光纤故障诊断工具和方法

谈光纤故障诊断工具和方法

美国理想工业公司

当前高速发展的光纤宽带网络对于光信号的传输问题已经越来越敏感了。在很多情况下，插入损耗只是衡量光链路性能的唯一指标。插入损耗测量信号从一端到另一端的衰减，并在接收端有足够的光功率以确保链路的两段能够互相看到对方。目前有很多工具可以来测量光纤的衰减。然而，当光功率测试失败或遇到其他不易被发现的网络性能故障时，这些常规的工具就不能帮助您进行进一步的故障隔离和诊断。

IDEAL最新推出TRACETEK高级光纤故障诊断适配器

IDEAL最新推出的TRACETEK高级光纤故障诊断适配器正是这样一种能够填补这个空白的独特工具，它可以提供很多OTDR（光时域反射器）的功能，但远不及OTDR那样昂贵和繁琐的操作。

TRACETEK可以测试整个光纤链路的长度。测量诸如熔接点、耦合器等反射事件的具体位置，最重要的是，还可以识别有问题的连接头。

TRACETEK的工作原理是通过在被测光纤上发射大功率的激光脉冲信号并监测被链路的终点、连接头、耦合器和光缆断路等事件所反射的信号。这个重要的功能将帮助定位反射信号过高的故障点，这种光纤系统中的故障点会导致数据传输产生错误，并造成网络系统根本无法充分发挥应有的性能。一个最常见的反射信号过高错误是接头太脏；当有很多这种反射错误存在于一个系统中时，被反射回来的功率会与正常的信号产生交叉，增加或是降低信号传输的幅度；另外，如果反射足够强时，它会干扰激光发射器的反馈电路从而导致输出功率的波动。

TRACETEK通过显示链路中事件的相对反射使用户可以隔离故障并进而彻底消除故障，而不是像普通的只测试衰减的光功率计。

TRACETEK显示主要构成

1) 起始脉冲(第一个连接头)

2) 反射时间

3) 光纤终点(最后一个连接头或断路位置)

4) 光标

5) 光纤总长度

6) 光标位置

图1 TRACETEK经过30秒的采样后所获得的光纤轨迹数据

TRACETEK的测试结果能够反映被测光纤完整的视图。在图1中下方标志5显示的是光纤的总长度。TRACETEK不需要额外的设备也不需要其它人员在被测光纤的另一端即可进行测试；由于这个原因，TRACETEK不能区分结果中最末端是光纤的终点还是光纤中的一个断点，如果有一个折断点存在，测试结果将体现它的距离以便于定位故障。标志1指示了测试链路上的第一个连接头。标志2指示了在光纤中间的两个连接头。反射信号的高度（也称为菲涅耳）指示了每一个事件的相对反射强度。在高分辨率模式中，一个好的连接头的高度不应该高于显示纵坐标比例的一半。在这个例子中，那两个位于光纤中间的连接头应该被清洁，而且第一个接头比第二个的情况还要糟糕。标志3是光纤的终点，这个反射的幅度是很高的，由于它是光纤的终点并且表示了玻璃与空气的接触界面。标志1和标志6是可移动的光标和它相应的位置。

图2

图2是同一根光纤的测试结果，但是这一次中间的两个连接头用IDEAL 配套的光纤清洁工具进行了清洁。对于一个被弄脏后的连接，即使肉眼观察是干净的，它也会在光纤链路中产生明显的反射信号。当它们经过清洁后，它们在图中的反射幅度都已低于纵坐标的一半幅度，这样在网络应用中将不会产生任何问题。清洁连接头在光纤网络维护和使用中是至关重要的。当对测试结果有疑问时，第一反应是去清洁链路中的连接头并再次进行测试。目前有很多清洁连接头的办法，并且我们也看到了一些方法被用在现场环境中。有些工程人员用肉眼去查看光纤的洁净度，但是眼睛是不可能发现所有光纤连接头端接面上的污染物的，为了彻底地诊断和解决故障，必须借助于实用而有效的工具。

为了形象地说明这一点，我们提供了以下几张用不同方法清洁后的连接器放大照片。

图5 用衣服袖子“清洁”后的连接头 图3

未清洁的连接头 图4 用手指“清洁”的

连接头 图6 使用IDEAL 清洁工具清洁后的连接头

由于TRACETEK适配器使用大功率的红外激光来进行多模和单模光纤测试。从TRACETEK发出的光束是不可见的，因此只有确认了适配器是处于不加电状态或未插在主机上，才能直接用肉眼去查看被测光纤或连接头，否则将会对眼睛造成伤害。

TRACETEK故障诊断实例

TRACETEK 可以用来解决各种各样的网络问题。例如，在一个新的安装工程中，TRACETEK 能够与一般的光源／功率计产品（例如IDEAL的FIBERTEK）结合使用来定性光纤链路并反映特定事件的具体距离。在这个例子中，我们正在测试的是一条长度为717米的主干光缆，其前后两端各有长度为40米和44米的两根跳接光纤。图7是FIBERTEK（光源／功率计）的测试结果，它反映了这条链路的性能通过了验证。在图8中，我们看到有几个连接头分别位于链路的40和761米以及链路的终点801米处。40米和761米处的两个连接显示出良好的状态，因为它们的反射幅度低于一半的比例。

图7 FIBERTEK（光源／功率计）的测试结果图8 TRACETEK测试结果

图9和图10则显示的为同一根光纤由于连接头问题而导致测试失败时的结果。尽管FIBERTEK屏幕上显示了链路失败但却不能找到故障的位置。TRACETEK 的测试结果则反映了在761米处的几乎是全幅度的，这说明了此处的反射信号是极强的，一般来说是连接头很脏了或是已被损坏了。

图9 FIBERTEK 测试失败时的结果图10 TRACETEK测试结果

在这种情况下，最好的办法就是去清洁761米处的连接头并再重新测试之前用专用的显微镜去查看连接的端接面。