光纤断点定位与误差分析

1、光纤断点定位与误差分析 2010-12-25 23:37:52  作者：  来源：互联网  浏览次数：0  文字大小：【大】【中】【小】 障碍点的判断 按障碍性质可分为两种:一种为断纤障碍，一种为光纤链路某点衰减增大性障碍。按障碍发生的现实情况可分为显见性障碍和隐蔽性障碍。 显见性障碍:查找比较容易，多数为外力影响所致。可用OTDR仪表测定出障碍点与局(站)间的距离和障碍性质，线路查修人员结合竣工资料及路由维护图，可确定障碍点的大体地理位置，沿线寻找光缆线路上是否有动土、建设施工，架空光缆线路是否有明显拉断、被盗、

2、火灾，管道光缆线路是否在人孔内及管道上方有其它施工单位在施工过程中损伤光缆等。发现异常情况即可查找到障碍点发生的位置。隐蔽性障碍查找比较困难，如光缆雷击、鼠害、枪击(架空)、管道塌陷等造成的光缆损伤及自然断纤。因这种障碍在光缆线路上不可能直观的巡查到异常情况，所以称隐蔽性障碍。如果盲目去查找这种障碍就可能造成不必要的财力和人力的浪费，如直埋光缆土方开挖量等，延长障碍历时。 分类解决1. 部分光纤阻断障碍   精确调整OTDR仪表的折射率、脉宽和波长，使之与被测纤芯的参数相同，尽可能减少测试误差。将测出的距离信息与维护资料核对看障碍点是否在接头处。若通过OTDR曲线观察障碍点

3、有明显的菲涅尔反射峰，与资料核对和某一接头距离相近，可初步判断为光纤接头盒内光纤障碍(盒内断裂多为小镜面性断裂，有较大的菲涅尔反射峰)。修复人员到现场后可先与机房人员配合进一步进行判断，然后进行处理。若障碍点与接头距离相差较大，则为缆内障碍。这类障碍隐蔽性较强，如果定位不准，盲目查找就可能造成不必要的人力和物力的浪费。如直埋光缆大量土方开挖等，延长障碍时间。可采用如下方式精确判定障碍点。用OTDR仪表精确测试障碍点至邻近接头点的相对距离(纤长)，由于光缆在设计时考虑其受力等因素，光纤在缆中留有一定的余长，所以OTDR测试的纤长不等于光缆皮长，必须将测试的纤长换算成光缆长度(皮长)，再根据接头的

4、位置与缆的关系以确定障碍点的位置，即可精确定位障碍点。具体算法如下 (1) 纤长换算成皮长 La=(S1-S2)/(1+P) 式中La为光缆皮长;S1为测试的相对距离长度;S2为光缆接头盒内的单侧盘留长度，一般取0.6-1.2;P为该光缆的余长，因光缆结构不同而异。可用同型号的备用光缆进行测试。也有的厂家提供该项指标。余长也可简单表示为P=(Sa-Sb)/Sb，其中Sa为单盘光缆的测试纤长;Sb为单盘光缆标记的皮长尺码长度。对中心管式光缆和层绞式光缆是不同的。一般光缆余长是根据结构基本固定的中心管式光缆余长为:3-5 层绞式光缆余长为:10-15 左右，具体可以向供货商询问。(2) 光缆障碍点

5、皮长尺码的计算 Ly=Lb±La 式中:Ly为障碍点的皮长尺码值;Lb为邻近接头点的盒根光缆皮长尺码，+、-符号的选择可以根据光缆的布放端别确定。确定了Ly的值，即可根据资料确定障碍点的具体位置。采用这种方法可以减少由于工程资料不准，仪表和光纤的折射率偏差等原因造成的测试误差，避免长距离核算光缆长度，测试结果较为准确。实距证明这种方法简单有效。2、光缆全阻障碍对于光缆线路全阻障碍，查找较为容易，一般为外力影响所致。可利用OTDR测出障碍点与局(站)间的距离，结合维护资料，确定障碍点的地理位置，指挥巡线人员沿光缆路由查看是否有建设施工，架空光缆是否有明显的拉伤、火灾等，一般可找到障碍点

6、。若无法找到就需要用上面介绍的方法进行精确计算，确定障碍点。 3、光纤衰耗过大造成的障碍 用OTDR测试系统障碍纤芯，如果发现障碍是衰耗突变引起的，可基本判定障碍点位于某接头出处，多是由于弯曲损耗造成的。盒内余留光纤盘留不当或热缩管脱落等形成小圈，使余纤的曲率半径过小。还有就是由于环境温度的变化使光缆中的纤膏流出时将光纤带出产生弯曲。热缩管固定不好引起热缩管盒内脱落还可能使线路的衰减随着外界的震动(如风激震动等)引发变化等。另外，接头盒进水也是造成接头处障碍的主要原因之一。打开接头盒后，可进一步进行判断，仔细查看障碍光纤有无损伤或盘小圈，若有小圈将其放大即可，否则进行重接处理。 4、机房线路终

7、端障碍 如果障碍发生在终端机房内，此时在障碍端测试，OTDR仪表净化不出规整曲线，在对端测试可以发现障碍纤芯测试曲线正常。为精确定位，需要加一段能避开仪表盲区的尾纤，一般长度不少于500m，先精确测出尾纤长度，再接入障碍光纤测试。 OTDR在短距离测试状态下分辨率很高，可以比较准确地测出是跳纤还是终端盒内障碍。对于离终端较近的盒内障碍用可见光源进行辅助判断更为方便，距离的远近取决于光源的发射功率，有的光源可以达到20km。 特别提示：接头处的障碍比例也较大。这就需要除在维护中加以宣传保护外，施工中也要严格要求，符合操作规程。如余纤盘留规整，热缩管固定牢用，接头盒密封要严密等。 分析影响光缆线路

8、障碍点准确定的主要因素 有助于精确寻找断点仪表的固有误差，事件盲区引起的误差，仪表设置不当产生的误差光纤插接件，连接器件不清洁其它原因误差产生的原因  1、仪表的固有误差：        仪表的固有误差包括刻度误差和分辨率误差，OTDR的采样点数直接影响距离的分辨率。如OTDRMW9076B距离的测量精度为：±1m±3×测量距离×10E-5±标识分辨率,对于一定长度的光纤,前两项是个常量,只有分辨率是可变的,所以要提高测量精度,采样点数必须设置在较高的数值上。 误差

9、产生的原因  2、事件盲区引起的误差：          脉冲宽度设置的越宽，OTDR输出的能量越大，可测的距离越远，但使事件的盲区加大，降低了分辨率和测试精度，一般采用OTDR的纵横向放大功能提高分辨率，减小读数和测量误差。如在光缆单盘检测时，为了避开开始段较大的盲区，在OTDR输出端口先接入几百米的裸纤，这样测试的数据就比较准确。若直接测，必须把游标打在盲区后曲线趋平直的地方，不然可能造成较大的测试误差。 误差产生的原因  3、仪表设置不当产生的误差：  

10、60;           距离范围设置的比被测纤长小可产生较大的误差；衰减的门限值设置的太大（一般设在0.01dB）使得光纤微弯、应力造成的轻微损伤、较小的接头损耗等事件不能被找到，实际上降低了测量精度；设置的折射率和光缆上的标示值有偏差，能引起较大的误差，折射率是个重要的参数，测试前应严格核实；均化时间对提高测试的信噪比有重要作用，为了提高测试精度，宜设较长的均化时间，但为了缩短测试时间，需要均化的时间要少，所以应统筹考虑；游标设置不正确，尤其在测接头损耗和有反射的事件时，必须把游标设置在事

11、件曲线的前沿上，错误的设置能造成大的误差。 误差产生的原因：4、光纤插接件，连接器件不清洁        物理连接性能不良，可能引起较大的测试误差，这在日常测试中经常碰到，它可以使曲线上产生严重的噪声和毛刺，甚至曲线不能测出。细致的清洁工作有着重要的意义，测试中不可忽视。 光纤断点定位与误差分析误差产生的原因：5、其它原因    A、光缆在敷设安装时和资料的记载产生的偏差，         B、OTDR 测试的是光缆中光纤的物

12、理长度，而光      缆线路从设计资料上的数据，经过敷设的过    程，到每个标石上的数字，尽管进行过各种各    样的折算，仍会产生一些偏差。如接头盒旁    边、进出局盘留缆的实际长度与资料的不一致     C、光缆弯曲率所取值和实际敷设弯曲度存在着差      别，缆内光纤扭绞系数与实际值的偏离     D、光缆的热胀冷缩是产生这种测试偏差

13、的主要原                 因。光缆遇冷收缩产生断纤的事例，可以充分        说明这一现象。 如何精确定位断点1正确、熟练掌握仪表的使用方法    （1）正确设置OTDR的参数    使用OTDR测试时，必须先进行仪表参数设定，其中最主要设定是测试光纤的折射率和测试波长。只有准确地设置了测

14、试仪表的基本参数，才能为准确的测试创造条件。   （2）选择适当的测试范围档    对于不同的测试范围档，OTDR测试的距离分辩率是不同的，在测量光纤障碍点时，应选择大于被测距离而又最接近的测试范围档，这样才能充分利用仪表的本身精度。     （3）应用仪表的放大功能    应用OTDR的放大功能就可将光标准确置定在相应的拐点上，使用放大功能键可将图形放大到25米/格，这样便可得到分辩率小于1米的比较准确的测试结果。 2建立准确、完整的原始资料 

15、   准确、完整的光缆线路资料是障碍测量、定位的基本依据，因此，必须重视线路资料的收集、整理、核对工作，建立起真实、可信、完整的线路资料。在光缆接续监测时，应记录测试端至每个接头点位置的光纤累计长度及中继段光纤总衰减值，同时也将测试仪表型号、测试时折射率的设定值进行登记，准确记录各种光缆余留。详细记录每个接头坑、特殊地段、S形敷设、进室等处光缆盘留长度及接头盒、终端盒、ODF架等部位光纤盘留长度，以便在换算故障点路由长度时予以扣除 光纤断点定位与误差分析3、正确的换算    有了准确、完整有原始资料，便可将OTDR测出的故障

16、光纤长度与原始资料对比，迅速查出故障点的位置，但是，要准确断故障点位置，还必须把测试的光纤长度换算为测试端（或接头点）至故障点的地面长度。测试端到故障点的地面长度L可由式计算： L = （L1L2）/（1+P）L3L4L5 1+a    式中，长度的单位均为米，L1为OTDR测出的测试端至故障点的光纤长度，L2为每个接头盒内盘留的光纤长度，L3为每个接头处光缆和盘留长度，L4为测试端至故障点间各种盘留长度，L5为测试端至故障间光缆敷设增加的长度，a为光缆自然弯曲率（管道敷设或架空敷设方式可取值0.5%，直埋敷设方式可取值0.7%1%）

17、，P为光纤在光缆中的绞缩率，P值随光缆结构的不同而有所变化，最好应用厂家提供的数值，当无法得知P值时，工程人员也可自己运用公式进行取值，但要注意R值为光纤至中心的距离（即半径），测量时应注意松套光纤纤芯的位置；h为节距的长度，实际上就是缆长。测量时一般应剖开光缆多测几个节距，取其平均值。 4、保持测试条件的一致性    障碍测试时应尽量保证测试仪表型号、操作方法及仪表参数设置等的一致性，使得测试结果有可比性。因此，每次测试仪表的型号、测试参数的设置都要做详细记录，便于以后利用。 光纤断点定位与误差分析5、灵活测试、综合分析  

18、0; 障碍点的测试要求操作人员一定要有清晰的思路和灵活的问题处理方式。一般情况下，可在光缆线路两端进行双向故障测试，并结合原始资料，计算出故障点的位置，再将两个方向的测试和计算结果进行综合分析、比较，以使故障点具体位置的判断更加准确。当故障点附近路由上没有明显特征，具体障碍点现场无法确定时，可采用在就近接头处测量等方法。特别提示对于层绞式光缆有个绞合率，光纤长度大约是光缆的1 . 005倍同一接续点从两个方向测试，接头损耗相差很多，由于光缆的模场直径影响它的后向散射，因此在接头两边的光纤可能会产生不同的后向散射，从而遮敝了接头的真实损耗。双向测试，求平均值，可以消除单向OTDR测量的人为因素误差。光纤断点定位与误差分析线性近似法LSA/2PA在损耗测量及接续损耗和回损测量中，损耗是通过在两个设置的标识之间画一条假象的