OTDR的使用及曲線分析

〔OTDR的使用及曲線分析〕2010年4月12日2024/3/192培訓(xùn)內(nèi)容

一、光纜線路維護配備的儀表使用方法及日常維護

2024/3/193內(nèi)容提要1、OTDR的相關(guān)介紹2、OTDR的工作原理3、OTDR的常規(guī)使用2024/3/194內(nèi)容提要1、OTDR的相關(guān)介紹2、OTDR的工作原理3、OTDR的常規(guī)使用4、光纖斷點定位與誤差分析5、OTDR日常維護6、其他應(yīng)該本卷須知2024/3/195OTDR的相關(guān)介紹OTDR的開展外國品牌：安捷倫〔Agilent〕、安立〔ANRITSU〕、EXFO、、韋夫泰克WAVETEK、安藤等國內(nèi)品牌：41所〔AV6411型OTDR)2024/3/196OTDR的相關(guān)介紹選擇如選擇40/39dB動態(tài)范圍的，那么它的測試距離為:當(dāng)λ＝1310nm，L＝40/0.35=114KM當(dāng)λ＝1550nm，L＝39/0.25=156KM2024/3/197內(nèi)容提要1、OTDR的相關(guān)介紹2、OTDR的工作原理3、OTDR的常規(guī)使用4、光纖斷點定位與誤差分析5、OTDR日常維護6、其他應(yīng)該本卷須知2024/3/198OTDR的工作原理掌握OTDR的工作原理有助于使用有助于儀表維護有助于分析測試誤差特別提示：當(dāng)不能確定被測試光纖是否有業(yè)務(wù)時，應(yīng)先用光功率計或光纖識別器測試是否有業(yè)務(wù)運行，以免損壞OTDR或其它相關(guān)設(shè)備。2024/3/199OTDR的工作原理概述OTDR是光纜工程施工和光纜線路維護工作中最重要的測試儀器，它能將長100多公里光纖的完好情況和故障狀態(tài)，以一定斜率直線〔曲線〕的形式清晰的顯示在幾英寸的液晶屏上。根據(jù)事件表的數(shù)據(jù)，能迅速的查找確定故障點的位置和判斷障礙的性質(zhì)及類別，對分析光纖的主要特性參數(shù)能提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。2024/3/1910OTDR的工作原理工作原理：

OTDR在電路的控制之下，按照設(shè)定的參數(shù)向光口發(fā)射光脈沖信號，之后OTDR不斷的按照一定的時間間隔從光口接收從光纖中反射回的光信號，分別按照瑞利背向散射〔測試光釬的損耗〕和菲涅爾反射〔測試光釬的反射〕的原理對光纖進行相應(yīng)的測試。瑞利散射：由于光纖本身的缺陷，制作工藝和石英玻璃材料組分的不均勻性，使光在光纖中傳輸將產(chǎn)生；菲涅爾反射：由于機械連接和斷裂等原因?qū)⒃斐晒庠诠饫w中產(chǎn)生，由光纖沿線各點反射回的微弱的光信號經(jīng)光定向耦合器到儀器的接收端，通過光電轉(zhuǎn)換器，低噪聲放大器，數(shù)字圖象信號處理等過程，實現(xiàn)圖表、曲線掃跡在屏幕上顯現(xiàn)。2024/3/1911OTDR的工作原理⑴損耗：RayleighBackscatter(瑞利背向散射) =5Log(P0×W×S)-10ax(loge) 式中： P0:發(fā)射的光功率〔瓦〕 W：傳輸?shù)拿}沖寬度〔秒〕 S：光纖的反射系數(shù)〔瓦/焦耳〕 a：光纖的衰減系數(shù)〔奈踣/米〕 1奈踣=8.686dB x：光纖距離 散射是光線遇到微小粒子或不均勻結(jié)構(gòu)時發(fā)生的一種光學(xué)現(xiàn)象。這種散射主要是瑞利散射，其損耗的大小與波長的4次方成反比，即隨著波長的增加，損耗迅速下降，瑞利散射的方向是分布與整個立體角的，其中一局部返回到光纖的注入端，形成連續(xù)的后向散射回波，成為背向散射光或稱為后向散射光。光纖中某一點的后向回波可以反映出光纖中光功率的分布情況，椐此可以測試出光纖的損耗。2024/3/1912內(nèi)容提要1、OTDR的相關(guān)介紹2、OTDR的工作原理3、OTDR的常規(guī)使用4、光纖斷點定位與誤差分析5、OTDR日常維護6、其他應(yīng)該本卷須知2024/3/1913OTDR的常規(guī)使用三種方式自動方式：當(dāng)需要概覽整條線路的狀況時，采用自動方式，它只需要設(shè)置折射率、波長最根本的參數(shù)，其它由儀表在測試中自動設(shè)定，按下自動測試〔測試〕鍵，整條曲線和事件表都會被顯示，測試時間短，速度快，操作簡單，宜在查找故障的段落和部位時使用手動方式：需要對幾個主要的參數(shù)全部進行設(shè)置，主要用于對測試曲線上的事件進行詳細分析，一般通過變換、移動游標(biāo)，放大曲線的某一段落等功能對事件進行準(zhǔn)確定位，提高測試的分辨率，增加測試的精度，在光纖線路的實際測試中常被采用。實時方式：實時方式是對曲線不斷的掃描刷新，由于曲線在不斷的跳動和變化，所以較少使用。2024/3/1914OTDR的常規(guī)使用測試工程：光纖接續(xù)點的接頭損耗了解沿光纖長度的損耗分布光纖鏈路的全程損耗和回波損耗等光纖斷點的位置2024/3/1915OTDR的常規(guī)使用模式事件采樣點分辨率波長距離范圍脈寬折射率平均化單位平均化值背向散射電平設(shè)置1設(shè)置22024/3/1916OTDR的常規(guī)使用事件閥值

接續(xù)損耗行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一般為0.08dB回?fù)p光纖遠端告警閥值非反射性損耗反射性損耗回?fù)p光纖損耗全損耗全回?fù)p平均損耗

設(shè)置32024/3/1917OTDR的常規(guī)使用1、接續(xù)門限值：接頭損耗作為事件的門限值。所有接頭中，其損耗凡超過該門限值的即稱為事件〔即不合格接點〕。在電信部門為：雙向平均損耗為0.08dB。。2024/3/1918OTDR的常規(guī)使用2、接續(xù)門限值〔第二極〕：光纖冷接器作為連接器的連接損耗門限值。一般清況下，超過該值，OTDR即認(rèn)為光纖已到末端。2024/3/1919OTDR的常規(guī)使用3、反射、非反射：事件是光纖中引起軌跡從直線偏移的變動。可以分析為反射或非反射。反射事件：當(dāng)一些脈沖能量被反射，例如在連接器上，反射事件發(fā)生。反射事件在軌跡中產(chǎn)生尖峰信號〔有一個急劇的上升和下降〕非反射事件：在光纖中有一些損耗但沒有光反射的局部發(fā)生。非反射事件在軌跡上產(chǎn)生一個傾角。通常為熔接接頭OTDR判斷被測試光纖中反射事件的門限值。在測試過程中，凡有超過該值的反射點即稱為事件點。2024/3/1920OTDR的常規(guī)使用4、距離/分辨率：對被測光纖設(shè)置的測試距離和采樣點的間隔。距離的設(shè)定原那么為：大于被測光纖實際距離的1.5到2.0倍，以保證分析軟件提供一個曲線端點之后足夠清潔的噪聲區(qū)。分辨率的設(shè)定原那么見上表2024/3/1921OTDR的常規(guī)使用5、脈沖寬度：脈沖寬度決定了OTDR所發(fā)出的光功率的大小。脈沖寬度選擇的越寬，OTDR所發(fā)出的光功率越大，測試的距離也就越遠。反之，脈沖寬度越窄，OTDR發(fā)出的光功率也就越低，測試的距離也就越近。但決不是說，脈沖寬度越寬越好，脈沖寬度越寬，盲區(qū)〔尤其是近端盲區(qū)〕越大，不可測試的損耗區(qū)和不可分辨的事件區(qū)越大。因此，必須綜合考慮該參數(shù)的設(shè)置。一般情況下，建議用戶遵照下屬原那么：脈沖寬度≥〔長度分辨率×8〕/〔光速/光纖折射率〕例如：當(dāng)長度分辨率=0.25米時， 脈沖寬度≥〔0.25米×8〕/〔300000000米/s/1.4681〕 ≥100ns但需注意：脈沖寬度又與測試距離有關(guān)，因此測試距離、分辨率、脈沖寬度等參數(shù)的設(shè)置應(yīng)參照上面表中的設(shè)置參數(shù)。2024/3/1922OTDR的常規(guī)使用6、折射率：此處折射率的數(shù)據(jù)應(yīng)為被測光纖折射率的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)與被測光纖折射率實際值的偏差將直接影響到OTDR對被測光纖距離的測試精度。因此，該折射率數(shù)據(jù)的設(shè)置應(yīng)與被測光纖實際的折射率相一致。默認(rèn)值為：SM(單模):1550nm為1.468100，1310nm為：1.467500，MM〔多?！?300nm為1.487000，850nm為1.496000。2024/3/1923OTDR的常規(guī)使用7、背向散射：此處背向散射的數(shù)據(jù)應(yīng)為被測光纖背向散射的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)與被測光纖背向散射實際值的偏差將直接影響到OTDR對被測光纖損耗的測試精度。因此，該背向散射數(shù)據(jù)的設(shè)置應(yīng)與被測光纖實際的背向散射相一致。背向散射的默認(rèn)值為：SM〔單摸〕：1550nm為–83.0dB、1310nm為–80.0dB、MM(多模)：1300nm為–74.0dB、850nm為–67.0dB、2024/3/1924OTDR的常規(guī)使用8、平均時間OTDR每當(dāng)向被測光纖發(fā)出一個光脈沖后，即按照一定的時間間隔對由被測光纖返回的背向散射的光信號進行采樣。但由于在每一個采樣點上均有噪聲信號，因此將嚴(yán)重的影響到測試的準(zhǔn)確度。根據(jù)噪聲信號的隨機特性，為了極大的減小噪聲信號對測試準(zhǔn)確度的影響，OTDR采用了反復(fù)發(fā)送光脈沖、反復(fù)進行采樣計算的測試方法，最后將每一采樣點反復(fù)采樣的數(shù)據(jù)進行求和并取平均值，以此對噪聲信號進行抑制。這就要求OTDR要有一定的測試平均時間，平均時間越長，OTDR對噪聲信號的抑制性能越好，損耗測試的精度也就越高。一般情況下，平均時間應(yīng)在1分左右為好。2024/3/1925OTDR的常規(guī)使用軌跡分析1、正常軌跡2、脈沖設(shè)置較小3、阻斷圖形4、衰減圖形5、嚴(yán)重受損圖形6、成端故障圖形7、發(fā)光受阻圖形8、跳纖圖形9、儀表發(fā)光受損圖形2024/3/1926OTDR的常規(guī)使用這是一條比較完好的纖芯背向散射圖形。1、正常軌跡2024/3/1927OTDR的常規(guī)使用2、脈沖設(shè)置較小由于脈沖的設(shè)置較小，電平噪聲十清楚顯。2024/3/1928OTDR的常規(guī)使用3、阻斷圖形

此圖反映出光纜已經(jīng)發(fā)生阻斷2024/3/1929OTDR的常規(guī)使用4、衰減圖形

類似臺階的圖形就是一個衰減事件，臺階幅度越大說明光纖衰減量就越大。2024/3/1930OTDR的常規(guī)使用5、嚴(yán)重受損圖形

如箭頭所示，此圖有多個衰減事件，嚴(yán)重影響光纖傳輸質(zhì)量，應(yīng)找出原因，進行整治。2024/3/19316、成端故障圖形

此圖反映出成端無正常反射峰，說明有幾個問題：1。法蘭盤故障2。光纜纖芯故障3。