第5章电信工程

第5章光缆通信工程中常用仪表介绍

5.1光衰减器5.2常用光源5.3光功率计5.4光时域反射仪（OTDR）5.5光纤熔接机5.6WDM中的光仪表与光器件5.1光衰减器5.1.1用途与分类 光衰减器是对光信号进行衰减的器件。 光衰减器有两种类型，即可变光衰减器和固定光衰减器。5.1.2原理 衰减光功率的方法有：反射一部分光，吸收一部分光，在空间遮挡一部分光，用偏振片选择光的偏振面等。图5.1可变光衰减器的原理结构

DB-2900图5.3DB-2900面板图

5.2常用光源 光源是光纤测试的主要组成部分，是光特性测试不可缺少的信号源。5.2.1用途与分类 光纤通信测量中使用的光源有三种：稳定光源、白色光源（即宽谱线光源）及可见光光源。5.2.2原理1．发光二极管式稳定光源 发光二极管是比较稳定的半导体发光器件，只要工作环境温度保持一定，其输出光功率就可以在长时间内保持稳定。图5.4发光二极管式稳定光源

2．激光二极管式稳定光源 图5.5示出了实现输出光功率稳定的激光二极管式稳定光源的原理框图。图5.5激光二极管式稳定光源

5.2.3使用方法1．M921A光源2．LP-5250光源图5.6MG921A稳定化光源面板图

图5.7LP－5250光源的面板图

5.3光功率计5.3.1用途及分类 光功率计是用来测量光功率大小、线路损耗、系统富裕度及接收机灵敏度等的仪表，是光纤通信系统中最基本，也是最主要的测量仪表。 光功率计的种类很多： 根据显示方式的不同，可分成模拟显示型和数字显示型两类； 根据可接收光功率大小的不同，可分成高光平型（测量范围为＋10～40dBm）、中光平型（范围为0～55dBm）和低光平型（范围为：0～90dBm）三类； 根据光波长的不同，可分为长波长型（范围为1.0～1.7m）、短波长型（范围为0.4～1.1m）和全波长型（范围为0.7～1.6m）三类； 此外，根据接收方式的不同，还可将光功率计分成连接器式和光束式两类。5.3.2原理 光功率计一般都由显示器（又称指示器，属于主机部分）和检测器（探头）两大部分组成。图5.8数字显示式光功率计原理框图

5.3.3使用方法1．ML93A2．LP-5025图5.9ML93A光功率计面板图

图5.10LP-5025光功率计面板图

图5.11光源光功率计测试连线示意图

5.4光时域反射仪（OTDR） 光时域反射仪（OTDR），又称后向散射仪或光脉冲测试器，光纤光缆的生产、施工及维护工作中不可缺少的重要仪表，被人称为光通信中的“万用表”。5.4.1用途 可用来测量光纤的插入损耗、反射损耗、光纤链路损耗、光纤长度、光纤故障点的位置及光功率沿路由长度的分布情况（即P-L曲线）等。5.4.2原理及相关术语1．原理图5.12OTDR原理框图

2．基本术语 在OTDR光纤测试中经常用到的几个基本术语为背向散射、非反射事件、反射事件和光纤尾端。（1）背向散射 光纤自身反射回的光信号称为背向散射光（简称背向散射）。（2）非反射事件 光纤中的熔接头和微弯都会带来损耗，但不会引起反射。由于它们的反射较小，我们称之为非反射事件。（3）反射事件 活动连接器、机械接头和光纤中的断裂点都会引起损耗和反射，我们把这种反射幅度较大的事件称之为反射事件。图5.13OTDR测试事件类型及显示

（4）光纤末端 第一种情况为一个反射幅度较高的菲涅尔反射。 第二种情况光纤末端显示的曲线从背向反射电平简单地降到OTDR噪声电平以下。图5.14两种光纤末端及曲线显示示意图

图5.15几种光纤末端的识别示意图

5.5光纤熔接机5.5.1用途与分类 光纤熔接机是完成光纤固定连接接头的专用工具。 光纤熔接机可根据被接光纤的类型不同分为单模光纤熔接机和多模光纤熔接机； 根据操作方式的不同，可分为人工（或半自动）熔接机和自动熔接机； 根据一次熔接光纤芯数的不同分为单纤熔接机和多纤熔接机； 根据接续过程中监控方式的不同，可分为远端监控方式（RIDS，属第一代）熔接机，本地监控方式（LIDS，属第二代）熔接机和纤芯直视方式（PAS，属第三代）熔接机。5.6WDM中的光仪表与光器件5.6.1WDM中的无源器件图5.58进行光功率复合和分解的基本星形耦合器的概念

1．2×2光纤耦合器 通常使用器件的根据输入和输出端口进行表征命令。比如具有两个输入和两个输出的器件称为“2×2耦合器”，通常，N×M耦合器具有N个输入和M个输出。图5.59熔融光纤耦合器的横截面，

它包括长为W的耦合区域和两个长为l的锥形区域，耦合器总的拉