概述原理分析光纖線路測(cè)量－損耗鏈路損耗測(cè)量意義:鏈路得全程損耗,就是否符合設(shè)計(jì)光程預(yù)算。單位:dB測(cè)試儀器:直接方法:光源、光功率計(jì)間接方法:光時(shí)域反射儀(OTDR)2光損耗測(cè)試直接方法設(shè)置參考電平發(fā)送端得連接光纜CT511L光源CT501P光功率計(jì)TIA-568-A建議得方法－剪斷法測(cè)量損耗－差值：鏈路以及兩個(gè)連接器LaunchPatchCableAdapterAdapterReceivingPatchCableFiberOpticLink-under-testCT511L光源CT501P光功率計(jì)3光損耗測(cè)試間接方法光時(shí)域反射儀(OTDR)測(cè)試方法dBkm**dB起始反射結(jié)束端與測(cè)試結(jié)束點(diǎn)電平得高度差4光纖線路測(cè)量－纖長(zhǎng)鏈路長(zhǎng)度(纖長(zhǎng))測(cè)試儀器:光時(shí)域反射儀(OTDR)意義:獲得光纖長(zhǎng)度信息,以便配盤(pán)。輔助衰減測(cè)量。dBkm**km5光纖線路測(cè)量－衰減光纖衰減測(cè)量測(cè)試儀器:光時(shí)域反射儀(OTDR)意義:評(píng)價(jià)鏈路質(zhì)量。衰減＝鏈路損耗/長(zhǎng)度dB/km兩種評(píng)價(jià)方法:兩點(diǎn)衰減:即為《兩點(diǎn)損耗/長(zhǎng)度》;(A－B)兩點(diǎn)LSA衰減:為降低曲線波動(dòng)性影響,而采取得數(shù)學(xué)分析方法。在兩點(diǎn)間取一條近似逼近直線。(A’－B’)A’ABB’逼近線6光纖線路測(cè)量－插入損耗插入損耗測(cè)量測(cè)試儀器:光時(shí)域反射儀(OTDR)意義:連接點(diǎn)得損耗值,對(duì)應(yīng)熔接點(diǎn)即為熔接損耗。dBkm事件前后軌跡得高度差即為插入損耗延長(zhǎng)線7光纖線路測(cè)量－反射連接器反射測(cè)量測(cè)試儀器:光時(shí)域反射儀(OTDR)意義:評(píng)價(jià)連接器得連接質(zhì)量dBkm反射事件前端與反射峰得高度差8光纖線路測(cè)量－故障位置故障位置查找測(cè)試儀器:光時(shí)域反射儀OTDR輔助手段:可見(jiàn)光故障定位儀(紅光光源)dBkm故障得位置信息,**km處斷裂或其她事件9大家有疑問(wèn)的，可以詢問(wèn)和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)光纖線路測(cè)量－光功率光功率測(cè)量測(cè)試儀器:光功率計(jì)單位:dBm、mwdBm＝10lg(P1/1mw)dB=10lg(P1/P2)意義:最為常規(guī)得測(cè)量,光纖測(cè)量得基礎(chǔ)內(nèi)容。應(yīng)注意調(diào)整校準(zhǔn)波長(zhǎng),在校準(zhǔn)波長(zhǎng)上測(cè)量才能獲得準(zhǔn)確得測(cè)試結(jié)果。11光接收機(jī)靈敏度測(cè)量光接收機(jī)靈敏度測(cè)量測(cè)試儀器:誤碼率:光功率計(jì)、可變光衰減器、2M誤碼儀光衰減器光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)2M光功率計(jì)12DWDM測(cè)量色度色散(CD)意義:由于波長(zhǎng)得不同引起得色散,造成收端脈沖展寬極化模式色散或偏振模色散(PMD)意義:由于光沿不同軸向傳輸,路徑不同(沿快軸得路徑短,沿慢軸得路徑長(zhǎng)),造成收端脈沖展寬。經(jīng)常會(huì)變化得屬性。光譜分析意義:分析光譜分布,確定波長(zhǎng)中心頻率、及偏移等參數(shù)光纖線路測(cè)量－DWDM13中英文對(duì)照Optical:光學(xué)得OTDR:光時(shí)域反射儀OpticalTimeDomainReflectometerOpticalPowerMeter:光功率計(jì)WDM:波分復(fù)用wavelength－divisionmultiplexingDWDM密集波分復(fù)用(Dense……)SM:單模(single－mode)MM:多模(multi－mode)Loss:損耗Insertloss:插入損耗S/N:信噪比14(一)光纖線路測(cè)量概述(二)OTDR測(cè)試基本原理內(nèi)容安排(三)OTDR主要應(yīng)用15光時(shí)域反射儀原理光時(shí)域反射儀(OpticalTimeDomainReflectometer)將窄得光脈沖注入光纖端面作為探測(cè)信號(hào)。在光脈沖沿著光纖傳播時(shí),各處瑞利散射得背向散射部分將不斷返回光纖入射端,當(dāng)光信號(hào)遇到裂紋時(shí),就會(huì)產(chǎn)生菲涅爾反射,其背向反射光也會(huì)返回光纖入射端。通過(guò)合適得光耦合和高速響應(yīng)得光電檢測(cè)器檢測(cè)到輸入端得背向光得大小和到達(dá)時(shí)間,就能定量得測(cè)量出光纖得傳輸特性、長(zhǎng)度及故障點(diǎn)等。如下圖:OTDR連接器被測(cè)光纖16瑞利散射原理光纖中存在著微小得折射率波動(dòng),折射率變化部分得尺寸比波長(zhǎng)還小時(shí),會(huì)使光產(chǎn)生向各個(gè)方向得散射,稱為瑞利散射。NA17背向散射OTDR測(cè)量顯示背向散射就是由于光纖得瑞利散射現(xiàn)象而引起得部分光信號(hào)返回OTDR得現(xiàn)象MODIFY/ENTERZOOM

10熔接彎折活動(dòng)連接器機(jī)械固定接頭斷裂光纖尾端18瑞利散射特性瑞利散射就是光纖主要損耗機(jī)理。瑞利散射得損耗與波長(zhǎng)四次方成反比。離輸入端近得地方散射回來(lái)得光強(qiáng),遠(yuǎn)得地方散射回來(lái)得光弱。可以做定量分析。19瑞利散射定量分析在傳輸距離為Z時(shí)有如下關(guān)系式:P(Z)=Pin

e

光纖得衰減常數(shù)

=(10lgP1/P0)/L(dB/km)P1、P0為輸入、輸出功率在Z處后向散射光又經(jīng)過(guò)衰減返回到光纖入射端,其返回功率為:Pr=Pine

就是后向瑞利散射系數(shù)(分散系數(shù))近似地:Z=(c/n)tc真空光速;n折射率;t傳播時(shí)間-Z-2Z20OTDR就是如何利用瑞利散射原理得在光纖輸入端面注入窄脈沖,在光脈沖沿著光纖傳播時(shí),各點(diǎn)瑞利散射部分不斷返回到光纖得輸入端。光纖接收檢測(cè)電路檢測(cè)到這些返回得光,經(jīng)過(guò)數(shù)字處理提高信噪比以后,把與反射功率對(duì)應(yīng)得電信號(hào)接到示波器,經(jīng)處理后,在屏幕上可以顯示出相應(yīng)得對(duì)數(shù)衰減曲線。21菲涅爾反射原理光在傳輸過(guò)程中通過(guò)折射率不同得介質(zhì)產(chǎn)生得反射稱菲涅爾反射。n1n222菲涅爾反射分析菲涅爾反射通常發(fā)生在連接器、機(jī)械接頭、光纜得不匹配處和光纖末端。菲涅爾反射有如下關(guān)系式:n2-n1n2+n1n1、n2分別為不連續(xù)處兩側(cè)折射率Pr=Pin223OTDR就是如何利用菲涅爾反射原理根據(jù)菲涅爾反射原理,只要在發(fā)送端探測(cè)到背向反射回來(lái)得光,就可以看到前后端面得回波脈沖,她們之間得時(shí)間間隔就就是光走了兩倍纖長(zhǎng)度得時(shí)間,據(jù)此可以測(cè)量出光纖得長(zhǎng)度。同理,如光纖內(nèi)部發(fā)生斷裂或有缺陷也會(huì)在光纖輸入端檢測(cè)到回波脈沖,根據(jù)回波脈沖情況可進(jìn)行故障定位。24OTDR工作原理框圖、光時(shí)域反射儀熔接彎折活動(dòng)連接器斷裂光纖尾端光纖網(wǎng)OTDR測(cè)試顯示相對(duì)光功率激光器耦合器脈沖發(fā)生器光監(jiān)測(cè)器數(shù)據(jù)分析及其顯示OTDR就是基本得光纖鏈路安裝和維護(hù)得測(cè)試工具機(jī)械固定連接頭25事件:非反射事件

光纖熔接和彎折可導(dǎo)致光功率衰耗,但就是沒(méi)有反射現(xiàn)象、MODIFY/ENTERZOOM

10損耗彎折熔接OTDR測(cè)量顯示熔接彎折活動(dòng)連接器機(jī)械固定接頭斷裂光纖尾端26事件:反射事件

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10衰耗反射OTDR顯示熔接彎折活動(dòng)連接器機(jī)械固定接頭斷裂光纖尾端機(jī)械固定接頭,活動(dòng)連接器和光纖斷裂都會(huì)引起光得反射和衰耗,OTDR上有相似得顯示結(jié)果27事件:光纖尾端MODIFY/ENTERZOOM

10(非反射)反射OTDR測(cè)量顯示熔接彎折活動(dòng)連接器機(jī)械固定接頭斷裂光纖尾端28性能參數(shù):動(dòng)態(tài)范圍噪聲電壓(峰值)~1、8dB噪聲電平(均方根值)背向散射電平初始點(diǎn)動(dòng)態(tài)范圍(峰值)動(dòng)態(tài)范圍(信噪比＝1)動(dòng)態(tài)范圍決定了OTDR能“看”多遠(yuǎn)得光纖和光纖上得特征點(diǎn)29性能參數(shù):盲區(qū)或2點(diǎn)分辨率衰減盲區(qū)最小10米事件盲區(qū)最小3米1、5dB0、5dB1、5dB0、5dB盲區(qū)一定就是由反射事件造成得。事件盲區(qū)就是能夠分辯出下一個(gè)反射得距離。衰減盲區(qū)就是能夠分辯出下一個(gè)非反射得距離。30什么影響動(dòng)態(tài)范圍和盲區(qū)脈寬越大,動(dòng)態(tài)范圍越大,盲區(qū)也越大！！平均時(shí)間越長(zhǎng),動(dòng)態(tài)范圍越大,達(dá)到一定程度就無(wú)法再有改善。反射越大,需要恢復(fù)得時(shí)間越長(zhǎng),因此盲區(qū)越大。動(dòng)態(tài)范圍取決于脈沖寬度平均時(shí)間盲區(qū)取決于脈沖寬度反射大小31脈寬怎樣影響動(dòng)態(tài)范圍和盲區(qū)？OTDR發(fā)短脈沖時(shí)能提供更好得盲區(qū)性能,但就是具有更小得動(dòng)態(tài)范圍;OTDR發(fā)長(zhǎng)脈沖時(shí)能提供更好得動(dòng)態(tài)范圍,但具有更大得盲區(qū)。短脈沖MODIFY/ENTERZOOM

10MODIFY/ENTERZOOM

10長(zhǎng)脈沖32平均時(shí)間參數(shù)影響動(dòng)態(tài)范圍實(shí)質(zhì):增大信噪比(S/N)取平均值測(cè)量:多次相加取平均得方法信號(hào)得特點(diǎn):有規(guī)律,多次相加后可還原噪聲得特點(diǎn):隨機(jī),多次相加后極限值趨近于零10秒3分鐘33距離精度和一點(diǎn)分辨率距離精度取決于時(shí)基準(zhǔn)確性,抽樣距離,折射率設(shè)置和光纜因素。XXXXXXXXXXXXXXXXD=VxT,=>D=_NCV=_NCxT折射率誤差光纖長(zhǎng)度>光纜長(zhǎng)度XXXXXXXXXXXXXXXX抽樣導(dǎo)致得誤差從光纖測(cè)量得實(shí)際信號(hào)顯示得曲線時(shí)基得準(zhǔn)確性T抽樣34影響距離精度得因素抽樣間隔:間隔越大,影響越大。因此要求最小抽樣間隔越小越好。折射率:就是工廠應(yīng)該出具得固定參數(shù)。絞縮率:光纖長(zhǎng)度與光纜長(zhǎng)度得比例。有助于實(shí)地勘查故障位置。經(jīng)驗(yàn)為兩者相差5％～10％左右。35為了得到準(zhǔn)確熔接衰減值,可從二邊測(cè)該熔點(diǎn)并取平均值MODIFY/ENTERZOOM

10背向散射系數(shù)光纖A>B衰耗BA熔接彎折活動(dòng)連接器機(jī)械固定接頭斷裂光纖尾端OTDR測(cè)量顯示常見(jiàn)現(xiàn)象分析——偽增益36常見(jiàn)現(xiàn)象分析——鬼影現(xiàn)象通常在短鏈路測(cè)量時(shí)出現(xiàn)較多。所謂鬼影就就是與事實(shí)不符得影像。有時(shí)原因較為復(fù)雜。常見(jiàn)得鬼影就是由于連接器連續(xù)反射造成。鬼影aba＝b＝c,由于反射脈沖在首個(gè)連接器再次發(fā)生反射,對(duì)光纖進(jìn)行了第二次探測(cè),掃描得距離就是原來(lái)得兩倍探測(cè)脈沖端面反射脈沖再次反射37用接入光纖消除盲區(qū)只有將引入光纖與被測(cè)光纖熔接,才能幫助消除盲區(qū)MODIFY/ENTERZOOM

10熔接接入光纖被測(cè)光纖長(zhǎng)度>使用脈寬之衰減盲區(qū)光接收機(jī)恢復(fù)被測(cè)光纖起始點(diǎn)常用測(cè)試方法38雙波長(zhǎng)測(cè)試意義:分辨彎曲和熔接點(diǎn)原理:波長(zhǎng)越大對(duì)微彎越敏感,也就就是波長(zhǎng)越大插入損耗值越大。方法:比較在兩個(gè)波長(zhǎng)上得測(cè)試結(jié)果,如果插入損耗值相差過(guò)大,可以判斷為彎曲。常用測(cè)試方法a)b)d)c)小知識(shí)為什么微彎會(huì)有較大損耗？答:如果彎曲半徑太小,會(huì)造成彎曲部位發(fā)生光泄露,造成光能量損失。所以會(huì)有較大損耗?？梢允褂谩凹t光光源”驗(yàn)證。39雙向測(cè)試主要意義:修正偽增益帶來(lái)得測(cè)試誤差。方法:雙向測(cè)量損耗值相加取平均(注意:不就是絕對(duì)值相加,而就是帶有正負(fù)號(hào)相加;或者說(shuō)應(yīng)該絕對(duì)值相減取平均)其她意義:盲區(qū)得彌補(bǔ)雙向曲線比較幫助修正漏測(cè)事件常用測(cè)試方法40(一)光纖線路測(cè)量概述(二)OTDR測(cè)試基本原理內(nèi)容安排(三)OTDR主要應(yīng)用41應(yīng)用－光纖使用前得檢驗(yàn)測(cè)試把光纖一端熔接到有連接器得尾纖上尾纖連接器連接到OTDR檢查被測(cè)光纖得一致性測(cè)試光纖長(zhǎng)度測(cè)試光纖衰減系數(shù)(dB/km)單盤(pán)測(cè)試42應(yīng)用－光纜工程施工:實(shí)時(shí)進(jìn)行光纜工程建設(shè)需要把不同長(zhǎng)度光纜(大于2km~3km、)中得光纖熔接到一起、確定接續(xù)點(diǎn)及光纜正常、、、在出發(fā)去下一個(gè)熔接地點(diǎn)之前、、、在熔接點(diǎn)即將被埋上或拖動(dòng)之前43應(yīng)用－光纜工程施工:實(shí)時(shí)進(jìn)行連接OTDR定位新得熔接點(diǎn)/連接點(diǎn)測(cè)試熔接點(diǎn)/連接點(diǎn)損耗測(cè)試反射測(cè)試光纖得損耗檢查光纖損耗值就是否正常44

應(yīng)用－工程階段:終驗(yàn)在光纖投入業(yè)務(wù)之前要對(duì)進(jìn)行光纖終驗(yàn)光纖終驗(yàn)可由OTDR來(lái)完成OTDR測(cè)試光纖總長(zhǎng)度、回?fù)p和事件點(diǎn)得位置。給出光纖測(cè)試曲線軌跡用以評(píng)估光纖就是否合格(例如,對(duì)于工程承包者要進(jìn)行終驗(yàn)。)保存光纖測(cè)試資料作為網(wǎng)絡(luò)維護(hù)檔案。45應(yīng)用－日常維護(hù)周期性進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試未開(kāi)業(yè)務(wù)光纖或備用光纖。測(cè)試熔接點(diǎn)、連接器、微彎及光纖末端等事件。把測(cè)試曲線和歷史曲線進(jìn)行比較。查找降質(zhì)點(diǎn)及其她光纖曲線發(fā)生變化得地方。46應(yīng)用－提示－電源電源儀表具備兩個(gè)電池槽,可選兩塊