OTDR基础知识CHV081231

1、otdr 基础知识基础知识 信维科技（中国）有限公司信维科技（中国）有限公司 2 2021-5-7 内内 容容 1. 光纤介绍光纤介绍 3. otdr工作原理工作原理 4. otdr重要参数重要参数 5. 光纤中的典型事件光纤中的典型事件 2. otdr基础基础 6. otdr典型曲线典型曲线 3 2021-5-7 1. 光纤介绍光纤介绍 4 2021-5-7 由于光线在纤芯与包层之间的全反射，入射到玻璃光纤纤 芯的光线，将会沿着光纤的物理路径进行传输。 1.1 光纤介绍 光纤结构 纤芯纤芯 包层包层 塑料护套塑料护套 5 2021-5-7 衰减衰减 当光信号通过光纤传输时，它的功率电平减少。

2、功率电平的增加以db或 者每单位距离上的损耗的比率（db/km）来表示。 1.2 链路损耗 输入输入 输出输出 入射损耗入射损耗 散射损耗散射损耗 吸收损耗吸收损耗 异类结构异类结构 散射损耗散射损耗 微弯或宏弯损耗微弯或宏弯损耗 接头损耗接头损耗耦合损耗耦合损耗 不纯不纯 6 2021-5-7 空气间隙连接器 pc连接器 机械连接 v-groove 机械连接（用匹配液） 熔接 8 apc连接器 1.3 连接器和连接 7 2021-5-7 椭圆率不匹配偏心 横向移位角度误差末端分离 裂缝 1.4 光纤连接损耗因素 8 2021-5-7 分贝 (db) 是常用来量化光纤网络信号功率的增益或损耗。

3、 分贝（db）还经常被用于发射信号与噪声（激光器或放大器）的表示中。 dbm是相对于1mw 参考功率的db数。它经常被用于定义绝对功率电平。 1.5 测量单位-分贝公式 9 2021-5-7 损耗损耗 (db)功率损耗功率损耗 (%) -0.10 db2% -0.20 db5% -0.35 db8% -1 db20% -3 db50% -6 db75% -10 db90% -20 db99% db和功率损耗百分比间比较和功率损耗百分比间比较 绝对功率绝对功率 (watt) 绝对功率绝对功率 (dbm) 1 w+30 dbm 100 mw+20 dbm 10 mw+10 dbm 5 mw+7 d

4、bm 1 mw0 dbm 500 w-3 dbm 100 w-10 dbm 10 w-20 dbm 1 w-30 dbm 100 nw-40 dbm 绝对功率单位绝对功率单位watts和和dbm间比较间比较 1.5 测量单位-换算表 10 2021-5-7 2. otdr 基础基础 11 2021-5-7 shinewaytech palmotdr 2.1 palmotdr 光时域反射仪otdr(optical time domain reflectmeter)是表征光纤传输 特性的测试仪器。 用于测试整个光纤链路的衰减并提 供与长度有关的衰减细节，探测、定位 和测量光纤链路上任何位置的事件。

5、 12 2021-5-7 型号型号 palmotdr s20a/ns20b/ns20c/nm20a/n 动态范围 (db) 24/2432/3238/3718/22 适用光纤单模多模 波长 (20nm)1310/1550850/1300 取样间距0.1m10m 距离精度 (1m + 510-5距离(m)+ 最小取样间距) 数据存储300 条 存储方式usb/rs232 可见光故障定位仅s20b/n和s20c/n带有此功能（650nm, -3dbm） 2.2 palmotdr 指标 13 2021-5-7 2.3 基本功能 u 测量光缆、光纤长度 u 测量光缆、光纤两点之间的距离、损耗、衰减系数

6、 u 确定光缆、光纤故障点、断点位置 u 测量光缆、光纤联接头的插入损耗 u 测量光缆、光纤反射事件的反射 u 描述光缆、光纤损耗分布曲线 14 2021-5-7 直接连接直接连接 光纤盘 2.4 基本应用-1 15 2021-5-7 光跳线连接光跳线连接 odf架 跳线 如果要测量系统中的链路，特别是当终端连接器安装在机架中时如果要测量系统中的链路，特别是当终端连接器安装在机架中时 2.4 基本应用-2 16 2021-5-7 带裸端的尾纤带裸端的尾纤 尾纤 机械或熔接 如果待测光纤不具有连接器，可使用裸纤尾纤和便宜的机械接头 2.4 基本应用-3 17 2021-5-7 3. otdr 工

7、作原理工作原理 18 2021-5-7 数据分析及显示 光源 定向耦合器 放大器 光检测器 脉冲 发生 器 被测光纤 工作原理：后向散射法工作原理：后向散射法 3.1 otdr工作原理 19 2021-5-7 瑞利散射提供了光纤中广泛且及时地信息。 光纤中瑞利散射和后向散射事宜图 传输光信号 散射光 5%/km at 1550 nm 光纤中后向散射光占 瑞利散射光的1/1000 3.2 瑞利散射 20 2021-5-7 当光在两个具有不同折射指数的光传输媒质的边界处被反射时，菲涅耳反 射出现。这一边界可能会出现在一个接头点（连接器或者机械接头）、一个非 端接的光纤端面或者一个断点处。 光反射现

8、象 3.3 菲涅尔反射-1 21 2021-5-7 转换边界转换边界 菲涅尔反射菲涅尔反射 玻璃到空气-14 db pc到pc连接 器 -35 db to -50 db apc到apc连 接器 -55 db to -65 db 光纤连接器或者端点典型的反射值光纤连接器或者端点典型的反射值 3.4 菲涅尔反射-2 22 2021-5-7 3.5 otdr典型曲线 23 2021-5-7 4. otdr 重要参数重要参数 24 2021-5-7 折射率折射率 4.1 折射率 仪表显示的距离和测量的时间通过折射率（有时也称为群折射率）相联系。 折射率的变化会导致计算出的距离发生变化。 u 折射率取决

9、于所用光纤的材料，因此应由光纤或光缆供应商提供 u 了解所测量光纤的折射率是非常重要的。由于折射率不准确所造成 的误差通常大于仪器的误差。 注意：注意： 25 2021-5-7 脉冲宽度脉冲宽度 决定测试距离精度和分辨事件的重要参数。 短长 4.2 脉冲宽度 u 脉冲越短 ，距离分辨率越高，盲区越小，测试距离越短。 仪表给出的盲区是在最小脉冲时的指标。 u 脉冲越长 ，距离分辨率越低，盲区越大，测试距离越长。 仪表给出的动态范围是在最大脉冲时的指标。 26 2021-5-7 测量范围测量范围 4.3 测量范围 指指otdrotdr获取数据取样的最大距离。获取数据取样的最大距离。 u 此参数的选

10、择决定了取样分辨率的大小 u 建议选择与所测试光纤长度最接近的测量范围，以获得最 佳测试精度。 注意：注意： 27 2021-5-7 平均时间平均时间 4.4 平均时间 测试时所设置仪表的检测时间。测试时所设置仪表的检测时间。 u 由于后向散射光信号极其微弱，一般采用统计平均处理的方法来以消 除一些随机事件，提高信噪比。 u 测试时间越长，噪声电平越接近最小值，信噪比越高。 注意：注意： 建议测试时间在建议测试时间在0.53min0.53min内选择！内选择！ 28 2021-5-7 动态范围决定了最大测试范围。 动态范围越大，就能获得更好的信噪比，更好的曲线效果， 更好的事件探测效果。 4.

11、5 动态范围 动态范围 (snr = 1) db 2.2db 动态范围 (峰峰值) 29 2021-5-7 当存在强反射时，将导致探测器饱和，探测器需要一定时间 由其饱和状态中恢复。在这一时间内，它将不会精确地检测后向 散射信号。在这一过程（脉冲宽度恢复时间）中，无法被检测 到的光纤长度被称为盲区。 4.6 盲区 30 2021-5-7 它通常是指在一个反射事件后，能够测试到一个非反射事件的 最小距离。 反射功率越高，衰减盲区越长。 4.6.1 衰减盲区-1 31 2021-5-7 连接器和熔接点的距离比adz短， otdr不能测试到熔接点。 4.6.1 衰减盲区-2 连接器和熔接点的距离比a

12、dz长， otdr能测试到熔接点。 32 2021-5-7 对于一个反射事件，事件盲区被定义为低于一个反射事件的 不饱和峰值1.5 db（或者fwhm）的两个点之间的距离。 4.6.2 事件盲区-1 反射事件的事件盲区反射事件的事件盲区 33 2021-5-7 非反射事件的事件盲区非反射事件的事件盲区 对于一个非反射事件，事件盲区可以被描述为一个熔接点的起始 点与结束点电平之间的距离。 4.6.2 事件盲区-2 34 2021-5-7 事件盲区是两个连续的反射事件仍然可以被区分的最小距离。 两个反射事件之间距离比edz更 近，otdr不能测试出这两个事件。 4.6.2 事件盲区-3 第二个反射

13、事件出现在edz之后， otdr能测试出这两个事件。 35 2021-5-7 5. 光纤中的典型事件光纤中的典型事件 36 2021-5-7 反射事件反射事件 连接头/断裂/机械连接 5.1 光纤中典型事件-1 37 2021-5-7 5.2 光纤中典型事件-2 38 2021-5-7 5.2 光纤中典型事件-3 39 2021-5-7 非反射事件非反射事件 宏弯/微弯 熔接点 机械连接（含匹配液） 5.2 光纤中典型事件-4 40 2021-5-7 6. otdr 典型迹线典型迹线 41 2021-5-7 单根光纤单根光纤 6.1 otdr典型迹线-1 42 2021-5-7 整个链路整个链

14、路 6.2 otdr典型迹线-2 43 2021-5-7 光纤断裂处光纤断裂处 6.3 otdr典型迹线-3 44 2021-5-7 裂纹处裂纹处 6.4 otdr典型迹线-4 45 2021-5-7 光跳线处光跳线处 6.5 otdr典型迹线-5 46 2021-5-7 连接器和机械接头处连接器和机械接头处 6.6 otdr典型迹线-6 47 2021-5-7 熔融接头及弯曲和宏弯熔融接头及弯曲和宏弯 6.7 otdr典型迹线-7 48 2021-5-7 连接器或一反射事件的位置出 现在反射的上升沿开始处。 断裂的位置出现在下降沿的开 始处。 6.8 正确放置标识-1 49 2021-5-7 非反射事件的位置出现在轨迹向 下弯曲之前最后一个后