《OTDR操作规程》PPT参考课件

1、仪器仪表操作OTDR,代维认证培训-基站一体化,1,OTDR,理 论,2,OTDR,基本概念,OTDR是Optical Time-domain Reflectometer的缩写。 OTDR是光纤测量中最主要的仪器，被广泛应用于光纤光缆工程的测量、施工、维护及验收工作中，是光纤系统中使用频度最高的现场仪器，形象的被人称为光通信中的“万用表,3,OTDR,基本原理,OTDR利用其激光光源向被测光纤发送一光脉冲，光脉冲在光纤本身及各特征点上会有光信号反射回OTDR，反射回的光信号又通过定向耦合到OTDR的接收器，并在这里转换成电信号，最终在显示屏上显示出结果曲线,4,OTDR,原理框图,5,OTDR

2、,背向散射 来自于沿着光纤纤芯分布的不均匀的沉积部分和杂质,纤芯,背向散射- - the amount of light scattered back is relative to the amount of incident light,1,2,当 OTDR 通过不均匀的沉积点时，它的一部分光功率会被散射到不同的方向上。向光源方向散射回来的部分叫做背向散射. 由于散射损耗的原因，这一部分光脉冲强度会变得很弱,沉积点,由前向不均匀点导致的背向散射,OTDR,反射 仅仅发生于光纤的端面。光信号通过光纤的端面-类似于手电筒的光穿过玻璃窗 -一部分光以入射时相同的角度反射回来。反射回来的光强可达入射

3、光强度的 4,反射光直线返回光源(OTDR,无论光信号自光纤进入空气还是自空气进入光纤，反射光强度比例是相同的,光纤端面质量不同，返回OTDR的反射光强度也不同,OTDR,基本结构,控制系统,CRT 或 LCD显示器,激光器,探测器,耦合器/分路器,待测光纤,8,OTDR,9,OTDR 如何测量距离,t0,t1,如果折射率“n”设置不正确，所测出的距离也将是错误的,d,t” = t1 - t0,C” = 光速. “n” = 光纤纤芯的折射率,OTDR,综 合,10,OTDR,11,OTDR 产生返回光强度（ 背向散射加上反射）与光纤长度相关的光纤曲线,返回的 信号电平 (dB,距离,0,公里，

4、米，英里，英尺等,OTDR,12,0,返回的 信号电平 (dB,公里，米，英里，英尺等,沿光纤的背向散射采样点,OTDR 产生返回光强度（ 背向散射加上反射）与光纤长度相关的光纤曲线,距离,OTDR,13,距离(公里，米，英里，英尺等,0,返回的 信号电平 (dB,位于光纤远端的背向散射采样点,OTDR 产生返回光强度（ 背向散射加上反射）与光纤长度相关的光纤曲线,OTDR,14,距离(公里，米，英里，英尺等,0,返回的 信号电平 (dB,连接这些采样点,OTDR 产生返回光强度（ 背向散射加上反射）与光纤长度相关的光纤曲线,OTDR,15,0,返回的 信号电平 (dB,仅仅观察连接线,OTD

5、R 产生返回光强度（ 背向散射加上反射）与光纤长度相关的光纤曲线,距离(公里，米，英里，英尺等,OTDR,16,0,端面反射,返回的 信号电平 (dB,OTDR 产生返回光强度（ 背向散射加上反射）与光纤长度相关的光纤曲线,距离(公里，米，英里，英尺等,OTDR,17,熔接损耗是一种由于信号电平在接头点突然下降而造成的点损耗,0,熔接损耗,返回的 信号电平 (dB,距离(公里，米，英里，英尺等,OTDR,18,熔接时如果接点含有空气隙，就会产生具有反射的 点损耗,0,返回的 信号电平 (dB,接头损耗,反射,距离(公里，米，英里，英尺等,OTDR,观察整个光纤线路 定位端点和断点 定位接头点

6、(“故障点”) 测试接头损耗 测试端到端损耗,测试反射值 测试回波损耗 建立事件点与地标的相对关系 建立光纤数据文件 数据归档,19,主要用途,OTDR,20,仪表的设置,OTDR,21,主要参数设置,Range,基本但非常重要的设置,Wavelength,根据光传输系统要求,Resolution,确定距离 精度,Averaging,使你最好地观察曲线,Pulse width,最有用的控制,OTDR,22,测 试 范 围,范围 是指距离 或显示范围。对这一参数的设置意味着告诉OTDR应该在屏幕上显示多长距离。为了显示整个光纤曲线，设置时这一范围必须大于被测光纤长度,通常选择的测试范围应比实际待

7、测光纤长20,对于25公里的光纤，选择13公里测试范围是过短了,对于25公里的光纤，选择32公里测试范围是比较合适的,OTDR,23,必须注意，测试范围相对于被测光纤长度不要差异太大，否则将会影响到有效分辨率。同时，过大的测试范围还将导致过大而无效的测试数据文件，造成存贮空间的浪费,测 试 范 围,选择164Km 测试范围对于 7.6Km 的实际光纤来说是过长了,文件尺寸: 9Km 范围 = 2kbytes 164Km 范围 = 10kbytes,OTDR,24,脉 冲 宽 度,脉冲宽度 表示脉冲的时间长度，同时也可换算为脉冲在光纤上所占的空间长度,OTDR注入光纤的光沿着光纤的传播与水在管道

8、内流动很相似,30ns 脉宽,OTDR,25,脉冲宽度 与盲区和动态范围直接相关。 在下图中，用8个不同的脉冲宽度测量同一根光纤。最短的脉宽获得了最小的盲区，但同时也导致了最大的噪声。最长的脉宽获得了最光滑的测试曲线，与此同时，盲区长达接近1公里,使用中等脉宽获得了较好 的盲区和清晰的曲线,曲线最光滑但盲区最大,最短的盲区但噪声很大,脉 冲 宽 度 1,长脉宽,中等脉宽,短脉宽,OTDR,26,脉 冲 宽 度 2,OTDR,盲 区,在被测光纤始端，脉冲宽度的影响是显而易见的。 下图中，位于540米处的第一个接头点在长脉宽下观察不到,3,000,950,250,长脉宽,中脉宽,短脉宽,OTDR,

9、28,965m 3,165ft,540m 1,773ft,7620ns,960ns,120ns,拖 尾,不同的脉宽在接头处会产生不同长度的拖尾。 对于不同的脉宽，拖尾长度亦有不同，下图例中960ns脉宽时的拖尾淹没了第二个接头。机械接头在同样脉宽下的拖尾将大于熔接接头。 这里所谈及的拖尾即是我们通常所说的事件盲区,km,350,70,OTDR,29,动 态 范 围,脉宽决定了可测试的光纤长度 较长的脉宽可得到较大的动态范围,以长脉宽 (7620ns) OTDR能够测量 很远。 但盲区也比较大,以中等脉宽 (120ns) 测量 20公里。噪声变的比较大,以中等脉宽 (960ns) OTDR能够较

10、好地测量 40余公里。 盲区也比较适中,All measurements taken at 1310nm Wavelength,OTDR,30,波 长,原则: 如果可能，总是同时测试1310和1550纳米两个波长以便比较不同波长上的测试结果，判断光缆是否受到应力,1550nm 曲线,1310nm 曲线,对同一根光纤，不同波长 下进行的测试会得到不同的损耗结果。测试波长越长，对光纤弯曲越敏感。 1550nm下测试的接头损耗大于在1310nm处的测试值.下图中，第一个熔接点存在弯曲问题，而另外的熔接点在两测试波长下状态近似，这表明光纤未受力,OTDR,31,分辨率（数据采样间隔） 确定了事件点的定

11、位精度 OTDR在测试时沿光纤长度方向以固定的间隔进行数据采样，采样间隔越短，采集的数据也越多，同时意味着定位精度越高，但与此同时测试花费的时间也会越长，测试结果文件也越大,文件大小: 8m 采样 = 4kbytes 1m 采样= 32kbytes,分 辨 率,光纤端点的读出值可能由于+/-一个采样点而不同。在此情况下，由于分辨率设置而导致的读出误差可能达到 8米,红线 = 1m 分辨率 绿线 = 8m 分辨率,OTDR,32,平 均,平均 (有时也称为扫描) 可降低测试结果曲线的噪声水平，提高判读精度。测试时，可以设定扫描次数为快, 中, 慢等三挡或一个特定的时间长度。长的平均时间使你能够获

12、得较好的结果曲线。 如果你使用较短的测试脉宽或测试较长的光缆区段，就应该选择较长的平均时间,噪声 会导致曲线的变化， 增加平均次数可降低噪声电平,慢扫描,快扫描,OTDR,33,关 键 点,改善信噪比 为增强信号 须使用 长脉宽(增加注入光纤的能量) 为减少噪声 加长平均时间,如果你需要观察两个很接近的事件点 使用短脉宽 如果你使用短脉宽，可使用 长平均 减少曲线噪声 如果使用 FAS 分析功能，请注意选择分辨率/脉宽组合,OTDR,34,应 用,OTDR,35,盘 测,盘 测 盘测是对到货后但仍绕在缆盘上的光缆进行的简单验收测试，通过这一测试，用户可以得知光缆的盘长、连续性、成缆过程中是否有

13、缺陷以及整个缆的平均衰耗,短脉宽 ：更为细致地观察光纤的状态 快速平均下的实时显示 ：缩短测试时间 固定光标 ：快速得到测试结果 固定损耗测试模式 ：dB/Km,OTDR,36,故 障 定 位,故障定位 为了快速而精确地判断断点、既可让仪器全自动地设置测量也可手动设置测试参数,长脉宽 ：观察尽可能最长的光纤区段、同时最清晰地显示光纤终点位置 快或中平均 ：获得尽可能清晰的曲线 自动分析： OTDR准确地报告故障点位置,OTDR,37,故 障 修 复,故障修复 在故障抢修期间，你可能有必要观察两个很接近的接头点 间距甚至可能在几十米之内，此时你需要把故障点放大，同时用实时扫描观察接头操作，最后再

14、完成整个测试得到接续损耗数据,手动分析 ：自动分析可能不能正确地获得结果 短脉宽 ：同时观察两个较接近的事件点 实时扫描 ：观察接续过程. 中或慢平均 ：获得清晰的曲线、特别是在光缆较长时 较低的分辨率 ：加快测试速度,OTDR,38,专 题,OTDR,39,LSA法与2-点法接头损耗测试的比较,采样区必须位于接头点两侧的线性区，不可跨越接头点,OTDR,40,假增益的来源,无衰耗,0.3dB 接头衰耗,真实衰耗 = (-0.5 + 0.5) / 2 = 0.0dB,真实的熔接衰耗 = (-0.2 + 0.8) / 2 = 0.3dB,OTDR,41,距离精度,CO,SP#1,SP#2,SP#

15、3,光缆敷设时可能不直或上下左右偏离路由. 每一光纤在光缆内是松弛的，且在接头盒内有不同长度的盘留。松套光缆纤芯富裕度为：0.2%0.8%；层绞式或骨架式光缆沿 缆芯的扭绞率一般为1%3,测试距离较短:沿着地面. 测试距离较接近:沿着光缆. 测试距离较长:光纤长度,OTDR测量光纤长度,断点位置,OTDR 距离精度,42,CO,SP#1,SP#2,SP#3,断点位置,技巧: 1. 根据参考地标提高断点定位精度. 2. 从故障点附近的已知点进行判读. 3. 从光缆的两端进行测试,OTDR,事件类型及显示,43,OTDR,两种光纤末端及曲线显示,44,OTDR,性能参数,OTDR的性能参数一般包括

16、OTDR的动态范围、盲区、距离精确度、OTDR接收电路设计和光纤的回波损耗、反射损耗,45,OTDR,动态范围,定义：把初始背向散射电平与噪声电平的差值（dB）定义为动态范围。 动态范围的作用：动态范围可决定最大测量长度 。 动态范围的表示方法：有峰-峰值（又称峰值动态范围）和信噪比（SNR1）两种表示方法。 该指标决定了OTDR能够分析的最大光损耗值；即决定了OTDR可以测量的最大光纤长度 动态范围越大，OTDR可以分析的距离越远,46,OTDR,动态范围示意图,47,OTDR,盲区,盲区是由光纤线路上的反射类型事件引起的（接头或活动连接器等） 当反射的强光进入OTDR后，探测电路会在某一段时间（即一段距离）内处于饱和状态。 结果就是在光纤线路上，不能够“看到”反射事件之后的一段光纤或该区域内所发生的事件，所以被称为盲区 盲区分事件盲区、衰减盲区两种,48,OTDR,事件盲区 衰减盲区,事件盲区描述的是能够分辩开的两个反射事件的最短距离 如果一个反射事件在事件盲区之外，则该事件可以被定位，距离可以计算出来 衰减盲区是指可以测量随后的一个反射或非反射事件衰减的最小距离 如果一个反射或非反射事件在 衰减盲区之外，则该事件可以被定位，损耗也可以测量,49,OTDR,OTDR测试曲线示意,功率 (dB,斜率显示衰减,损耗,反射,OTDR 连接器,连接