OTDR光纖測(cè)試法的參數(shù)設(shè)置

OTDR是光纖測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域中的主要儀表，它被廣泛應(yīng)用于光纜線(xiàn)路的維護(hù)、施工之中，可進(jìn)行光纖長(zhǎng)度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測(cè)量。OTDR具有測(cè)試時(shí)間短、測(cè)試速度快、測(cè)試精度高等優(yōu)點(diǎn)。

光時(shí)域反射儀(OTDR)，采用光時(shí)域測(cè)量的方法，發(fā)射一定脈寬的光注入被測(cè)光纖，通過(guò)檢測(cè)瑞利散射(Rayleighscattering)及菲涅爾反射(Fresnel reflection)光信號(hào)功率沿時(shí)間軸的分布，繪制OTDR曲線(xiàn)，來(lái)測(cè)量各種光纜及接頭參數(shù)以定位光纖故障點(diǎn)，以及了解光纜損耗分布情況。以下以深圳市夏光通信測(cè)量技術(shù)有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“夏光”)OTDR測(cè)試儀為例進(jìn)行分析說(shuō)明。

保障OTDR精度的五個(gè)參數(shù)設(shè)置

夏光OTDR參數(shù)設(shè)置：

Ø 波長(zhǎng)：即測(cè)試波長(zhǎng)，1310nm在光纖中的平均損耗要比1550nm的要大一些。

Ø 范圍：即量程，推薦量程值為1.5倍光纖長(zhǎng)度。

Ø 脈沖：即脈沖寬度，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

Ø 持續(xù)時(shí)間：推薦值60秒。

Ø IOR：即折射率，由光纜或光纖制造商提供。

1. 測(cè)試波長(zhǎng)選擇

由于OTDR是為光纖通信服務(wù)的，因此在進(jìn)行光纖測(cè)試前先選擇測(cè)試波長(zhǎng)，單模光纖只選擇1310 nm或1550 nm。由于1550nm波長(zhǎng)對(duì)光纖彎曲損耗的影響比1310 nm波長(zhǎng)敏感得多，因此不管是光纜線(xiàn)路施工還是光纜線(xiàn)路維護(hù)或者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、教學(xué)，使用OTDR對(duì)某條光纜或某光纖傳輸鏈路進(jìn)行全程光纖背向散射信號(hào)曲線(xiàn)測(cè)試，一般多選用1 550 nm波長(zhǎng)。

1310nm和1550nm兩波長(zhǎng)的測(cè)試曲線(xiàn)的形狀是一樣的，測(cè)得的光纖接頭損耗值也基本一致。若在1550 nm波長(zhǎng)測(cè)試沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，那么1310 nm波長(zhǎng)測(cè)試也肯定沒(méi)問(wèn)題。

選擇1550 nm波長(zhǎng)測(cè)試，可以很容易發(fā)現(xiàn)光纖全程是否存在彎曲過(guò)度的情況。若發(fā)現(xiàn)曲線(xiàn)上某處有較大的損耗臺(tái)階，再用1310 nm波長(zhǎng)復(fù)測(cè)，若在1310 nm波長(zhǎng)下?lián)p耗臺(tái)階消失，說(shuō)明該處的確存在彎曲過(guò)度情況，需要進(jìn)一步查找并排除。若在1310 nm波長(zhǎng)下?lián)p耗臺(tái)階同樣大，則在該處光纖可能還存在其他問(wèn)題，還需要查找排除。在單模光纖線(xiàn)路測(cè)試中，應(yīng)盡量選用1550 nm波長(zhǎng)，這樣測(cè)試效果會(huì)更好。

2. 測(cè)試量程選擇

OTDR的量程是指OTDR的橫坐標(biāo)能達(dá)到的最大距離。測(cè)試時(shí)應(yīng)根據(jù)被測(cè)光纖的長(zhǎng)度選擇量程，量程是被測(cè)光纖長(zhǎng)度的1.5倍比較好。量程選擇過(guò)小時(shí)，光時(shí)域反射儀的顯示屏上看不全面;量程選擇過(guò)大時(shí)，光時(shí)域反射儀的顯示屏上橫坐標(biāo)壓縮看不清楚。

根據(jù)工程技術(shù)人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，測(cè)試量程選擇能使背向散射曲線(xiàn)大約占到OTDR顯示屏的70%時(shí)，不管是長(zhǎng)度測(cè)試還是損耗測(cè)試都能得到比較好的直視效果和準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。

在光纖通信系統(tǒng)測(cè)試中，鏈路長(zhǎng)度在幾百到幾千千米，中繼段長(zhǎng)度40～60 km，單盤(pán)光纜長(zhǎng)度2～4km，合理選擇OTDR的量程可以得到良好的測(cè)試效果。

3. 測(cè)試脈沖寬度選擇

設(shè)置的光脈沖寬度過(guò)大會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的菲涅爾反射，會(huì)使盲區(qū)加大。較窄的測(cè)試光脈沖雖然有較小的盲區(qū)，但是測(cè)試光脈沖過(guò)窄時(shí)光功率肯定過(guò)弱，相應(yīng)的背向散射信號(hào)也弱，背向散射信號(hào)曲線(xiàn)會(huì)起伏不平，測(cè)試誤差大。設(shè)置的光脈沖寬度既要能保證沒(méi)有過(guò)強(qiáng)的盲區(qū)效應(yīng)，又要能保證背向散射信號(hào)曲線(xiàn)有足夠的分辨率，能看清光纖沿線(xiàn)上每一點(diǎn)的情況。

一般是根據(jù)被測(cè)光纖長(zhǎng)度，先選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)臏y(cè)試脈寬，預(yù)測(cè)試一兩次后，從中確定一個(gè)最佳值。被測(cè)光纖的距離較短(小于5 000m)時(shí)，盲區(qū)可以在10 m以下;被測(cè)光纖的距離較長(zhǎng)(小于50 000 m)時(shí)，盲區(qū)可以在200 m以下;被測(cè)光纖的距離很長(zhǎng)(小于2 500 000 m)時(shí)，盲區(qū)可高達(dá)2 000 m以上。

在單盤(pán)測(cè)試時(shí)，恰當(dāng)選擇光脈沖寬度(50 nm)可以使盲區(qū)在10 m以下。通過(guò)雙向測(cè)試或多次測(cè)試取平均值，盲區(qū)產(chǎn)生的影響會(huì)更小。

4. 光纖折射率選擇

現(xiàn)在使用的單模光纖的折射率基本在1.460 0～1.480 0范圍內(nèi)，要根據(jù)光纜或光纖生產(chǎn)廠家提供的實(shí)際值來(lái)精確選擇。對(duì)于G.652單模光纖，在實(shí)際測(cè)試時(shí)若用1310 nm波長(zhǎng)，折射率一般選擇在1.468 0;若用1550 nm波長(zhǎng)，折射率一般選擇在1.468 5。折射率選擇不準(zhǔn)，影響測(cè)試長(zhǎng)度。

在光纜維護(hù)和故障排查時(shí)很小的失誤便會(huì)帶來(lái)明顯的誤差，測(cè)試時(shí)一定要引起足夠的重視。

5. 平均化時(shí)間選擇

由于背向散射光信號(hào)極其微弱，一般采用多次統(tǒng)計(jì)平均的方法來(lái)提高信噪比。OTDR測(cè)試曲線(xiàn)是將每次輸出脈沖后的反射信號(hào)采樣，并把多次采樣做平均化處理以消除隨機(jī)事件，平均化時(shí)間越長(zhǎng)，噪聲電平越接近最小值，動(dòng)態(tài)范圍就越大。平均化時(shí)間為3 min獲得的動(dòng)態(tài)范圍比平均化時(shí)間為1 min獲得的動(dòng)態(tài)范圍提高0.8 dB。

一般來(lái)說(shuō)平均化時(shí)間越長(zhǎng)，測(cè)試精度越高。為了提高測(cè)試速度，縮短整體測(cè)試時(shí)間，測(cè)試時(shí)間可在0.5～3 min內(nèi)選擇。

在光纖通信接續(xù)測(cè)試中，選擇1.5 min(90 s)就可獲得滿(mǎn)意的效果。

若使用夏光OTDR進(jìn)行測(cè)試，建議持續(xù)時(shí)間為1min(60s)。

只有準(zhǔn)確地設(shè)置了測(cè)試的基本參數(shù)，才能為準(zhǔn)確的測(cè)試創(chuàng)造條件。