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(hù)、施工之中，可進(jìn)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(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，來測量各種光纜及接頭參數(shù)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(簡稱“夏光”)OTDR測試儀為例進(jìn)行分析說明。

保障OTDR精度的五個(gè)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(shí)際情況進(jìn)行選擇。

Ø 持續(xù)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，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(hù)或者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、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(jìn)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(shí)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(shí)，光時(shí)域反射儀的顯示屏上看不全面;量程選擇過大時(shí)，光時(shí)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(shí)際經(jīng)驗(yàn)，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(shí)，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(qiáng)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(shí)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(qiáng)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(diǎn)的情況。

一般是根據(jù)被測光纖長度，先選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)臏y試脈寬，預(yù)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(qū)可以在10 m以下;被測光纖的距離較長(小于50 000 m)時(shí)，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(shí)，盲區(qū)可高達(dá)2 000 m以上。

在單盤測試時(shí)，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(shí)際值來精確選擇。對于G.652單模光纖，在實(shí)際測試時(shí)若用1310 nm波長，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(hù)和故障排查時(shí)很小的失誤便會帶來明顯的誤差，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(tǒng)計(jì)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(jī)事件，平均化時(shí)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(shí)間為3 min獲得的動態(tài)范圍比平均化時(shí)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(shí)間越長，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(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(jìn)行測試，建議持續(xù)時(shí)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。