光时域反射仪(otdr).docx

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1、光时域反射仪(OTDR)工作原理及测试方法一、OTDR的工作原理：光纤光缆测试是光缆施工、维护、抢修重要技术手段，采纳OTDROt时域反射仪)进行光纤连接的现场监视和连接损耗测量评价，是目前最有效的方式。这种方法直观、可信并能打印出光纤后向散射信号曲线。此外，在监测的同时可以比较精确地测出由局内至各接头点的实际传输距离，对维护中，精确查找故障、有效处理故障是非常必要的。同时要求维护人员把握仪表性能，操作技能娴熟，精确推断信号曲线特征。美国安捷伦E6000C加拿大EXFOFTB150日本安立MT9080日本横河AQ7275美国JDSUMTS6000美国网泰CM4000IOTDR的英文全称是OPt

2、iCalTimeDomainReflectometer,中文意思为光时域反射仪。OTDR是采用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表，它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。OTDR测试是通过放射光脉冲到光纤内，然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器，接合点，弯曲或其它类似的大事而产生散射，反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。从放射信号到返

3、回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。d=(ct)2(I0R)在这个公式里，C是光在真空中的速度，而t是信号放射后到接收到信号（双程）的总时间（两值相乘除以2后就是单程的距离）。由于光在玻璃中要比在真空中的速度慢，所以为了精确地测量距离，被测的光纤必需要指明折射率（IOR）。IOR是由光纤生产商来标明。OTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。OTDR就测量回到OTDR端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明白由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度。形成的轨迹是一条向下的曲线，它说明白背向散射的功率不断减小，

4、这是由于经过一段距离的传输后放射和背向散射的信号都有所损耗。菲涅尔反射是离散的反射，它是由整条光纤中的个别点而引起的，这些点是由造成反向系数转变的因素组成，例如玻璃与空气的间隙。在这些点上，会有很强的背向散射光被反射回来。因此，OTDR就是采用菲涅尔反射的信息来定位连接点，光纤终端或断点。OTDR的工作原理就类似于一个雷达。它先对光纤发出一个信号，然后观看从某一点上返回来的是什么信息。这个过程会重复地进行，然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示，这个轨迹就描绘了在整段光纤内信号的强弱（或光纤的状态）。测试距离：由于光纤制造以后其折射率基本不变，这样光在光纤中的传播速度就不变，这样测试距离和

5、时间就是全都的，实际上测试距离就是光在光纤中的传播速度乘上传播时间，对测试距离的选取就是对测试采样起始和终止时间的选取。测量时选取适当的测试距离可以生成比较全面的轨迹图，对有效的分析光纤的特性有很好的关心，通常依据阅历，选取整条光路长度的L52倍之间最为合适。脉冲宽度：可以用时间表示，也可以用长度表示，在光功率大小恒定的状况下，脉冲宽度的大小直接影响着光的能量的大小，光脉冲越长光的能量就越大。同时脉冲宽度的大小也直接影响着测试死区的大小，也就打算了两个可辨别大事之间的最短距离，即辨别率。明显,脉冲宽度越小，辨别率越高，脉冲宽度越大测试距离越长。折射率就是待测光纤实际的折射率，这个数值由待测光纤

6、的生产厂家给出，单模石英光纤的折射率大约在L41.6之间。越精确的折射率对提高测量距离的精度越有关心。这个问题对配置光路由也有实际的指导意义，实际上，在配置光路由的时候应当选取折射率相同或相近的光纤进行配置，尽量削减不同折射率的光纤芯连接在一起形成一条非单一折射率的光路。测试波长就是指OTDR激光器放射的激光的波长，在长距离测试时，由于131Onnl衰耗较大，激光器发出的激光脉冲在待测光纤的末端会变得很微弱，这样受噪声影响较大，形成的轨迹图就不抱负，宜采纳155Onnl作为测试波长。所以在长距离测试的时候适合选取155Onlll作为测试波长，而一般的短距离测试选取131Onm也可以。平均值：是

7、为了在OTDR形成良好的显示图样，依据用户需要动态的或非动态的显示光纤状况而设定的参数。由于测试中受噪声的影响，光纤中某一点的瑞利散射功率是一个随机过程，要确知该点的一般状况，削减接收器固有的随机噪声的影响，需要求其在某一段测试时间的平均值。依据需要设定该值，假如要求实时把握光纤的状况，那么就需要设定时间为实时。1、连接测试尾纤：首先清洁测试侧尾纤，将尾纤垂直仪表测试插孔处插入，并将尾纤凸起U型部分与测试插口凹回U型部分充分连接，并适当拧固。在线路查修或割接时，被测光纤与OTDR连接之前，应通知该中继段对端局站维护人员取下ODF架上与之对应的连接尾纤，以免损坏光盘；a、波长选择：选择测试所需波

8、长，有131OnnbI55Onm两种波长供选择；b、距离设置：首先用自动模式测试光纤,然后依据测试光纤长度设定测试距离，通常是实际距离的1.5倍，主要是避开消失假反射峰，影响推断；c、脉宽设置:仪表可供选择的脉冲宽度一般有10ns,30ns,100ns,300ns,ls,10s等参数选择，脉冲宽度越小，取样距离越短，测试越精确，反之则测试距离越长，精度相对要小。依据阅历，一般IoKM以下选用IoonS及以下参数，10KM以上选用IoOnS及以上参数;d、取样时间：仪表取样时间越长，曲线越平滑，测试越精确；e、折射率设置：依据每条传输线路要求不同而定；3大事阈值设置：指在测试中对光纤的接续点或损

9、耗点的衰耗进行预先设置，当遇有超过阈值的大事时，仪表会自动分析定位。a、曲线毛糙，无平滑曲线缘由1：测试仪表插口损坏（换插口）缘由2：测试尾纤连接不当（重新连接）缘由3：测试尾纤问题（更换尾纤）缘由2：线路终端问题（重新接续，在进行终端损耗测量时可介入假纤进行测试）b、曲线平滑，信号曲线横轴为距离（KM）,纵轴为损耗（dB）,前端为起始反射区（盲区），约为O.1KM,中间为信号曲线，呈阶跃下降曲线，末端为终端反射区，超出信号曲线后，为毛糙部分（即光纤截止电点。如图中所示一般接头或弯折处为为一个下降台阶，活动连接处为反射峰（后面介绍假反射峰），断裂处为较大台阶的反射峰，而尾纤终端为结束反射峰。当测试曲线中有活动连接或测试量程较大时，会消失2个以上假反射峰，可依据反射峰距