OTDR光纖測試法的參數設置

OTDR是光纖測試技術(shù)領(lǐng)域中的主要儀表，它被廣泛應用于光纜線(xiàn)路的維護、施工之中，可進(jìn)行光纖長(cháng)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(shí)間短、測試速度快、測試精度高等優(yōu)點(diǎn)。

光時(shí)域反射儀(OTDR)，采用光時(shí)域測量的方法，發(fā)射一定脈寬的光注入被測光纖，通過(guò)檢測瑞利散射(Rayleighscattering)及菲涅爾反射(Fresnel reflection)光信號功率沿時(shí)間軸的分布，繪制OTDR曲線(xiàn)，來(lái)測量各種光纜及接頭參數以定位光纖故障點(diǎn)，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(shù)有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“夏光”)OTDR測試儀為例進(jìn)行分析說(shuō)明。

保障OTDR精度的五個(gè)參數設置

夏光OTDR參數設置：

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

Ø 范圍：即量程，推薦量程值為1.5倍光纖長(cháng)度。

Ø 脈沖：即脈沖寬度，根據實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

Ø 持續時(shí)間：推薦值60秒。

Ø IOR：即折射率，由光纜或光纖制造商提供。

1. 測試波長(cháng)選擇

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

1310nm和1550nm兩波長(cháng)的測試曲線(xiàn)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(cháng)測試沒(méi)有發(fā)現問(wèn)題，那么1310 nm波長(cháng)測試也肯定沒(méi)問(wèn)題。

選擇1550 nm波長(cháng)測試，可以很容易發(fā)現光纖全程是否存在彎曲過(guò)度的情況。若發(fā)現曲線(xiàn)上某處有較大的損耗臺階，再用1310 nm波長(cháng)復測，若在1310 nm波長(cháng)下?lián)p耗臺階消失，說(shuō)明該處的確存在彎曲過(guò)度情況，需要進(jìn)一步查找并排除。若在1310 nm波長(cháng)下?lián)p耗臺階同樣大，則在該處光纖可能還存在其他問(wèn)題，還需要查找排除。在單模光纖線(xiàn)路測試中，應盡量選用1550 nm波長(cháng)，這樣測試效果會(huì )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(shí)應根據被測光纖的長(cháng)度選擇量程，量程是被測光纖長(cháng)度的1.5倍比較好。量程選擇過(guò)小時(shí)，光時(shí)域反射儀的顯示屏上看不全面;量程選擇過(guò)大時(shí)，光時(shí)域反射儀的顯示屏上橫坐標壓縮看不清楚。

根據工程技術(shù)人員的實(shí)際經(jīng)驗，測試量程選擇能使背向散射曲線(xiàn)大約占到OTDR顯示屏的70%時(shí)，不管是長(cháng)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(cháng)度在幾百到幾千千米，中繼段長(cháng)度40～60 km，單盤(pán)光纜長(cháng)度2～4km，合理選擇OTDR的量程可以得到良好的測試效果。

3. 測試脈沖寬度選擇

設置的光脈沖寬度過(guò)大會(huì )產(chǎn)生較強的菲涅爾反射，會(huì )使盲區加大。較窄的測試光脈沖雖然有較小的盲區，但是測試光脈沖過(guò)窄時(shí)光功率肯定過(guò)弱，相應的背向散射信號也弱，背向散射信號曲線(xiàn)會(huì )起伏不平，測試誤差大。設置的光脈沖寬度既要能保證沒(méi)有過(guò)強的盲區效應，又要能保證背向散射信號曲線(xiàn)有足夠的分辨率，能看清光纖沿線(xiàn)上每一點(diǎn)的情況。

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

在單盤(pán)測試時(shí)，恰當選擇光脈沖寬度(50 nm)可以使盲區在10 m以下。通過(guò)雙向測試或多次測試取平均值，盲區產(chǎn)生的影響會(huì )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范圍內，要根據光纜或光纖生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的實(shí)際值來(lái)精確選擇。對于G.652單模光纖，在實(shí)際測試時(shí)若用1310 nm波長(cháng)，折射率一般選擇在1.468 0;若用1550 nm波長(cháng)，折射率一般選擇在1.468 5。折射率選擇不準，影響測試長(cháng)度。

在光纜維護和故障排查時(shí)很小的失誤便會(huì )帶來(lái)明顯的誤差，測試時(shí)一定要引起足夠的重視。

5. 平均化時(shí)間選擇

由于背向散射光信號極其微弱，一般采用多次統計平均的方法來(lái)提高信噪比。OTDR測試曲線(xiàn)是將每次輸出脈沖后的反射信號采樣，并把多次采樣做平均化處理以消除隨機事件，平均化時(shí)間越長(cháng)，噪聲電平越接近最小值，動(dòng)態(tài)范圍就越大。平均化時(shí)間為3 min獲得的動(dòng)態(tài)范圍比平均化時(shí)間為1 min獲得的動(dòng)態(tài)范圍提高0.8 dB。

一般來(lái)說(shuō)平均化時(shí)間越長(cháng)，測試精度越高。為了提高測試速度，縮短整體測試時(shí)間，測試時(shí)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(mǎn)意的效果。

若使用夏光OTDR進(jìn)行測試，建議持續時(shí)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(chuàng )造條件。