第6章 光 缆 的 测 试

第6章光缆的测试6.1光缆线路测试类型及测试项目6.2光纤衰减的测量6.3光纤长度的测量6.4光缆工程测试6.1光缆线路测试类型及测试项目6.1.1测试类型1．光缆线路工程测试 光缆线路工程测试是指在工程建设阶段，对单盘光缆和中继段光缆进行的性能指标检测。（1）单盘测试 单盘测试是单盘检验的组成部分。单盘测试是对运输到现场的光缆传输、技术特性进行检验，以确定运输到分屯点上的光缆是否达到设计文件的要求。（2）竣工测试（中继段测试） 光缆线路工程竣工测试又称光缆的中继段测试，这是光缆线路施工过程中较为关键的一项工序。竣工测试是从光电特性方面全面地测量、检查线路的传输指标。 竣工测试还应包括光缆线路工程的竣工验收。2．光缆线路维护测试 通过对光缆线路的光电特性测试，可以了解光缆的工作状态，掌握光缆线路实际运行状况，正确判断可能发生障碍的位置和时间，为光缆线路提供可靠的技术资料。6.1.2测试项目1．工程测试项目2．维护测试项目6.2光纤衰减的测量6.2.1光纤衰减的概念 衰减是光纤中光功率减少的一种度量，它取决于光纤的工作（波长）类型和长度，并受测量条件的影响。 在波长l处，一段光纤上相距距离为L的两个横截面1和2之间的衰减A(l)定义为 通常，对于均匀光纤来说，可用单位长度的衰减，即衰减系数反映光纤衰减性能的好坏。衰减系数a(l)定义为a(l)＝A(l)/L(dB/km) 6.2.2光纤衰减的测量方法常用的光纤衰减测量方法有截断法、后向散射法和插入损耗法。1．截断法（1）测量原理在不改变注入条件下，分别测出通过光纤两个点的光功率P1和P2，再按定义计算出光纤的衰减系数a。（2）测量装置及各部分作用图6.1截断法测量衰减的测量装置

图6.2截断法测量衰减谱的测量装置

①光源②调制③滤模器④注入系统 a．单模光纤注入条件 b．多模光纤注入条件

滤模器图6.3采用滤模器的衰减测量注入装置

几何光学注入图6.4空间状态限制衰减测量的几何注入装置

⑤包层模剥除器。包层模剥除器促使包层转换成辐射模，从而使包层模从光纤中被剥除。 ⑥光探测器。（3）测量方法2．后向散射法（1）测量原理 后向散射法是测量光纤衰减的第一替代法。它基于能从光纤中双向后向散射光信号提取光纤衰减或衰减系数、光纤长度、衰减均匀性、点不连续性、光学连续性、物理缺陷和接头损耗等信息。 经过往返两次衰减的值，所以曲线斜率为常数的AB段光纤的衰减为

A(l)AB=0.5(PA−PB)(dB)

a(l)=A(l)AB/LAB(dB/km) 图6.5后向散射法测得的衰减曲线

AB间的长度（距离）为（2）测量装置及各部分作用 后向散射法所用的装置就是光时域反射计OTDR组成如图6.6所示。图6.6OTDR的组成方框图

（3）测量方法图6.7OTDR衰减曲线

3．插入损耗法（1）测量原理 测量原理类似于截断法，只不过插入损耗法用带活接头的连接软线代替短光纤进行参考测量，计算在预先相互连接的注入系统和接收系统之间（参考条件）因插入被测光纤引起的功率损耗。 插入损耗法有两个可供选择的参考条件下的测量原理方案，如图6.8所示。图6.8典型的插入损耗法测试装置

（2）测量装置及各部分的作用（3）测量方法 ①方案1：被测光纤段的总衰减可按下式计算。 式中：Cr，C1，C2分别是在参考条件下，被测光纤输入端和输出端连接器的标称平均损耗（dB）。-- ②方案2：被测光纤段的总衰减计算式如下。4.“4P”法测接头损耗图6.9光纤连接损耗测量（“四功率值”法）

永久性连接的附加损耗为--6.3光纤长度的测量6.3.1传输脉冲时延法 设光脉冲经长度为L(m)，平均折射率为n的光纤传输后，其传输时延Dt为 Dt＝n·L/c(s) 式中，c为真空中光速（3×108m/s），此式可改写为 L＝c·Dt/n(m)图6.10传输脉冲时延测量光纤长度 可见，只要测得Dt，便能求得已知n值的光纤的长度，这就是传输脉冲时延法的原理。6.3.2反射脉冲时延法 光纤长度便可由下式求得 L＝c·2Δt/2n

图6.11反射脉冲时延测量光纤长度

6.4光缆工程测试6.4.1中继段测试（竣工测试）1．光缆线路衰减测试（1）光缆线路衰减定义可将一个单元光缆段中的总衰减定义为 式中：an为中继段中第n根光纤的衰减系数（dB/km）； Ln为中继段中第n根光纤的长度（km）；as为固定接头的平均损耗（dB）； X为中继段中固定接头的数量； ac为连接器的平均插入损耗（dB）； Y为中继段中连接器的数量（光发送机至光接收机数字配线架（ODF）间的活接头）。图6.12中继段光纤线路损耗构成示意图

（2）测量方法 有插入法和后向散射法。①插入法 核心网光缆线路，应采用插入法测量。从中继段光缆线路衰减要求在带已成端的连接插件状态下进行测量来说，插入法是唯一能够反映带连接插件线路衰减的方法。 插入法可以采用光纤衰减测试仪（分多模和单模），也可以用光源和功率计进行测量。 插入法的测量偏差，主要来自仪表本身以及被测线路连接器插件的质量，如某个长途光缆工程，据3个中继段光缆线路的衰减测量统计，平均偏差为0.3dB。②后向散射法 后向散射法虽然也可以测量带连接插件的光缆线路衰减，但由于一般的OTDR仪都有盲区，使近端光纤连接器插入损耗、成端连接点接头损耗无法反映在测量值中；同样对成端的连接器尾纤的连接损耗由于离尾部太近也无法定量显示。因此，用OTDR仪所得到的测量值实际上是未