光纤测试仪器OTDR简介和常规曲线分析
测试仪器OTDR简介和常规曲线分析
一、OTDR
英文:Optical Time Domain Reflectomenten
中文:1、光时域反射测试仪 (照英文译)
2、背向散射测试仪(按其原理命名)
二、全球主要厂家
美国PK(PhotonKinetics)、日本安立(ANRITSU)、美国激光精密(GN Nettest)、爱立信(Ericsson)、EXFO等
三、衡量OTDR的性能指标
a、衡量OTDR的性能指标--动态范围
b、动态范围:在满足给定误码的条件下,光端机输入连接器,能接收最大的光功率与最小光功率电平值(接收灵敏度)之差。
c、动态范围越大,所能测试距离越长
四、OTDR的功能
a、测试光纤的长度;
b、测试光纤的衰减系数(波长850nm、1310nm、1550nm、1625nm);
c、测试光纤的接头损耗;
d、测试光纤的衰减均匀性;
e、测试光纤可能有的异常情况(如有台阶,曲线异常等);
f、测试光纤的回波损耗(ORL);
g、测试光纤的背向散射(BKSCTR COEFF);
五、OTDR 的基本原理-瑞利散射、菲涅尔反射
a 、瑞利散射:光波在光纤中传输,沿途受到直径比光波长还小的散射粒子的散射;瑞利散射具有与短波长的1/λ4成反比的性质,即:a r =A/λ4,式中比例系数A 与玻
璃结构、玻璃组成有关
b 、菲涅尔反射:光波在两种折射率不同的煤质界面会形成反射,其反射能量约占总能量4%;
六、基本原理图
注:LD-半导体激光器,LED-面发光二极管
七、 典型的后向散射信号曲线
a 、 输入端的Fresnel 反射区(即盲区)
b 、 恒定斜率区、
c 、 由局部缺陷、接续或耦合引起的不连续性、
d 、 光纤缺陷、二次反射余波等引起的反射、
DB/DIV M/DIV
e 、 输出端的Fresnel 反射、
八、 曲线说明:
1、 盲区:决定OTDR 所能测到最短距离和最接近距离,是由于活接头的反射引起
OTDR 接收机饱和所至,盲区通常发生在OTDR 面板前的活接头反射,但也可以在光纤的其它地方发生;一般OTDR 盲区为100m 。
盲区分为衰减盲区和事件盲区:
a 、
衰减盲区:从反射点开始至接收机恢复到后向散射电平约0.5dB 范围内的这段距离,这段距离就是OTDR 能再次测试衰减和损耗的点.
式中:D 的长度就为衰减盲区的长度。
b 、 事件盲区:从OTDR 接收到反射点到开始到OTDR 恢复到最高反射点1.5DB 以下这
段距离,在这以后才能发现是否还有第二个反射点,但还不能测试衰减.
式中:D 1的长度就为事件盲区的长度。
2)影响盲区的因素:
DB/DIV M/DIV
DB/DIV
M/DIV
a、入射光的脉冲宽度、
b、反射光的脉冲宽度、
c、入射光的脉冲后端形状、
d、所用脉冲越小,盲区越大。
3)消除盲区的方法:加尾纤(过渡纤),最好2KM以上
2、b、c、e、f各点在后面曲线分析中说明。
九、光纤损耗计算公式:
a:P(
T )=1/
2
S a
R
P
(0)
V
g
Te-2a(V g t/2)
式中:S-散射光的散射系数;
a
R
-散射损耗系数;
P
(0)
-注入光功率;
V
g
-群速
T-脉冲宽度
十、介绍OTDR的主要参数设置
a.OTDR的光纤的折射率(IOR)
设置OTDR上光纤的双窗口的折射率因根据各厂家提供的数据,每种光纤其折射率是不同的,OTDR所测光纤长度跟设置的折射率有关;对同一光纤,所设置的折射率越大所测光纤长度越短,反之…
b.OTDR测试量程(DISTANCE)
OTDR所设量程必须是所要测试光纤长度2倍以上,对于长光纤量程不到2倍以上也可以测试,但极易出现测试误差。
c.OTDR的测试脉宽(PUISH WIDTH)
原则:长距离用长脉宽,短距离用小脉宽。一定光纤长度必须选用相对应,长脉宽平均化时间短,但OTDR分辨率低,光纤存在的细小的异常情况(如小台阶等)不易发现,小脉宽平均化时间长,但OTDR分辨高,易发现细小的异常情况;两者必须有机结合,合理配置。