1、常見儀器儀表和工具的用途功能第1頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三提綱一、前言二、光通信儀器儀表的分類 三、常用光通信儀器儀表的用途、功能 3.1 光功率計 3.2 光源 3.3 可變光衰耗器 3.4 光纖識別器/故障跟蹤器3.5 PON功率計 3.6 光時域反射儀(OTDR) 四、冷接技術及工具操作五、通信儀器表的維護第2頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三2目標1、熟悉光通信儀表的分類2、掌握光功率計/PON功率計/光時域反射儀(OTDR)的操作3、掌握冷接技術的操作4、熟悉通信儀器儀表的維護第3頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58

2、分，星期三3一、前言光通信是以光波作載波以光纖為傳輸媒介的通信方式。光纖通信由于傳輸距離遠、信息容量大且通信質(zhì)量高等特點而成為當今信息傳輸?shù)闹饕侄危恰靶畔⒏咚俟贰钡幕?。光通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依賴市場的驅(qū)動，同時也必須依靠技術的發(fā)展來支撐。近年來光通信技術的主要發(fā)展趨勢包括:提高容量、進一步智能化、電信級以太網(wǎng)的光傳輸和光纖到戶(FTTH)等。而涉及的技術標準則包括：DWDM、ASON、GPON、EPON等。與這些技術的發(fā)展相同步，光通信測試技術也發(fā)展迅速。目前，光通信測試的儀器儀表已被廣泛應用于光通信網(wǎng)絡的維護、施工之中。第4頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三4二、光

3、通信儀器儀表的分類 目前，光通信儀器儀表有：光功率計、光源、光衰耗器、光通信測量儀器、信號/頻譜儀等五類。第5頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三5三、常用光通信儀器儀表的用途、功能3.1 光功率計 用途光功率計用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗。在光纖系統(tǒng)中，測量光功率是最基本的。非常像電子學中的萬用表，在光纖測量中，光功率計是重負荷常用表，光纖技術人員應該人手一個。光功率計可用于測量激光光源和LED光源的輸出功率；用于確認光纖鏈路的損耗估算；其中最重要的是，它是測試光學元器件(光纖、連接器、接續(xù)子、衰減器等)的性能指標的關鍵儀器。通過測量發(fā)射端機或光網(wǎng)絡

4、的絕對功率，一臺光功率計就能夠評價光端設備的性能。用光功率計與穩(wěn)定光源組合使用，則能夠測量連接損耗、檢驗連續(xù)性，并幫助評估光纖鏈路傳輸質(zhì)量。光通信測量中常用的光功率計有: 臺式光功率計、便攜式光功率計、帶光源光功率計、PON網(wǎng)絡測試光功率計。第6頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三6三、常用光通信儀器儀表的用途、功能 選擇適合的型號 光功率計分為不同的型號、精度、接口等參數(shù)，使用時應根據(jù)實際的不同使用需求選擇合適的光功率計，主要應該參照： 1).確定這些型號與你的測量范圍和顯示分辨率相一致。 2).具備直接插入損耗測量的 dB功能。 3).選擇最優(yōu)的探頭類型和接口類型 4

5、).評價校準精度和制造校準程序，與你的光纖和接頭要求范圍相匹配。 mW/dBm/dB間的關系 dBm是功率單位，表示以mW計數(shù)的功率取對數(shù)乘10。 比如說0.1 mW的功率，就是10*lg0.1 = -10 dBm 。 dB是一個無量綱的的單位，表示兩個數(shù)據(jù)的差距。 比如一個信號是20mW，一個信號是200mW，那么它們相差就是10*lg(200/20) = 10dB。 第7頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三7三、常用光通信儀器儀表的用途、功能 3.1.3 操作方法及注意事項 1).光功率的單位是dbm，在光纖收發(fā)器或交換機的說明書中有它的發(fā)光和接收光功率,通常發(fā)光小于

6、0dbm。接收端能夠接收的最小光功率稱為靈敏度，能接收的最大光功率減去靈敏度的值的單位是db,稱為動態(tài)范圍。發(fā)光功率減去接收靈敏度是允許的光纖衰耗值。測試時實際的發(fā)光功率減去實際接收到的光功率的值就是光纖衰耗(db)。接收端接收到的光功率最佳值=能接收的最大光功率-(動態(tài)范圍/2)。由于每種光收發(fā)器和光模塊的動態(tài)范圍不一樣,所以光纖具體能夠允許衰耗多少要看實際情形。一般來說允許的衰耗為1530db左右。 2).有的說明書會只有發(fā)光功率和傳輸距離兩個參數(shù),有時會說明以每公里光纖衰耗多少算出的傳輸距離,一般0.5db/km。 用最小傳輸距離除以0.5，就是能接收的最大光功率，如果接收的光功率高于這

7、個值,光收發(fā)器可能會被燒壞； 用最大傳輸距離除以0.5,就是靈敏度,如果接收的光功率低于這個值,鏈路可能會不通。 3).光纖測試TX與RX必須分別測試。在單纖情況下由于僅使用一纖(單纖的實現(xiàn)原理是波分復用)，故只需測試一次。 光纖的連接有兩種方式:一種是固定連接；一種是活動連接。第8頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三8三、常用光通信儀器儀表的用途、功能 固定連接就是熔接,是用專用設備通過放電,將光纖熔化使兩段光纖連接在一起,優(yōu)點是衰耗小,缺點是操作復雜靈活性差；(冷接屬于固定連接) 活動連接是通過連接器,通常在ODF上連接尾纖,優(yōu)點是操作簡單靈活性好,缺點是衰耗大。名稱

8、平均損耗 (dB)連接點連接器(活動接頭)0.5機械接續(xù)(冷接頭)0.2熔接(熔接接頭)0.1分光器1:6419.71:3216.51:1613.51:0810.51:047.21:023.2光纖(G.652)1310nm (1 km)0.351490nm (1 km)0.25第9頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三9三、常用光通信儀器儀表的用途、功能4).確定光纖和連接器的性能標準與被測系統(tǒng)的性能標準要求相一致。因為，不同生產(chǎn)廠家相似的光源、光探頭類型、連接器的頻譜是不確定的。光功率計的最重要選擇標準是光探頭類型與預期的工作范圍相匹配。5).確定符合被測量范圍需求的光功

9、率計型號。以dBm為單位表示。測量范圍(量程)是全面的參數(shù)【包括確定輸入信號的最小/最大范圍，線性度（Bellcore確定為+0.8dB）和分辨率（通常0.1dB or 0.01dB）是否滿足應用要求】。6).大多數(shù)光功率計具備dB功能（相對功率），直接讀取光損耗在測量中非常實用。低成本的光功率計通常不提供此功能。沒有dB功能，技術(或裝/維) 人員必須記下單獨的參考值和測量值，然后計算其差值。所以建議使用具備dB功能（相對功率）的光功率計，以提高生產(chǎn)率，減少人工計算錯誤。第10頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三10三、常用光通信儀器儀表的用途、功能4).確定光纖和連接

10、器的性能標準與被測系統(tǒng)的性能標準要求相一致。因為，不同生產(chǎn)廠家相似的光源、光探頭類型、連接器的頻譜是不確定的。光功率計的最重要選擇標準是光探頭類型與預期的工作范圍相匹配。5).確定符合被測量范圍需求的光功率計型號。以dBm為單位表示。測量范圍(量程)是全面的參數(shù)【包括確定輸入信號的最小/最大范圍，線性度（Bellcore確定為+0.8dB）和分辨率（通常0.1dB or 0.01dB）是否滿足應用要求】。6).大多數(shù)光功率計具備dB功能（相對功率），直接讀取光損耗在測量中非常實用。低成本的光功率計通常不提供此功能。沒有dB功能，技術(或裝/維) 人員必須記下單獨的參考值和測量值，然后計算其差值

11、。所以建議使用具備dB功能（相對功率）的光功率計，以提高生產(chǎn)率，減少人工計算錯誤。第11頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三11三、常用光通信儀器儀表的用途、功能 3.2 光源 用途 對光系統(tǒng)發(fā)射已知功率和波長的光光源。穩(wěn)定光源與光功率計結合在一起，可以測量光纖系統(tǒng)的光損耗。對現(xiàn)成的光纖系統(tǒng)，通常也可把系統(tǒng)的發(fā)射端機當作穩(wěn)定光源。如果端機無法工作或沒有端機，則需要單獨的穩(wěn)定光源。穩(wěn)定光源的波長應與系統(tǒng)端機的波長盡可能一致。在系統(tǒng)安裝完畢后，經(jīng)常需要測量端到端損耗，以便確定連接損耗是否滿足設計要求，如：測量連接器、接續(xù)點的損耗以及光纖本體損耗。 選擇適合的光源 當傳輸系統(tǒng)需

12、要單獨穩(wěn)定光源時，光源的最優(yōu)選擇應模擬系統(tǒng)光端機的特性和測量需求。選擇光源應考慮如下方面： 1).激光管(LD) 來自LD發(fā)射的光，波長帶寬窄，幾乎是單色光，即單波長。 與LED相比，通過其光譜波段(小于5nm)的激光不是連續(xù)的，在中心波長的兩邊，還發(fā)射幾個較低峰植的波長； 與LED光源相比，雖然激光光源提供更大功率，但價格高于LED； 激光管常用于損耗超過10dB的長途單模系統(tǒng)； 應盡量避免用激光光源測量多模光纖。第12頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三12 2).發(fā)光二極管（LED） LED具有比LD更寬的光譜，通常范圍為50200nm。另外，LED光是非干涉光，因

13、而輸出功率更加穩(wěn)定。 LED光源比LD光源要便宜的多，但對最壞情況損耗測量顯得功率不足； LED光源典型應用在短距離網(wǎng)絡和多模光纖的局域網(wǎng)LAN中； LED可以用于激光光源單模系統(tǒng)進行精確損耗測量，但前提條件是要求其輸出足夠功率；三、常用光通信儀器儀表的用途、功能操作方法及注意事項 在測量損耗過程中，穩(wěn)定光源發(fā)射已知功率和波長的光進入光系統(tǒng)。對特定波長光源校準的光功率計/光探頭，從光纖網(wǎng)絡中接收光，將之轉換為電信號。為確保損耗測量精度，盡可能使光源仿真所用傳輸設備的特性： 1).波長相同，并采用相同的光源類型（LED，激光）。 2).在測量期間，輸出功率和頻譜的穩(wěn)定性（時間和溫度穩(wěn)定性）。 3

14、).提供相同的連接接口，并采用同類型光纖。 4).輸出功率大小滿足最壞情況下系統(tǒng)損耗的測量。第13頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三133.3 可變衰耗器 用途 用于仿真系統(tǒng)損耗，以便測量系統(tǒng)容限、接收機工作范圍及線性度。系統(tǒng)容限是實際收到功率與保證系統(tǒng)可靠運行的最小接收功率之差。對高端系統(tǒng)，通常需要定性系統(tǒng)在各種條件下的性能。其系統(tǒng)性能可靠性通常由誤碼率（BER）來表示。誤碼率（BER）表示為每比特錯碼數(shù)。 操作方法及注意事項 在測試光接收機時，可變光衰耗器是必要的。系統(tǒng)安裝后，系統(tǒng)工程師使用衰減器確定系統(tǒng)是否在特定的范圍工作。借助于誤碼儀，通過可變光衰耗器調(diào)整光功率

15、以測量光接收機的誤碼性能。 衰耗器的評價需要注意以下性能參數(shù)： 1).工作波長，光纖類型/尺寸和連接器接口。 2).冗余損耗和衰減范圍。 3).精度和分辨率。 4).光反射。三、常用光通信儀器儀表的用途、功能第14頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三14 3.4光纖識別器/故障跟蹤器 光纖識別器 它是一個很靈敏的光電探測器。當你將一根光纖彎曲時，有些光會從纖芯中輻射出來。這些光就會被光纖識別器檢測到，技術人員根據(jù)這些光，可以將多芯光纖或是接插板中的單根光纖從其他光纖中標識出來。 光纖識別器可以在不影響傳輸?shù)那闆r下檢測光的狀態(tài)及方向。為了使這項工作更為簡單，通常會在發(fā)送端將

16、測試信號調(diào)制成270Hz、1000Hz或2000Hz并注入特定的光纖中。一般的光纖識別器用于工作波長為1310nm或1550nm的單模光纖，光纖識別器是可以利用宏彎技術在線地識別光纖和測試光纖中的傳輸方向和功率。故障跟蹤器此設備基于激光二極管可見光（紅光）源，當光注入光纖時，若出現(xiàn)光纖斷裂、連接器故障、彎曲過度、熔接質(zhì)量差等類似的故障時，通過發(fā)射到光纖的光就可以對光纖的故障進行可視定位?？梢暪收隙ㄎ黄饕赃B續(xù)波（CW）或脈沖的模式發(fā)射。典型的頻率為1Hz或2Hz，但也可工作在kHz的范圍。通常的輸出功率為0dBm (1mW)或更少，工作距離為2到5km，并支持所有的通用連接器。三、常用光通信儀器

17、儀表的用途、功能第15頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三153.5 PON功率計 用途 PON功率計可以同時測量PON網(wǎng)絡中的上行信號1310nm，下行數(shù)據(jù)信號1490nm和1550nm的輸出功率。 操作方法及注意事項 1).參考值設定 參考值的設定一般用于測量實際線路前,預先除去不計算在實際線路損耗中的衰減值,或用于比對與設定標準功率的差異。(同時設定三個波長的參考值) 2).閾值設定 閾值的設定用于快速檢測線路是否能夠達標,已確定線路是否可用。 閾值單位：dBm 被設定波長：1310nm/1490nm/1550nm。 上門限:表示超過此功率不可通信 下門限警告:表示

18、即將不可通信 下門限:表示低于此功率不可通信三、常用光通信儀器儀表的用途、功能第16頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三16PON功率計參數(shù)三、常用光通信儀器儀表的用途、功能第17頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三17 3.6光時域反射儀(OTDR)用途三、常用光通信儀器儀表的用途、功能 OTDR是光通信測試技術領域中的主要儀表，它被廣泛應用于光纜線路的維護、施工之中。主要用于測試整個光纖鏈路的衰減并提供與長度有關的衰減細節(jié)(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), 將光纜的狀態(tài)以斜率直線或曲線的形式顯示在液晶屏幕上，操作人員

19、能很直觀地看出熔接點、活動連接點及斷點的位置和損耗。OTDR具有測試的非破壞性、只需一端接入、測試時間短、測試速度快、測試精度高及直觀等優(yōu)點。OTDR可被用于以下三個方面： 1).在敷設前了解光纜的特性（長度和衰減）。 2).得到一段光纖的信號軌跡線波形。 3).在問題增加和連接狀況每況愈下時，定位嚴重故障點。第18頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三18三、常用光通信儀器儀表的用途、功能 3.6.2 OTDR 原理 OTDR 是根據(jù)光學原理以及瑞利散射和菲涅爾反射理論制成的，是將大功率的窄脈沖光注入待測光纖中，然后在同一端檢測沿光纖軸向向后返回散射光功率。由于光纖本身的

20、缺陷，制作工藝和石英玻璃材料組分的不均勻性，使光在光纖中傳輸將產(chǎn)生瑞利散射；由于機械連接和斷裂等原因?qū)⒃斐晒庠诠饫w中產(chǎn)生菲涅爾反射。其中總有一部分進入光纖的數(shù)值孔徑角，沿光纖軸反向傳輸?shù)捷斎攵?，瑞利散射光的波長與入射光的波長相同，其光功率與散射點的入射光功率成正比。因此，測量沿光纖軸返回的背向瑞利散射光功率可采集到沿光纖傳輸損耗的信息，從而測得光纖的衰減。同時在輸入端經(jīng)光定向耦合器接收其中的菲涅爾反射光和瑞利背向散射光，通過光電轉換器、低噪聲放大器、數(shù)字圖像信號處理等過程，實現(xiàn)圖表、曲線在屏幕上顯現(xiàn)，最終得到被測光光纖的長度、鏈路損耗、熔接損耗、熔接點和故障點位置等物理信息。 支持OFDR技術

21、的兩個基本公式 OTDR(光時域反射儀)是利用光脈沖在光纖中傳輸時的瑞利散射和菲涅爾反射所產(chǎn)生的背向散射而制成的高科技、高精密的光電一體化儀表。半導體光源(LED或LD)在驅(qū)動電路調(diào)制下輸出光脈沖，經(jīng)過定向光耦合器和活動連接器注入被測光纜線路成為入射光脈沖。入射光脈沖在線路中傳輸時會在沿途產(chǎn)生瑞利散射光和菲涅爾反射光，大部分瑞利散射光將折射入包層后衰減，其中與光脈沖傳播方向相反的背向瑞利散射光將會沿著光纖傳輸?shù)骄€路的進光端口，經(jīng)定向耦合分路射向光電探測器，轉變成電信號，經(jīng)過低噪聲放大和數(shù)字平均化處理，最后將處理過的電信號與從光源背面發(fā)射提取的觸發(fā)信號同步掃描在示波器上成為反射光脈沖。返回的有用

22、信息由OTDR的探測器來測量，它們就作為被測光纖內(nèi)不同位置上的時間或曲線片斷。根據(jù)發(fā)射信號到返回信號所用的時間，再確定光在石英物質(zhì)中的速度，就可以計算出距離(光纖長度)L(單位：m)，如式(1)所示。第19頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三19三、常用光通信儀器儀表的用途、功能 式中，n為平均折射率，t為傳輸時延。利用入射光脈沖和反射光脈沖對應的功率電平以及被測光纖的長度就可以計算出衰減(單位：dBkm)，如式(2)所示： 3.6.3 操作使用 OTDR 具備自動測試和手動測試兩種模式。對于一般精度要求不高的測試，使用者只需選擇波長，用OTDR 的自動測試模式即可滿足要

23、求，操作也很方便。但在超短距離和超長距離的測試中，自動測試對事件點的判斷和定位就未必準確，可能會出現(xiàn)誤判、漏判的現(xiàn)象。有時同樣一根光纖，先后多次自動測試的結果可能不一致，在這些情況下，最好采用手動測試模式。 3.6.4 參數(shù)設置 OTDR 合理的參數(shù)設置是達到精確測試光纖的前提，手動測試模式要求操作者根據(jù)被測光纖的距離選擇合適的測試參數(shù)，如工作波長、脈沖寬度、測量范圍、平均化時間等，測試參數(shù)選擇的恰當與否直接影響測試結果的精確度。第20頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三201).波長選擇 光系統(tǒng)的行為與傳輸波長直接相關，不同的波長有各自不同的光纖衰減特性及光纖連接中不同

24、的行為:同種光纖，1550nm 比1310nm 光纖對彎曲更敏感；1550nm 比1310nm 單位長度衰減更小；1310nm 比1550nm 測得熔接或連接器損耗更高。為此，光纖測試時選用的波長應與系統(tǒng)傳輸?shù)牟ㄩL相同，這意味著1550nm 光系統(tǒng)需選擇1550nm 的波長。 由于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1550nm波長測試沒有發(fā)現(xiàn)問題，那么1310nm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1310nm波長復測，若在1310nm波

25、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1310nm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，可考慮選用1550nm波長，這樣測試效果會更好。三、常用光通信儀器儀表的用途、功能第21頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三21 2).光纖折射率選擇 現(xiàn)在使用的單模光纖的折射率基本在1.46001.4800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1310nm波長，折射率一般選擇在1.4680；若用1550nm波長，折射率一般選擇在1.468

26、5。折射率選擇不準，影響測試長度。在式(1)中折射率若誤差0.001，則在50000m的中繼段會產(chǎn)生約35 m的誤差。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。 3).脈沖寬度選擇 設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。設置的光脈沖寬度既要能保證沒有過強的盲區(qū)效應,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?shù)臏y試脈寬,預測試一兩次后,從中

27、確定一個最佳值。被測光纖的距離較短(小于5000m)時，盲區(qū)可以在10m以下；被測光纖的距離較長(小于50000m)時，盲區(qū)可以在200m以下；被測光纖的距離很長(小于2500000m)時，盲區(qū)可高達2000m以上。在單盤測試時，恰當選擇光脈沖寬度(50ns)可以使盲區(qū)在10m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。三、常用光通信儀器儀表的用途、功能第22頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三22 4).測量范圍(量程)選擇 OTDR 測量范圍是指OTDR 獲取數(shù)據(jù)取樣的最大距離(橫坐標能達到的最大距離)，此參數(shù)的選擇決定了取樣分辨率的大小。測量范圍通常

28、設置為待測光纖長度的1.52 倍距離之間，以防止光纖末端的二次反射影響測試結果。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壓縮看不清楚。根據(jù)工程技術人員的實際經(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確的測試結果。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4060km，單盤光纜長度24km，合選擇OTDR的量程可以得到良好的測試效果。 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

29、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3min獲得的動態(tài)范圍比平均化時間為1min獲得的動態(tài)范圍提高0.8dB。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0.53 min內(nèi)選擇。在光纖通信接續(xù)測試中，選擇1.5min(90s)就可獲得滿意的效果。三、常用光通信儀器儀表的用途、功能第23頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三23 3.6.5 實施OTDR測試的三種常用方法 OTDR對光纜和光纖進行測試時，測試場合包括光纜和光纖的出廠測試，光纜

30、和光纖光纜的施工測試，光纜和光纖的維護測試以及定期測試。OTDR的測試連接如圖1所示三、常用光通信儀器儀表的用途、功能測試連接的方法是：OTDR一光纖連接器一第1盤光纜一第2盤光纜一第n盤光纜，終端不連接任何設備。根據(jù)實際測試工作主要有以下三種方法：第24頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三24 1). OTDR后向測試法 采用這種方法主要對光纜接續(xù)進行監(jiān)測，光纜接續(xù)一定要配備專用光纖熔接機和光時域反射儀(OTDR)。熔接機在熔接完一根纖芯后一般都會給出這個接點的估算衰耗值。這種方法測試有三個優(yōu)點： OTDR固定不動，省略了儀表轉移所需車輛和大量人力物力； 測試點選在有市

31、電而不需配汽油發(fā)電機的地方； 測試點固定，減少了光纜開剝。 同時該方法也有兩個缺點： 因受距離和地形限制，有時無法保證聯(lián)絡的暢通； 隨著接續(xù)距離的不斷增加，OTDR的測試量程和精度受到限制。 目前解決這些問題一般有三種方法： 在市內(nèi)和市郊用移動通話設備可使測試人員和接續(xù)人員隨時保持聯(lián)絡，便于組織和協(xié)調(diào)，有利于提高工作效率。 用光電話進行聯(lián)絡。確定好用一根光纖(如藍色光纖單元紅色光纖)接在光電話上作聯(lián)絡線。當然最后這根作聯(lián)絡用的光纖在熔接和盤纖時就因無法聯(lián)絡而不能進行監(jiān)測了。即使這樣，出現(xiàn)問題的可能性仍會大大降低(如果是24芯光纜，出現(xiàn)問題的概率會降到原來的1/24以下)。 當光纜接續(xù)達到一個中

32、繼距離時，OTDR向前移動。三、常用光通信儀器儀表的用途、功能第25頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三25 2). OTDR前向單程測試法 OTDR在光纖接續(xù)方向前一個接頭點進行測試，用施工車輛將測試儀表和測試人員始終超前轉移。使用這種方法進行監(jiān)測，測試點與接續(xù)點始終只有一盤光纜長度，測試接頭衰耗準確性高，而且便于通信聯(lián)絡。目前一盤光纜長度大約為23km，一般地形下利用對講機就可保證通信聯(lián)絡。若光纜有皺紋鋼帶保護層，也可使用磁石電話進行聯(lián)絡。 這種測試方法的缺點也很明顯，OTDR要搬到每個測試點費工費時，又不利于儀表的保護；測試點還受地形限制，尤其是線路遠離公路、地形復

33、雜時更為麻煩。選用便攜型OTDR進行監(jiān)測，近距離測試對儀表的動態(tài)范圍要求不高，且小型0TDR體積小重量輕移動方便，這樣可大大減小測試人員工作量，提高測試速度和工作效率。 3). OTDR前向雙程測試法 OTDR位置仍同“前向單程”監(jiān)測，但在接續(xù)方向的始端將兩根光纖分別短接，組成回路。這種方法即可滿足中繼段光纖測試，也可對光纖接續(xù)進行監(jiān)測。對中繼段光纖測試可以在光時域反射儀的顯示屏上很清楚地看到入射光脈沖、反射光脈沖、接頭點、斷裂點、故障點以及衰減分布曲線。OTDR測試事件類型及顯示如圖2所示，它可以為光纜維護提供方便。三、常用光通信儀器儀表的用途、功能第26頁，共46頁，2022年，5月20日

34、，20點58分，星期三26 對光纖接續(xù)進行監(jiān)測時由于增加了環(huán)回點，所以能在OTDR上測出接續(xù)衰耗的雙向值。這種方法的優(yōu)點是能準確評估接頭的好壞。 由于測試原理和光纖結構上的原因，用OTDR單向監(jiān)測會出現(xiàn)虛假增益的現(xiàn)象，相應地也會出現(xiàn)虛假大衰耗現(xiàn)象。對一個光纖接頭來說，兩個方向衰減值的數(shù)學平均數(shù)才能準確反映其真實的衰耗值。比如一個接頭從A到B測衰耗為0.16dB，從B到A測為-0.12dB，實際上此頭的衰耗為:0.16+(-0.12)/2=002dB。 三、常用光通信儀器儀表的用途、功能 3.6.6 OTDR常見測試曲線 1).正常曲線 圖 1 一般為正常測試曲線圖，A 為盲區(qū)，B 為測試末端反

35、射峰。測試曲線為傾斜的，隨著距離的增長，總損耗會越來越大。用總損耗(dB)除以總距離(km)，就是該段纖芯的平均損耗(dB/km)。第27頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三27三、常用光通信儀器儀表的用途、功能2).光纖存在跳接點在測試的曲線中間多了一個反射峰如圖2，出現(xiàn)這種情況，一般是中間有一個用尾纖連接起來的跳接點，當然也有例外的情況?？傊霈F(xiàn)反射峰，很多情況是因為末端的光纖端面是平整光滑的，端面越平整，反射峰越高。如在光纜割接過程中，當光纜被砍斷以后，測試的曲線應該如光路存在斷點圖所示，但當現(xiàn)場的搶修人員把該纖芯的端面做好后，再測試時，在原來的斷點位置會出現(xiàn)一個

36、高的反射峰。3).異常情況光纖插接件、連接器件不清潔，物理連接性能不良，都可能引起較大的測試誤差，這在日常測試中經(jīng)常碰到，它可以使曲線上產(chǎn)生嚴重的噪聲和毛刺，甚至曲線不能測出。再有就是斷點位置比較近，所使用的距離、脈沖設置又比較大，看起來就像光沒有打出去一樣，會出現(xiàn)圖3 中的這種情況。出現(xiàn)這種情況，首先查看OTDR 的設置，把距離、脈沖調(diào)小一點，其次要檢查尾的纖連接情況及連接器件是否清潔，如果還是這種情況的話，可以判斷尾纖有問題或者是OTDR 上的識配器問題，還有可能是斷點十分近，OTDR 不足以測試出距離來。如果是尾纖問題，只要換一根尾纖就可以，不行的話就要試著擦洗識配器，或就近查看纖芯了。

37、第28頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三28三、常用光通信儀器儀表的用途、功能 4).非反射事件 在我們平時的光纜測試中，圖4 這種情況比較多見，曲線中間出現(xiàn)一個明顯向下的臺階，這個臺階是比較大的一個損耗點，也可以稱為事件點，曲線在該點向下掉，稱為非反射事件。出現(xiàn)這種情況，多數(shù)是光纜受到外界損傷等因素，纖芯打折、彎曲過小所致，有時熔接不好或盤纖不當也會出現(xiàn)這種情況。 如果曲線在該點向上翹，那就是反射事件。這時，該點的損耗點就成了負值，但并不是說它的損耗小了，這是一種偽增益現(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象的原因是由于接頭兩側光纖的背向散射系數(shù)不一樣，接頭后光纖背向散射系數(shù)大于前段光纖背

38、向散射系數(shù)，而從光纖另一端測則情況正好相反。折射率不同也有可能產(chǎn)生增益現(xiàn)象。所以要想避免這種情況，只要用雙向測試法就可以了。第29頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三29三、常用光通信儀器儀表的用途、功能 5).光纖存在斷點 圖 5 這種情況一定要引起注意，曲線在末端沒有任何反射峰就掉下去了，把測試的距離和圖紙上標注的纖芯距離對比，可看出在沒有到達纖芯原來的距離時曲線就掉下去了，這說明光纖在曲線掉下去的地方斷了，或者也有可能是光纖在那里打了個折。我們經(jīng)常利用這種現(xiàn)象，查找線路斷點或大的損耗點；也可以把不能確定的纖芯打折，然后利用OTDR 的實時監(jiān)測功能，按照圖中的這種情況

39、來判斷纖芯缺陷。 6).測試距離過長在測試長距離的纖芯時，可能出現(xiàn)圖6 這種情況，一般有兩個原因:一是纖芯的距離超出了OTDR 的測量范圍，二是OTDR 的距離、脈沖參數(shù)設置過小。如果光纜長度沒有超出OTDR 最大測量范圍而又出現(xiàn)這總之，OTDR 是光纜生產(chǎn)、施工、維護中不可缺少的儀器，其測試技能是理論知識和實踐經(jīng)驗的有機結合，在實際的測試工作中要善于思考和不斷地總結，多分析測試實例找出產(chǎn)生誤差的根源，不斷提高測試精度，使對故障點的判斷和定位更加精細準確，縮短搶修的時間，減少因誤測誤判造成的不必要的人力和財物的浪費。種情況，就要把距離、脈沖參數(shù)調(diào)大，加長測試時間以達到測試效果。第30頁，共46

40、頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三30三、常用光通信儀器儀表的用途、功能 注意事項 OTDR是一個非常專業(yè)的測試儀表組合：由一個穩(wěn)定高速脈沖源和一個高速光探頭組成。 OTDR的選擇過程應注意下列屬性： 1).確認工作波長，光纖類型和連接器接口； 2).預期連接損耗和需要掃描的范圍； 3).空間分辨率。第31頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三31四、冷接技術及工具操作 4.1光纖連接基本概念 光纜、光纖的連接，可以采用二種方式：活動連接（俗稱活接頭）和固定連接（俗稱死接頭）?；顒舆B接即通過活動連接器，完成光纖與光纖的連接。固定連接可以采用二種技術：熔接和冷接

41、。 熔接即通過光纖熔接機完成光纖、光纜的接續(xù)；冷接則是通過“冷接子”完成光纜的機械接續(xù)。熔接的優(yōu)點是連接損耗低，安全、可靠，受外界因素的影響小。最大的缺點是需要價格昂貴的熔接機具。 冷接的優(yōu)點是方面靈活，便于施工操作，但缺點是連接損耗相對熔接較高，且易受外界因素影響。光纖連接中最重要的是定心技術和端面處理技術。第32頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三32四、冷接技術及工具操作 4.2 冷接技術主要應用場合和產(chǎn)品 冷接技術主要應用于皮線光纜的接續(xù)和端接，冷接產(chǎn)品包含冷接子、快速連接頭、L型快速連接器，具體應用點如下圖所示：第33頁，共46頁，2022年，5月20日，20點

42、58分，星期三33四、冷接技術及工具操作冷接子是一種通過機械方式快速實現(xiàn)裸光纖對接的光纖接續(xù)器件；可用于多種護層直徑光纖間的對接，適用于護層直徑為250um-900um 光纖間的接續(xù)。冷接子技術參數(shù)見下表：平均插入損耗（dB）0.15回波損耗（dB）10環(huán)境溫度（攝氏度）-40-801).L 型快速連接器：是一種通過機械方式快速實現(xiàn)裸光纖端接的光纖接續(xù)器件，具有快速光纖機械接續(xù)功能，適應安裝在A86 接線盒內(nèi)的光纖插座。平均插入損耗（dB）0.5回波損耗（dB）20環(huán)境溫度（攝氏度）-40-75第34頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三34四、冷接技術及工具操作2).快速

43、連接頭：是一種通過機械方式快速實現(xiàn)裸光纖端接的光纖接續(xù)器件，具有快速光纖機械接續(xù)功能，適用于與設備直接連接。可分為預埋光纖型和直插型兩類。除了在FTTH工程中應有以外，快速連接頭還可用于傳輸機房內(nèi)尾纖改造，將機房光配線架內(nèi)原過長的尾纖剪成合適的長度，然后采用快速連接頭做端接并恢復與原ODF端子連接。 預埋型：生產(chǎn)過程中，在陶瓷芯前段預埋裸纖，且端面經(jīng)過精密的研磨處理和檢驗?，F(xiàn)場對用戶光纜的光纖端面進行切割，并通過內(nèi)置對準機構和預埋裸纖機械連接。第35頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三35四、冷接技術及工具操作 直插型：生產(chǎn)過程中，陶瓷芯完全貫通。現(xiàn)場對用戶光纜的光纖端面

44、進行切割， 直接插入陶瓷芯，端面在現(xiàn)場不再經(jīng)過研磨和檢驗。 快速連接頭主要技術參數(shù)見下表：平均插入損耗（dB）0.5回波損耗（dB）20環(huán)境溫度（攝氏度）-40-75第36頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三36四、冷接技術及工具操作 4.3 冷接子接續(xù)操作過程 4.3.1 接續(xù)工具 所涉及的工具包括剝纖工具、切割刀和冷接子接續(xù)板。所有這些工具都必須保持清潔，和處于良好的狀態(tài)。 4.3.2 操作步驟 1).手持接線子的兩端，遵循冷接子標簽上所標注的或者其它的安全說明將其固定在冷接子接續(xù)板上。 2).轉動光纖夾持臂到相應的光纖直徑的位置（根據(jù)所使用的冷接子接續(xù)工具使用說明操

45、作）。第37頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三37四、冷接技術及工具操作 3).剝掉第一根光纖的涂敷層25-51mm。 4).清潔剝好涂敷層的裸纖。 5).切割250um光纖到12.5mm或者900um光纖到14mm。對于250um和900um的光纖接續(xù)，要先處理250um的光纖。 保持光纖端面清潔；在光纖插入到接續(xù)子之前不要碰觸任何表面；切割之后不要再重新清潔光纖。 6).利用冷接子安裝工具上的切割長度計檢查切割的長度是否合適。 7).用雙手將切割好的光纖放入夾持海綿中。不要讓切割好的光纖接觸到任何表面。 8).拿住靠近裸纖的光纖的帶有涂敷層或者緊套管的部分。將光纖搭

46、在光纖對準導承上并且保持光纖平直輕輕地將光纖滑入到接續(xù)子中直至遇到阻力。如果在接續(xù)子外面可以看到裸纖，輕輕地將光纖拉回來一點然后繼續(xù)插入直至遇到阻力。在任何情況下都不要把光纖從接續(xù)子中完全移出。隨著適當?shù)牟迦耄谝桓饫w將接近平直，但是會有不大于3mm的微彎。第38頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三38四、冷接技術及工具操作 9).開剝、清潔和切割第二根光纖。 10).按照步驟7將第二根光纖放入好夾持海綿中。第39頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三39四、冷接技術及工具操作 11).輕輕地將第二根光纖滑入接續(xù)子中直至遇到阻力。第一根光纖由于受到第

47、二根光纖的輕微的向后推的力會有彎曲。隨著適當?shù)耐迫?，第二根光纖將接近平直，但是會有不大于3mm的微彎。 如果光纖不出現(xiàn)描述的這樣的微彎，重復接續(xù)步驟的7-11，但是不要把光纖完全從接續(xù)子中取出。如果仍然不能夠看到微彎，取出光纖、開剝、重新切割光纖，切割時注意合適的切割長度。利用一個新的接續(xù)子重新按照接續(xù)程序進行接續(xù)。 12).將第一根光纖推回到接續(xù)子中直到兩根光纖的彎曲相同。 13).壓下壓接板使接續(xù)子的上蓋蓋緊。 14).將接續(xù)好的接續(xù)子移出：先把光纖從夾持海綿中取出，再從接續(xù)子固定槽中把接續(xù)子取出。第40頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三40四、冷接技術及工具操作第41頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三41四、冷接技術及工具操作第42頁，共46頁，2022年，5月20日，20點58分，星期三42五、通信儀器表的維護 5.1 儀器儀表的檢定和維修 儀器儀表的定期檢定按照省公司有關規(guī)定執(zhí)行。檢定和正常維修（如裝置的定期清洗，校正及小件易損附件的修理更換等）。 5