2022年OTDR测试判断光缆故障教案

1、名师精编 优秀教案批准人： 2022 年 1 月 1 日OTDR测试判定光缆故障教学提要课目： OTDR测试判定光缆故障 目的： 娴熟把握使用 OTDR 对光缆故障进行测试的方法；依据测试结果和已知参数运算故障点的地面位置；内容： 1、使用 OTDR 测试、判定光缆故障性质；2、如何确定故障点的实际地面位置；教学对象 ：专业军士 方法： 理论讲解、实物展现、多媒体演示；时间： 25 分钟 地点 教室要求： 认真听讲、做好笔记、积极摸索；教学保证： 多媒体教学设备、投影设备和光缆实物；教学进程教学预备（ 2 分钟）名师精编 优秀教案1、向裁判长报告 2、宣布教学提要 教学实施（ 22 分钟）同志

2、们,光缆是现代有线通信中传输信息的主要媒质,爱护和 治理好光缆是我们通信兵的神圣职责,光缆线路一旦显现故障,必 须精确快速地判定排除它（手势）,在最短的时间内复原通信；以 免平常影响正常工作,战时延误战机；问题是,光缆线路显现故障 如何判定故障性质,又怎样确定故障的位置呢？说到这儿,或许同 志们已经想到了前面介绍的 O T D R 光时域反射仪,是的！OTDR 是一种主要用于测量光纤光缆故障的外表,那么,OTDR 可以测试哪些故障呢？测到了故障位置又怎么处理呢？这就是咱们今日这堂课要重点解决的问题；（宣读教学提要）本节课与实际结合比较紧 密,期望同志们留意理论联系实际；不要顾此失彼,学和用脱节

3、了；（第一进行第一个内容的学习）一、用 OTDR测试、判定光缆故障性质 一、正常波形的测试与分析；1、波形的测试 这是一部 HP8142A 型 OTDR 光时域反射仪,测试时,第一将 尾纤通过活动连接器 与 OTDR 光输出口 正确连接；连接好以后 ,按下 电源开关 ,等液晶显示屏幕显现清晰的菜单图形以后；按下 功能 键,进入 OTDR 大事表设置各类参数；（这里需要设置的参数有：光纤折射率 n、光脉冲波长等）；设置完毕后,确认并返回主菜单；最终按下激光发射按钮；这样OTDR 产生的光脉冲就经过尾纤发射到线路上； OTDR 依据光纤不同位置的背向散射光反馈的信息名师精编 优秀教案进行分析,就会

4、在液晶显示屏上形成肯定波形；那么,在正常情形下的波形是什么样子的呢？2、波形的分析；这是在实际中用OTDR 所测得的两个光中继站之间的一段正常线路波形, 这个波形也就是理论上所说的光缆传输特性曲线,其中 横轴表示光纤的测试长度,单位用千米来表示,纵轴表示光纤上每 一点所对应的接收光功率的大小,单位用分贝来表示,整条曲线呈 下降的趋势,请同志们认真观看一下这条曲线仍有些什么特点？（1）始端、终端各有一个尖顶脉冲；（2）曲线中有三个小台阶；（3）有四条比较平整的线段；在日常线路的维 这是从曲线的形状上观看到的情形,（归位）护和抢修中我们正是依据曲线所具有的这些特性来判定线路；下面 我们对曲线上各特

5、点所 形成的缘由 作进一步的分析；（1）菲涅尔反射峰的形成 曲线上的尖顶脉冲又叫菲涅尔反射峰,始端的菲涅尔反射峰是由于入射光在光纤中发生强反射所造成的,由于这种反射峰的存在,又造成了 OTDR 测试时存在一个测试盲区,那么 OTDR 的测试盲区是怎样形成的呢？这是由于发射光脉冲的前沿反射光与正在发射的光脉冲后沿相互干扰引起的；请同志们看投影,我们用显示单元、掌握单元和激光收发单元来表示OTDR 的基本组成 ,这是一段光纤,反射点是光纤中如干个反射点中的一个,用来帮忙我们分析,小球 15 表示一个光脉冲,其中小球1 表示光脉冲的前沿,小球 5 表示光脉冲的后沿,留意 OTDR 测试盲区的形成（演

6、示）；简单的说就是正常发射光被反射光掩没了产生了盲区,它好比正常人名师精编 优秀教案的眼睛都可以看到祖国的大好河山,但鼻子中间这小块却怎么也看不清,不信你试试！这就是人视觉的盲区；OTDR 测试盲区也是距离它比较近的地方存在；依据我在实际工作中的体会,当采纳前面 所见到的 HP8142A 型 OTDR 测试单模光纤时的盲区大约有 100 30 米；终端 米,而采纳住友公司的 OTDR 时,测试盲区可削减到 的菲涅尔反射峰是由于光纤端面发生强反射造成的,光纤终端是垂 直切面时,反射光较强,在波形上就可以看到高高的尖顶脉冲,这 就是菲涅尔反射峰（画面表示）,假如端面不规章,光线大部被散 射掉,它就

7、很小,有时就不存在；刚才我们明白了曲线始端和终端 的尖顶脉冲,那么三个小台阶是怎么形成的呢？（2）三个小台阶的形成波形中有三个小台阶,B、D 两点波形基本相同,与线路资料相对比发觉这两点处于光纤的固定接头部位,在实际中为了便于运 输和施工,光缆与电缆一样不行能做得很长,通常都做成 2-3 公里 一段,段与段之间就需要熔接,产生接头,由于接头的存在就产生了损耗,表达在波形上有台阶陡降,B、D 两点的损耗又叫固定接头损耗； C 点台阶变化较小依据实际爱护中的体会可知,这一点一般是光纤发生弯曲,损耗较小引起的,第三个特点是四条线段,（3）四条线段C 点的损耗又叫做弯曲损耗；这四条线段分别与四段光纤相

8、对应,横轴上可以看出它们的长 度,纵轴上的差值表示这段光纤的损耗；刚才我们分析了正常情形下光缆线路的波形,那么光缆显现故 障时波形会是什么样子呢？下面我们来看一看光缆显现故障时的波 形；名师精编 优秀教案（二）、故障波形分析故障波形主要有以下几种情形,现在我们就对这四种故障波形分别进行介绍,在介绍之前要特别提示同志们留意的是：第一、分析故障波形时要留意与正常波形进行比较,俗语说有比较才有鉴别,通过比较才能鉴别出故障波形 的特点；其次、在分析故障缘由时要集中精力、积极摸索,做好笔 记,牢记是什么缘由引起这些故障的；1、波形中显现陷落请同志们看屏幕,上面是线路正常情形时OTDR 测得的波形,下面是

9、这段光缆显现故障时的波形；这个波形的特点是 曲线在没有到达终点前突然下落 ,接着显现了杂乱波形；显现这种波形的缘由是由于光缆显现断裂；引起光缆断裂一般有两种情形,一种情形是：故障发生在线路上,在日常爱护中,长途国防光缆常常由于道路施工,自然灾难等缘由造成中断,此时用OTDR 测试,在液晶显示屏上不仅可以看到陷落的波形,而且可以知道故障光纤的长度；另一种情形是：故障发生在测试盲区；当盲区显现故障时,也会显现陷落,但与第一种情形不同的是OTDR 的液晶显示屏上不能知道故障光纤的长度；怎么解决呢？方法很简洁,就是在 OTDR 与被测试的光缆之间加一段好的裸纤,人为地将故障点推到盲区以外,然后进行故障

10、判肯定位；这是一种处理盲区内故障的有效方法,在实际工作中我们要善于总结和运用类似的体会；2、波形中段有菲涅尔反射峰；这种波形的特点是变化比较平整的线段中间突然显现了一个尖 顶脉冲,而且脉冲后沿要 明显低于前沿；名师精编 优秀教案产生这种故障的缘由是由于被测光纤受到了损耗,内部显现了裂缝,引起的,大家留意,在这一点光纤并没有断裂 .3、波形中显现高损耗区和高损耗点这是高损耗区,（插图）从图中可以看出BC 段与相邻光缆比较,波形的变化突然徒峭,导致这种现象的缘由可能是：光缆质量 较差,性能劣化；（插图）那么,高损耗点的波形特点是什么呢？从图上可以看 出 B、C 两点处直线下落一小段后连续前进；显现

11、这种现象的缘由 一般是由于接头部位密封不好受潮进水,接头老化,引起光纤损耗 增大；显现其次、第三种情形时,虽然不会马上中断通信,但会严峻 影响通信质量 ,必需准时组织抢修；4、接头处台阶拉长 这是一种故障特例,那么它究竟特别在哪儿呢？故障波形的接 头部位线段比正常时拉长了,是不是这儿显现故障了呢？不是的,这是由于距固定接头比较近的地方光缆显现断裂；接头后的光缆断 裂,会导致离断裂处很近的接头,波形上显现台阶拉长的现象；当 断裂处与接头距离较大时候,就不会显现这种现象；同志们要能够 透过现象看本质,现象：台阶拉长,本质就是光缆断裂；期望大家牢牢记住各段波形的特点,为今后分析判定故障供应 依据；同

12、志们对刚才所学内容有没有不明白的地方？不懂的请提出 来；为了检验教学成效,我们一起来做两个练习；（课堂练习）刚才大家都能做到认真听讲积极摸索,把握学问比较快,期望 同志们连续保持和发扬！名师精编 优秀教案大家已经能够判定出光缆故障的性质,可是咱们的目的是要迅速排除故障；那么排除故障就要知道故障点的具体位置,（示意一下）而 OTDR 液晶显示屏上所显示的并不是就是光缆的实际地面位置,比如说,光缆不是直线铺设,都有一些弯曲（比划）；另外,咱们在接头盒、接头坑的地方都留有盘余；那么怎么样才能确定故障点的实际地面位置呢？这就是要讲解的其次个大问题；二、故障的实际地面位置确定；我们的工程技术人员在实践中

13、总结了一个特别有用的公式,只要我们搞清晰其中各参数的含义把数据代入,就可以求出来了；（一）公式说明 这就是运算公式,看到这个公式,大家可能会说,怎么这么复 杂,那么多字母啊！别焦急,咱们认真听,专心记,就肯定能够学 会！同志们,我们在平常就要留意点滴养成,克服畏难心理；只有 不断把握科学学问,武装自己的头脑,才能在实际中战无不胜；我 们作为神圣的通信兵,肯定要有这个决心才行,下面我们一起来学 习！；L ：测试端到故障点的地面长度；这也就是最终我们想得到的！它是通过公式右边各参量经过运算得出；L1： OTDR 测出的测试点到故障点的光纤长度；从 OTDR 液晶液显示屏幕的横轴上可以直接读出；而公

14、式右边的其它参数,只能从光缆线路的竣工资料中查得了；那么这几个参数具体意义是什么呢？我们一起来看一看；L2：每个接头盒里面盘留的光纤长度；实际施工中,两段光缆进行熔接时每段开剥1.2 米去除外面爱护层,露出了松软的光纤,光纤使用熔接机熔接产生固定接头,这一边 1.2 米共 2.4 米的光纤就名师精编 优秀教案放在了接头盒里面,用接头加以爱护,现在打开接头盒,大家就一 目了然了；L3：每个接头坑里面盘留的光缆长度；在接头盒两边各盘留了 68 米的光缆,它的作用是防止接头盒部位受损,重新熔接时的备 用光缆；L4：其它光缆长度盘留长度；这是光端机房的光纤安排架,机 顶上就盘留很长一段尾纤；另外光缆进

15、入机房之前,也盘留了相当 长度的光缆,防止机房布局转变,移动机器；L5：光缆由于 S 型铺设所增加的长度的总和；光缆在铺设的过 程中经过地势比较复杂地段,比方说经过山坡时,为了防止地质不稳固产生的山体滑坡现象,力的影响；S 型铺设可以减轻光缆所受到的侧面拉N：N 表示这段光缆的接头数目,实际上就是接头盒的数目；P：光纤在光缆中的绞缩率（又叫富余度）；光纤在光缆里面 并不是直线前进的,而是像小姑娘扎的麻花辫一样,缠围着前进,存在着绞缩率；光纤的实际长度要长于外面的皮长,虽然绞缩率很 小,但是光缆一铺就是上百公里这个差值就不是一个小数目了,你 可不要把它忽视,不然,算出的结果就不会精确了；r：光缆

16、铺设的自然弯曲率（0.5%1%）；光缆铺在地下,不能像拉得笔直,假如这样光缆始终处于一种疲惫状态,很简洁受到损 伤,必需让它处于松驰状态,这样光缆就存在肯定的自然弯曲率,它也不能落下,忽视了它,运算结果同样会受到影响；同志们刚才 我们对这个公式的各参数作了比较具体的介绍,里面的学问仍真不 少；下面就举一个例子进行公式的应用；（二）应用举例名师精编 优秀教案例：某段直埋光缆发生障碍,用 光纤长度 10216m,查资料得知共有OTDR 测试障碍点至测试点的 4 个接头,每个接头盒内盘留的光纤长度为 4m,每个接头坑内盘留光缆为 10m,各种盘留长度共25m,s 型敷设增长 35m,绞缩率为 2%,

17、自然弯曲率为 1%；运算障碍点至测试端的地面长度,并比较它与测试的光纤长度值之差；先请同志们自己运算,然后我请一名同志回答运算结果,看谁算得快,算得准；（检查作业情形）依据平常的提问 ,有 980.2 米和 9802 米两种结果,主要是由于公式中的部分参量没有记清,和运算时不够细心,但在实际工作中这是肯定不答应的,由于运算结果出错就会找不到故障点,延长通信阻断时间,将造成重大通信事故,期望同志们平常训练就要养成严谨细致的作风；下面我们一起来分析运算这道题；把已知各个参数代入公式中正确运算,得到结果为 9802 米,两者相差 414 米；可见,障碍点到测试端的实际地面距离与测试的光纤长度相差很大；假如仅以 OTDR 的测试结果去排障明显是不行的！实际工作中使用 OTDR 测试分析故障波形既要认真分析故障性质 ,又要依据平时积存的原始资料数据进行精确