OTDR測(cè)試與誤差剖析
OTDR是光纜工程施工和光纜線路維護(hù)事情中最主要的測(cè)試儀器，它能將長(zhǎng)100多公里光纖的完好情形和故障狀態(tài)，以一定斜坦率線（曲線）的形式清晰的顯示在幾英寸的液晶屏上 。憑證事務(wù)表的數(shù)據(jù)，能迅速的查找確定故障點(diǎn)的位置和判斷障礙的性子及種別，對(duì)剖析光纖的主要特征參數(shù)能提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù) 。OTDR主要是憑證光學(xué)原理以及瑞利散射和菲涅爾反射理論制成的 。儀表的激光源發(fā)出一定強(qiáng)度和波長(zhǎng)的光束至被測(cè)光纖，由于光纖自己的缺陷，制作工藝和石英玻璃質(zhì)料組分的不勻稱性，使光在光纖中傳輸將爆發(fā)瑞利散射；由于機(jī)械毗連和斷裂等緣故原由將造成光在光纖中爆發(fā)菲涅爾反射，由光纖沿線各點(diǎn)反射回的微弱的光信號(hào)經(jīng)光定向耦合器到儀器的吸收端，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器，低噪聲放大器，數(shù)字圖象信號(hào)處置懲罰等歷程，實(shí)現(xiàn)圖表、曲線掃跡在屏幕上展現(xiàn) 。現(xiàn)在OTDR型號(hào)種類繁多，操作方法也各不相同，但其事情原理是一致的 。在光纖線路的測(cè)試中，應(yīng)只管堅(jiān)持使用統(tǒng)一塊儀表舉行某條線路的測(cè)試，各次測(cè)試時(shí)主要參數(shù)值的設(shè)置也應(yīng)堅(jiān)持一致，這樣可以鐫汰測(cè)試誤差，便于和上次的測(cè)試效果較量 。縱然使用差別型號(hào)的儀表舉行測(cè)試，只要其動(dòng)態(tài)規(guī)模能抵達(dá)要求，折射率、波長(zhǎng)、脈寬、距離、均化時(shí)間等參數(shù)的設(shè)置亦和上一次的相同，這樣測(cè)試數(shù)據(jù)一樣平常不會(huì)有大的差別 。
一、 OTDR測(cè)試
1.測(cè)試方法：使用OTDR舉行光纖線路的測(cè)試，一樣平常有三種方法，自動(dòng)方法，手動(dòng)方法，實(shí)時(shí)方法 。當(dāng)需要概覽整條線路的狀態(tài)時(shí)，接納自動(dòng)方法，它只需要設(shè)置折射率、波長(zhǎng)最基本的參數(shù)，其它由儀表在測(cè)試中自動(dòng)設(shè)定，按下自動(dòng)測(cè)試（測(cè)試）鍵，整條曲線和事務(wù)表都會(huì)被顯示，測(cè)試時(shí)間短，速率快，操作簡(jiǎn)樸，宜在查找故障的段落和部位時(shí)使用 。手動(dòng)方法需要對(duì)幾個(gè)主要的參數(shù)所有舉行設(shè)置，主要用于對(duì)測(cè)試曲線上的事務(wù)舉行詳細(xì)剖析，一樣平常通過(guò)變換、移動(dòng)游標(biāo)，放大曲線的某一段落等功效對(duì)事務(wù)舉行準(zhǔn)確定位，提高測(cè)試的區(qū)分率，增添測(cè)試的精度，在光纖線路的現(xiàn)實(shí)測(cè)試中常被接納 。實(shí)時(shí)方法是對(duì)曲線一直的掃描刷新，由于曲線在一直的跳動(dòng)和轉(zhuǎn)變，以是較少使用 。
2.OTDR可測(cè)試的主要參數(shù)：⑴測(cè)纖長(zhǎng)和事務(wù)點(diǎn)的位置 。⑵測(cè)光纖的衰減和衰減漫衍情形 。⑶測(cè)光纖的討論消耗 。⑷光纖全回?fù)p的丈量 。光纖距離的丈量是以激光進(jìn)入光纖到它遇到故障點(diǎn)返回光時(shí)域反射儀的時(shí)間距離來(lái)計(jì)量纖長(zhǎng)的 。為了提高丈量的準(zhǔn)確度，應(yīng)憑證被測(cè)纖的長(zhǎng)度設(shè)置合適的“距離規(guī)模”和“脈沖寬度”，距離一樣平常選被測(cè)纖長(zhǎng)的1.5倍,使曲線占滿屏的2/3為宜 。脈沖寬度直接影響著OTDR的動(dòng)態(tài)規(guī)模，隨著被測(cè)光纖長(zhǎng)度的增添，脈沖寬度也應(yīng)逐漸加大，脈寬越大，功率越大，可測(cè)的距離越長(zhǎng)，但區(qū)分率變低 。脈寬越窄，區(qū)分率越高，丈量也就越準(zhǔn)確 。一樣平常憑證所測(cè)纖長(zhǎng)，選擇一個(gè)適當(dāng)巨細(xì)的脈沖寬度，經(jīng)常是試測(cè)兩次后，確定一個(gè)最佳值 。光纖的衰減是客觀的反應(yīng)光纖制作質(zhì)量的一個(gè)參數(shù)，是光纖固有的消耗，它代表著光在光纖中傳輸光功率消耗的情形，相同長(zhǎng)度的光纖衰減越小，光可傳輸?shù)木嚯x就越遠(yuǎn) 。因此在相同條件下，應(yīng)選用平均每公里消耗值小的光纖 。衰減還包括光纖討論、毗連器、光纖彎曲斷裂等引起的消耗，在現(xiàn)實(shí)維護(hù)中應(yīng)只管鐫汰這些衰耗 。衰減測(cè)試有兩點(diǎn)法和五點(diǎn)法，前者適合于圖線的線性較好，噪聲較小的情形，在測(cè)整條光纖或某兩點(diǎn)間的衰減值時(shí)一樣平常也接納此方法 。后者適用于光纖的一致性較差，噪聲較大的情形，測(cè)討論消耗，毗連器等反射引起的消耗也常用此要領(lǐng)，因它基于數(shù)學(xué)上的求誤差的理論，以是其丈量精度較高，要求高的場(chǎng)合多被接納 。在要求不太嚴(yán)酷的情形下，也可直接從事務(wù)表中讀出各接點(diǎn)衰減值的巨細(xì) 。有的OTDR還具有回?fù)p和全回?fù)p的測(cè)試功效，但維護(hù)中很少使用 。全回?fù)p測(cè)試的是反射光的能量和入射光的能量的比值的對(duì)數(shù)體現(xiàn)，而回?fù)p測(cè)試的原理與全回?fù)p有所差別 。全回?fù)p和回?fù)p的測(cè)試可以在自動(dòng)或手動(dòng)模式下通過(guò)移動(dòng)游標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn) 。隨著OTDR制造手藝的日益成熟，其丈量精度也一直提高，可是為什么有時(shí)測(cè)試的數(shù)據(jù)與線路上故障點(diǎn)的位置有較大的差別呢？下面我們對(duì)測(cè)試誤差舉行簡(jiǎn)要的剖析 。
二、 誤差剖析
1．儀表的固有誤差：儀表的固有誤差包括刻度誤差和區(qū)分率誤差，OTDR的采樣點(diǎn)數(shù)直接影響距離的區(qū)分率 。如OTDRMW9076B距離的丈量精度為：±1m±3×丈量距離×10E-5±標(biāo)識(shí)區(qū)分率,關(guān)于一定長(zhǎng)度的光纖,前兩項(xiàng)是個(gè)常量,只有區(qū)分率是可變的,以是要提高丈量精度,采樣點(diǎn)數(shù)必需設(shè)置在較高的數(shù)值上 。
2．事務(wù)盲區(qū)引起的誤差：脈沖寬度設(shè)置的越寬，OTDR輸出的能量越大，可測(cè)的距離越遠(yuǎn)，但使事務(wù)的盲區(qū)加大，降低了區(qū)分率和測(cè)試精度，一樣平常接納OTDR的縱橫向放大功效提高區(qū)分率，減小讀數(shù)和丈量誤差 。如在光纜單盤檢測(cè)時(shí)，為了避開最先段較大的盲區(qū)，在OTDR輸出端口先接入幾百米的裸纖，這樣測(cè)試的數(shù)據(jù)就較量準(zhǔn)確 。若直接測(cè)，必需把游標(biāo)打在盲區(qū)后曲線趨平直的地方，不然可能造成較大的測(cè)試誤差 。
3．儀表設(shè)置不當(dāng)爆發(fā)的誤差：距離規(guī)模設(shè)置的比被測(cè)纖長(zhǎng)小可爆發(fā)較大的誤差；衰減的門限值設(shè)置的太大（一樣平常設(shè)在0.01dB）使得光纖微彎、應(yīng)力造成的稍微損傷、較小的討論消耗等事務(wù)不可被找到，現(xiàn)實(shí)上降低了丈量精度；設(shè)置的折射率和光纜上的標(biāo)示值有誤差，能引起較大的誤差，折射率是個(gè)主要的參數(shù)，測(cè)試前應(yīng)嚴(yán)酷核實(shí)；均化時(shí)間對(duì)提高測(cè)試的信噪比有主要作用，為了提高測(cè)試精度，宜設(shè)較長(zhǎng)的均化時(shí)間，但為了縮短測(cè)試時(shí)間，需要均化的時(shí)間要少，以是應(yīng)統(tǒng)籌思量；游標(biāo)設(shè)置不準(zhǔn)確，尤其在測(cè)討論消耗和有反射的事務(wù)時(shí)，必需把游標(biāo)設(shè)置在事務(wù)曲線的前沿上，過(guò)失的設(shè)置能造成大的誤差 。
4．光纖插接件，毗連器件不清潔，物理毗連性能不良，可能引起較大的測(cè)試誤差，這在一樣平常測(cè)試中經(jīng)常遇到，它可以使曲線上爆發(fā)嚴(yán)重的噪聲和毛刺，甚至曲線不可測(cè)出 。詳盡的清潔事情有著主要的意義，測(cè)試中不可忽視 。
以上爆發(fā)的測(cè)試誤差通過(guò)準(zhǔn)確的設(shè)置，仔細(xì)的操作一樣平常是可以阻止或減小的，并且可以獲得準(zhǔn)確可靠的測(cè)試數(shù)據(jù) 。我曾用兩臺(tái)差別型號(hào)的OTDR 對(duì)100多公里的光纖線路用統(tǒng)一根尾纖先后舉行纖長(zhǎng)的測(cè)試，在全自動(dòng)方法下，兩塊儀表的測(cè)試數(shù)值只相差2-3米 。除了以上可能的誤差外，還應(yīng)充分思量光纜在敷設(shè)裝置時(shí)和資料的紀(jì)錄爆發(fā)的誤差，OTDR 測(cè)試的是光纜中光纖的物理長(zhǎng)度，而光纜線路從設(shè)計(jì)資料上的數(shù)據(jù)，經(jīng)由敷設(shè)的歷程，到每個(gè)標(biāo)石上的數(shù)字，只管舉行過(guò)種種各樣的折算，仍會(huì)爆發(fā)一些誤差 。如討論盒旁邊、收支局盤留纜的現(xiàn)實(shí)長(zhǎng)度與資料的紛歧致性，光纜彎曲率所取值和現(xiàn)實(shí)敷設(shè)彎曲度保存著差別，纜內(nèi)光纖扭絞系數(shù)與現(xiàn)實(shí)值的偏離，這些不確定的因素綜合起來(lái)組成了不可忽視的與現(xiàn)實(shí)物理長(zhǎng)度的誤差，這可能是故障點(diǎn)定位禁絕確的又一個(gè)緣故原由 。憑證需要，有的光纜線路可能已用OTDR經(jīng)由重復(fù)測(cè)試核對(duì)較準(zhǔn)確的定位了每個(gè)討論點(diǎn)的位置，測(cè)定了線路的全長(zhǎng)，積累了一套較詳細(xì)的維護(hù)原始資料，在線路的搶修維護(hù)中施展了主要作用，可以說(shuō)是一份名貴的財(cái)產(chǎn) 。但有時(shí)在現(xiàn)實(shí)測(cè)試時(shí)發(fā)明，對(duì)某一點(diǎn)，差別時(shí)間的兩次測(cè)試仍有或大或小的誤差，通過(guò)考察剖析，測(cè)試的季節(jié)差別或這兩次測(cè)試時(shí)室外的溫度相差較大時(shí)，誤差也較大 。光纜的熱脹冷縮是爆發(fā)這種測(cè)試誤差的主要緣故原由 。光纜遇冷縮短爆發(fā)斷纖的事例，可以充辯白明這一征象 。以是在做原始資料的測(cè)試時(shí)應(yīng)備注其時(shí)的室外溫度和天氣情形，然后在維護(hù)中通過(guò)多次測(cè)試數(shù)據(jù)的較量，找到一個(gè)能靠近現(xiàn)實(shí)轉(zhuǎn)變的熱脹冷縮的系數(shù) 。資料的動(dòng)態(tài)管理在現(xiàn)實(shí)維護(hù)中也有著主要的意義 。測(cè)試爆發(fā)的誤差，外界情形條件對(duì)光纜物理長(zhǎng)度轉(zhuǎn)變的影響是爆發(fā)測(cè)試誤差的兩個(gè)主要因素，因此除了要求原始資料的準(zhǔn)確、完整并確實(shí)與OTDR 的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相符外，還應(yīng)對(duì)實(shí)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)舉行綜合剖析，以測(cè)試數(shù)據(jù)為依據(jù)，找出周圍段落的特殊點(diǎn)（如討論盒），易受損點(diǎn)，估測(cè)和判斷可能的故障部位，在逐漸縮小故障部位的規(guī)模中，找準(zhǔn)故障點(diǎn)的位置 。準(zhǔn)確的測(cè)試數(shù)據(jù)和維護(hù)履歷的團(tuán)結(jié)是快速準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)的最好步伐 。
OTDR 測(cè)試手藝是理論知識(shí)和實(shí)踐履歷的有機(jī)團(tuán)結(jié)，在現(xiàn)實(shí)的測(cè)試事情中要善于思索和一直的總結(jié)，多剖析測(cè)試實(shí)例找生爆發(fā)誤差的泉源，一直提高測(cè)試精度，使對(duì)故障點(diǎn)的判斷和定位越發(fā)細(xì)膩準(zhǔn)確，縮短搶修的時(shí)間，鐫汰因誤測(cè)誤判造成的不須要的人力和財(cái)物的鋪張 。
