OTDR光纤测试法的参数设置

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OTDR是光纤测试技术领域中的主要仪表，它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。OTDR具有测试时间短、测试速度快、测试精度高等优点。
       
        光时域反射仪（OTDR），采用光时域测量的方法，发射一定脉宽的光注入被测光纤，通过检测瑞利散射（Rayleighscattering）及菲涅尔反射（Fresnel reflection）光信号功率沿时间轴的分布，绘制OTDR曲线，来测量各种光缆及接头参数以定位光纤故障点，以及了解光缆损耗分布情况。以下以深圳市夏光通信测量技术有限公司（简称“夏光”）OTDR测试仪为例进行分析说明。
       
        保障OTDR精度的五个参数设置
       
        夏光OTDR参数设置：
       
        波长：即测试波长，1310nm在光纤中的平均损耗要比1550nm的要大一些。
       
        范围：即量程，推荐量程值为1.5倍光纤长度。
       
        脉冲：即脉冲宽度，根据实际情况进行选择。
       
        持续时间：推荐值60秒。
       
        IOR：即折射率，由光缆或光纤制造商提供。
       
        1.测试波长选择
       
        由于OTDR是为光纤通信服务的，因此在进行光纤测试前先选择测试波长，单模光纤只选择1310 nm或1550 nm.由于1550nm波长对光纤弯曲损耗的影响比1310 nm波长敏感得多，因此不管是光缆线路施工还是光缆线路维护或者进行实验、教学，使用OTDR对某条光缆或某光纤传输链路进行全程光纤背向散射信号曲线测试，一般多选用1 550 nm波长。
       
        1310nm和1550nm两波长的测试曲线的形状是一样的，测得的光纤接头损耗值也基本一致。若在1550 nm波长测试没有发现问题，那么1310 nm波长测试也肯定没问题。
       
        选择1550 nm波长测试，可以很容易发现光纤全程是否存在弯曲过度的情况。若发现曲线上某处有较大的损耗台阶，再用1310 nm波长复测，若在1310 nm波长下损耗台阶消失，说明该处的确存在弯曲过度情况，需要进一步查找并排除。若在1310 nm波长下损耗台阶同样大，则在该处光纤可能还存在其他问题，还需要查找排除。在单模光纤线路测试中，应尽量选用1550 nm波长，这样测试效果会更好。
       
        2.测试量程选择
       
        OTDR的量程是指OTDR的横坐标能达到的最大距离。测试时应根据被测光纤的长度选择量程，量程是被测光纤长度的1.5倍比较好。量程选择过小时，光时域反射仪的显示屏上看不全面；量程选择过大时，光时域反射仪的显示屏上横坐标压缩看不清楚。
       
        根据工程技术人员的实际经验，测试量程选择能使背向散射曲线大约占到OTDR显示屏的70％时，不管是长度测试还是损耗测试都能得到比较好的直视效果和准确的测试结果。
       
        在光纤通信系统测试中，链路长度在几百到几千千米，中继段长度40～60 km，单盘光缆长度2～4km，合理选择OTDR的量程可以得到良好的测试效果。
       
        3.测试脉冲宽度选择
       
        设置的光脉冲宽度过大会产生较强的菲涅尔反射，会使盲区加大。较窄的测试光脉冲虽然有较小的盲区，但是测试光脉冲过窄时光功率肯定过弱，相应的背向散射信号也弱，背向散射信号曲线会起伏不平，测试误差大。设置的光脉冲宽度既要能保证没有过强的盲区效应，又要能保证背向散射信号曲线有足够的分辨率，能看清光纤沿线上每一点的情况。
       
        一般是根据被测光纤长度，先选择一个适当的测试脉宽，预测试一两次后，从中确定一个最佳值。被测光纤的距离较短（小于5 000m）时，盲区可以在10 m以下；被测光纤的距离较长（小于50 000 m）时，盲区可以在200 m以下；被测光纤的距离很长（小于2 500 000 m）时，盲区可高达2 000 m以上。
       
        在单盘测试时，恰当选择光脉冲宽度（50 nm）可以使盲区在10 m以下。通过双向测试或多次测试取平均值，盲区产生的影响会更小。
       
        4.光纤折射率选择
       
        现在使用的单模光纤的折射率基本在1.460 0～1.480 0范围内，要根据光缆或光纤生产厂家提供的实际值来精确选择。对于G.652单模光纤，在实际测试时若用1310 nm波长，折射率一般选择在1.468 0；若用1550 nm波长，折射率一般选择在1.468 5.折射率选择不准，影响测试长度。
       
        在光缆维护和故障排查时很小的失误便会带来明显的误差，测试时一定要引起足够的重视。
       
        5.平均化时间选择
       
        由于背向散射光信号极其微弱，一般采用多次统计平均的方法来提高信噪比。OTDR测试曲线是将每次输出脉冲后的反射信号采样，并把多次采样做平均化处理以消除随机事件，平均化时间越长，噪声电平越接近最小值，动态范围就越大。平均化时间为3 min获得的动态范围比平均化时间为1 min获得的动态范围提高0.8 dB.
       
        一般来说平均化时间越长，测试精度越高。为了提高测试速度，缩短整体测试时间，测试时间可在0.5～3 min内选择。
       
        在光纤通信接续测试中，选择1.5 min（90 s）就可获得满意的效果。
       
        若使用夏光OTDR进行测试，建议持续时间为1min（60s）。
       
        只有准确地设置了测试的基本参数，才能为准确的测试创造条件。