰減在標準規(guī)定范圍之內(nèi)，鏈路合格；如果測試得到的值大于此值，說明此光纜鏈路的衰減在標準規(guī)定范圍之外，鏈路不合格。舉例舉例長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系2. 2. 光纜鏈路現(xiàn)場認證

6、測試光纜鏈路現(xiàn)場認證測試 對于水平光纜鏈路的測量僅需在一個波長上進行測試，這是因為光纜長度短（小于90米），因波長變化而引起的衰減不明顯，衰減測試結(jié)果應小于2.0dB； 對于主干光纜鏈路應以兩個操作波長進行測試，即多模主干光纜鏈路使用850nm和1300nm波長進行測試，單模主干光纜鏈路使用1310nm和1550nm波長進行測量。長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系3. 光纜鏈路現(xiàn)場測試工具 光源主要有LED（發(fā)光二極管）光源、激光光源和VCSEL（垂直腔體表面發(fā)射激光）光源三種，其性能比較見下表。 (1)光源 TIA/EIA 568-B.1 標準將光源歸為5類，從1類典型LED光源到5類

7、FP 激光。VCSEL 通常為3類或4類。 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系（2）光功率計 光功率計是測量光纖上傳輸信號強度的設備，用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗。 將光功率計與穩(wěn)定光源組合使用，組成光損失測試器，則能夠測量連接損耗、檢驗連續(xù)性，并幫助評估光纜鏈路的傳輸質(zhì)量。 Fluke 單模激光光源、多模光源、單/多模光功率計如圖所示。 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系（3）光時域反射計（OTDR） OTDR是根據(jù)光的后向散射原理制作的，利用光在光纖中傳播時產(chǎn)生的后向散射光來獲取衰減的信息，可用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點定位以及了解光纖沿長度的損耗分布

8、情況等。反向散射是對所有光纖都有影響的一種現(xiàn)象，是由于光子在光纖中發(fā)生反射所引起的，如圖所示。 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系 通過分析OTDR接收到的光子反向散射信號波形圖，技術(shù)人員可以看到整個系統(tǒng)的輪廓；確定光纖分段以及連接器的位置，并測量它們的性能；確定由于施工質(zhì)量所導致的問題；如果知道光信號在光纖中傳輸?shù)乃俾?，OTDR可以根據(jù)信號發(fā)送和接收的時間差確定光纖斷路等故障的位置，常見OTDR的波形如圖所示。 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系（4）可視故障定位儀（VFL） 可視故障定位儀（VFL）是用來檢測光的極性、斷點以及光的衰減的儀器。長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系三

9、、三、OTDROTDR測試儀介紹測試儀介紹 福祿克網(wǎng)絡公司的 OptiFiber 光纜認證（OTDR）分析儀如圖所示，是專為檢測局域網(wǎng)和城域網(wǎng)光纜安裝設計的。除保留傳統(tǒng)OTDR設備的鏈路曲線分析功能外，還把光功率測試、插入損耗和光纜長度測試、光纜連接頭端接面潔凈度檢查和光纜鏈路通道圖等功能集成在一起，能為用戶提供更高級更詳細的光纜認證和故障診斷服務。 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系 OptiFiber 可以按照工業(yè)標準和用戶指標對光纜鏈路進行認證測試，對短距離光纜進行故障診斷，并對所有測試結(jié)果進行文檔備案。主要特性如下： TSB-140 標準包括兩個級別的測試。第一級是使用光損耗測試設

10、備（OLTS）測試光損耗和光纜長度。第二級測試要求在一級的基礎上增加安裝光纜的 OTDR 曲線要求。 （1 1）第二級光纜認證）第二級光纜認證長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系（2 2）強大的故障診斷能力）強大的故障診斷能力 OptiFiber集成了光纜局域網(wǎng)故障診斷所需要的幾乎全部功能，能即時、精確地進行故障診斷，快速得到通過（PASS）與否的測試結(jié)果。 在 850nm 波長上測試死區(qū)可小至1米 獨特的通道圖形顯示所有連接頭的位置 自動 OTDR 圖形和事件分析 250倍高分辨率視頻端接面潔凈度檢查 使用 LinkWare 電纜測試管理軟件可以對所有測試結(jié)果進行文檔備案。長沙通信職業(yè)技術(shù)

11、學院 計算機信息工程系（3 3）自動）自動 OTDR OTDR 分析分析 如圖所示，在自動 OTDR 模式下，分析儀可以優(yōu)化光的發(fā)射條件從而得到最佳的結(jié)果；進行雙波長 OTDR 測量；識別和標記光纜鏈路和事件，并將測試結(jié)果和用戶預置的測試限進行比較，立即給出通過/失敗的結(jié)果。(事件是指光纜鏈路中的每個連接情況，例如一個轉(zhuǎn)接頭，一條跳線都為一個事件)。 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系（4 4）損耗長度認證）損耗長度認證 自動插入損耗測試結(jié)果如圖所示，能立即提供鏈路基于標準的通過/失敗結(jié)果。 鏈路認證需要一對 OptiFibers，各在光纜鏈路的一端。 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程

12、系（5 5）光纜端接面潔凈度檢查）光纜端接面潔凈度檢查 在光纜故障中， 85% 以上是由于光纜端接面污染造成的。使用OptiFiber 的250倍視 頻檢查系統(tǒng)就可以方便地查看這些污染，結(jié)果如圖所示。長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系（6 6）通道圖（）通道圖（ChannelMapChannelMap） 如圖所示，OptiFiber 的通道圖功能將 OTDR 數(shù)據(jù)表示為簡單的圖表或圖形，顯示連接頭的位置和數(shù)量，無需解釋就可以看懂。可以：u 快速驗證鏈路結(jié)構(gòu)u 識別短至1米的跳線長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系（7 7）光功率計）光功率計 使用 OptiFiber 光功率計模塊選件，可

13、以：直接進行光功率測量，驗證光源和鏈路性能 測量850、1300/1310和1550nm光功率 以dBm或W顯示光功率 保存測試結(jié)果并附加注釋 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系四、光纜鏈路故障及原因四、光纜鏈路故障及原因1. 最為常見的光纜故障及可能的原因最為常見的光纜故障及可能的原因信號丟失，連接完全不通，引起的原因有：傳輸功率過低；光纖鋪設距離過長；連接器受損；光纖接頭和連接器（connectors）故障；使用過多的光纖接頭和連接器；光纖配線盤（patchpanel）或熔接盤（splicetra）連接處故障。連接時斷時續(xù)，可能有以下原因：結(jié)合處制作水平低劣或接合次數(shù)過多造成光纖衰減嚴

14、重；灰塵、指紋、擦傷、濕度等因素損傷了連接器；傳輸功率不足；在配線間連接器錯誤。長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系2. 2. 快速但并不精確的測試快速但并不精確的測試 首先將光纜兩端斷開，然后把一只激光指點器對準光纜一端，看另一端是否有光線出來，如圖所示。 使用激光指點器來檢查線纜是否完全失效長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系 如果你沒有激光指點器，一個明亮的手電筒也可以，如圖所示。 使用明亮的手電筒來檢查線纜是否失效使用明亮的手電筒來檢查線纜是否失效 長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系3. 3. 光纜傳輸通道（鏈路）故障 安裝高性能光纜鏈路的過程包括敷設光纜和光纜成端，然后利用跳

15、線連接網(wǎng)絡設備。 光纜鏈路的主要故障有：1)故障原因（1）光纖熔接不良(有空氣)； （2）光纖斷裂或受到擠壓；（3）接頭處拋光不良； （4）接頭處接觸不良；（5）光纜過長； （6）核心直徑不匹配；（7）填充物直徑不匹配； （8）彎曲過度(彎曲半徑過小)；（9）光纜連接器端接面不潔。長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系2) 減少光纜故障的方法（1）記住光纜的強度系數(shù)，不可超強度、大力拖拽光纜，不可過度彎曲光纜；（2）在安裝過程中按照廠商的要求清潔連接器；（3）使用視頻放大鏡檢查連接器的潔凈度和劃傷情況；（4）使用VFL檢驗光纜的方向；（5）按照標準，使用OTDR測試安裝的光纜；（6）當測試光纜鏈路時，使用清潔的跳線，并始終保持其清潔；（7）所有連接器都要安裝防塵罩一套；（8）使用視頻放大鏡檢查跳線的端接面；（9）在清潔光纜端口之前咨詢設備廠商；（10）出現(xiàn)故障時使用合適的工具可以減少故障診斷的時間并節(jié)省用戶的費用。長沙通信職業(yè)技術(shù)學院 計算機信息工程系6.4 6.4 本