otdr培训教程 -OTDR测试和结果分析

OTDR测试和结果分析概述介绍OTDR：为什么要使用?什么是测试?为什么需要?如何得出结果?收益、回报…背向散射现象OTDR如和工作?OTDR原理动态范围/发射功率脉宽/平均盲区(ADZ/EDZ)衰减盲区/事件盲区分辨率(脉宽/采样频率)OTDR测试内容：距离、损耗、弯曲、接头损耗、连接器损耗、回波损耗如何去分析曲线最优方法OTDR介绍T-BERD4000FTTx/AccessOTDR多功能光纤测试工具检测，定位和测量事件点在光纤的任何位置上识别事件和链路损耗(接头,弯曲,活动连接,裂缝)

提供每个事件物理距离和损耗

测试光纤衰减和损伤。提供事件的反射/回损值.数据管理，支持数据报告（仿真软件）背向散射现象OTDR基于两种现象进行测试:Rayleighscattering锐利散射:它是光纤自身的本征特性，它的出现在沿着光纤的整个长度上。由于锐利散射沿着整个光纤链路是均匀的，如果出现其不连续现象则可以用来识别光纤链路传输的异常。Fresnelreflections.菲涅耳反射：它是一个点事件，并且只出现在光纤与空气或者另一个媒介接触的地方。端面、机械接头、活动连接器等。Rayleighscatteringandbackscatteringeffectinafiber锐利散射现象Lightreflectionphenomenon=Fresnelreflection光反射现象OTDR工作原理OTDR注入一个光脉冲信号，并分析其反射回来信号

被接受的信号被画成x\y图像,以分贝和距离显示事件分析结果被显示在结果列表中OTDRBlockDiagramExampleofanOTDRtrace光纤类型和波长(SM)单模光纤1310&1550nm是单模OTDR主要的两个测试波长1625nm主要用于在线网络故障诊断。

(MM)多模850&1300nm是多模OTRD上主要使用的两个测试波长。不同波长衰减示意图光纤衰减作为波长的函数动态范围和入射电平

动态范围:决定能测试多长距离的光纤，主要取决于OTDR的设计和设置。

注入电平

是OTDR注入到光纤中用于测试的光信号的功率。不好的发射条件，导致入射电平降低，这是影响动态范围的主要原因，因此影响测试精度。

脉冲宽度:脉宽越大，我们收到的反射信号就远大，测试距离也就越远。OTDR测试什么?Distance距离 OTDR测试时基于时域的，每个测试脉冲都在光纤上往返传输，只要知道真空光速和光纤折射率，就能算出距离。d=(cxt)/2nd=fiberdistance光纤长度c=speedoflightinvacuum真空中的光速t=time时间n=indexofrefraction折射率距离精度距离精度取决于下列参数：1、折射指数：指的是光纤中的一条光线，群折射指数指的是所有光脉冲在光纤中的传输速度。OTDR距离测试的精度取决于群折射指数的精度。

2、时基误差：时基误差是由于定时系统中的石英晶体的不精确而造成的，它可以在10-4到10-5秒内变化。为了计算距离误差，时基误差必须乘以被测试的距离。

3、起始点的距离误差JDSUTMTS-6000OTDR的一个典型的距离精度值被计算为：

±1x10-5x距离±1m±采样分辨力±群折射指数不确定度WhatdoesanOTDRMeasure?

Attenuation(alsocalledfiberloss)衰减用dBordB/km来表示，用来表征衰减或是光纤链路上两个事件点之间的衰减率。WhatdoesanOTDRMeasure?

EventLoss事件点衰减事件点前后的电平差，用分贝(dB)来表示。FusionSpliceor

Macrobend熔接点或宏弯Connectoror

MechanicalSplice连接器或者机械接头

Reflectance反射事件点的插入电平和反射电平的比值。用dB表示反射值越大，说明链接器性能越差，衰减也就越大。A-50dB反射值要比-20dB反射值要好得多WhatdoesanOTDRMeasure?Typicalreflectancevalues标准反射值PolishedConnector PC ~-45dBUltra-PolishedConnector UPC ~-55dBAngledPolishedConnectorAPC ~-65dBPC:

直接接触

APC:

8度倾斜角接触面

UPC:

弧形接触面

WhatdoesanOTDRMeasure?

OpticalReturnLoss(ORL)回波损耗该指标主要用于衡量光纤链路的反射质量：光回波损耗(ORL)代表入射光功率Pi与从整个光纤链返回的所有反射光功率P′r(包括光纤本身后向散射光及所有连接和终结的反射光功率)之比，对一给定的系统，如果ORL过小，则反射回来的光将影响激光器的正常运行，并最终影响探测器对信号的正确解码能力。OTDR可测量光纤链路总的ORL，有的OTDR还可测量光纤链路任意两点间的ORL，测量时，只需按相应的键，自动显示光标A、B间的ORL。Distance(km)Attenuation(dB)ORLofthedefinedsectionORL对系统的影响按照入射光带宽，由OTDR所接收的光对应于沿着光纤链路所反射功率的特性。此功率的集积分能够计算处全部后向反射，并且能够确定光回损值。高ORL会使系统的性能降低，它会影响到发射机的中心波长、信噪比等。尤其对视频传输影响很大，引起系统误码。

OTDR曲线分析如何对一条OTDR曲线进行分析？起始光反射事件由OTDR和测试链路或者发射光缆的活动连接引起（法兰、跳线等）位于曲线的最左边Reflectance:

PolishedConnector ~-45dBUltra-PolishedConnector ~-55dBAngledPolishedConnectorupto~-65dBInsertionLoss: Unabletomeasure损耗不会被测试（起始盲区）为什么会产生盲区OTDR设计用于检测整个光纤链路的后向散射电平。它测量后向散射信号，这些信号比入射到光纤内的信号要小得多。接收信号的器件－光电二极管，设计用于接收一个给定的电平范围。当存在强反射时，光电二极管所接收到的功率可以比后向散射功率大4,000倍以上，使得光电二极管饱和。光电二极管需要一定时间由其饱和状态中恢复。在这一时间内，它将不会精确地检测后向散射信号。在这一过程（脉冲宽度＋恢复时间）中，没有被确定的光纤长度被称为盲区。盲区类型衰减盲区AttenuationDeadZone(ADZ)

定义为在一个反射事件后能被测试下一个非反射事件的最短距离(0.5dB)

如果两个事件挨得过近(在盲区内），那么OTDR只能显示其中一个事件衰减盲区取决于脉冲宽度，脉宽小，盲区也就小事件盲区EventDeadZone(EDZ)

被定义为两个连续的不饱和反射事件仍然能被区分开的最小距离，每个事件的距离能被测试，但是单独衰减不能被测试。如果两个反射事件挨得过近(在盲区内），那么OTDR只能显示其中一个事件使用短脉冲可以降低盲区连接器活动连接器件引起反射事件Reflectance:PolishedConnector ~-45dBUltra-PolishedConnector ~-55dBAngledPolishedConnectorupto~-65dB

InsertionLoss:插入损耗

~0.5dB(lossof~0.2dBw/verygoodconnector)

小于0.2dB的插损就算是比较好的连接熔接点AFusionSplicethermallyfusestwofiberstogetherusingasplicingmachine光纤熔接机Reflectance: None没有反射InsertionLoss: <0.1dB损耗小增益A“Gainer”主要是由于熔接点两端光纤的散射系数不一致，在下游的光纤散射系数大Reflectance: None我反射InsertionLoss:Smallgain有微量增加熔接点

DirectionA-B 双向分析 DirectionB-A宏弯宏弯来至光纤的物理弯曲波长越大弯曲衰减也大

确定衰减一般用两个波长(typically1310&1550nm)Reflectance: None无反射InsertionLoss:

取决于不同的条件，波长等因素机械连接头AMechanicalSplice

用适配器对两段光纤进行连接。（法兰头、V型槽等）Reflectance: ~-35dBInsertionLoss: ~0.5dB光纤末端或者破裂AFiberEndorBreakoccurswhenthefiberterminates.光纤末端断裂末端反射现象取决于末端或断点的环境特点Reflectance: PCopentoair ~-14dB APCopentoair ~-35dBInsertionLoss:High(generally)损耗大鬼影AGhostisanunexpectedeventresultingfromastrongreflectioncausing“echos”onthetraceWhenitappearsitoftenoccursafterthefiberend.Itisalwaysanexactduplicatedistancefromtheincidentreflection.Reflectance: LowerthanechosourceInsertionLoss: None连接前检查FocusontheConnectionConnectorsareeverywhereFiberconnectorcontaminationisthe#1causeoftroubleshootinginopticalnetworksProactiveinspectionpreventsequipmentdamage,networkoutages,time-consumingtroubleshootingFollowthesimple“INSPECTBEFOREYOUCONNECT”processtoensurebothfiberendfacesarecleanpriortomatingconnectors.ContaminationandSignalPerformance光纤连接器对信号传输的影响CLEANCONNECTIONBackReflection=-67.5dBTotalLoss=0.250dB1DIRTYCONNECTIONBackReflection=-32.5dBTotalLoss=4.87dB3CleanConnectionvs.DirtyConnection干净的连接和脏的连接器的区别脏的连接插入损耗大，反射也更大。在曲线上表现我更大的反射峰和损耗显示。.InspectBeforeYouConnectsmBestPracticeswithOTDRsPerforminganOTDRTest执行OTDR测试接入光纤，连接检查、清洁端面设置参数测试浏览曲线和事件表存储结果\打印报告更进一步的分析报告OTDR操作–AutoMode自动模式自动测试

容易、有效的对光纤进行测试EnterSetupMenuSelectTestAuto选择自动测试PressStart/Stop按开始

平均完成后，曲线结果和事件列表都将显示在屏幕上

曲线自动保存、自动生成报告

曲线可在PC仿真软件商打开，以供分析在自动模式下，OTDR会自动设置合适脉宽、分辨率、距离范围等。OTDR设置过程中的关键PulseWidth脉宽决定入射到光缆中光能量大小一个小脉宽精确度高、盲区小，但是其动态范围有限

大的脉宽具备大的动态范围，但是其精确度和分辨不够高短脉宽:

分辨率高

盲区小

动态范围小

噪声更大5ns1µs100ns长脉宽:

分辨率低

盲区大

动态范围大

噪声小5s30s20sOTDR设置过程中的关键AcquisitionTime(Averaging)平均时间平均时间长OTDR能得到更多的采样数据，结果更准确增大测试时间，可以改善动态范围和盲区的分辨力，但是一般来说超过3分钟，测试结果就不会有明显改观了。OTDR设置过程中的关键IndexofRefraction(IOR)折射率OTDR测试定位，需要通过折射率来给出准确的距离信息

输入正确的折射率才能保证OTDR测试的距离的准确性.如何去选择OTDR模块OTDR模块主要通过动态范围来区分选择一个最合适的测试模块:

确定你希望该模块的最大扫描长度。确定链路损耗预算选择时减去6个DB动态范围，(这主要是OTDR的接头损耗、回损等信号损失）例:链路损失/OTDR模块选择CalculationFactorsLinkexample&calculationsLongestspanlength75kmAvgfiberspanloss光纤平均损耗0.33dB/km@1310nmx75=24.75dB0.20dB/km@1550nmx75=15dBConnectorLoss连接损耗Typically2connectorsperspan2x0.5dBeach=1dBSpliceLoss接头损耗Typically<0.1dBpersplicew/1spliceper5kmoffiber75/5=15splicesx0.1dBeach=1.5dBdBadjustmentOTDRmoduleDROTDR自身损耗Recommendallowing6dBforsplicelossmeasurement1310nm1550nmdBdB24.7515+1+1+1.5+1.5+6+6=33.25=23.5DynamicRangerequirementforModule

ToolstoOptimizeOTDRtesting LaunchCableUsingalaunchcableallowsthecharacterizationoftheconnectorattheoriginofthelink.ThisshiftsthefirstconnectoroutsidethedeadzoneoftheOTDRconnectorThelastconnectorcanalsobemeasuredbyusingareceivecableAboutLaunchCablesLaunchcablesaretypically100–1,000metersinlength.ThelengthrequireddependsuponthedeadzoneperformanceoftheOTDR.Aminimum2xtheattenuationdeadzonelengthisrecommended,althoughinpractice,mostaremuchlongerJDSU光测试解决方案ToolstoOptimizeOTDRtesting VisualFaultLocator可视故障定位仪630nm红色可见光光源能快速检查