otdr原理及应用说明(otdr_principle_and_application_instructions)(ppt).ppt
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1、2023/2/21,OTDR原理及应用说明,目录,OTDR简介OTDR测试原理OTDR主要技术指标OTDR测量操作指导测试曲线分析使用指导,Page 3,OTDR简介,光时域反射仪OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)通过向被测光纤发射光脉冲,检测光纤中返回的瑞利散射及菲涅尔反射数值,得到被测光纤的长度及损耗等物理特性,并借助数据分析功能,精确定位光路中的事件点及故障点。,什么是OTDR?,藤仓(原罗意斯)M200,JDSU MTS6000,Page 4,瑞利散射光纤材料密度不均匀、掺杂成分不均匀以及光纤本身的缺陷,当脉冲通过光纤传输时,沿光纤长度上的每
2、一点均会引起瑞利散射。OTDR探测到的是后向瑞利散射光功率。菲涅尔反射在折射率不同的两传输介质的边界,如连接器、机械接续、断裂或光纤终结处,会发生菲涅尔反射。,工作原理,n1,n2,Page 5,OTDR简介,可检查PON网络馈线段、配线段及入户段光纤的接头与线路的损耗,常用于支持工程开局以及运维中对光纤线路的品质确认及故障查找等。OTDR可探知的事件主要有:光纤连接、光纤末端、光纤断裂、光纤弯曲等。OTDR可执行的主要测量:对每个事件的距离、损耗、反射,对每段光纤的段长、段损耗。,OTDR用在什么地方?,OTDR能探测什么,OTDR能提供哪些参数,Page 6,OTDR测试原理,OTDR在电
3、路的控制之下,按照设定的参数向被测光纤中发射光脉冲信号。(被测光纤应为无其他光信号的黑光纤)OTDR不断地按照一定的时间间隔从光口接收从光纤中反射回的光信号。分别按照瑞利背向散射和菲涅尔反射的光功率的大小判断光纤不同位置的损耗大小和光纤末端位置。,Page 7,OTDR测试原理-相关术语,即光纤自身反射回的由瑞利散射产生的光信号称为背向散射光。,背向散射光,反射事件,活动连接器(Connector)、光纤断裂点(Crack point)或光纤末端(Fiber end)都会引起损耗和反射,这种反射幅度较大的事件称为反射事件,如下图所示。,Page 8,OTDR测试原理-相关术语,光纤中的熔接头(
4、Fusion splice)和弯曲(Bends or Macrobending)都会带来损耗,但不会引起反射,称为非反射事件,如下图所示。,非反射事件,Page 9,OTDR测试原理-相关术语,如果光纤的末端是平整的端面或末端接有活动连接器(平整抛光),在光纤末端就会存在有4%的菲涅耳反射,如左图所示;如果光纤末端是破裂的端面,由于末端端面的不平整会使光线漫射而不引起反射,如右图所示。,光纤末端,Page 10,OTDR测试原理-相关术语,在OTDR曲线上的尖峰有时并不是有真正的连接器或断点引起的菲涅耳反射峰,因此并不是真实存在的事件,这种尖峰被称为鬼影(Ghost)。,鬼影,Page 11,
5、OTDR测试原理-相关术语,也称为伪增益、正增益。主要是由于不同模长直径或不同后向散射系数的光纤熔接,在熔接点之后的光纤比熔接点之前的光纤产生更多的后向散射光而形成的。事实上,光纤在这一熔接点上是有熔接损耗的,因此,需要在两个方向测量并对结果取平均作为该熔接损耗。,熔接增益,Page 12,OTDR主要技术指标,工作波长(Wavelength):1310,1490,1550,1625测量范围(Measurement range):OTDR获取数据取样的最大距离。最佳测量范围为待测光纤长度1.52倍距离之间。读出分辨率:屏幕上水平轴的距离坐标可以数字显示的最小分度。光纤参数:包括折射率n和后向散
6、射系数的设置。折射率参数与距离测量有关,后向散射系数则影响反射与回波损耗的测量结果。这两个参数通常由光纤生产厂家给出。,Page 13,OTDR主要技术指标,盲区(Deadzone):受菲涅尔反射的影响,在一定的距离范围内OTDR曲线无法反映光纤线路状态的部分。盲区和脉冲宽度相关,宽度越大,盲区越大,盲区长度光传输速度脉宽/2。OTDR的最小盲区是在脉宽选择最小档时的盲区宽度,一般为100m左右。原因由于菲涅尔反射大于后向瑞利散射,造成探测器以及放大器饱和,为了使接收机回复正常值,需要一定的释放时间,而在这个时间内将无法测得有用信息,这个时间对应的光纤距离范围称为盲区。,Page 14,OTD
7、R主要技术指标,事件盲区(EDZ):对于一个给定的反射回损,反射信号迹线上低于反射峰点1.5 dB两点间的显示距离。也可描述为,两个反射事件仍可分辨的最小距离,此时到每个事件的距离可测,但每个事件各自的损耗不可测。,衰减盲区(ADZ):从反射脉冲的起点到该反射脉冲波形后沿与后向散射曲线的线性部分之上0.5 dB位置线的交点之间的距离。也可描述为,各自的损耗可以分别被测量 时的两反射事件之间的 最小距离。,Page 15,OTDR主要技术指标,脉宽(Pulse Width):脉宽越长,动态测量范围越大,测量距离更长,但在OTDR曲线波形中产生盲区更大。设置为短脉冲时仪表注入测试光纤的光功率低,但
8、可减小盲区。脉宽周期通常以ns来表示。平均时间:由于后向散射光信号极其微弱,一般采用统计平均的方法来提高信噪比,平均时间越长,信噪比越高。OTDR也可以使用平均次数进行计算,平均次数(或平均时间)的设置应视具体情况灵活掌握,一般来讲,平均处理一定次数(如300次或3分钟)后,效果不再明显。精度(Accuracy):OTDR测量值与参考值的接近程度。衰减精度(loss/attenuation accuracy):目前一般都能保证0.05 dB,较好的能达到0.02 dB;距离精度(distance accuracy):手持式OTDR测试20KM以内的光纤距离时,距离精度13m,Page 16,O
9、TDR测量操作指导,与OTDR相关(常用设置)波长、脉冲宽度、测量范围、平均时间、过渡光纤与光纤性质相关折射率、后向散射系数与事件判断相关(一般采用默认值)各种事件阈值,比如熔接损耗、反射损耗、光纤末端反射,Page 17,OTDR测量操作指导,测试波长(1310,1490,1550,1625,1650nm)不同的测试波长导致损耗的差异:1.光纤损耗:13101490155016251650 2.宏弯损耗:波长越长损耗越大 3.接头插损:无一定规律 推荐测试波长:1310,1550,脉冲宽度 直接影响测试范围的大小,盲区的宽窄,事件的分辨。,短脉宽对应高分辩率,宽脉冲对应大动态范围,根据被测光
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