OTDR光纖測試法的參數設置

2020-12-14 電子產品世界

OTDR是光纖測試技術領域中的主要儀表，它被廣泛應用於光纜線路的維護、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具有測試時間短、測試速度快、測試精度高等優點。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201610/308919.htm

光時域反射儀(OTDR)，採用光時域測量的方法，發射一定脈寬的光注入被測光纖，通過檢測瑞利散射(Rayleighscattering)及菲涅爾反射(Fresnel reflection)光信號功率沿時間軸的分布，繪製OTDR曲線，來測量各種光纜及接頭參數以定位光纖故障點，以及了解光纜損耗分布情況。以下以深圳市夏光通信測量技術有限公司(簡稱「夏光」)OTDR測試儀為例進行分析說明。

保障OTDR精度的五個參數設置

夏光OTDR參數設置：

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

Ø 範圍：即量程，推薦量程值為1.5倍光纖長度。

Ø 脈衝：即脈衝寬度，根據實際情況進行選擇。

Ø 持續時間：推薦值60秒。

Ø IOR：即折射率，由光纜或光纖製造商提供。

1. 測試波長選擇

由於OTDR是為光纖通信服務的，因此在進行光纖測試前先選擇測試波長，單模光纖只選擇1310 nm或1550 nm。由於1550nm波長對光纖彎曲損耗的影響比1310 nm波長敏感得多，因此不管是光纜線路施工還是光纜線路維護或者進行實驗、教學，使用OTDR對某條光纜或某光纖傳輸鏈路進行全程光纖背向散射信號曲線測試，一般多選用1 550 nm波長。

1310nm和1550nm兩波長的測試曲線的形狀是一樣的，測得的光纖接頭損耗值也基本一致。若在1550 nm波長測試沒有發現問題，那麼1310 nm波長測試也肯定沒問題。

選擇1550 nm波長測試，可以很容易發現光纖全程是否存在彎曲過度的情況。若發現曲線上某處有較大的損耗臺階，再用1310 nm波長複測，若在1310 nm波長下損耗臺階消失，說明該處的確存在彎曲過度情況，需要進一步查找並排除。若在1310 nm波長下損耗臺階同樣大，則在該處光纖可能還存在其他問題，還需要查找排除。在單模光纖線路測試中，應儘量選用1550 nm波長，這樣測試效果會更好。

2. 測試量程選擇

OTDR的量程是指OTDR的橫坐標能達到的最大距離。測試時應根據被測光纖的長度選擇量程，量程是被測光纖長度的1.5倍比較好。量程選擇過小時，光時域反射儀的顯示屏上看不全面;量程選擇過大時，光時域反射儀的顯示屏上橫坐標壓縮看不清楚。

根據工程技術人員的實際經驗，測試量程選擇能使背向散射曲線大約佔到OTDR顯示屏的70%時，不管是長度測試還是損耗測試都能得到比較好的直視效果和準確的測試結果。

在光纖通信系統測試中，鏈路長度在幾百到幾千千米，中繼段長度40～60 km，單盤光纜長度2～4km，合理選擇OTDR的量程可以得到良好的測試效果。

3. 測試脈衝寬度選擇

設置的光脈衝寬度過大會產生較強的菲涅爾反射，會使盲區加大。較窄的測試光脈衝雖然有較小的盲區，但是測試光脈衝過窄時光功率肯定過弱，相應的背向散射信號也弱，背向散射信號曲線會起伏不平，測試誤差大。設置的光脈衝寬度既要能保證沒有過強的盲區效應，又要能保證背向散射信號曲線有足夠的解析度，能看清光纖沿線上每一點的情況。

一般是根據被測光纖長度，先選擇一個適當的測試脈寬，預測試一兩次後，從中確定一個最佳值。被測光纖的距離較短(小於5 000m)時，盲區可以在10 m以下;被測光纖的距離較長(小於50 000 m)時，盲區可以在200 m以下;被測光纖的距離很長(小於2 500 000 m)時，盲區可高達2 000 m以上。

在單盤測試時，恰當選擇光脈衝寬度(50 nm)可以使盲區在10 m以下。通過雙向測試或多次測試取平均值，盲區產生的影響會更小。

4. 光纖折射率選擇

現在使用的單模光纖的折射率基本在1.460 0～1.480 0範圍內，要根據光纜或光纖生產廠家提供的實際值來精確選擇。對於G.652單模光纖，在實際測試時若用1310 nm波長，折射率一般選擇在1.468 0;若用1550 nm波長，折射率一般選擇在1.468 5。折射率選擇不準，影響測試長度。

在光纜維護和故障排查時很小的失誤便會帶來明顯的誤差，測試時一定要引起足夠的重視。

5. 平均化時間選擇

由於背向散射光信號極其微弱，一般採用多次統計平均的方法來提高信噪比。OTDR測試曲線是將每次輸出脈衝後的反射信號採樣，並把多次採樣做平均化處理以消除隨機事件，平均化時間越長，噪聲電平越接近最小值，動態範圍就越大。平均化時間為3 min獲得的動態範圍比平均化時間為1 min獲得的動態範圍提高0.8 dB。

一般來說平均化時間越長，測試精度越高。為了提高測試速度，縮短整體測試時間，測試時間可在0.5～3 min內選擇。

在光纖通信接續測試中，選擇1.5 min(90 s)就可獲得滿意的效果。

若使用夏光OTDR進行測試，建議持續時間為1min(60s)。

只有準確地設置了測試的基本參數，才能為準確的測試創造條件。

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