otdr培訓(xùn)教程 -OTDR測試和結(jié)果分析

OTDR測試和結(jié)果分析概述介紹OTDR：為什么要使用?什么是測試?為什么需要?如何得出結(jié)果?收益、回報(bào)…背向散射現(xiàn)象OTDR如和工作?OTDR原理動態(tài)范圍/發(fā)射功率脈寬/平均盲區(qū)(ADZ/EDZ)衰減盲區(qū)/事件盲區(qū)分辨率(脈寬/采樣頻率)OTDR測試內(nèi)容：距離、損耗、彎曲、接頭損耗、連接器損耗、回波損耗如何去分析曲線最優(yōu)方法OTDR介紹T-BERD4000FTTx/AccessOTDR多功能光纖測試工具檢測，定位和測量事件點(diǎn)在光纖的任何位置上識別事件和鏈路損耗(接頭,彎曲,活動連接,裂縫)

提供每個(gè)事件物理距離和損耗

測試光纖衰減和損傷。提供事件的反射/回?fù)p值.數(shù)據(jù)管理，支持?jǐn)?shù)據(jù)報(bào)告（仿真軟件）背向散射現(xiàn)象OTDR基于兩種現(xiàn)象進(jìn)行測試:Rayleighscattering銳利散射:它是光纖自身的本征特性，它的出現(xiàn)在沿著光纖的整個(gè)長度上。由于銳利散射沿著整個(gè)光纖鏈路是均勻的，如果出現(xiàn)其不連續(xù)現(xiàn)象則可以用來識別光纖鏈路傳輸?shù)漠惓?。Fresnelreflections.菲涅耳反射：它是一個(gè)點(diǎn)事件，并且只出現(xiàn)在光纖與空氣或者另一個(gè)媒介接觸的地方。端面、機(jī)械接頭、活動連接器等。Rayleighscatteringandbackscatteringeffectinafiber銳利散射現(xiàn)象Lightreflectionphenomenon=Fresnelreflection光反射現(xiàn)象OTDR工作原理OTDR注入一個(gè)光脈沖信號，并分析其反射回來信號

被接受的信號被畫成x\y圖像,以分貝和距離顯示事件分析結(jié)果被顯示在結(jié)果列表中OTDRBlockDiagramExampleofanOTDRtrace光纖類型和波長(SM)單模光纖1310&1550nm是單模OTDR主要的兩個(gè)測試波長1625nm主要用于在線網(wǎng)絡(luò)故障診斷。

(MM)多模850&1300nm是多模OTRD上主要使用的兩個(gè)測試波長。不同波長衰減示意圖光纖衰減作為波長的函數(shù)動態(tài)范圍和入射電平

動態(tài)范圍:決定能測試多長距離的光纖，主要取決于OTDR的設(shè)計(jì)和設(shè)置。

注入電平

是OTDR注入到光纖中用于測試的光信號的功率。不好的發(fā)射條件，導(dǎo)致入射電平降低，這是影響動態(tài)范圍的主要原因，因此影響測試精度。

脈沖寬度:脈寬越大，我們收到的反射信號就遠(yuǎn)大，測試距離也就越遠(yuǎn)。OTDR測試什么?Distance距離 OTDR測試時(shí)基于時(shí)域的，每個(gè)測試脈沖都在光纖上往返傳輸，只要知道真空光速和光纖折射率，就能算出距離。d=(cxt)/2nd=fiberdistance光纖長度c=speedoflightinvacuum真空中的光速t=time時(shí)間n=indexofrefraction折射率距離精度距離精度取決于下列參數(shù)：1、折射指數(shù)：指的是光纖中的一條光線，群折射指數(shù)指的是所有光脈沖在光纖中的傳輸速度。OTDR距離測試的精度取決于群折射指數(shù)的精度。

2、時(shí)基誤差：時(shí)基誤差是由于定時(shí)系統(tǒng)中的石英晶體的不精確而造成的，它可以在10-4到10-5秒內(nèi)變化。為了計(jì)算距離誤差，時(shí)基誤差必須乘以被測試的距離。

3、起始點(diǎn)的距離誤差JDSUTMTS-6000OTDR的一個(gè)典型的距離精度值被計(jì)算為：

±1x10-5x距離±1m±采樣分辨力±群折射指數(shù)不確定度WhatdoesanOTDRMeasure?

Attenuation(alsocalledfiberloss)衰減用dBordB/km來表示，用來表征衰減或是光纖鏈路上兩個(gè)事件點(diǎn)之間的衰減率。WhatdoesanOTDRMeasure?

EventLoss事件點(diǎn)衰減事件點(diǎn)前后的電平差，用分貝(dB)來表示。FusionSpliceor

Macrobend熔接點(diǎn)或宏彎Connectoror

MechanicalSplice連接器或者機(jī)械接頭

Reflectance反射事件點(diǎn)的插入電平和反射電平的比值。用dB表示反射值越大，說明鏈接器性能越差，衰減也就越大。A-50dB反射值要比-20dB反射值要好得多WhatdoesanOTDRMeasure?Typicalreflectancevalues標(biāo)準(zhǔn)反射值PolishedConnector PC ~-45dBUltra-PolishedConnector UPC ~-55dBAngledPolishedConnectorAPC ~-65dBPC:

直接接觸

APC:

8度傾斜角接觸面

UPC:

弧形接觸面

WhatdoesanOTDRMeasure?

OpticalReturnLoss(ORL)回波損耗該指標(biāo)主要用于衡量光纖鏈路的反射質(zhì)量：光回波損耗(ORL)代表入射光功率Pi與從整個(gè)光纖鏈返回的所有反射光功率P′r(包括光纖本身后向散射光及所有連接和終結(jié)的反射光功率)之比，對一給定的系統(tǒng)，如果ORL過小，則反射回來的光將影響激光器的正常運(yùn)行，并最終影響探測器對信號的正確解碼能力。OTDR可測量光纖鏈路總的ORL，有的OTDR還可測量光纖鏈路任意兩點(diǎn)間的ORL，測量時(shí)，只需按相應(yīng)的鍵，自動顯示光標(biāo)A、B間的ORL。Distance(km)Attenuation(dB)ORLofthedefinedsectionORL對系統(tǒng)的影響按照入射光帶寬，由OTDR所接收的光對應(yīng)于沿著光纖鏈路所反射功率的特性。此功率的集積分能夠計(jì)算處全部后向反射，并且能夠確定光回?fù)p值。高ORL會使系統(tǒng)的性能降低，它會影響到發(fā)射機(jī)的中心波長、信噪比等。尤其對視頻傳輸影響很大，引起系統(tǒng)誤碼。

OTDR曲線分析如何對一條OTDR曲線進(jìn)行分析？起始光反射事件由OTDR和測試鏈路或者發(fā)射光纜的活動連接引起（法蘭、跳線等）位于曲線的最左邊Reflectance:

PolishedConnector ~-45dBUltra-PolishedConnector ~-55dBAngledPolishedConnectorupto~-65dBInsertionLoss: Unabletomeasure損耗不會被測試（起始盲區(qū)）為什么會產(chǎn)生盲區(qū)OTDR設(shè)計(jì)用于檢測整個(gè)光纖鏈路的后向散射電平。它測量后向散射信號，這些信號比入射到光纖內(nèi)的信號要小得多。接收信號的器件－光電二極管，設(shè)計(jì)用于接收一個(gè)給定的電平范圍。當(dāng)存在強(qiáng)反射時(shí)，光電二極管所接收到的功率可以比后向散射功率大4,000倍以上，使得光電二極管飽和。光電二極管需要一定時(shí)間由其飽和狀態(tài)中恢復(fù)。在這一時(shí)間內(nèi)，它將不會精確地檢測后向散射信號。在這一過程（脈沖寬度＋恢復(fù)時(shí)間）中，沒有被確定的光纖長度被稱為盲區(qū)。盲區(qū)類型衰減盲區(qū)AttenuationDeadZone(ADZ)

定義為在一個(gè)反射事件后能被測試下一個(gè)非反射事件的最短距離(0.5dB)

如果兩個(gè)事件挨得過近(在盲區(qū)內(nèi)），那么OTDR只能顯示其中一個(gè)事件衰減盲區(qū)取決于脈沖寬度，脈寬小，盲區(qū)也就小事件盲區(qū)EventDeadZone(EDZ)

被定義為兩個(gè)連續(xù)的不飽和反射事件仍然能被區(qū)分開的最小距離，每個(gè)事件的距離能被測試，但是單獨(dú)衰減不能被測試。如果兩個(gè)反射事件挨得過近(在盲區(qū)內(nèi)），那么OTDR只能顯示其中一個(gè)事件使用短脈沖可以降低盲區(qū)連接器活動連接器件引起反射事件Reflectance:PolishedConnector ~-45dBUltra-PolishedConnector ~-55dBAngledPolishedConnectorupto~-65dB

InsertionLoss:插入損耗

~0.5dB(lossof~0.2dBw/verygoodconnector)

小于0.2dB的插損就算是比較好的連接熔接點(diǎn)AFusionSplicethermallyfusestwofiberstogetherusingasplicingmachine光纖熔接機(jī)Reflectance: None沒有反射InsertionLoss: <0.1dB損耗小增益A“Gainer”主要是由于熔接點(diǎn)兩端光纖的散射系數(shù)不一致，在下游的光纖散射系數(shù)大Reflectance: None我反射InsertionLoss:Smallgain有微量增加熔接點(diǎn)

DirectionA-B 雙向分析 DirectionB-A宏彎宏彎來至光纖的物理彎曲波長越大彎曲衰減也大

確定衰減一般用兩個(gè)波長(typically1310&1550nm)Reflectance: None無反射InsertionLoss:

取決于不同的條件，波長等因素機(jī)械連接頭AMechanicalSplice

用適配器對兩段光纖進(jìn)行連接。（法蘭頭、V型槽等）Reflectance: ~-35dBInsertionLoss: ~0.5dB光纖末端或者破裂AFiberEndorBreakoccurswhenthefiberterminates.光纖末端斷裂末端反射現(xiàn)象取決于末端或斷點(diǎn)的環(huán)境特點(diǎn)Reflectance: PCopentoair ~-14dB APCopentoair ~-35dBInsertionLoss:High(generally)損耗大鬼影AGhostisanunexpectedeventresultingfromastrongreflectioncausing“echos”onthetraceWhenitappearsitoftenoccursafterthefiberend.Itisalwaysanexactduplicatedistancefromtheincidentreflection.Reflectance: LowerthanechosourceInsertionLoss: None連接前檢查FocusontheConnectionConnectorsareeverywhereFiberconnectorcontaminationisthe#1causeoftroubleshootinginopticalnetworksProactiveinspectionpreventsequipmentdamage,networkoutages,time-consumingtroubleshootingFollowthesimple“INSPECTBEFOREYOUCONNECT”processtoensurebothfiberendfacesarecleanpriortomatingconnectors.ContaminationandSignalPerformance光纖連接器對信號傳輸?shù)挠绊慍LEANCONNECTIONBackReflection=-67.5dBTotalLoss=0.250dB1DIRTYCONNECTIONBackReflection=-32.5dBTotalLoss=4.87dB3CleanConnectionvs.DirtyConnection干凈的連接和臟的連接器的區(qū)別臟的連接插入損耗大，反射也更大。在曲線上表現(xiàn)我更大的反射峰和損耗顯示。.InspectBeforeYouConnectsmBestPracticeswithOTDRsPerforminganOTDRTest執(zhí)行OTDR測試接入光纖，連接檢查、清潔端面設(shè)置參數(shù)測試瀏覽曲線和事件表存儲結(jié)果\打印報(bào)告更進(jìn)一步的分析報(bào)告OTDR操作–AutoMode自動模式自動測試

容易、有效的對光纖進(jìn)行測試EnterSetupMenuSelectTestAuto選擇自動測試PressStart/Stop按開始

平均完成后，曲線結(jié)果和事件列表都將顯示在屏幕上

曲線自動保存、自動生成報(bào)告

曲線可在PC仿真軟件商打開，以供分析在自動模式下，OTDR會自動設(shè)置合適脈寬、分辨率、距離范圍等。OTDR設(shè)置過程中的關(guān)鍵PulseWidth脈寬決定入射到光纜中光能量大小一個(gè)小脈寬精確度高、盲區(qū)小，但是其動態(tài)范圍有限

大的脈寬具備大的動態(tài)范圍，但是其精確度和分辨不夠高短脈寬:

分辨率高

盲區(qū)小

動態(tài)范圍小

噪聲更大5ns1μs100ns長脈寬:

分辨率低

盲區(qū)大

動態(tài)范圍大

噪聲小5s30s20sOTDR設(shè)置過程中的關(guān)鍵AcquisitionTime(Averaging)平均時(shí)間平均時(shí)間長OTDR能得到更多的采樣數(shù)據(jù)，結(jié)果更準(zhǔn)確增大測試時(shí)間，可以改善動態(tài)范圍和盲區(qū)的分辨力，但是一般來說超過3分鐘，測試結(jié)果就不會有明顯改觀了。OTDR設(shè)置過程中的關(guān)鍵IndexofRefraction(IOR)折射率OTDR測試定位，需要通過折射率來給出準(zhǔn)確的距離信息

輸入正確的折射率才能保證OTDR測試的距離的準(zhǔn)確性.如何去選擇OTDR模塊OTDR模塊主要通過動態(tài)范圍來區(qū)分選擇一個(gè)最合適的測試模塊:

確定你希望該模塊的最大掃描長度。確定鏈路損耗預(yù)算選擇時(shí)減去6個(gè)DB動態(tài)范圍，(這主要是OTDR的接頭損耗、回?fù)p等信號損失）例:鏈路損失/OTDR模塊選擇CalculationFactorsLinkexample&calculationsLongestspanlength75kmAvgfiberspanloss光纖平均損耗0.33dB/km@1310nmx75=24.75dB0.20dB/km@1550nmx75=15dBConnectorLoss連接損耗Typically2connectorsperspan2x0.5dBeach=1dBSpliceLoss接頭損耗Typically<0.1dBpersplicew/1spliceper5kmoffiber75/5=15splicesx0.1dBeach=1.5dBdBadjustmentOTDRmoduleDROTDR自身損耗Recommendallowing6dBforsplicelossmeasurement1310nm1550nmdBdB24.7515+1+1+1.5+1.5+6+6=33.25=23.5DynamicRangerequirementforModule

ToolstoOptimizeOTDRtesting LaunchCableUsingalaunchcableallowsthecharacterizationoftheconnectorattheoriginofthelink.ThisshiftsthefirstconnectoroutsidethedeadzoneoftheOTDRconnectorThelastconnectorcanalsobemeasuredbyusingareceivecableAboutLaunchCablesLaunchcablesaretypically100–1,000metersinlength.ThelengthrequireddependsuponthedeadzoneperformanceoftheOTDR.Aminimum2xtheattenuationdeadzonelengthisrecommended,althoughinpractice,mostaremuchlongerJDSU光測試解決方案ToolstoOptimizeOTDRtesting VisualFaultLocator可視故障定位儀630nm紅色可見光光源能快速檢查