OTDR原理培训资料

1、 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. OTDR OTDR 培训培训 2012 2012年年8 8月月 Be-an-Expert Training Program OTDR OTDR 基本功能基本功能 1 1、OTDR OTDR 能够做什么？能够做什么？ 2 2、OTDR OTDR 怎么做？怎么做？ OTDR的基本功能的基本功能 1、OTDR 能够做什么？ A、能够测试光纤对光信号的损耗 包括： - 被测光纤对光信号的总损耗 - 被测光纤对光信号的平均损耗 - 光纤中事件点对光信号的损耗 B、能够测试光纤的长度 包

2、括： - 被测光纤的总长度（或称之为距离） - 被测光纤中事件点的位置 OTDR的基本功能的基本功能 C、能够测试光信号在传输过程中的反射。 OTDR的基本功能的基本功能2、OTDR怎么做？ A、按照瑞利散射的原理测试光纤的损耗（或称衰减） 所谓瑞利散射，是指光信号在传输过程中，遇到 任何微小的粒子都会按照一定的规则向周围空间进行散 射。 瑞利散射指明的是：光信号光信号-传输传输-散射散射，这 就是说首先要有光信号，其次要有传输途径，再其次要 对散射的光信号进行接收，最后在根据瑞利散射的原理 对接收的光信号进行相关的运算确定光传输介质的损耗。 B、按照菲涅尔反射的原理，测试光信号在传输过程中带

3、 反射事件的位置： 所谓菲尼尔反射原理，是指光信号在传输过程中，遇 有两个不同的传输介质时，在两个不同传输介质的交界面 会形成一个较大的信号反射。 菲尼尔反射指明的是：不同的传输介质不同的传输介质-在不同传 输介质的交界面交界面-较强的信号反射信号反射。也就是说，光信号在 传输过程中如果突然遇到不同的传输介质，那么就会有一 个较强信号反射回来，这个反射回来的信号要比接收到的 散射回来的信号强。 OTDR的基本功能的基本功能 OTDR的基本功能的基本功能Core 0-25mContact 130-250Adhesive 120-130 mCladding 25-120m所谓不同介质，一种是在光纤

4、（光导纤维的缩写）中，是一种在玻璃或塑料制成的纤维中掺杂截然不同的材料，进而形成对光信号的全反射，达到光传导的目的。另一种就是光纤之外的空气，例如：两根光纤连接的法兰盘，光纤到头（或光纤断）。 C、 利用速度、时间、距离的法则，测试光纤的长度 我们知道：d = u t 式中：d 为距离 u 为速度 t 为时间 OTDR的基本功能的基本功能 OTDR基本的测试原理基本的测试原理1、由瑞利散射原理我们知道，需要OTDR向被测光纤注入 光信号，因此，OTDR必须有自己的光源。而这种光 源就是OTDR内部的激光器。每个激光器都有着自身固 定的唯一的波长，例如：850nm、1300nm、1310nm、

5、1383nm、1490nm、1550nm、1625nm、1560nm。在 这些波长中，我们一般称为850/1300nm为多模波长， 其它波长称之为单模波长。2、 这些激光器在OTDR内在控制器的控制之下，有规律地、 不断地向被测光纤注入光信号。由于光纤本就是由物质 组成，而物质又是由微小的离子在组成，光信号在遇到 这些微小离子时毕竟会向周围空间散射，因此，OTDR 每相关前注入一束光信号，便在控制器的控制之下立即 开始接收因散射而返回来的光信号，这即是说OTDR必 OTDR基本的测试原理基本的测试原理 须具备接收器。在注入到光纤中的光信号没有到达被测光纤 末端时，OTDR将始终处于接收散射光信

6、号的状态。 3、当OTDR认为注入到光纤中的光信号已经达到光纤末端时， OTDR将会按照瑞利散射的原理规则、菲涅尔反射原理的规 则以及速度时间=距离的规则迅速地计算出被测光纤对光 信号的损耗、反射以及被测光纤的距离。 4、尽管光信号是一种频率极高的电磁信号，对于来自频率较 低的电信号具有极其优越的抗干扰能力，但是，由于在空间 有着诸多的光信号，因此必然的会对光纤传输中的光信号造 成较大的干扰，这种干扰是随机的。也就是说这种干扰落在 OTDR每一个接收散射信号的采样点上是不一样的，他们之 间没有相关性，没有周期性。解决这些干扰信号唯一有效的 办法就是多次的测量，之后对每个采样点若干次所获得的数

7、据进行平均。这也就是说，为了测试数据的准确，OTDR必 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. Be-an-Expert Training Program OTDR测试的基本原理测试的基本原理 须要进行多次的测试。 5、由于OTDR并不知道被测光纤的实际长度，因此也就不知 道应该向被测光纤注入多强的光信号，也不知究竟测试多 长时间对干扰信号的抑制性能才能达到满意的程度，这些 未知数据能由OTDR内在的控制器最终提供。 6、当OTDR内在的控制器将上述所需要的数据提供之后， OTDR将会按照这些数据有规律的进行测试。测

8、试过程 中，OTDR也将会有规律地将计算的结果推向显示屏幕。 又由于OTDR的采集散射光信号的采样点极为的密集，因 此在屏幕上我们看到的就是一条曲线，这条曲线直观地反 映着光纤对光信号的损耗特性、反射特性。 7、当OTDR测试完成之后，立即转向对所获得数据进行分析 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. Be-an-Expert Training Program OTDR测试的基本原理测试的基本原理 进而确定在被测光纤上出现的非正常点是否算事件？如果 算应该是何种事件？这些事件的位置？然而，OTDR自身 并没有做出这

9、些判断的标准，这些标准仍然需要OTDR内 在控制器提供。8、OTDR内在控制器所提供的OTDR在测试、分析时的所有 数据均来自OTDR与OTDR操控人得人机对话。也就是 说，这些OTDR在测试与分析时所需要的所有数据均来自 操作人员的设置。 OTDR 的基本结构的基本结构控制系统控制系统CRT 或或 LCD显示器显示器激光器激光器探测器探测器 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. Be-an-Expert Training Program OTDR测试的基本原理测试的基本原理 OTDR测试的相关参数测试的相关参数

10、EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. Be-an-Expert Training Program OTDR测试的参数分为两类：测试的参数分为两类： 1、测量参数：、测量参数： 定义：OTDR在测试过程中，经常使用的参数称之 为测量参数。 2、分析参数：、分析参数： 定义：OTDR测试完成后，在对所获得数据进行分 析时所使用的参数称之为分析参数。 OTDR测试的基本原理测试的基本原理 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. Be-an-Ex

11、pert Training Program 1、测量参数：、测量参数： A、测量时间： 你所希望的OTDR测试的时间。时间越长，OTDR测 试的次数也就越多，对随机噪声抑制的性能越好。 B、脉冲宽度： 脉冲宽度越宽，OTDR内在的激光器发出的光信号强 度越强，在同量级的损耗下在被测光纤中传输的距离 也就越远。也就是说，测试光纤的距离也就越远。 C、测量距离： 你所要求的OTDR测试的最远距离。该距离一旦确定 OTDR测试的基本原理测试的基本原理 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. Be-an-Expert Tra

12、ining Program OTDR测试的基本原理测试的基本原理 OTDR就只能测试这么长的距离，测到此处就停止。2、分析参数：、分析参数： A、接续点损耗门限： 判断被测光纤中的接续点是否算作事件的门限值。当 损耗大于或等于该门限值时，该接续点即称之为事件 点。 B、反射门限 ： 判断被测光纤中出现的反射点是否算作反射事件的 门限值。当反射信号大于或等于该门限值时，该反射 点即称之为事件点。 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. Be-an-Expert Training Program OTDR测试的基本原理测

13、试的基本原理 C、光纤末端损耗门限： OTDR用于判断被测光纤是否末端的损耗门限。需要 指出的是，光纤末端损耗门限只是OTDR判断注入的 光信号是否已经到达光纤末端的条件之一，单纯具备 该条件还不足说明注入的光信号已经到达光纤末端， 必须和反射门限组合一起，才能最后确定注入的光信 号已经达到被测光纤的末端。也就是说，被测光纤中 的反射值已经达到并超过反射门限，同时，该点的损 耗也已经达到并超过光纤末端的损耗值时，OTDR才 能最终判定注入的光信号已经达到被测光纤的末端了。 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. Be

14、-an-Expert Training Program OTDR的测试过程的测试过程 OTDR的测试过程的测试过程 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. Be-an-Expert Training Program OTDR的测试过程的测试过程1、参数设置：、参数设置： 根据需要，分别将测量时间、脉冲宽度、测量距离相关参 数设置准确。由于这三种参数对于OTDR极为重要，因 此，在大多数品牌的OTDR种，这三项参数往往放在比较 明显的地方。对于分析参数，由于对测试结果的影响不是 太大，因此，有些品牌的OTDR对这些参数

15、放置的地方比 较的不明显。 参数设置原则：参数设置原则： 测量时间：测量时间：对于不超过50公里的被测光纤，测量时间一般 为20秒左右。对于100公里左右的被测光纤，测量时间一 般不少于50秒左右。对于更长距离的被测光纤，一般应在 60秒。 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. Be-an-Expert Training Program 脉冲宽度：脉冲宽度：对于不超过50公里的被测光纤，脉冲宽度 应在100至400ns之间。对于50至100公里左右的被 测光纤，脉冲宽度一般为500至1000ns，对于超过 130公

16、里左右的被测光纤，脉冲宽度一般为2us至 10us。对于超过150公里的被测光纤，脉冲宽度一般 为20us。 测量距离：测量距离：确定让OTDR测量的距离应该是被测光纤 时间距离的1,2至2倍。 接续损耗：接续损耗：一般为0.3至0.5dB。 反射门限：反射门限：一般为-65dB 。 光纤末端损耗门限：光纤末端损耗门限：一般为3dB。 OTDR的测试过程的测试过程 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. Be-an-Expert Training Program OTDR的测试过程的测试过程2、启动测试：、启动测试：

17、 OTDR的测试方式分为两种，一种是实时测量，这种测量按照一种内在的模式无休止的进行测试，并快速、阶段性的将测试结果推向显示屏幕。由于这种短时间、阶段性的测试对测试数据中干扰信号的抑制性能较差，因此测试数据准确度也较差。这种测量方式主要用于观察被测光纤中活动连接器（包括法兰盘）的连接性能。另一种是周期性测量，这种测量将会按照我们设置的测量参数进行有规则的测量。一旦测量的时间达到我们设置的测量时间时，OTDR即自行停止。之后便会按照我们设置的分析参数对测试数据进行分析。在给出测试曲线的同时，给出分析的事件表。 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All r

18、ights reserved. Be-an-Expert Training Program OTDR的测试过程的测试过程3、测试开始：、测试开始： 由于测量参数已经通过人机对话存放在OTDR内在的控 制器中，控制器首先产生一个已经设置宽度的脉冲，该 脉冲由控制器施加到OTDR内在的激光器上，激光器便 在这个脉冲有效期间发光，该光信号同时被注入到被测 光纤中。在该脉冲结束的瞬间，OTDR在控制器的作用 下，立即转入到接收状态，按照OTDR内在规定的采样 时间间隔（由控制器将时间间隔变为采样的距离间 隔），有规律地对散射回来的光信号进行接收。随着采 样的时间间隔的不断延续以及OTDR知道的光信号在

19、被 测光纤中的传输速度，OTDR不断地计算着光信号的传 输距离，一旦光信号在被测光纤中的传输距离达到设定 EXFO Electro-Optical Engineering Inc. All rights reserved. Be-an-Expert Training Program OTDR的测试过程的测试过程 设置的让OTDR测试的距离，OTDR就会停止该次的测量。4、索取时间的测量时间，判断是否达到设置的测试时间：、索取时间的测量时间，判断是否达到设置的测试时间： OTDR在进行了一次测试之后，立即将实际测量的时间与存 放在控制器里设置的测量时间相对比，以便确认实际测量的 时间是否达到要求的测量时间，如果没有达到，OTDR便开 始下次的测量过程，并且每次的测量过程都是一样的。5、推出完整的测试曲线