1、1、OTDR中光纜、2、光纖通信的基本原理OTDR的測(cè)試原理OTDR的性能指標(biāo)和殘奧儀表設(shè)置OTDR光纖測(cè)試和曲線分析常見問題、OTDR中光纜、3、光纖通信的基本原理、4、光功率單位dBm中人為如果需要擴(kuò)展通信系統(tǒng)的傳輸容量，則需要CWDM、DWDM系統(tǒng)，而傳輸光波長(zhǎng)增加了諸如4、8、16、32之類的波長(zhǎng)信道或者更多光纖的數(shù)量，位于1525 nm到1625 nm之間。 通信光(例如燈泡： )的功率大于通信光(例如燈泡： )的功率為： 1mw=0dBm光功率范圍： 20 dBm 70 dBm，光功率為6，以光波長(zhǎng)量化光的“顏色”光波長(zhǎng)的單位是nm或m的不同顏色(波長(zhǎng))的Gamma Rays Ul

2、tra-Violet，Infrared，radio waves : microwavestelevisionradio，可見光譜，3880光纖的導(dǎo)光原理，光纖是導(dǎo)光石英玻璃光纖，光在芯內(nèi)通過反射作用反射：核心內(nèi)的光傳遞到核心/包層界面時(shí)，在核心內(nèi)反射。 折射：芯內(nèi)的光傳遞到芯/包層界面后，通過界面進(jìn)入包層。 8、當(dāng)光從玻璃傳播到空氣中時(shí)，光的反射和折射在玻璃與空氣之間的邊界處，一條光線被彎曲(折射)到遠(yuǎn)離法線的方向，而另一條光線被反射(反射)到玻璃中。 對(duì)于某一波長(zhǎng)的光，、入射角、折射、法線、折射角、空氣n2、反射、玻璃n1、9、光的反射和折射，入射角增大到一定值時(shí)光線，10、入射角超過臨界角

3、時(shí)所有的光都以相同的角度反射到玻璃上。 這叫做全反射。 光的反射和折射，光，空氣，全反射，玻璃，11能沿著傳播方向停留在玻璃上，只要光線以臨界角以上的角度傳播到玻璃-空氣界面。 光纖作為波導(dǎo)的原理是基于光在纖芯和包層的界面發(fā)生全反射，光的反射和折射、12、散射后向前方傳播的光變?nèi)酰?dāng)向前方傳播的光遇到玻璃中的微觀折射率變化時(shí)，一部分光向四方散射，被稱為瑞利散射、瑞利散射、13、菲涅耳反射、傳播至前方的光到達(dá)光纖端面后反射，也稱為菲涅耳反射菲涅耳反射也是用于OTDR的重要現(xiàn)象，14、光主要在芯中傳播，涂層起到保護(hù)光纖的作用纖芯(單模80多模50 m、62.5 m )、包層(125 m )、涂層(

4、250 m )、光纖的結(jié)構(gòu)、15、多模光纖為具有大纖芯、單模的多模光纖的傳播路徑單模光纖只允許一個(gè)傳播路徑，單模光纖和多模光纖，18，單模光纖和多模光纖，多模光纖的優(yōu)點(diǎn)：纖芯大，容易熔接，傳輸僅適用于短距離、小容量傳輸應(yīng)用，單模光纖的優(yōu)點(diǎn)：色散小、衰減小。 適用于長(zhǎng)距離、大容量傳輸?shù)膽?yīng)用缺點(diǎn)：芯小，焊接衰減大。 傳輸系統(tǒng)投資大，19、折射率和群折射率，折射率是傳播光的傳播介質(zhì)的“密度”，光在真空中的傳播速度和光在介質(zhì)中的傳播速度： n=介質(zhì)的折射率c=真空中的光的傳播速度(m/s) v=介質(zhì)中的光的傳播速度(m/s )。群折射率與真空中光的傳播速度和光脈沖在光纖中的傳播速度的比群折射率和折射率

5、不同。 這是因?yàn)楣饷}沖不僅在芯部中傳播，而且一些光在包層中傳播，脈沖實(shí)際上是不同波長(zhǎng)的光波。 20、光纖幾何殘奧儀、包層/纖芯直徑、包層/纖芯不圓形度、纖芯/包層同心度誤差、光纖幾何殘奧儀對(duì)光纖熔接損失有很大影響，各殘奧儀必須控制在允許范圍內(nèi)22、光纖幾何殘奧儀光纖幾何殘奧計(jì)、光纖的翹曲對(duì)熔接質(zhì)量的影響、24、光纖的模場(chǎng)直徑、在包層、芯、光纖中傳輸?shù)墓獾膹?qiáng)度分布、單模光纖傳輸?shù)墓饽懿⒎峭耆性谛荆?相當(dāng)大部分位于包層，模場(chǎng)直徑與波長(zhǎng)有關(guān)，0、-0、0、25，光纖的模場(chǎng)直徑，模場(chǎng)直徑大時(shí)的優(yōu)點(diǎn)：容易對(duì)接的缺點(diǎn)：聚光能力差， 光易彎曲、易泄漏到外部的模場(chǎng)直徑小的優(yōu)點(diǎn)：難以對(duì)接的缺點(diǎn)：注入聚光光纖

6、的光，光纖的臨界角c對(duì)應(yīng)于光纖對(duì)光的最大接收角max，注入光纖時(shí)，為了減少耦合損耗，芯盡可能決定纖芯耦合效率的殘奧表是光纖的數(shù)值孔徑(NA )、27、數(shù)值孔徑NA的意思：光纖纖芯的折射率n1和包層的折射率n2不同，根據(jù)這兩個(gè)值的不同，決定了光纖對(duì)光的最大接收角，也決定了光纖的數(shù)值孔徑NA。 光纖的數(shù)值孔徑，28，光的衰減：光在光纖中傳播時(shí)強(qiáng)度逐漸變?nèi)?個(gè)原因引起的光纖衰減1 .吸收：光纖中材料的固有吸收和雜質(zhì)吸收光，傳播強(qiáng)度變?nèi)? .散射：光纖中的固有散射和光纖結(jié)構(gòu)缺陷傳播強(qiáng)度減弱3 .宏觀彎曲：光纖的4 .微彎曲：光纖側(cè)面受到壓迫時(shí)，會(huì)引起光纖的微觀扭曲變形(彎曲半徑2m2mm )，一部分光

7、從纖芯向包層折射，傳播光強(qiáng)度變?nèi)?通常在制造階段發(fā)生) 。 光纖的衰減、29、光纖的衰減、宏觀彎曲衰減在長(zhǎng)波長(zhǎng)下更顯著。 單根光纖的衰減增加，1550nm比1310nm大幅增加是由于宏觀彎曲引起的。 當(dāng)光纖壓在不均勻的表面上時(shí)，微彎曲的彎曲直徑在0.012mm之間發(fā)生，在真正的微彎曲中，兩個(gè)波長(zhǎng)下的衰減的增加是相同的。30、光纖衰減、石英光纖衰減最低的窗口為1550nm波長(zhǎng)左右，31、光纖分散、光分散：光脈沖在光纖中傳播時(shí)擴(kuò)散的現(xiàn)象，多模光纖的分散大于單模光纖的分散，30 OTDR的測(cè)試原理，34，生產(chǎn)過程控制產(chǎn)品的檢驗(yàn)安裝質(zhì)量檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢驗(yàn)線路缺陷線路的故障位置其他故障，為什么要用OTDR測(cè)試

8、光纖，35， 光纖電纜生產(chǎn)時(shí)的光纖電纜檢查時(shí)的光纖電纜安裝時(shí)的光纖電纜熔接前后的設(shè)備檢查時(shí)的線路定期維護(hù)線路故障時(shí)，什么時(shí)候用OTDR測(cè)試光纖，36，衰減系數(shù)(dB/Km )跨長(zhǎng)(Km )接頭損失(Km ) 、37、根據(jù)用戶需求，光纜制造商測(cè)量傳輸損耗、長(zhǎng)度，檢查光纖和光纜內(nèi)部故障點(diǎn)的系統(tǒng)安裝施工者測(cè)量傳輸損耗、接頭損耗、光纜長(zhǎng)度和到接頭點(diǎn)的距離系統(tǒng)維護(hù)者測(cè)量例如由于挖掘引起的光纜破損的斷裂距離。 光纖器件制造商測(cè)量光纖器件的反射系數(shù)和返回?fù)p耗，不同的OTDR用戶有不同的測(cè)試需求38，測(cè)試光纜線路從端到端的總衰減的最簡(jiǎn)單方法是使用光源和光功率表，首先參考測(cè)試被測(cè)光纖光功率的定向耦合器使光源和光

9、電探測(cè)器可以同時(shí)連接到一個(gè)光纖端面。 主體：微處理器和顯示光單元：激光器、光電探測(cè)器、定向耦合器和光纖連接器、40、OTDR如何工作，OTDR可以通過設(shè)定光纖的折射率，了解光在被測(cè)光纖芯中的傳播速度精密激光公司制CMA4000 OTDR對(duì)輸出的每個(gè)光脈沖的反射光進(jìn)行了16，384次采樣，因此如果將光纖測(cè)試長(zhǎng)度設(shè)定為128km，則每隔8m采樣(128 km/16，384 )，將光纖測(cè)試長(zhǎng)度設(shè)定為64km SLOW )中，光學(xué)單元發(fā)送2048、32786或261288個(gè)光脈沖，這些采樣點(diǎn)被平均顯示在屏幕曲線上。 41、走來的光，OTDR用走來的光測(cè)量，走來的光有反射光和散射光兩種類型。 光從一種折

10、射率介質(zhì)進(jìn)入另一種折射率介質(zhì)時(shí)，光的一部分往往會(huì)反射。 玻璃和空氣的界面在光纖端面的反射稱為菲涅耳反射，光纖彼此用機(jī)械連接器連接時(shí)，兩端面間存在空氣的間隙，光從高折射率的芯進(jìn)入低折射率的空氣中時(shí)，大量的光被芯反射，光纖的始端和終點(diǎn)的菲涅耳反射良好的玻璃光纖芯玻璃的密度變化引起的散射稱為瑞利散射。 玻璃的密度不均勻，光從一個(gè)密度區(qū)域進(jìn)入另一個(gè)密度區(qū)域時(shí)會(huì)產(chǎn)生散射光，其中的一部分會(huì)變成OTDR。42、光閘、衰減系數(shù)(dB/Km )跨長(zhǎng)(Km )接頭損耗(dB )反射系數(shù)/返回?fù)p耗(dB )端到端的總損耗(dB )連續(xù)性和均勻性檢驗(yàn)，光閘信號(hào)所形成的曲線所包含的d距離c的光在真空中的速度t的光在光纖

11、中傳播如果“n”的設(shè)定錯(cuò)誤，則光纖距離“d”通過測(cè)試錯(cuò)誤OTDR測(cè)定光脈沖“通過”光纖的時(shí)間，將其換算為光纖的距離，在以“t”=的某個(gè)波長(zhǎng)設(shè)定了群折射率之后，測(cè)定光纖的長(zhǎng)度來確定光纖的對(duì)地位置光纖補(bǔ)償比光纖皮長(zhǎng)的部分，用地標(biāo)修正OTDR測(cè)定的對(duì)地距離，OTDR的距離測(cè)定，45，檢測(cè)OTDR測(cè)定后向散射光，檢測(cè)反射事件，比較光纖上的2點(diǎn)間的后向散射光信號(hào)電平差，這2點(diǎn)間的損失在后向散射光的信號(hào)電平急劇變化時(shí)， 突變的大小與接頭損失、OTDR損失的測(cè)定、46、后向散射光的大小與測(cè)試用光脈沖直接相關(guān)，脈沖信號(hào)變?nèi)鹾笙蛏⑸涔庖沧內(nèi)酰?點(diǎn)間的后向散射光的強(qiáng)度差向前方傳播的脈沖光的強(qiáng)度差、OTDR損失的測(cè)

12、定、47 48、OTDR的性能指標(biāo)和殘奧儀設(shè)定、 性能指標(biāo)動(dòng)態(tài)范圍中心波長(zhǎng)線性事件死角衰減測(cè)定死角距離分辨率衰減測(cè)定精度、殘奧儀表設(shè)定距離設(shè)定脈沖寬度平均時(shí)間測(cè)定波長(zhǎng)組折射率、49、動(dòng)態(tài)范圍、初始后向散射信號(hào)電平與噪聲基底電平之差、50、動(dòng)態(tài)范圍、單位為dB， 一般2040dB以上說明OTDR能夠測(cè)試光纖的多少損失，OTDR能夠測(cè)試多長(zhǎng)的光纖。與脈沖寬度相關(guān)聯(lián)，一個(gè)長(zhǎng)脈沖寬度可以具有更寬的動(dòng)態(tài)范圍并選擇更長(zhǎng)的脈沖寬度，或者如果對(duì)信號(hào)進(jìn)行更長(zhǎng)的時(shí)間平均，則會(huì)增加動(dòng)態(tài)范圍，其中，光脈沖還復(fù)蓋51個(gè)脈沖寬度，以及在OTDR發(fā)射一個(gè)光脈沖之前的時(shí)間長(zhǎng)度單位為時(shí)間單位s，ns距離單位m是在決定OTDR的

13、動(dòng)態(tài)范圍和死角設(shè)置脈沖寬度時(shí)必須綜合考慮動(dòng)態(tài)范圍和死角這兩個(gè)矛盾的指標(biāo)，53、死角、單位為米，OTDR不能測(cè)定的距離是OTDR能夠測(cè)定一個(gè)接頭損失的最短OTDR能夠識(shí)別2個(gè)現(xiàn)象(接頭)的最短距離與脈沖寬度有關(guān)，比更寬的脈沖寬度大的死角衰減測(cè)定死角事件測(cè)定死角，54，死角，事件死角： 2個(gè)能夠反射的最短距離衰減測(cè)定死角：從1個(gè)反射事件能夠正確測(cè)定的最小距離，55，分辨率， 用距離表示兩種：個(gè)采樣點(diǎn)間距空間分辨率(死角的另一種表示形式)來確定OTDR的采樣點(diǎn)間隔、或在上面的示例中，OTDR的測(cè)試結(jié)果不能確定另一個(gè)連接器的起點(diǎn)，因?yàn)镺TDR很難分辨各個(gè)連接器事件。 根據(jù)哪個(gè)連接器產(chǎn)生更高的損失、長(zhǎng)脈寬對(duì)死角的影響、58、空間分辨率、短脈寬對(duì)死角的影響、短脈寬產(chǎn)生更短的死角，OTDR容易分辨?zhèn)€別的連接器事件的OTDR的測(cè)試結(jié)果，能夠明確地確定另一個(gè)連接器的起點(diǎn)空間分辨率、4、3、2、1、10，可