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OTDR測試原理及使用經驗大全

2018-11-30

      OTDR是利用光線在光纖中傳輸時的瑞利散射和菲涅爾反射所產生的背向散射而制成的精密的光電一體化儀表,它被廣泛應用于光纜線路的維護、施工之中,可進行光纖長度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測量。

  OTDR測試是通過發射光脈沖到光纖內,然后在OTDR端口接收返回的信息來進行。當光脈沖在光纖內傳輸時,會由于光纖本身的性質、連接器、接合點、彎曲或其它類似的事件而產生散射、反射。其中一部分的散射和反射就會返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探測器來測量,它們就作為光纖內不同位置上的時間或曲線片斷。

  OTDR原理

  由于光纖本身的缺陷和摻雜組分的非均勻性,使得光纖中傳播的光脈沖發生瑞利散射。一部分光(大約有0.0001%)沿脈沖相反的方向被散射回來,因而被稱為瑞利后向散射,后向散射光提供了與長度有關的衰減細節。

  脈沖發生器發出寬度可調的窄脈沖驅動激光二極管(LD),產生所需寬度的光脈沖(通常為2ns~20μs),經方向耦合器后入射到被測光纖,光纖中的后向散射光和菲涅耳反射光經耦合器進入光電探測器,光電探測器把接收到的散射光和反射光信號轉換成電信號,由放大器放大后送信號處理部件處理(包括取樣、模數轉換和平均),結果由顯示部件顯示:縱軸表示功率電平,橫軸表示距離。時基與控制單元控制脈沖寬度、取樣和平均。

  OTDR主要性能指標

  對OTDR的性能參數的了解有助于OTDR的實際光纖測量。OTDR性能參數主要包括動態范圍、盲區、分辨率、精度等。

  動態范圍是OTDR主要性能指標之一,它決定光纖的最大可測量長度。動態范圍越大,曲線線型越好,可測距離也越長。動態范圍目前還沒有一個統一的標準計算方法,常用的動態范圍定義主要有以下四種:

  ①IEC定義(Bellcore):常用的動態范圍定義之一。取始端后向散射電平與噪聲峰值電平間的dB差,測量條件為取OTDR最大脈沖寬度、180秒的測量時間。

  ②RMS定義:最常用的動態范圍定義。取始端后向散射電平與RMS噪聲電平間的dB差。若噪聲電平呈高斯分布,則RMS的定義值比IEC定義值高約1.56dB。

  ③N=0.1dB定義:最實用的定義方法。取可以測量損耗為0.1dB事件時的最大允許衰減值。N=0.1dB定義值比信噪比SNR=1的RMS定義值小大約6.6dB,這意味著若OTDR有30dB的RMS動態范圍,則N=0.1dB定義的動態范圍只有23.4dB,即只能在23.4dB衰減范圍內測量損耗為0.1dB的事件。

  ④端探測(Enddetection):光纖始端的4%菲涅耳反射峰與RMS噪聲電平的dB差,此值比IEC定義值高約12dB。

  大型的OTDR,就有能力完全、自動地識別出光纖的范圍。這種新的能力大部分是源于使用了高級的分析軟件,這種軟件對OTDR的采樣進行審查并創建一個事件表。這個事件表顯示了所有與軌跡有關的數據,如故障類型,到故障點的距離,衰減,回損和熔接損耗。

 


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