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OTDR测试与误差剖析

2004-06-05

OTDR是光缆工程施工和光缆线路维护事情中最主要的测试仪器，，，，，，，，它能将长100多公里光纤的完好情形和故障状态，，，，，，，，以一定斜坦率线（曲线）的形式清晰的显示在几英寸的液晶屏上。。。。。。。。凭证事务表的数据，，，，，，，，能迅速的查找确定故障点的位置和判断障碍的性子及种别，，，，，，，，对剖析光纤的主要特征参数能提供准确的数据。。。。。。。。OTDR主要是凭证光学原理以及瑞利散射和菲涅尔反射理论制成的。。。。。。。。仪表的激光源发出一定强度和波长的光束至被测光纤，，，，，，，，由于光纤自己的缺陷，，，，，，，，制作工艺和石英玻璃质料组分的不匀称性，，，，，，，，使光在光纤中传输将爆发瑞利散射；；；；；；；；由于机械毗连和断裂等缘故原由将造成光在光纤中爆发菲涅尔反射，，，，，，，，由光纤沿线各点反射回的微弱的光信号经光定向耦合器到仪器的吸收端，，，，，，，，通过光电转换器，，，，，，，，低噪声放大器，，，，，，，，数字图象信号处置惩罚等历程，，，，，，，，实现图表、曲线扫迹在屏幕上展现。。。。。。。。现在OTDR型号种类繁多，，，，，，，，操作方法也各不相同，，，，，，，，但其事情原理是一致的。。。。。。。。在光纤线路的测试中，，，，，，，，应只管坚持使用统一块仪表举行某条线路的测试，，，，，，，，各次测试时主要参数值的设置也应坚持一致，，，，，，，，这样可以镌汰测试误差，，，，，，，，便于和上次的测试效果较量。。。。。。。。纵然使用差别型号的仪表举行测试，，，，，，，，只要其动态规模能抵达要求，，，，，，，，折射率、波长、脉宽、距离、均化时间等参数的设置亦和上一次的相同，，，，，，，，这样测试数据一样平常不会有大的差别。。。。。。。。

一、 OTDR测试

1.测试方法：使用OTDR举行光纤线路的测试，，，，，，，，一样平常有三种方法，，，，，，，，自动方法，，，，，，，，手动方法，，，，，，，，实时方法。。。。。。。。当需要概览整条线路的状态时，，，，，，，，接纳自动方法，，，，，，，，它只需要设置折射率、波长最基本的参数，，，，，，，，其它由仪表在测试中自动设定，，，，，，，，按下自动测试（测试）键，，，，，，，，整条曲线和事务表都会被显示，，，，，，，，测试时间短，，，，，，，，速率快，，，，，，，，操作简朴，，，，，，，，宜在查找故障的段落和部位时使用。。。。。。。。手动方法需要对几个主要的参数所有举行设置，，，，，，，，主要用于对测试曲线上的事务举行详细剖析，，，，，，，，一样平常通过变换、移动游标，，，，，，，，放大曲线的某一段落等功效对事务举行准确定位，，，，，，，，提高测试的区分率，，，，，，，，增添测试的精度，，，，，，，，在光纤线路的现实测试中常被接纳。。。。。。。。实时方法是对曲线一直的扫描刷新，，，，，，，，由于曲线在一直的跳动和转变，，，，，，，，以是较少使用。。。。。。。。

2.OTDR可测试的主要参数：⑴测纤长和事务点的位置。。。。。。。。⑵测光纤的衰减和衰减漫衍情形。。。。。。。。⑶测光纤的讨论消耗。。。。。。。。⑷光纤全回损的丈量。。。。。。。。光纤距离的丈量是以激光进入光纤到它遇到故障点返回光时域反射仪的时间距离来计量纤长的。。。。。。。。为了提高丈量的准确度，，，，，，，，应凭证被测纤的长度设置合适的“距离规模”和“脉冲宽度”，，，，，，，，距离一样平常选被测纤长的1.5倍,使曲线占满屏的2/3为宜。。。。。。。。脉冲宽度直接影响着OTDR的动态规模，，，，，，，，随着被测光纤长度的增添，，，，，，，，脉冲宽度也应逐渐加大，，，，，，，，脉宽越大，，，，，，，，功率越大，，，，，，，，可测的距离越长，，，，，，，，但区分率变低。。。。。。。。脉宽越窄，，，，，，，，区分率越高，，，，，，，，丈量也就越准确。。。。。。。。一样平常凭证所测纤长，，，，，，，，选择一个适当巨细的脉冲宽度，，，，，，，，经常是试测两次后，，，，，，，，确定一个最佳值。。。。。。。。光纤的衰减是客观的反应光纤制作质量的一个参数，，，，，，，，是光纤固有的消耗，，，，，，，，它代表着光在光纤中传输光功率消耗的情形，，，，，，，，相同长度的光纤衰减越小，，，，，，，，光可传输的距离就越远。。。。。。。。因此在相同条件下，，，，，，，，应选用平均每公里消耗值小的光纤。。。。。。。。衰减还包括光纤讨论、毗连器、光纤弯曲断裂等引起的消耗，，，，，，，，在现实维护中应只管镌汰这些衰耗。。。。。。。。衰减测试有两点法和五点法，，，，，，，，前者适合于图线的线性较好，，，，，，，，噪声较小的情形，，，，，，，，在测整条光纤或某两点间的衰减值时一样平常也接纳此方法。。。。。。。。后者适用于光纤的一致性较差，，，，，，，，噪声较大的情形，，，，，，，，测讨论消耗，，，，，，，，毗连器等反射引起的消耗也常用此要领，，，，，，，，因它基于数学上的求误差的理论，，，，，，，，以是其丈量精度较高，，，，，，，，要求高的场合多被接纳。。。。。。。。在要求不太严酷的情形下，，，，，，，，也可直接从事务表中读出各接点衰减值的巨细。。。。。。。。有的OTDR还具有回损和全回损的测试功效，，，，，，，，但维护中很少使用。。。。。。。。全回损测试的是反射光的能量和入射光的能量的比值的对数体现，，，，，，，，而回损测试的原理与全回损有所差别。。。。。。。。全回损和回损的测试可以在自动或手动模式下通过移动游标来实现。。。。。。。。随着OTDR制造手艺的日益成熟，，，，，，，，其丈量精度也一直提高，，，，，，，，可是为什么有时测试的数据与线路上故障点的位置有较大的差别呢？？？？？？下面我们对测试误差举行简要的剖析。。。。。。。。

二、误差剖析

1．仪表的固有误差：仪表的固有误差包括刻度误差和区分率误差，，，，，，，，OTDR的采样点数直接影响距离的区分率。。。。。。。。如OTDRMW9076B距离的丈量精度为：±1m±3×丈量距离×10E-5±标识区分率,关于一定长度的光纤,前两项是个常量,只有区分率是可变的,以是要提高丈量精度,采样点数必需设置在较高的数值上。。。。。。。。

2．事务盲区引起的误差：脉冲宽度设置的越宽，，，，，，，，OTDR输出的能量越大，，，，，，，，可测的距离越远，，，，，，，，但使事务的盲区加大，，，，，，，，降低了区分率和测试精度，，，，，，，，一样平常接纳OTDR的纵横向放大功效提高区分率，，，，，，，，减小读数和丈量误差。。。。。。。。如在光缆单盘检测时，，，，，，，，为了避开最先段较大的盲区，，，，，，，，在OTDR输出端口先接入几百米的裸纤，，，，，，，，这样测试的数据就较量准确。。。。。。。。若直接测，，，，，，，，必需把游标打在盲区后曲线趋平直的地方，，，，，，，，不然可能造成较大的测试误差。。。。。。。。

3．仪表设置不当爆发的误差：距离规模设置的比被测纤长小可爆发较大的误差；；；；；；；；衰减的门限值设置的太大（一样平常设在0.01dB）使得光纤微弯、应力造成的稍微损伤、较小的讨论消耗等事务不可被找到，，，，，，，，现实上降低了丈量精度；；；；；；；；设置的折射率和光缆上的标示值有误差，，，，，，，，能引起较大的误差，，，，，，，，折射率是个主要的参数，，，，，，，，测试前应严酷核实；；；；；；；；均化时间对提高测试的信噪比有主要作用，，，，，，，，为了提高测试精度，，，，，，，，宜设较长的均化时间，，，，，，，，但为了缩短测试时间，，，，，，，，需要均化的时间要少，，，，，，，，以是应统筹思量；；；；；；；；游标设置不准确，，，，，，，，尤其在测讨论消耗和有反射的事务时，，，，，，，，必需把游标设置在事务曲线的前沿上，，，，，，，，过失的设置能造成大的误差。。。。。。。。

4．光纤插接件，，，，，，，，毗连器件不清洁，，，，，，，，物理毗连性能不良，，，，，，，，可能引起较大的测试误差，，，，，，，，这在一样平常测试中经常遇到，，，，，，，，它可以使曲线上爆发严重的噪声和毛刺，，，，，，，，甚至曲线不可测出。。。。。。。。详尽的清洁事情有着主要的意义，，，，，，，，测试中不可忽视。。。。。。。。

以上爆发的测试误差通过准确的设置，，，，，，，，仔细的操作一样平常是可以阻止或减小的，，，，，，，，并且可以获得准确可靠的测试数据。。。。。。。。我曾用两台差别型号的OTDR 对100多公里的光纤线路用统一根尾纤先后举行纤长的测试，，，，，，，，在全自动方法下，，，，，，，，两块仪表的测试数值只相差2-3米。。。。。。。。除了以上可能的误差外，，，，，，，，还应充分思量光缆在敷设装置时和资料的纪录爆发的误差，，，，，，，，OTDR 测试的是光缆中光纤的物理长度，，，，，，，，而光缆线路从设计资料上的数据，，，，，，，，经由敷设的历程，，，，，，，，到每个标石上的数字，，，，，，，，只管举行过种种各样的折算，，，，，，，，仍会爆发一些误差。。。。。。。。如讨论盒旁边、收支局盘留缆的现实长度与资料的纷歧致性，，，，，，，，光缆弯曲率所取值和现实敷设弯曲度保存着差别，，，，，，，，缆内光纤扭绞系数与现实值的偏离，，，，，，，，这些不确定的因素综合起来组成了不可忽视的与现实物理长度的误差，，，，，，，，这可能是故障点定位禁绝确的又一个缘故原由。。。。。。。。凭证需要，，，，，，，，有的光缆线路可能已用OTDR经由重复测试核对较准确的定位了每个讨论点的位置，，，，，，，，测定了线路的全长，，，，，，，，积累了一套较详细的维护原始资料，，，，，，，，在线路的抢修维护中施展了主要作用，，，，，，，，可以说是一份名贵的财产。。。。。。。。但有时在现实测试时发明，，，，，，，，对某一点，，，，，，，，差别时间的两次测试仍有或大或小的误差，，，，，，，，通过考察剖析，，，，，，，，测试的季节差别或这两次测试时室外的温度相差较大时，，，，，，，，误差也较大。。。。。。。。光缆的热胀冷缩是爆发这种测试误差的主要缘故原由。。。。。。。。光缆遇冷缩短爆发断纤的事例，，，，，，，，可以充辩白明这一征象。。。。。。。。以是在做原始资料的测试时应备注其时的室外温度和天气情形，，，，，，，，然后在维护中通过多次测试数据的较量，，，，，，，，找到一个能靠近现实转变的热胀冷缩的系数。。。。。。。。资料的动态治理在现实维护中也有着主要的意义。。。。。。。。测试爆发的误差，，，，，，，，外界情形条件对光缆物理长度转变的影响是爆发测试误差的两个主要因素，，，，，，，，因此除了要求原始资料的准确、完整并确实与OTDR 的实测数据相符外，，，，，，，，还应对实测现场举行综合剖析，，，，，，，，以测试数据为依据，，，，，，，，找出周围段落的特殊点（如讨论盒），，，，，，，，易受损点，，，，，，，，估测和判断可能的故障部位，，，，，，，，在逐渐缩小故障部位的规模中，，，，，，，，找准故障点的位置。。。。。。。。准确的测试数据和维护履历的团结是快速准确定位故障点的最好步伐。。。。。。。。

OTDR 测试手艺是理论知识和实践履历的有机团结，，，，，，，，在现实的测试事情中要善于思索和一直的总结，，，，，，，，多剖析测试实例找生爆发误差的泉源，，，，，，，，一直提高测试精度，，，，，，，，使对故障点的判断和定位越发细腻准确，，，，，，，，缩短抢修的时间，，，，，，，，镌汰因误测误判造成的不须要的人力和财物的铺张。。。。。。。。

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