全綜合布線系統(tǒng)工程：光纜測試技術(shù)

綜合布線系統(tǒng)工程：光纜測試技術(shù)光纖測試包括用于測試光纖組件、光纖鏈路和部署的光纖網(wǎng)絡(luò)的流程、工具和標(biāo)準(zhǔn)。這包括對離散元件進行光學(xué)和機械測試，以及驗證完整光纖網(wǎng)絡(luò)安裝的完整性的全面?zhèn)鬏敎y試。光纖已經(jīng)成為世界領(lǐng)先的通信傳輸媒介。光纖應(yīng)用的日益多樣化突出了對技術(shù)人員培訓(xùn)和多功能、用戶友好的測試解決方案的需求。一、光纖測試技術(shù)概述1.簡述由于在光纜系統(tǒng)的實施過程中，涉及光纜的敷設(shè)、光纜的彎曲半徑、光纖的熔接、跳線，更由于設(shè)計方法及物理布線結(jié)構(gòu)的不同，導(dǎo)致兩網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的光纖路徑上光信號的傳輸衰減有很大不同，為了確保通信暢通，所以需要對光纖進行測試。無論是布線施工人員，還是網(wǎng)絡(luò)維護人員，都有必要掌握光纖鏈路測試的技能。在光纖的應(yīng)用中，光纖本身的種類很多，但光纖及其系統(tǒng)的基本測試方法，大體上都是一樣的，所使用的設(shè)備也基本相同。對光纖或光纖系統(tǒng)，其基本的測試內(nèi)容有：連續(xù)性和衰減/損耗。測量光纖輸入功率和輸出功率，分析光纖的衰減/損耗，確定光纖連續(xù)性和發(fā)生光損耗的部位等。光纖的衰減是光信號沿光纖傳輸時，光功率的損失即為光纖的衰減，衰減A以分貝（dB）為單位。A=101gP1/P2（dB）其中P1和P2分別是注入端和輸出端的光功率。光纖衰減常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)為：在1310mm波長上，衰減平均值應(yīng)小于等于0.36dB/km，衰減最大值應(yīng)小于等于0.4dB/km；在1550mm波長上，衰減平均值應(yīng)小于等于0，22dB/km，衰減最大值應(yīng)小于等于0.25dB/km；光纖接續(xù)時，其雙向平均接頭損耗不得大于0.08dB。測量光纖的各種參數(shù)之前，必須做好光纖與測試儀器之間的連接。目前，有各種各樣的接頭可用，但如果選用的接頭不合適，就會造成損耗，或者造成光學(xué)反射。例如，在接頭處，光纖不能太長，即使長出接頭端面1μm，也會因壓縮接頭而使之損壞。反過來，若光纖太短，則又會產(chǎn)生氣隙，影響光纖之間的耦合。因此，應(yīng)該在進行光纖連接之間，仔細(xì)地平整及清潔端面，并使之適配。目前，絕大多數(shù)的光纖系統(tǒng)都采用標(biāo)準(zhǔn)類型的光纖、發(fā)射器和接收器。如纖芯為62.5pm的多模光纖和標(biāo)準(zhǔn)發(fā)光二極管LED光源，工作在850nm的光波上。這樣就可以大大減少測量中的不確定性。而且，即使是用不同廠家的設(shè)備，也可以很容易地將光纖與儀器進行連接，可靠性和重復(fù)性也很好。2.測試儀器精確度光纖測試儀由兩個裝置組成：一個是光源，它接到光纖的一端發(fā)送測試信號；另一個是光功率計，它接到光纖的另一端，測量發(fā)來的測試信號。測試儀器的動態(tài)范圍是指儀器能夠檢測的最大和最小信號之間的差值，通常為60dB。高性能儀器的動態(tài)范圍可達(dá)100dB甚至更高。在這一動態(tài)范圍內(nèi)功率測量的精確度通常被稱為動態(tài)精確度或線性精度。功率測量設(shè)備有一些共同的缺陷：高功率電平時，光檢測器呈現(xiàn)飽和狀態(tài)，因而增加輸入功率并不能改變所顯示的功率值；低功率電平時，只有在信號達(dá)到最小閾值電平時，光檢測器才能檢測到信號。在高功率和低功率之間，功率計內(nèi)的放大電路會產(chǎn)生三個問題。常見的問題是偏移誤差，它使儀器恒定地讀出一個稍高或稍低的功率值。大多數(shù)情況下，最值得注意的問題是量程的不連續(xù)，當(dāng)放大器切換增益量程時，它使功率顯示值發(fā)生跳變。無論是在手動，還是在更經(jīng)常遇到的自動（自動量程）狀態(tài)下，典型的切換增量為10dB。一個較少見的誤差是斜率誤差，它導(dǎo)致儀器在某種輸入電平上讀數(shù)值偏高，而在另一些點上卻偏低。3.測量儀器校準(zhǔn)為了使測量的結(jié)果更準(zhǔn)確，首先應(yīng)該對功率計進行校準(zhǔn)。但是，即使是經(jīng)過了校準(zhǔn)的功率計也有大約±5%（0.2dB）的不確定性。這就是說，用兩臺同樣的功率計去測量系統(tǒng)中同一點的功率，也可能會相差10%。其次，在確保光纖中的光有效地耦合到功率計中去，最好是在測試中采用發(fā)射電纜和接收電纜。但必須使每一種電纜的損耗低于0.5dB，這時，還必須使全部光都照射到檢測器的接收面上，又不使檢測器過載。光纖表面應(yīng)充分地平整清潔，使散射和吸收降到最低。值得注意的是，如果進行功率測量時所使用的光源與校準(zhǔn)時所用的光譜不相同，也會產(chǎn)生測量誤差。4.光纖的連續(xù)性光纖的連續(xù)性是對光纖的基本要求，因此對光纖的連續(xù)性進行測試是基本的測量之一。進行連續(xù)性測量時，通常是把紅色激光、發(fā)光二極管（LED）或者其他可見光注入光纖，并在光纖的末端監(jiān)視光的輸出。如果在光纖中有斷裂或其他的不連續(xù)點，在光纖輸出端的光功率就會下降或者根本沒有光輸出。通常在購買電纜時，人們用4節(jié)電池的電筒從光纖一端照射，從光纖的另一端察看是否有光源，如有，則說明這光纖是連續(xù)的，中間沒有斷裂，如光線弱時，則要用測試儀來測試。光通過光纖傳輸后，功率的衰減大小也能表示出光纖的傳導(dǎo)性能。如果光纖的衰減太大，則系統(tǒng)也不能正常工作。光功率計和光源是進行光纖傳輸特性測量的一般設(shè)備。5.光纜布線系統(tǒng)測試光纜布線系統(tǒng)的測試是工程驗收的必要步驟，也是工程承包者向房地產(chǎn)業(yè)主兌現(xiàn)合同的最后工序，只有通過了系統(tǒng)測試，才能表示布線系統(tǒng)的完成。布線系統(tǒng)測試可以從多個方面考慮，設(shè)備的連通性是最基本的要求，跳線系統(tǒng)是否有效可以很方便地測試出來，通信線路的指標(biāo)數(shù)據(jù)測試相對比較困難，一般都借助專業(yè)工具進行，1995年9月通過的TSB-76中對雙絞線的測試作了明確的規(guī)定，2004年2月頒布的TIA/TSB-140測試標(biāo)準(zhǔn)，旨在說明正確的光纖測試步驟。該標(biāo)準(zhǔn)建議了兩級測試，分別為：□Tier1（一級），使用光纜損耗測試設(shè)備（OLTS）來測試光纜的損耗和長度，并依靠OLTS或者可視故障定位儀（VFL）驗證極性；□Tier2（二級），包括一級的測試參數(shù)，還包括對已安裝的光纜鏈路的OTDR追蹤。布線系統(tǒng)測試應(yīng)參照此標(biāo)準(zhǔn)進行。光纜布線系統(tǒng)測試要重點注意如下3點內(nèi)容：（1）光纖測試4種方法通常我們在具體的工程中對光纜的測試方法有：連通性測試、端-端損耗測試、收發(fā)功率測試和反射損耗測試4種，現(xiàn)簡述如下。1）連通性測試光纖系統(tǒng)的連通性表示光纖系統(tǒng)傳輸光功率的能力。連通性是對光纖系統(tǒng)的基本要求，因此對光纖系統(tǒng)的連通性測試是基本的測試之一。連通性測試是最簡單的測試方法，只需在光纖一端導(dǎo)入光線（如手電光），在光纖的另外一端看看是否有光閃即可。連通性測試的目的是為了確定光纖中是否存在斷點。在購買光纜時都采用這種方法。2）端—端的損耗測試端—端的測試方法是使用一臺功率測量儀和一個光源，圖1所示為端一端測試示意圖。圖1端—端損耗測試示意圖3）端一端的收發(fā)功率測試收發(fā)功率測試EIA的FOTP-95標(biāo)準(zhǔn)中定義的光功率測試，它確定了通過光纖傳輸信號的強度，是光纖損失測試的基礎(chǔ)。測試時把光功率計放在光纖的一端，把光源放在光纖的另一端，如圖1所示。收發(fā)功率測試是測定布線系統(tǒng)光纖鏈路的有效方法，使用的設(shè)備主要是光纖功率測試儀。在實際應(yīng)用情況中，鏈路的兩端可能相距很遠(yuǎn)，但只要測得發(fā)送端和接收端的光功率，即可判定光纖鏈路的狀況。具體操作過程如下。在發(fā)送端將測試光纖取下，用測試跳接線接光源發(fā)送器，另一端用測試跳接線接光功率測試儀，使光源發(fā)送器工作，即可在光功率測試儀上測得發(fā)送端的光功率值。光功率值代表了光纖通信鏈路的衰減。衰減是光纖通信鏈路的一個重要的傳輸參數(shù)，它的單位是分貝（dB）。收發(fā)功率測試實際上就是衰減的測試，它測試的是信號在通過光纖后的減弱。測試過程首先應(yīng)設(shè)置一個測試參照基準(zhǔn)，對照它來度量信號在安裝的光纖路徑上的損失。設(shè)置一個測試參照基準(zhǔn)，如圖2所示。圖2設(shè)置一個測試參照基準(zhǔn)圖光功率損失測試實際上就是衰減的測試。測試過程首先應(yīng)將光源和光功率計分別連接到參照測試光纖的兩端，以參照測試光纖作為一個基準(zhǔn)，對照它來度量信號在安裝的光纖路徑上的損失。4）反射損耗測試反射損耗測試是光纖線路檢修非常有效的手段。它使用光纖時間區(qū)域反射儀（OpticalTimeDomainReflectometerReflectometer，OTDR）來完成測試工作，基本原理就是利用導(dǎo)入光與反射光的時間差來測定距離，如此可以準(zhǔn)確判定故障的位置。光時域反射儀（即OTDR）簡稱光時域計，它是通過被測光纖中產(chǎn)生的背向散射信號來工作的，所以又叫作背向散射儀。主要用來測量光纖長度、光纖故障點、光纖衰耗以及光纖接頭損耗等。（2）光纖連接、鏈路損耗估算連接損耗是采用光纖傳輸媒體時必須考慮的問題，連接光纖的任何設(shè)備都可能使光波功率產(chǎn)生不同程度的損耗，光波在光纖中傳播時自身也會產(chǎn)生一定的損耗。光纖連接要求任意兩個端節(jié)點間總的連接損耗應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，如多模光纖的連接損耗應(yīng)不超過11dB。因此，有效地計算光纖的連接損耗是網(wǎng)絡(luò)布線時面臨的一個非常重要的課題。一般情況下，端一端（end-to-end）之間的連接損耗包括下列幾個方面的內(nèi)容：□節(jié)點至配線架之間的連接損耗，如各種連接器；□光纖自身的衰減；□光纖與光纖互連所產(chǎn)生的損耗，如光纖熔接或機械連接部分；□為將來預(yù)留的損耗富裕量，包括檢修連接、熱偏差、安全性方面的考慮以及發(fā)送裝置的老化所帶來的影響等。對于各個主要連接部件所生產(chǎn)的光波損耗值，我們用表1表示如下。表1光纖連接部件損耗值連接部件說明損耗單位多模光纖導(dǎo)入波長：850nm3.5~4.0dB/km多模光纖導(dǎo)入波長：1300nm1.0~1.5dB/km單模光纖導(dǎo)入波長：1310nm1.0~2.0dB/km連接器>1.0dB/個光旁路開關(guān)在未加電的情況下2.5dB/個拼接點熔接或機械連接0.3（近似值）dB/個不同尺寸的光纖耦合器件組合在一起也會產(chǎn)生損耗，而這種損耗是隨著發(fā)送功率的不同而異。表2給出了FDDI標(biāo)準(zhǔn)中定義的各種發(fā)送功率下不同尺寸光纖的耦合所產(chǎn)生的損耗指標(biāo)。從表中可以看出，相同尺寸光纖的耦合不會產(chǎn)生損耗。表2光纖耦合損耗接收光纖發(fā)送光纖50μm51μm62.5μm85μm100μmNA=0.20NA=0.22NA=0.275NA=0.26NA=0.2950μm，NA=0.200.00.42.23.85.751μm，NA=0.220.00.01.63.24.962.5μm，NA=0.2750.00.00.01.02.385μm，NA=0.260.00.00.10.00.8100μm，NA=0.290.00.00.00.00.0表中的NA（NumericalAperture）表示數(shù)值孔徑，是光纖對光的接受程度的度量單位，是衡量光纖集光能力的參數(shù)。準(zhǔn)確定義為：NA=n?sinθ計算連接損耗的公式為：M=G-L其中M是剩余功率的臨界值（Margin），在光纖通信工程中表示損耗的余量，稱作富裕度或邊際，必須保證M>0，才能使系統(tǒng)正常運行。公式中的G表示信號增益值（Gain），其計算公式為：G=Pt-PrPt代有PMD指定的發(fā)送功率，Pr是接收裝置的靈敏度，PMD中都作了具體的定義。表3給出了光纖PMD標(biāo)準(zhǔn)中Pt和Pr的指標(biāo)。表3光纖PMD中定義的收發(fā)功率PMD標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送方輸出功率（dBm）接收方輸入功率（dBm）多模光纖-1016-1027單模光纖，Ⅰ級-14~-20-1431單模光纖，Ⅱ級0~-4-1537由于單模光纖分為Ⅰ級和Ⅱ級，相互連接時產(chǎn)生的損耗各不相同，如表4給出了單模光纖的光功率損耗值。表4單模光纖的光功率損耗值發(fā)送方輸出接收方輸入光功率損耗最?。╠Bm）最大（dBm）Ⅰ級Ⅰ級011Ⅰ級Ⅱ級117Ⅱ級Ⅰ級1427Ⅱ級Ⅱ級1533光纖鏈路損耗的原因如圖3所示。圖3光纖鏈路損耗的原因關(guān)于光纖鏈路有兩個基本參數(shù)：帶寬和功率損耗。光纖PMD標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：光纖的距離為2km，模態(tài)帶寬至少為500MHz/1300μm。在規(guī)劃和施工時，要選擇合適的符合標(biāo)準(zhǔn)的光纖。鏈路損耗是指端口到端口之間光功率的衰減，包括鏈路上所有器件的損耗。光纖鏈路由光信號發(fā)送器、接收器、光旁路開關(guān)、接頭、終端處及光纖上都產(chǎn)生損耗。光纖PMD標(biāo)準(zhǔn)給出兩節(jié)點間允許的最大損耗值。多模光纖的最大損耗值為11dB，而單模光纖分為兩類收發(fā)器，類型Ⅰ收發(fā)器允許最大損耗值為11dB，類型Ⅱ收發(fā)器允許損耗值小于33dB，大于14dB，鏈路損耗值是兩節(jié)點間所有部件損耗值之和，包括下列主要因素：□光纖節(jié)點到光纖的連接（如ST、MIC連接器）；□光纖損耗；□無源部件（如光旁路開關(guān)）；□安全、溫度變化、收發(fā)器老化、計劃整修的接頭等。在光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和規(guī)劃中，要估算鏈路的損耗值，檢查是否符合光纖PMD標(biāo)準(zhǔn)。如果不符合光纖PMD的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，就是重新考慮布線局方案，如使用單模光纖類型Ⅱ收發(fā)器，在連接處增加有源部件，移去光旁路開關(guān)，甚至改變網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后重新計算鏈路的損耗值直到滿足標(biāo)準(zhǔn)為止。在計算鏈路損耗值時，并不需要計算每條鏈路的損耗值，只要計算出最壞情況下的鏈路損耗即可。最壞情況鏈路就是光纖最長、連接器和接頭的個數(shù)最多以及光旁路開關(guān)的個數(shù)最多等造成光功率損耗值最大的鏈路。當(dāng)然，如果計算并記錄所有鏈路的損耗值，對于將來的故障診斷和故障排除是非常有用的。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，計算鏈路損耗值是必要的。如果在安裝完成后才發(fā)現(xiàn)有錯誤，代價可能很大，需要增加或替換器件，甚至需要重新設(shè)計和安裝。由于計算時都采用估計值，且影響網(wǎng)絡(luò)工作的因素又很多，即使鏈路損耗計算值滿足要求，也不能完全保證安裝后的網(wǎng)絡(luò)一定是成功的。鏈路損耗值（Z）的基本計算公式為：L=Ic*Lc+Ncon*Lcon+（Ns+Nr）*Ls+Npc*Lpc+Nm*Lm+Pd+Ma+Ms+Mt其中：Ic：光纖的長度（單位：km）；Lc：單位長度的損耗（1.5~2.5dB/km）；Ncon：連接器的數(shù)目；Lcon：每個連接器的損耗（約0.5dB）；Ns：安裝接頭的數(shù)目；Nr：計劃整修接頭的數(shù)目；Ls：每個接頭的損耗（約0.5dB）；Npc：無源部件的數(shù)目（如光旁路開關(guān)）；Lpc：每個無源部件的損耗（約2.5dB）；Nm：不匹配耦合的數(shù)目；Lm：每個不匹配耦合的損耗；Pd：色散損耗（廠家說明）；Ma：信號源老化損耗（1~3dB）；Ms：安全損耗（1~3dB）；Mt：溫度變化損耗（1dB）。假設(shè)設(shè)計一幢大樓內(nèi)的光纖網(wǎng)絡(luò)，要求兩站之間最大光纖的（MMF1300nm）長度是1.5km（損耗為1.2dB/km），連接3個機械接頭（損耗為0.5dB/接頭）和6個連接器（損耗為0.5dB/連接器），其他的鏈路長度為14km，且包含一個熔接接頭（損耗為0.3dB/接頭）。假設(shè)沒有不匹配耦合，安全邊界損耗值為1dB，信號源老化損耗值為1dB，兩個機械接頭計劃將來整修二根據(jù)鏈路損耗值計算公式，計算如下：1）光纖長度=1.5km單位長度損耗（dB/km）=1.2總損耗=1.5*1.2=1.8（dB）2）連接器數(shù)目=6損耗/連接器=0.5（dB）總損耗=6*0.5=3（dB）3）安裝接頭數(shù)目=3計劃整修接頭數(shù)目=2損耗/接頭=0.5（dB）總損耗=（3+2）*0.5=2.5（dB）4）旁路開關(guān)個數(shù)=0總損耗=05）不匹配耦合數(shù)目=0總損耗=06）色散損耗=07）信號源老化損耗=1（dB）8）安全臨界損耗=1（dB）9）溫差損耗=1（dB）所以，整個鏈路的損耗值為：L=1.8+3+2.5+0+0+1+1+1=10.3（dB）這個值小于MMF的最大損耗值11dB，說明從鏈路損耗這個角度考慮，此設(shè)計方案可以接受。一個光旁路開關(guān)的功率損耗是2.5dB。光纖標(biāo)準(zhǔn)建議：在帶有光旁路開關(guān)的鏈路上，任意相鄰兩通信站點之間的光纖長度不要超過400m（2.5dB/km）。在這個限定值內(nèi)，即使有4個連續(xù)的站點處于旁路狀態(tài)，這4個站的兩邊節(jié)點仍可以通信，因為任意兩個節(jié)點間的連接損耗仍能滿足損耗不大于11（4*2.5+0.4*2.5=11）dB的邊界條件。當(dāng)然，這樣的計算是假定沒有其他損耗源的情況下進行的。在大樓布線系統(tǒng)中，采用62.5/125nm的光纖時，它的工作波長為850nm、1300nm雙波長窗口，在長距離時要注意下面的情況?！踉?50nm下滿足工作帶寬160MHz/km；□在1300nm下滿足工作帶寬550MHz/km；□在保證工作帶寬下，傳輸衰減是光纖鏈路最重要的技術(shù)參數(shù)。A光=αL=101g(P1/P2)α：衰減系數(shù)。L：光纖長度。P1：光信號發(fā)生器在光纖鏈路始端注入光纖光功率。P2：光信號接收器在光纖鏈路末端接收到的光功率經(jīng)光纖鏈路衰減后的光信號量。A（總）=Lc+Ls+Lf+Lm各環(huán)節(jié)衰減分配：Lc（連接器衰減）：≤0.5dB*2Ls（連接器衰減）：≤0.3dB*2Lf（（光纖衰減）：850nm≤3.5dB/km，1300nm≤1.2dB/kmLm（余量）：由用戶選定。樓宇內(nèi)光纖長度不超過500m時，A（總）應(yīng)為：850nm時≤3.5dB，1300nm時≤2.2dB。（3）光纜鏈路的關(guān)鍵物理參數(shù)1）衰減□衰減是光在光沿光纖傳輸過程中光功率的減少?！鯇饫w網(wǎng)絡(luò)總衰減的計算：光纖損耗（LOSS）是指光纖輸出端的功率Powerout與發(fā)射到光纖時的功率Powerin的比值?！鯎p耗是同光纖的長度成正比的，所以總衰減不僅表明了光纖損耗本身，還反映了光纖的長度。□光纜損耗因子（α）：反映光纖衰減的特性。2）回波損耗□反射損耗又稱為回波損耗，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)，回波損耗越大越好，以減少反射光對光源和系統(tǒng)的影響。3）插入損耗□插入損耗是指光纖中的光信號通過活動連接器之后，其輸出光功率相對輸入光功率的比率的分貝數(shù)?！醪迦霌p耗越小越好。衰減還要注意以下事項：□對于不同的光纖鏈路（單模或多模），相應(yīng)地，要選用單?；蚨嗄x表?！鯗y試時，所選擇的光源和波長，最好要與實際使用中的光源和波長一致，否則測試結(jié)果就會失去參考價值?！踉O(shè)置好參考值后，千萬注意不要在儀表光源的輸出口斷開，一旦斷開，要求重要設(shè)置基準(zhǔn)，否則測試結(jié)果可能不準(zhǔn)確，甚至出現(xiàn)負(fù)值?！豕庠葱枰A(yù)熱10分鐘左右才能穩(wěn)定，設(shè)置參考值要在光源穩(wěn)定后才能進行。如果環(huán)境變化較大（如從室內(nèi)到室外），溫度變化大，要重設(shè)置參考值。二、光纖測試儀的組成目前，測試綜合布線系統(tǒng)中光纖傳輸系統(tǒng)的性能常用AT&T公司生產(chǎn)的938系列光纖測試儀。下面我們側(cè)重介紹怎樣使用該測試儀來測試光纜傳輸系統(tǒng)。938A光纖測試儀由下列部分組成，如圖1所示。圖1938A光損耗測試儀三、938系列測試儀的技術(shù)參數(shù)目前，工程中使用的光纖測試儀主要是938系列測試儀，它的技術(shù)參數(shù)如下。1.發(fā)送器發(fā)送器的技術(shù)參數(shù)如表1所示。表1發(fā)送器的技術(shù)參數(shù)發(fā)送器標(biāo)準(zhǔn)模塊最大標(biāo)稱波長頻寬輸出功率輸出穩(wěn)定性（常溫下超過8h）9G660nm±10nm≤20nm≥-20dBm≤±0.5dB9H780nm±10nm≤30nm≥-20dBm≤±0.5dB9B820nm±10nm≤50nm≥-25dBm≤±0.5dB9C850nm±10nm≤50nm≥-25dBm≤±0.5dB9D875nm±10nm≤50nm≥-25dBm≤±0.5dB9E1300nm±20nm≤150nm≥-30dBm≤±0.5dB9F1550nm±20nm≤150nm≥-30dBm≤±0.5dB2.接收器接收器的技術(shù)參數(shù)如表2所示。表2接收器的技術(shù)參數(shù)接收器類型938A碑鐐錮938C硅標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)波長850nm、875nm、1300nm、1550nm660nm、780nm、820nm、850nm測量范圍+3~-60dBm，2mW~1nW精確度+5%分辨率0.01dBm/0.01dBm線性4位十進制比特3.電源供電交流電源適配器：120V/AC，220V/AC。四、光纖測試儀操作使用說明938A系列OLTS/OPM能用來作為一個光能量功率儀，用來測試一個光信號的能級。該系列也可用來測試一個部件（組成部分）或一條光纖通路的損耗/衰減。操作步驟一般如下。1.初始的校準(zhǔn)（調(diào)整）為了獲得準(zhǔn)確的測試結(jié)果，保持光界面的清潔，可用一個沾有酒精（乙醇）的棉花球來輕拭界面，并用罐氣將界面吹干，然后按下列步驟進行。1）將電源開關(guān)POWER置于ON的位置，并等待如圖2所示的兩個LCK（液晶顯示）畫面出現(xiàn)。圖2初始調(diào)零2）選擇波長，通過重復(fù)地按“SELECT”按鈕，以使指示器移到所選的波長上。如圖3所示。圖3波長選擇為了方便起見，插入的光源是顏色編碼的，與938A主機面板上“波長終點顏色”相匹配。3）檢波器偏差調(diào)零，將防塵蓋加到輸入端口上并擰緊，這時按下“ZEROEST”按鈕，調(diào)零的順序由-9開始，到-0結(jié)尾。4）當(dāng)調(diào)零序列（-9~-0）完成后，將輸入端口上的防塵蓋取下，再將合適的連接器適配器加上，如圖4所示。圖4連接適配器2.光源模塊的安裝與卸下（1）安裝將要安裝的光源模塊上的鍵與主要938A中對應(yīng)的槽對準(zhǔn)，然后將模塊壓進938A主機直到完全吻合，并且掩沒在主機體內(nèi)，如圖5所示。圖5光源模塊的安裝（2）卸下用拇指向下拉位于設(shè)備北面的排出鎖閂，以卸下光源模塊。這時，一定要確認(rèn)防塵蓋是否去掉了，如圖6所示。圖6光源模塊的卸下3.能級測試能級測試見圖7所示。按下列步驟完成：圖7能級及光纖損耗（衰減）測試在初始調(diào)整完成后，用一條測試跳線將OPM的輸入端口與被測的光能源連接起來，根據(jù)所選擇的W/dBm按鈕不同，檢測到的能級將以W或dBm顯示出來（WWatts）。請注意：所用的測試跳線類型（單模還是多模，50/125μm還是62.5/125μm）將影響測試，確定并選擇合適的跳線類型。4.損耗/衰減測試OLTS/OPM可用來測試光纖及其元件/部件（衰減器、分離器、跳線等）或光纖路徑的衰減/損耗。1）通常輸入功率與輸出功率的比值來定義損耗。計算公式如下：損耗（dB）=101og[輸出功率（W）/輸出功率（W）]（1）如果能級在dBm中測試：dBm=101og[功率電平（W）/ImW]則損耗/衰減計算可簡化如下：損耗（dB）=輸出功率（dBm）-輸出功率（dBm）（2）假設(shè)10mW（+10dBm）光功率被輸進光纖的一端，而在此光纖的輸出端測出的是10μW（-20dBm），那么利用（1）和（2）可計算出路徑的損耗如下：損耗（dB）=-20dBm-（+10）dBm=-30dB2）光衰減測試依賴于所用光源（發(fā)送器）的特性。因此，當(dāng)測試一條光纖路徑時，光源的類型（Center/Peak波長、頻譜的寬度等）要與系統(tǒng)運行時所用的光源類型相近。3）OLTS使用的光源模塊具有寬頻譜的LEDS，使用這些光源模塊所獲得的損耗測試值對于使用相近LEDS發(fā)送器的系統(tǒng)是有效的。4）總的來說，單模光波系統(tǒng)使用基于激光的發(fā)送器（從而要求使用激光源模塊來進行損耗/衰減測試，而多模光波系統(tǒng)通常設(shè)計成由LED光源來運行）。5）所使用的測試跳線的類型將影響衰減測試結(jié)果。因此，要保證所用的測試跳線（對于參考測試或到一個外部源連接的測試）與被測光纖路徑具有同一光纖類型。測試單模和多模光纖的損耗/衰減測試，使用外部光源。任一穩(wěn)定的光源輸出波長若在OLTS/OPM接收器的檢波范圍之內(nèi)（938C：400-1100nm；938A：800-16000nm），都可用來測試光纖鏈路的損耗/衰減。測試一條光纖鏈路的步驟如下：□完成測試儀初始調(diào)整工作?！跤脺y試跳線將938的輸入端口與光能源連接起來。□如果用的是一變化的輸出源，則將輸出能級調(diào)到其最大值?！跞绻脙蓚€變化的輸出源，調(diào)整兩個源的輸出能級，直到它們是等同的（如-10Bm/l00μW等）為止?！跬ㄟ^按下REL（dB）按鈕，選擇REL（dB）方式，顯示的讀數(shù)為0.00dB；□斷開（從OPM/OLTS輸入端口上）測試跳線，并將它連接到光纖路徑上。如圖8所示。圖8光源連到光纖路徑上需要注意：□不要從光源上斷開測試跳線，這將影響測試結(jié)果。還有，不要關(guān)OPM/PLTS的電源，否則會在按REL（dB）按鈕時將存于存儲器中的值清除掉?！踉诠饫w路徑相反的一端。連接另一條測試跳線（跳線應(yīng)是同一類型的10/125μm，50/125nm）到OLTS/OPM的輸入端口，且此跳線的另一端連到被測的光纖路徑，該光纖跳線的損耗將以dB顯示。

□為了消除測試中產(chǎn)生的方向偏差，要求在兩個方向上測試光纖路徑，然后取損耗的平均值作為結(jié)果，如圖9所示。圖9光纖路徑測試□如果使用的是兩個固定的輸出光源，則在兩個方向上測出的損耗可能不同，該偏差將正比于發(fā)射功率的偏差（從光源耦合到測試跳線的功率），所引起的差異及連接器/光纖偏差將引起一個光源耦合到特定光纖的功率多于或少于另一個光源，從而取兩個方向上的平均值來消除這個偏差。多模損耗/衰減測試通常使用內(nèi)部光源。938OLTS/OPM可以用來測試一條多模光纖路徑的損耗。建立過程如下：□使用938OLTS/OPM時源開關(guān)置于OFF位置，在要求的波長上安裝一個光源模塊，光源模塊是按顏色編碼的，并與OLTS/OPM面板上波長標(biāo)簽相對應(yīng)?！鯇⒃撮_關(guān)置于LEDON位置，完成初始調(diào)整?！跬ㄟ^使用inter-set（相互設(shè)定）或inter-set（內(nèi)部設(shè)定）兩種方法中的一種來獲得一個參考能級?！醍?dāng)兩個OLTS/OPM物理上在同一位置時，可使用“相互設(shè)置參考”過程，這是一種比較好的方法，利用這種技術(shù)，可以消除測試期間的偏差?！醢聪铝胁襟E完成“相互設(shè)置參考"（intersetreference），如圖10所示。圖10相互參考設(shè)置將OLTS/OPM"A”輸出端口與OLTS"B”的輸入端口之間用一條測試跳線連接起來，類似用同一類型的另一條跳線將OLTS/OPM"B”的輸出端口與OLTS/OPM"A”的輸入端口連接起來，按每個設(shè)備上的REL（dB）按鈕，兩設(shè)備上的顯示將指示0.00dB。7）內(nèi)部設(shè)置參考。對于某些應(yīng)用來說，不可能將兩個測試設(shè)備放在一起來獲取一個參考能級，“內(nèi)部設(shè)置參考”可獨立地在兩個分開的位置上進行一系列步驟便完成“內(nèi)部設(shè)置參考”，如圖11所示，其操作步驟如下：圖11內(nèi)部參考設(shè)置□在每一OLTS/OPM的輸入端口和輸出端口之間連上一條測試跳線，按下W/dBm按鈕，于是以dBm顯示能級（例如-23.4dBm）記錄下這個能級?！醢碦EL（dB）顯示將指示0.00dB進行損耗測試?！跻坏┙⒘艘粋€參考能級（使用介紹的兩種方法：“相互設(shè)置參”和“內(nèi)部設(shè)置參考”之一）就將OLTS/OPM輸入端口處的測試跳線斷開。需要注意的是，不要從設(shè)備的輸出端口上斷開測試跳線，這將影響測試結(jié)果，還有不要將OLTS/OPM的電源關(guān)掉，否則會在按REL（dB）按鈕時將存于存儲器中的值清除掉?！踉贠LTS/OPM的每一輸入端口連接上另外兩條同一類型的測試跳線，并在兩個方向上測成光測試光纖路徑的損耗。首先，從設(shè)備“A”輸出發(fā)送通過光纖到設(shè)備“B”的輸入，然后，多設(shè)備“B”的輸出發(fā)送通過光纖到設(shè)備“A”的輸入，在接收的設(shè)備上以dB為單位顯示每個方向上的損耗，如圖12所示。圖12光纖路徑測試□如果使用的是“內(nèi)部設(shè)置參考”的方法，則要從接收測試設(shè)備上記錄的參考能級中減去在發(fā)送設(shè)備（在光纖路徑另一端的OLTS/OPM）上記錄的參考能級。例如：如果發(fā)送的OLTS/OPM在REL（dB）按鈕按下之后顯示的是-25.6，且接收的OLTS/OPM顯示的是-31.8dBm，那么差值如下：-31.8-（-25.6dBm）=-6.2dBm將這個數(shù)值加到接收測試設(shè)備上測出的所有損耗值中去。從光纖路徑相反一端的OLTS/OPM測出的所有損耗值中減去這個數(shù)值，將消去任何由測試設(shè)置產(chǎn)生的方向性的測試偏差。請注意：如果使用的是“相互設(shè)置參考”方法，則不要求進行這種計算。為了消除測試儀中的任何方向性的偏差，按下列公式計算平均損耗：平均損耗=（一個方向的損耗+相反方向的損耗）/2五、光纖測試步驟測試光纖的目的，是要知道光纖信號在光纖路徑上的傳輸損耗。光信號是由光纖路徑一端的LED光源所產(chǎn)生的（對于LGBC多模光纜，或室外單模光纜是由激光光源產(chǎn)生的），這個光信號在它從光纖路徑的一端傳輸?shù)搅硪欢藭r，要經(jīng)歷一定量的損耗。這個損耗來自光纖本身的長度和傳導(dǎo)性能，來自連接器的數(shù)目和接續(xù)的多少。當(dāng)光纖損耗超過某個限度值后，表明此條光纖路徑是有缺陷的。對光纖路徑進行測試有助于找出問題。下面給出如何用938系列光纖測試儀來進行光纖路徑測試的步驟。1.測試光纖路徑所需的硬件□兩個938A光纖損耗測試儀（OLTS），用來測試光纖傳輸損耗；□為了使在兩個地點進行測試的操作員之間進行通話，需要有無線對講機（至少要有電話）；□4條光纖跳線，用來建立938A測試儀與光纖路之間的連接；□紅外線顯示器，用來確定光能量是否存在；□墨鏡，測試人員必須戴上眼鏡。2.光纖路徑損耗的測試步驟當(dāng)執(zhí)行下列過程時，測試人員決不能去觀看一個光源的輸出（在一條光纖的末端，或在連接到OLTS-938A的一條光纖路徑的末端，或到一個光源），以免損傷視力。為了確定光能量是否存在，應(yīng)使用能量/功率計或紅外線顯示器。1）設(shè)置測試設(shè)備。按938A光纖損耗測試儀的指令來設(shè)置。2）OLTS（938A）調(diào)零。調(diào)零用來消除能級偏移量，當(dāng)測試非常低的光能級時，不調(diào)零則會引起很大的誤差，調(diào)零還能消除跳線的損耗。為了調(diào)零，在位置A用一跳線將938A的光源（輸出端口）和檢波器插座（輸入端口）連接起來，在光纖路徑的另一端（位置B）完成同樣的工作，測試人員必須在兩個位置（A和B）上對兩臺938A調(diào)零，如圖13所示。圖13對兩臺938A進行調(diào)零3）連續(xù)按住ZEROSET按鈕Is以上，等待20s的時間來完成自校準(zhǔn)，如圖14所示。圖14938A調(diào)零4）測試光纖路徑中的損耗（位置A到位置B方向上的損耗），如圖15所示。圖15在位置B測試的損耗□在位置A的938A±從檢波器插座（IN端口）處斷開跳線S1，并把S1連接到波測的光纖路徑上?！踉谖恢肂的938A上從檢波器插座（IN端口）處斷開路線S2?！踉谖恢肂的938檢波器插座