OTDR光纖測試法的參數(shù)設(shè)置
OTDR是光纖測試技術(shù)領(lǐng)域中的主要儀表,它被廣泛應(yīng)用于光纜線路的維護、施工之中,可進行光纖長度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測量。OTDR具有測試時間短、測試速度快、測試精度高等優(yōu)點。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201610/308919.htm光時域反射儀(OTDR),采用光時域測量的方法,發(fā)射一定脈寬的光注入被測光纖,通過檢測瑞利散射(Rayleighscattering)及菲涅爾反射(Fresnel reflection)光信號功率沿時間軸的分布,繪制OTDR曲線,來測量各種光纜及接頭參數(shù)以定位光纖故障點,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(簡稱“夏光”)OTDR測試儀為例進行分析說明。
保障OTDR精度的五個參數(shù)設(shè)置
夏光OTDR參數(shù)設(shè)置:
Ø 波長:即測試波長,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倍光纖長度。
Ø 脈沖:即脈沖寬度,根據(jù)實際情況進行選擇。
Ø 持續(xù)時間:推薦值60秒。
Ø IOR:即折射率,由光纜或光纖制造商提供。
1. 測試波長選擇
由于OTDR是為光纖通信服務(wù)的,因此在進行光纖測試前先選擇測試波長,單模光纖只選擇1310 nm或1550 nm。由于1550nm波長對光纖彎曲損耗的影響比1310 nm波長敏感得多,因此不管是光纜線路施工還是光纜線路維護或者進行實驗、教學(xué),使用OTDR對某條光纜或某光纖傳輸鏈路進行全程光纖背向散射信號曲線測試,一般多選用1 550 nm波長。
1310nm和1550nm兩波長的測試曲線的形狀是一樣的,測得的光纖接頭損耗值也基本一致。若在1550 nm波長測試沒有發(fā)現(xiàn)問題,那么1310 nm波長測試也肯定沒問題。
選擇1550 nm波長測試,可以很容易發(fā)現(xiàn)光纖全程是否存在彎曲過度的情況。若發(fā)現(xiàn)曲線上某處有較大的損耗臺階,再用1310 nm波長復(fù)測,若在1310 nm波長下?lián)p耗臺階消失,說明該處的確存在彎曲過度情況,需要進一步查找并排除。若在1310 nm波長下?lián)p耗臺階同樣大,則在該處光纖可能還存在其他問題,還需要查找排除。在單模光纖線路測試中,應(yīng)盡量選用1550 nm波長,這樣測試效果會更好。
2. 測試量程選擇
OTDR的量程是指OTDR的橫坐標(biāo)能達(dá)到的最大距離。測試時應(yīng)根據(jù)被測光纖的長度選擇量程,量程是被測光纖長度的1.5倍比較好。量程選擇過小時,光時域反射儀的顯示屏上看不全面;量程選擇過大時,光時域反射儀的顯示屏上橫坐標(biāo)壓縮看不清楚。
根據(jù)工程技術(shù)人員的實際經(jīng)驗,測試量程選擇能使背向散射曲線大約占到OTDR顯示屏的70%時,不管是長度測試還是損耗測試都能得到比較好的直視效果和準(zhǔn)確的測試結(jié)果。
在光纖通信系統(tǒng)測試中,鏈路長度在幾百到幾千千米,中繼段長度40~60 km,單盤光纜長度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(shè)置的光脈沖寬度過大會產(chǎn)生較強的菲涅爾反射,會使盲區(qū)加大。較窄的測試光脈沖雖然有較小的盲區(qū),但是測試光脈沖過窄時光功率肯定過弱,相應(yīng)的背向散射信號也弱,背向散射信號曲線會起伏不平,測試誤差大。設(shè)置的光脈沖寬度既要能保證沒有過強的盲區(qū)效應(yīng),又要能保證背向散射信號曲線有足夠的分辨率,能看清光纖沿線上每一點的情況。
一般是根據(jù)被測光纖長度,先選擇一個適當(dāng)?shù)臏y試脈寬,預(yù)測試一兩次后,從中確定一個最佳值。被測光纖的距離較短(小于5 000m)時,盲區(qū)可以在10 m以下;被測光纖的距離較長(小于50 000 m)時,盲區(qū)可以在200 m以下;被測光纖的距離很長(小于2 500 000 m)時,盲區(qū)可高達(dá)2 000 m以上。
在單盤測試時,恰當(dāng)選擇光脈沖寬度(50 nm)可以使盲區(qū)在10 m以下。通過雙向測試或多次測試取平均值,盲區(qū)產(chǎn)生的影響會更小。
4. 光纖折射率選擇
現(xiàn)在使用的單模光纖的折射率基本在1.460 0~1.480 0范圍內(nèi),要根據(jù)光纜或光纖生產(chǎn)廠家提供的實際值來精確選擇。對于G.652單模光纖,在實際測試時若用1310 nm波長,折射率一般選擇在1.468 0;若用1550 nm波長,折射率一般選擇在1.468 5。折射率選擇不準(zhǔn),影響測試長度。
在光纜維護和故障排查時很小的失誤便會帶來明顯的誤差,測試時一定要引起足夠的重視。
5. 平均化時間選擇
由于背向散射光信號極其微弱,一般采用多次統(tǒng)計平均的方法來提高信噪比。OTDR測試曲線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,平均化時間越長,噪聲電平越接近最小值,動態(tài)范圍就越大。平均化時間為3 min獲得的動態(tài)范圍比平均化時間為1 min獲得的動態(tài)范圍提高0.8 dB。
一般來說平均化時間越長,測試精度越高。為了提高測試速度,縮短整體測試時間,測試時間可在0.5~3 min內(nèi)選擇。
在光纖通信接續(xù)測試中,選擇1.5 min(90 s)就可獲得滿意的效果。
若使用夏光OTDR進行測試,建議持續(xù)時間為1min(60s)。
只有準(zhǔn)確地設(shè)置了測試的基本參數(shù),才能為準(zhǔn)確的測試創(chuàng)造條件。
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