OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?

  很多朋友多次要求發一期關於OTDR的使用,OTDR在專案中我們是經常會使用的,尤其是測量光纖故障的,比較好用,本期我們就來一起了解OTDR的使用與曲線分析及故障測試。

  一、OTDR引數設定

  用OTDR進行光纖測量可分為三步:引數設定、資料獲取和曲線分析。人工設定測量引數包括:

  1、波長選擇(λ):

  因不同的波長對應不同的光線特性(包括衰減、微彎等),測試波長一般遵循與系統傳輸通訊波長相對應的原則,即系統開放1550波長,則測試波長為1550nm。

OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?
  2、脈寬(Pulse Width):

  脈寬越長,動態測量範圍越大,測量距離更長,但在OTDR曲線波形中產生盲區更大,脈寬週期通常以ns來表示。

  3、測量範圍(Range):

  OTDR測量範圍是指OTDR獲取資料取樣的最大距離,此引數的選擇決定了取樣解析度的大小。最佳測量範圍為待測光纖長度1.5~2倍距離之間。

  4、平均時間:

  由於後向散射光訊號極其微弱,一般採用統計平均的方法來提高信噪比,平均時間越長,信噪比越高。例如,3min的獲得取將比1min的獲得取提高0.8dB的動態。但超過10min的獲得取時間對信噪比的改善並不大。一般平均時間不超過3min。

  5、光纖引數:

  光纖引數的設定包括折射率和後向散射係數和後向散射係數η的設定。折射率引數與距離測量有關,後向散射係數則影響反射與回波損耗的測量結果。這兩個引數通常由光纖生產廠家給出。

  引數設定好後,OTDR即可傳送光脈衝並接收由光纖鏈路散射和反射回來的光,對光電探測器的輸出取樣,得到OTDR曲線,對曲線進行分析即可瞭解光纖質量。

  二、OTDR測試曲線分析

  一、正常曲線分析

OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?
  圖1

  如上圖,判斷曲線是否正常的方法:

  曲線主體斜率基本一致,且斜率較小,說明線路衰減常數較小,衰減的不均勻性較好。

  Bl. 1和B4類單模光纖的衰減係數應符合下表規

OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?
  對B1.1類單模光纖,在1310nm波長,一連續光纖長度上不應有超過0.1dB的不連續點,在1550nm波長,一連續光纖長度上不應有超過0.05dB的不連續點;對B4類單模光纖,在1550nm波長,一連續光纖長度上不應有超過0.05dB的不連續點。

  二、不正常曲線

  1、曲線有大臺階

OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?
  圖2

  如上圖中有明顯“臺階”,若此處是接頭處,則說明此接頭接續不合格或者該根光纖在熔纖盤中彎曲半徑太小或受到擠壓;若此處不是接頭處,則說明此處光纜受到擠壓或打急彎。

  2、曲線有段斜率較大

OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?
  圖3

  如上圖, 此段曲線斜率明顯較大,說明此段光纖質量不好,衰耗較大。

  3、曲線遠端沒有反射峰

OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?
  圖4

  如上圖,此段曲線尾部沒有反射峰,說明此段光纖遠端成端質量不好或者遠端光纖在此處折斷。

  4、幻峰(鬼影)的識別與處理

OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?
  圖5

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  圖6

  幻峰(鬼影)的識別:曲線上鬼影處未引起明顯損耗(如圖5);沿曲線鬼影與始端的距離是強反射事件與始端距離的倍數,成對稱狀(如圖6)。

  消除幻峰(鬼影):選擇短脈衝寬度、在強反射前端(如OTDR輸出端)中增加衰減。若引起鬼影的事件位於光纖終結,可"打小彎"以衰減反射回始端的光。

  5、正增益現象處理:

OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?
  圖7

  在OTDR曲線上可能會產生正增益現象,如圖7所示。正增益是由於在熔接點之後的光纖比熔接點之前的光纖產生更多的後向散光而形成的。

  事實上,光纖在這一熔接點上是熔接損耗的。常出現在不同模場直徑或不同後向散射係數的光纖的熔接過程中,因此,需要在兩個方向測量並對結果取平均作為該熔接損耗。在實際的光纜維護中,接頭平均損耗為≤0.08dB。

  三、OTDR測試故障示例

  先來看一下OTDR的整體介面。

OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?
  用一根尾纖把OTDR和故障光纖的纖盤相連線,長按開機按鍵進行開機。

OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?
  點選兩下選單鍵,進入設定介面,按上下按鍵選擇距離範圍,並選擇20km,確定,波長應為與被測光纖的波長一致。

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  按右下角平均測量按鍵,開始測量

OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?
  透過曲線分析,該測量結果為在0.822KM處有斷點。

OTDR如何使用?如何利用OTDR測光纖故障?
  四、注意事項

  1、光纖質量的簡單判別:

  正常情況下,OTDR測試的光線曲線主體(單盤或幾盤光纜)斜率基本一致,若某一段斜率較大,則表明此段衰減較大;若曲線主體為不規則形狀,斜率起伏較大,彎曲或呈弧狀,則表明光纖質量嚴重劣化,不符合通訊要求。

  2、波長的選擇和單雙向測試:

  1550波長測試距離更遠,1550nm比1310nm光纖對彎曲更敏感,1550nm比1310nm單位長度衰減更小、1310nm比1550nm測的熔接或聯結器損耗更高。在實際的光纜維護工作中一般對兩種波長都進行測試、比較。對於正增益現象和超過距離線路均須進行雙向測試分析計算,才能獲得良好的測試結論。

  3、接頭清潔:

  光纖活接頭接入OTDR前,必須認真清洗,包括OTDR的輸出接頭和被測活接頭,

  否則插入損耗太大、測量不可靠、曲線多噪音甚至使測量不能進行,它還可能損壞OTDR。避免用酒精以外的其它清洗劑或折射率匹配液,因為它們可使光纖聯結器內粘合劑溶解。

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