綜合布線系統(tǒng)工程：光纜測(cè)試技術(shù)

綜合布線系統(tǒng)工程：光纜測(cè)試技術(shù)

光纖測(cè)試包括用于測(cè)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(duì)離散元件進(jìn)行光學(xué)和機(jī)械測(cè)試，

以及驗(yàn)證完整光纖網(wǎng)絡(luò)安裝的完整性的全面?zhèn)鬏敎y(cè)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(duì)技術(shù)人員培訓(xùn)和多功能、用戶友好的測(cè)試解決方案

的需求。

一、光纖測(cè)試技術(shù)概述

1.簡(jiǎn)述

由于在光纜系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)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(jì)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(hào)的傳輸衰減有很大不同，為了確保通信暢

通，所以需要對(duì)光纖進(jìn)行測(cè)試。無(wú)論是布線施工人員，還是網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人

員，都有必要掌握光纖鏈路測(cè)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(cè)

試方法，大體上都是一樣的，所使用的設(shè)備也基本相同。對(duì)光纖或光纖

系統(tǒng)，其基本的測(cè)試內(nèi)容有：連續(xù)性和衰減/損耗。測(cè)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(hào)沿光纖傳輸時(shí)，光功率的損失即為光纖的衰減,

衰減A以分貝(dB)為單位。

A=101gPl/P2(dB)

其中Pl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(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)，其雙向平均接頭損耗不得大于0.08dB。

測(cè)量光纖的各種參數(shù)之前，必須做好光纖與測(cè)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(huì)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(zhǎng)，即使長(zhǎng)出接

頭端面1pm,也會(huì)因壓縮接頭而使之損壞。反過(guò)來(lái)，若光纖太短，則

又會(huì)產(chǎn)生氣隙，影響光纖之間的耦合。因此，應(yīng)該在進(jìn)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(cè)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(jìn)行連接，可

靠性和重復(fù)性也很好。

2.測(cè)試儀器精確度

光纖測(cè)試儀由兩個(gè)裝置組成：一個(gè)是光源，它接到光纖的一端發(fā)送

測(cè)試信號(hào)；另一個(gè)是光功率計(jì)，它接到光纖的另一端，測(cè)量發(fā)來(lái)的測(cè)試

信號(hào)。測(cè)試儀器的動(dòng)態(tài)范圍是指儀器能夠檢測(cè)的最大和最小信號(hào)之間的

差值，通常為高性能儀器的動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)甚至更高。在

60dBolOOdB

這一動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)功率測(cè)量的精確度通常被稱為動(dòng)態(tài)精確度或線性精度。

功率測(cè)量設(shè)備有一些共同的缺陷：高功率電平時(shí)，光檢測(cè)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(shí),

只有在信號(hào)達(dá)到最小閾值電平時(shí)，光檢測(cè)器才能檢測(cè)到信號(hào)。

在高功率和低功率之間，功率計(jì)內(nèi)的放大電路會(huì)產(chǎn)生三個(gè)問(wèn)題。常

見的問(wèn)題是偏移誤差，它使儀器恒定地讀出一個(gè)稍高或稍低的功率值。

大多數(shù)情況下，最值得注意的問(wèn)題是量程的不連續(xù)，當(dāng)放大器切換增益

量程時(shí)，它使功率顯示值發(fā)生跳變。無(wú)論是在手動(dòng)，還是在更經(jīng)常遇到

的自動(dòng)（自動(dòng)量程）狀態(tài)下，典型的切換增量為一個(gè)較少見的

10dBo

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(diǎn)上卻偏低。

3.測(cè)量?jī)x器校準(zhǔn)

為了使測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確，首先應(yīng)該對(duì)功率計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。但是，即

使是經(jīng)過(guò)了校準(zhǔn)的功率計(jì)也有大約±5%(0.2dB)的不確定性。這就是

說(shuō)，用兩臺(tái)同樣的功率計(jì)去測(cè)量系統(tǒng)中同一點(diǎn)的功率，也可能會(huì)相差

10%o

其次，在確保光纖中的光有效地耦合到功率計(jì)中去，最好是在測(cè)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(shí)，還必須使全部光都照射到檢測(cè)器的接收面上，又不使檢測(cè)器過(guò)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(jìn)行功率測(cè)量時(shí)所使用的光源與校準(zhǔn)時(shí)所用的

光譜不相同，也會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。

4.光纖的連續(xù)性

光纖的連續(xù)性是對(duì)光纖的基本要求，因此對(duì)光纖的連續(xù)性進(jìn)行測(cè)試

是基本的測(cè)量之一。

進(jìn)行連續(xù)性測(cè)量時(shí)，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(diǎn)，在光纖輸出端的光功率就會(huì)下降或者根本沒(méi)有

光輸出。

通常在購(gòu)買電纜時(shí)，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(shuō)明這光纖是連續(xù)的，中間沒(méi)有

斷裂，如光線弱時(shí)，則要用測(cè)試儀來(lái)測(cè)試。

光通過(guò)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(jì)和光源是進(jìn)行

光纖傳輸特性測(cè)量的一般設(shè)備。

5.光纜布線系統(tǒng)測(cè)試

光纜布線系統(tǒng)的測(cè)試是工程驗(yàn)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(guò)了系統(tǒng)測(cè)試，才能表示布線系

統(tǒng)的完成。

布線系統(tǒng)測(cè)試可以從多個(gè)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(cè)試出來(lái)，通信線路的指標(biāo)數(shù)據(jù)測(cè)試相

對(duì)匕蹄交困難，一般都借助專業(yè)工具進(jìn)行，1995年9月通過(guò)的TSB-76

中對(duì)雙絞線的測(cè)試作了明確的規(guī)定，2004年2月頒布的TIA/TSB-140

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，旨在說(shuō)明正確的光纖測(cè)試步驟。該標(biāo)準(zhǔn)建議了兩級(jí)測(cè)試，分

別為：

□Tierl（一級(jí)），使用光纜損耗測(cè)試設(shè)備（OLTS）來(lái)測(cè)試光纜的損

耗和長(zhǎng)度，并依靠OLTS或者可視故障定位儀（VFL）驗(yàn)證極性；

□Tier2（二級(jí)），包括一級(jí)的測(cè)試參數(shù)，還包括對(duì)已安裝的光纜鏈

路的OTDR追蹤。布線系統(tǒng)測(cè)試應(yīng)參照此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

光纜布線系統(tǒng)測(cè)試要重點(diǎn)注意如下3點(diǎn)內(nèi)容：

（1）光纖測(cè)試4種方法

通常我們?cè)诰唧w的工程中對(duì)光纜的測(cè)試方法有：連通性測(cè)試、端-

端損耗測(cè)試、收發(fā)功率測(cè)試和反射損耗測(cè)試4種，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下。

1）連通性測(cè)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(duì)光

纖系統(tǒng)的基本要求，因此對(duì)光纖系統(tǒng)的連通性測(cè)試是基本的測(cè)試之一。

連通性測(cè)試是最簡(jiǎn)單的測(cè)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(cè)試的目的是

為了確定光纖中是否存在斷點(diǎn)。在購(gòu)買光纜時(shí)都采用這種方法。

2）端一端的損耗測(cè)試

端一端的測(cè)試方法是使用一臺(tái)功率測(cè)量?jī)x和一個(gè)光源，圖1所示為

端一端測(cè)試示意圖。

圖1端一端損耗測(cè)試示意圖

3)端一端的收發(fā)功率測(cè)試

收發(fā)功率測(cè)試EIA的FOTP-95標(biāo)準(zhǔn)中定義的光功率測(cè)試，它確定了

通過(guò)光纖傳輸信號(hào)的強(qiáng)度，是光纖損失測(cè)試的基礎(chǔ)。測(cè)試時(shí)把光功率計(jì)

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(cè)試是測(cè)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(cè)試儀。在實(shí)際應(yīng)用情況中，鏈路的兩端可能相距很遠(yuǎn),

但只要測(cè)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(guò)程如下。

在發(fā)送端將測(cè)試光纖取下，用測(cè)試跳接線接光源發(fā)送器，另一端用

測(cè)試跳接線接光功率測(cè)試儀，使光源發(fā)送器工作，即可在光功率測(cè)試儀

上測(cè)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(gè)

重要的傳輸參數(shù)，它的單位是分貝

(dB)o

收發(fā)功率測(cè)試實(shí)際上就是衰減的測(cè)試，它測(cè)試的是信號(hào)在通過(guò)光纖

后的減弱。測(cè)試過(guò)程首先應(yīng)設(shè)置一個(gè)測(cè)試參照基準(zhǔn)，對(duì)照它來(lái)度量信號(hào)

在安裝的光纖路徑上的損失。設(shè)置一個(gè)測(cè)試參照基準(zhǔn)，如圖2所示。

圖2設(shè)置一個(gè)測(cè)試參照基準(zhǔn)圖

光功率損失測(cè)試實(shí)際上就是衰減的測(cè)試。

測(cè)試過(guò)程首先應(yīng)將光源和光功率計(jì)分別連接到參照測(cè)試光纖的兩端,

以參照測(cè)試光纖作為一個(gè)基準(zhǔn)，對(duì)照它來(lái)度量信號(hào)在安裝的光纖路徑上

的損失。

4)反冊(cè)員耗測(cè)試

反射損耗測(cè)試是光纖線路檢修非常有效的手段。它使用光纖時(shí)間區(qū)

域反射儀(OpticalTimeDomainReflectometerReflectometer,

OTDR)來(lái)完成測(cè)試工作，基本原理就是利用導(dǎo)入光與反射光的時(shí)間差

來(lái)測(cè)定距離，如此可以準(zhǔn)確判定故障的位置。

光時(shí)域反射儀(即OTDR)簡(jiǎn)稱光時(shí)域計(jì)，它是通過(guò)被測(cè)光纖中產(chǎn)

生的背向散射信號(hào)來(lái)工作的，所以又叫作背向散射儀。主要用來(lái)測(cè)量光

纖長(zhǎng)度、光纖故障點(diǎn)、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(shí)必須考慮的問(wèn)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(shí)自身

也會(huì)產(chǎn)生一定的損耗。光纖連接要求任意兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)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(guò)lldB。因此，有

效地計(jì)算光纖的連接損耗是網(wǎng)絡(luò)布線時(shí)面臨的一個(gè)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(gè)

方面的內(nèi)容：

□節(jié)點(diǎn)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(jī)械連接部分；

□為將來(lái)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(lái)的影響等。

對(duì)于各個(gè)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(shuō)明損耗單位

多模光纖導(dǎo)入波長(zhǎng)：850nm3.5~4.0dB/km

多模光纖導(dǎo)入波長(zhǎng)：1300nm1.0^1.5dB/km

單模光纖導(dǎo)入波長(zhǎng)：1310nm1.0-2.0dB/km

連接器>1.0dB/個(gè)

光旁路開關(guān)在未加電的情況下2.5dB/個(gè)

拼接點(diǎn)熔接或機(jī)械連接0.3(近似值)dB/個(gè)

不同尺寸的光纖耦合器件組合在一起也會(huì)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(huì)產(chǎn)生損耗。

表2光纖耦合損耗

接收光纖發(fā)送光纖

50Hm51|im62.5>m85Hm100pm

NA=0.20NA=0.22NA=0.275NA=0.26NA=0.29

50|im,0.00.42.23.85.7

NA=0.20

51|im,0.00.01.63.24.9

NA=0.22

62.5|im,0.00.00.01.02.3

NA=0.275

85|im,0.00.00.10.00.8

NA=0.26

100pm,0.00.00.00.00.0

NA=0.29

表中的NA(NumericalAperture)表示數(shù)值孔徑，是光纖對(duì)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?sin0

計(jì)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(yùn)

行。

公式中的G表示信號(hào)增益值（Gain）,其計(jì)算公式為：

G=Pt-Pr

Pt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，工級(jí)-14~-20-1431

單模光纖，口級(jí)0~-4-1537

由于單模光纖分為I級(jí)和口級(jí)，相互連接時(shí)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

最小(dBm)最大（dBm）

I級(jí)I級(jí)011

工級(jí)口級(jí)117

n級(jí)I級(jí)1427

口級(jí)口級(jí)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(gè)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/1300pm。在規(guī)

劃和施工時(shí)，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(hào)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(diǎn)間允許的最大損耗值。多模光纖的最大損耗值為

lldB,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

HdB,類型口收發(fā)器允許損耗值小于33dB,大于14dB,鏈路損耗值

是兩節(jié)點(diǎn)間所有部件損耗值之和，包括下列主要因素：

□光纖節(jié)點(diǎn)到光纖的連接（如ST、MIC連接器）;

□光纖損耗；

□無(wú)源部件（如光旁路開關(guān)）；

□安全、溫度變化、收發(fā)器老化、計(jì)劃整修的接頭等。

在光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)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口收發(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(jì)算鏈路的損

耗值直到滿足標(biāo)準(zhǔn)為止。在計(jì)算鏈路損耗值時(shí)，并不需要計(jì)算每條鏈路

的損耗值，只要計(jì)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(zhǎng)、連接器和接頭的個(gè)數(shù)最多以及光旁路開關(guān)的個(gè)數(shù)最多等造成

光功率損耗值最大的鏈路。當(dāng)然，如果計(jì)算并記錄所有鏈路的損耗值,

對(duì)于將來(lái)的故障診斷和故障排除是非常有用的。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，計(jì)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(cuò)誤，代價(jià)可能很大,

需要增加或替換器件，甚至需要重新設(shè)計(jì)和安裝。由于計(jì)算時(shí)都采用估

計(jì)值，且影響網(wǎng)絡(luò)工作的因素又很多，即使鏈路損耗計(jì)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(jì)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(zhǎng)度（單位：km）;

Lc:單位長(zhǎng)度的損耗（1.5~2.5dB/km）;

Neon:連接器的數(shù)目;

Leon:每個(gè)連接器的損耗（約0.5dB）;

Ns:安裝接頭的數(shù)目；

Nr:計(jì)劃整修接頭的數(shù)目；

Ls:每個(gè)接頭的損耗（約0.5dB）;

Npc:無(wú)源部件的數(shù)目（如光旁路開關(guān)）；

Lpc:每個(gè)無(wú)源部件的損耗（約2.5dB）;

Nm:不匹配耦合的數(shù)目；

Lm:每個(gè)不匹配耦合的損耗；

Pd:色散損耗（廠家說(shuō)明）；

Ma:信號(hào)源老化損耗（1~3dB）;

Ms:安全損耗（1~3dB）;

溫度變化損耗（）

Mt:ldBo

假設(shè)設(shè)計(jì)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(zhǎng)度是1.5km（損耗為1.2dB/km），連接3個(gè)機(jī)

械接頭（損耗為0.5dB/接頭）和6個(gè)連接器（損耗為0.5dB/連接器），

其他的鏈路長(zhǎng)度為14km且包含一個(gè)熔接接蟲損耗為0.3dB/接頭I

假設(shè)沒(méi)有不匹配耦合，安全邊界損耗值為ldB，信號(hào)源老化損耗值為

IdB,兩個(gè)機(jī)械接頭計(jì)劃將來(lái)整修二根據(jù)鏈路損耗值計(jì)算公式，計(jì)算如

下：

1）光纖長(zhǎng)度=L5km

單位長(zhǎng)度損耗（dB/km）=1.2

總損耗=1.5*12=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(jì)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(gè)數(shù)=0

總損耗=0

5)不匹配耦合數(shù)目二0

總損耗=0

6)色散損耗=0

7)信號(hào)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(gè)鏈路的損耗值為：

L=1.8+3+2.5+0+0+l+l+l=10.3(dB)

這個(gè)值小于MMF的最大損耗值lldB，說(shuō)明從鏈路損耗這個(gè)角度考

慮，此設(shè)計(jì)方案可以接受。

一個(gè)光旁路開關(guān)的功率損耗是光纖標(biāo)準(zhǔn)建議：在帶有光旁

2.5dBo

路開關(guān)的鏈路上，任意相鄰兩通信站點(diǎn)之間的光纖長(zhǎng)度不要超過(guò)400m

在這個(gè)限定值內(nèi)，即使有個(gè)連續(xù)的站點(diǎn)處于旁路狀

(2.5dB/km)o4

態(tài)，這4個(gè)站的兩邊節(jié)點(diǎn)仍可以通信，因?yàn)槿我鈨蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)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(jì)算是假定沒(méi)有其他損耗源的情況下進(jìn)行的。

在大樓布線系統(tǒng)中，采用62.5/125nm的光纖時(shí)，它的工作波長(zhǎng)為

850rlm、1300nm雙波長(zhǎng)窗口，在長(zhǎng)距離時(shí)要注意下面的情況。

□在850nm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)fe=aL=101g(Pl/P2)

a:衰減系數(shù)。

L:光纖長(zhǎng)度。

P1：光信號(hào)發(fā)生器在光纖鏈路始端注入光纖光功率。

P2:光信號(hào)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(hào)量。

A(總)=Lc+Ls+Lf+Lm

各環(huán)節(jié)衰減分配：

Lc(連接器衰減)：＜0.5dB*2

Ls（連接器衰減）:403dB*2

Lf（（光纖衰減）：850nmw3.5dB/km,1300nmwl.2dB/km

Lm（余量）：由用戶選定。

樓宇內(nèi)光纖長(zhǎng)度不超過(guò)500m時(shí),A（總）應(yīng)為:850nm時(shí)w3.5dB,

1300nm時(shí)w2.2dB。

（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(guò)程中光功率的減少。

□對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)總衰減的計(jì)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(shí)的功率Powerin的比值。

口損耗是同光纖的長(zhǎng)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(zhǎng)度。

□光纜損耗因子（a）：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(duì)

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(duì)光源和系

統(tǒng)的影響。

3）插入損耗

口插入損耗是指光纖中的光信號(hào)通過(guò)活動(dòng)連接器之后，其輸出光功率

相對(duì)輸入光功率的比率的分貝數(shù)。

口插入損耗越小越好。

衰減還要注意以下事項(xiàng)：

□對(duì)于不同的光纖鏈路（單?；蚨嗄＃鄳?yīng)地，要選用單?；蚨嗄?/p>

儀表。

□測(cè)試時(shí)，所選擇的光源和波長(zhǎng)，最好要與實(shí)際使用中的光源和波長(zhǎng)

一致，否則測(cè)試結(jié)果就會(huì)失去參考價(jià)值。

□設(shè)置好參考值后，千萬(wàn)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(cè)試結(jié)果可能不準(zhǔn)確，甚至出現(xiàn)負(fù)值。

□光源需要預(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(jìn)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(cè)試儀的組成

目前，測(cè)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(cè)試儀。下面我們側(cè)重介紹怎樣使用該測(cè)試儀來(lái)測(cè)試

光纜傳輸系統(tǒng)。

938A光纖測(cè)試儀由下列部分組成，如圖1所示。

圖1938A光損耗測(cè)試儀

三、938系列測(cè)試儀的技術(shù)參數(shù)

目前，工程中使用的光纖測(cè)試儀主要是938系列測(cè)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)送標(biāo)準(zhǔn)模塊最大標(biāo)稱頻寬輸出功輸出穩(wěn)定性（常溫

器波長(zhǎng)率下超過(guò)8h）

9G660nm±10nm<20nm>-20dBm<±0.5dB

9H780nm±10nm<30nm>-20dBm<±0.5dB

9B820nm±10nm<50nm>-25dBm<±0.5dB

9C850nm±10nm<50nm>-25dBm<±0.5dB

9D875nm±10nm<50nm>-25dBm<±0.5dB

9E1300nm±20nm<150nm>-30dBm<±0.5dB

9F1550nm±20nm<150nm>-30dBm<±0.5dB

2.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938A碑鐐錮938c硅

型

標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)850nm、875nm、1300nm>660nm、780nm>820nm>

波長(zhǎng)1550nm850nm

測(cè)量范圍+3--60dBm,2mW-lnW

精確度+5%

分辨率O.OldBm/O.OldBm

線性4位十進(jìn)制比特

3.電源供電

交流電源適配器：

120V/AC,220V/ACo

四、光纖測(cè)試儀操作使用說(shuō)明

938A系列OLTS/OPM能用來(lái)作為一個(gè)光能量功率儀，用來(lái)測(cè)試一

個(gè)光信號(hào)的能級(jí)。該系列也可用來(lái)測(cè)試一個(gè)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(cè)試結(jié)果，保持光界面的清潔，可用一個(gè)沾有酒精

（乙醇）的棉花球來(lái)輕拭界面，并用罐氣將界面吹干，然后按下列步驟

進(jìn)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(gè)LCK（液晶顯示）畫面出現(xiàn)。

圖2初始調(diào)零

2）選擇波長(zhǎng)，通過(guò)重復(fù)地按"SELECT"按鈕，以使指示器移到所

選的波長(zhǎng)上。如圖3所示。

圖3波長(zhǎng)選擇

為了方便起見，插入的光源是顏色編碼的，與938A主機(jī)面板上"波

長(zhǎng)終點(diǎn)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(shí)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(duì)應(yīng)的槽對(duì)準(zhǔn)，然后將

模塊壓進(jìn)938A主機(jī)直到完全吻合，并且掩沒(méi)在主機(jī)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(shí)，

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(jí)測(cè)試

能級(jí)測(cè)試見圖7所示。按下列步驟完成:

圖7能級(jí)及光纖損耗（衰減）測(cè)試

在初始調(diào)整完成后，用一條測(cè)試跳線將OPM的輸入端口與被測(cè)的

光能源連接起來(lái),根據(jù)所選擇的W/dBm按鈕不同，檢測(cè)到的能級(jí)將以

或顯示出來(lái)（）

WdBmWWattso

請(qǐng)注意：所用的測(cè)試跳線類型（單模還是多模，50/125pm還是

62.5/125|jm）將影響測(cè)試，確定并選擇合適的跳線類型。

4.損耗/衰減測(cè)試

OLTS/OPM可用來(lái)測(cè)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(lái)定義損耗。

計(jì)算公式如下：

損耗（dB）=101og[輸出功率（W）/輸出功率（W）]（1）

如果能級(jí)在dBm中測(cè)試：

dBm=101og[功率電平(W)/ImW]

則損耗/衰減計(jì)算可簡(jiǎn)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(jìn)光纖的一端,而在此光纖的

輸出端測(cè)出的是1O|1W（-20dBm）,那么利用（1）和（2）可計(jì)算出

路徑的損耗如下：

損耗（dB）=-20dBm-（+10）dBm=-30dB

2）光衰減測(cè)試依賴于所用光源（發(fā)送器）的特性。因此，當(dāng)測(cè)試一

條光纖路徑時(shí)，光源的類型（Center/Peak波長(zhǎng)、頻譜的寬度等）要與

系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)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(cè)試值對(duì)于使用相近LEDS發(fā)送器的系統(tǒng)是有效的。

4）總的來(lái)說(shuō)，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(lái)進(jìn)行損耗/衰減測(cè)試，而多模光波系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)成由LED

光源來(lái)運(yùn)行）。

5）所使用的測(cè)試跳線的類型將影響衰減測(cè)試結(jié)果。因此，要保證所

用的測(cè)試跳線（對(duì)于參考測(cè)試或到一個(gè)外部源連接的測(cè)試）與被測(cè)光纖

路徑具有同一光纖類型。

測(cè)試單模和多模光纖的損耗/衰減測(cè)試，使用外部光源。

任一穩(wěn)定的光源輸出波長(zhǎng)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(lái)測(cè)試光

纖鏈路的損耗/衰減。測(cè)試一條光纖鏈路的步驟如下：

□完成測(cè)試儀初始調(diào)整工作。

□用測(cè)試跳線將938的輸入端口與光能源連接起來(lái)。

□如果用的是一變化的輸出源，則將輸出能級(jí)調(diào)到其最大值。

□如果用兩個(gè)變化的輸出源，調(diào)整兩個(gè)源的輸出能級(jí)，直到它們是等

同的(如-10Bm/l00|iW等)為止。

□通過(guò)按下REL(dB)按鈕，選擇REL(dB)方式，顯示的讀數(shù)為

O.OOdB;

□斷開(從OPM/OLTS輸入端口上)測(cè)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(cè)試跳線，這將影響測(cè)試結(jié)果。還有，不要關(guān)

OPM/PLTS的電源，否則會(huì)在按REL（dB）按鈕時(shí)將存于存儲(chǔ)器中的

值清除掉。

□在光纖路徑相反的一端。連接另一條測(cè)試跳線（跳線應(yīng)是同一類型

的10/125Rm,50/125nm）到OLTS/OPM的輸入端口，且此跳線的

另一端連到被測(cè)的光纖路徑，該光纖跳線的損耗將以dB顯示。

□為了消除測(cè)試中產(chǎn)生的方向偏差，要求在兩個(gè)方向上測(cè)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(cè)試

□如果使用的是兩個(gè)固定的輸出光源則在兩個(gè)方向上測(cè)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(cè)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(gè)光源耦合到特定光

纖的功率多于或少于另一個(gè)光源，從而取兩個(gè)方向上的平均值來(lái)消除這

個(gè)偏差。多模損耗/衰減測(cè)試通常使用內(nèi)部光源。

938OLTS/OPM可以用來(lái)測(cè)試一條多模光纖路徑的損耗。建立過(guò)程

如下：

□使用938OLTS/OPM時(shí)源開關(guān)置于OFF位置，在要求的波長(zhǎng)上安

裝一個(gè)光源模塊，光源模塊是按顏色編碼的，并與OLTS/OPM面板上

波長(zhǎng)標(biāo)簽相對(duì)應(yīng)。

□將源開關(guān)置于LEDON位置，完成初始調(diào)整。

□通過(guò)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(lái)獲得一個(gè)參考能級(jí)。

□當(dāng)兩個(gè)OLTS/OPM物理上在同一位置時(shí)，可使用"相互設(shè)置參考"

過(guò)程，這是一種比較好的方法，利用這種技術(shù)，可以消除測(cè)試期間的偏

差。

□按下列步驟完成"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(cè)

試跳線連接起來(lái)，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(lái)，按每個(gè)設(shè)備上的REL

（）按鈕，兩設(shè)備上的顯示將指示

dB0.00dBo

7）內(nèi)部設(shè)置參考。

對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，不可能將兩個(gè)測(cè)試設(shè)備放在一起來(lái)獲取一個(gè)參

考能級(jí)，"內(nèi)部設(shè)置參考"可獨(dú)立地在兩個(gè)分開的位置上進(jìn)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(cè)試跳

線，按下W/dBm按鈕，于是以dBm顯示能級(jí)(例如-23.4dBm)記

錄下這個(gè)能級(jí)。

□按REL(dB)顯示將指示O.OOdB進(jìn)行損耗測(cè)試。

□一旦建立了一個(gè)參考能級(jí)(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(cè)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(cè)試跳線，這將影響

測(cè)試結(jié)果，還有不要將OLTS/OPM的電源關(guān)掉，否則會(huì)在按REL(dB)

按鈕時(shí)將存于存儲(chǔ)器中的值清除掉。

□在OLTS/OPM的每一輸入端口連接上另外兩條同一類型的測(cè)試

跳線，并在兩個(gè)方向上測(cè)成光測(cè)試光纖路徑的損耗。

首先，從設(shè)備"A"輸出發(fā)送通過(guò)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(guò)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(gè)方向上的損耗，如圖12所示。

圖12光纖路徑測(cè)試

□如果使用的是"內(nèi)部設(shè)置參考"的方法，則要從接收測(cè)試設(shè)備上記

錄的參考能級(jí)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(jí)。

例如：如果發(fā)送的OLTS/OPM在REL(dB)按鈕按下之后顯示的

>-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(gè)數(shù)值加到接收測(cè)試設(shè)備上測(cè)出的所有損耗值中去。

從光纖路徑相反一端的OLTS/OPM測(cè)出的所有損耗值中減去這個(gè)

數(shù)值，將消去任何由測(cè)試設(shè)置產(chǎn)生的方向性的測(cè)試偏差。

請(qǐng)注意：如果使用的是"相互設(shè)置參考"方法，則不要求進(jìn)行這種

計(jì)算。

為了消除測(cè)試儀中的任何方向性的偏差，按下列公式計(jì)算平均損耗:

平均損耗二（一個(gè)方向的損耗+相反方向的損耗）/2

五、光纖測(cè)試步驟

測(cè)試光纖的目的，是要知道光纖信號(hào)在光纖路徑上的傳輸損耗。

光信號(hào)是由光纖路徑一端的LED光源所產(chǎn)生的（對(duì)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(gè)光信號(hào)在它從光纖路

徑的一端傳輸?shù)搅硪欢藭r(shí)，要經(jīng)歷一定量的損耗。這個(gè)損耗來(lái)自光纖本

身的長(zhǎng)度和傳導(dǎo)性能，來(lái)自連接器的數(shù)目和接續(xù)的多少。當(dāng)光纖損耗超

過(guò)某個(gè)限度值后，表明此條光纖路徑是有缺陷的。對(duì)光纖路徑進(jìn)行測(cè)試

有助于找出問(wèn)題。下面給出如何用938系列光纖測(cè)試儀來(lái)進(jìn)行光纖路徑

測(cè)試的步驟。

1.測(cè)試光纖路徑所需的硬件

□兩個(gè)938A光纖損耗測(cè)試儀（OLTS）,用來(lái)測(cè)試光纖傳輸損耗；

□為了使在兩個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試的操作員之間進(jìn)行通話,需要有無(wú)線對(duì)

講機(jī)（至少要有電話）；

□4條光纖跳線，用來(lái)建立938A測(cè)試儀與光纖路之間的連接；

□紅外線顯示器，用來(lái)確定光能量是否存在；

□墨鏡，測(cè)試人員必須戴上眼鏡。

2.光纖路徑損耗的測(cè)試步驟

當(dāng)執(zhí)行下列過(guò)程時(shí)，測(cè)試人員決不能去觀看一個(gè)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(gè)光源），以免損傷視力。

為了確定光能量是否存在，應(yīng)使用能量的率計(jì)或紅外線顯示器。

1）設(shè)置測(cè)試設(shè)備。按938A光纖損耗測(cè)試儀的指令來(lái)設(shè)置。

2）OLTS（938A）調(diào)零。調(diào)零用來(lái)消除能級(jí)偏移量，當(dāng)測(cè)試非常低

的光能級(jí)時(shí)，不調(diào)零則會(huì)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(lái)，在光纖路徑的另一端（位置B）完成同樣的

工作,測(cè)試人員必須在兩個(gè)位置（A和B）上對(duì)兩臺(tái)938A調(diào)零,如圖

13所示。

圖13對(duì)兩臺(tái)938A進(jìn)行調(diào)零

3）連續(xù)按住ZEROSET按鈕Is以上，等待20s的時(shí)間來(lái)完成自校

準(zhǔn)，如圖14所示。

圖14938A調(diào)零

4）測(cè)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(cè)試的損耗

□在位置A的938A士從檢波器插座（IN端口）處斷開跳線S1,并

把S1連接到波測(cè)的光纖路徑上。

□在位置的上從檢波器插座端口）處斷開路線