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OTDR測(cè)試與誤差分析

       OTDR是光纜工程施工和光纜線(xiàn)路維護(hù)工作中重要的測(cè)試儀器，它能將長(zhǎng)幾十公里（有的可以達(dá)100多公里）光纖的完好情況和故障狀態(tài)，以一定斜率直線(xiàn)（曲線(xiàn)）的形式清晰的顯示在幾英寸的液晶屏上。根據(jù)事件表的數(shù)據(jù)，能迅速的查找確定故障點(diǎn)的位置和判斷障礙的性質(zhì)及類(lèi)別，對(duì)分析光纖的主要特性參數(shù)能提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。Wit780OTDR光時(shí)域反射儀是經(jīng)典產(chǎn)品，成熟的設(shè)計(jì)，優(yōu)惠的價(jià)格(目前*的價(jià)格降到3K以下，是光通信運(yùn)維的好幫手。

 

OTDR主要是根據(jù)光學(xué)原理以及瑞利散射和菲涅爾反射理論制成的。儀表的激光源發(fā)出一定強(qiáng)度和波長(zhǎng)的光束至被測(cè)光纖，由于光纖本身的缺陷，制作工藝和石英玻璃材料組分的不均勻性，使光在光纖中傳輸將產(chǎn)生瑞利散射；由于機(jī)械連接和斷裂等原因?qū)⒃斐晒庠诠饫w中產(chǎn)生菲涅爾反射，由光纖沿線(xiàn)各點(diǎn)反射回的微弱的光信號(hào)經(jīng)光定向耦合器到儀器的接收端，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器，低噪聲放大器，數(shù)字圖象信號(hào)處理等過(guò)程，實(shí)現(xiàn)圖表、曲線(xiàn)掃跡在屏幕上顯現(xiàn)。目前OTDR型號(hào)種類(lèi)繁多，操作方式也各不相同，但其工作原理是一致的。在光纖線(xiàn)路的測(cè)試中，應(yīng)盡量保持使用同一塊儀表進(jìn)行某條線(xiàn)路的測(cè)試，各次測(cè)試時(shí)主要參數(shù)值的設(shè)置也應(yīng)保持一致，這樣可以減少測(cè)試誤差，便于和上次的測(cè)試結(jié)果比較。即使使用不同型號(hào)的儀表進(jìn)行測(cè)試，只要其動(dòng)態(tài)范圍能達(dá)到要求，折射率、波長(zhǎng)、脈寬、距離、均化時(shí)間等參數(shù)的設(shè)置亦和上一次的相同，這樣測(cè)試數(shù)據(jù)一般不會(huì)有大的差別。     

一、 OTDR測(cè)試     

1.測(cè)試方式：利用OTDR進(jìn)行光纖線(xiàn)路的測(cè)試，一般有三種方式，自動(dòng)方式，手動(dòng)方式，實(shí)時(shí)方式。當(dāng)需要概覽整條線(xiàn)路的狀況時(shí)，采用自動(dòng)方式，它只需要設(shè)置折射率、波長(zhǎng)基本的參數(shù)，其它由儀表在測(cè)試中自動(dòng)設(shè)定，按下自動(dòng)測(cè)試（測(cè)試）鍵，整條曲線(xiàn)和事件表都會(huì)被顯示，測(cè)試時(shí)間短，速度快，操作簡(jiǎn)單，宜在查找故障的段落和部位時(shí)使用。手動(dòng)方式需要對(duì)幾個(gè)主要的參數(shù)全部進(jìn)行設(shè)置，主要用于對(duì)測(cè)試曲線(xiàn)上的事件進(jìn)行詳細(xì)分析，一般通過(guò)變換、移動(dòng)游標(biāo)，放大曲線(xiàn)的某一段落等功能對(duì)事件進(jìn)行準(zhǔn)確定位，提高測(cè)試的分辨率，增加測(cè)試的精度，在光纖線(xiàn)路的實(shí)際測(cè)試中常被采用。實(shí)時(shí)方式是對(duì)曲線(xiàn)不斷的掃描刷新，由于曲線(xiàn)在不斷的跳動(dòng)和變化，所以較少使用。     

2.OTDR可測(cè)試的主要參數(shù)：

⑴測(cè)纖長(zhǎng)和事件點(diǎn)的位置。

⑵測(cè)光纖的衰減和衰減分布情況。

⑶測(cè)光纖的接頭損耗。

⑷光纖全回?fù)p的測(cè)量。

光纖距離的測(cè)量是以激光進(jìn)入光纖到它遇到故障點(diǎn)返回光時(shí)域反射儀的時(shí)間間隔來(lái)計(jì)量纖長(zhǎng)的。為了提高測(cè)量的精確度，應(yīng)根據(jù)被測(cè)纖的長(zhǎng)度設(shè)置合適的“距離范圍”和“脈沖寬度”，距離一般選被測(cè)纖長(zhǎng)的1.5倍,使曲線(xiàn)占滿(mǎn)屏的2/3為宜。

脈沖寬度直接影響著OTDR的動(dòng)態(tài)范圍，隨著被測(cè)光纖長(zhǎng)度的增加，脈沖寬度也應(yīng)逐漸加大，脈寬越大，功率越大，可測(cè)的距離越長(zhǎng)，但分辨率變低。脈寬越窄，分辨率越高，測(cè)量也就越精確。一般根據(jù)所測(cè)纖長(zhǎng)，選擇一個(gè)適當(dāng)大小的脈沖寬度，經(jīng)常是試測(cè)兩次后，確定一個(gè)佳值。

光纖的衰減是客觀的反映光纖制作質(zhì)量的一個(gè)參數(shù)，是光纖固有的損耗，它代表著光在光纖中傳輸光功率損耗的情況，相同長(zhǎng)度的光纖衰減越小，光可傳輸?shù)木嚯x就越遠(yuǎn)。因此在相同條件下，應(yīng)選用平均每公里損耗值小的光纖。衰減還包括光纖接頭、連接器、光纖彎曲斷裂等引起的損耗，在實(shí)際維護(hù)中應(yīng)盡量減少這些衰耗。

衰減測(cè)試有兩點(diǎn)法和五點(diǎn)法，前者適合于圖線(xiàn)的線(xiàn)性較好，噪聲較小的情況，在測(cè)整條光纖或某兩點(diǎn)間的衰減值時(shí)一般也采用此方式。后者適用于光纖的一致性較差，噪聲較大的情況，測(cè)接頭損耗，連接器等反射引起的損耗也常用此方法，因它基于數(shù)學(xué)上的求偏差的理論，所以其測(cè)量精度較高，要求高的場(chǎng)合多被采用。在要求不太嚴(yán)格的情況下，也可直接從事件表中讀出各接點(diǎn)衰減值的大小。有的OTDR還具有回?fù)p和全回?fù)p的測(cè)試功能，但維護(hù)中很少使用。全回?fù)p測(cè)試的是反射光的能量和入射光的能量的比值的對(duì)數(shù)表示，而回?fù)p測(cè)試的原理與全回?fù)p有所不同。全回?fù)p和回?fù)p的測(cè)試可以在自動(dòng)或手動(dòng)模式下通過(guò)移動(dòng)游標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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