通信工程光缆测量教学课件PPT

（六）、光时域反射仪（OTDR）

光时域反射仪（OTDR）：测量光纤的插入损耗 、反射损耗、光纤链路损耗、光纤长度、光纤故
障点的位臵及光功率沿路由长度的分布情况（即
P-L曲线）等。

1、OTDR原理框图

2、OTDR的用途
用OTDR可测量 ⑴测纤长和事件点的位臵； ⑵测光纤的衰减和衰减分布情况； ⑶测光纤的接头损耗； ⑷光纤全回损的测量；

（三）、光 功 率 计

光功率计是用来测量光功率大小、线路损耗、系统富裕 度及接收机灵敏度等的仪表。 根据可接收光功率大小的不同，可分成高光平型（测量 范围为＋10～40dBm）、中光平型（范围为0～55dBm）和 低光平型（范围为：0～90dBm）三类； 根据光波长的不同，可分为长波长型（范围为1.0～1.7m ）、短波长型（范围为0.4～1.1m）和全波长型（范围为 0.7～1.6m）三类；

4、OTDR测试事件类型及显示

5、OTDR的性能参数
（1）、动态范围：
① 定义：把初始背向散射电平与噪声电平的差值（dB）定义为动态范围。
② 动态范围的作用：动态范围可决定最大测量长度 。
③ 动态范围的表示方法：有峰-峰值（又称峰值动态范围）和信噪比（SNR＝ 1）两种表示方法。

光功率计的使用
按光功率计上“λ ”，选择1310nm，按“dBm”选择屏幕上出现dBm将原
接处
（或则ODF）的尾纤取下连接至光功率计，等待光功率稳定后，
读出测试值。一般在-10dBm到-25dBm之间。
注意：一定要注意光纤的清洁。
（四）、光纤识别器

1、剪断法
剪断法是一种测量精度最好的办法，但是其缺点是 要截断光纤，有破坏性。
（1）在输出端接光功率计，测出输出光功率为P1（ dBm）； （2）在输入端2米处剪断光纤，接入光功率计，测出输出光功率为P2（ dBm）； 即光纤损耗为：A=P1-P2（dB）
输出端口
输出稳定度 光输出方式 光接口 工作电源 充电时间 工作温度 存储温度 电池连续工 作时间 外形尺寸 重量
单端口
双端口
双端口
±0.05dB/15min ； ±0.1dB/1h CW （连续波）和调制方式 2kHz ，（ 635nm 为 2Hz ） FC 型适配器（可选 SC 型和 ST 型连接器） 8.4V 充电电池 + 充电电源适配器 3 小时 0 ° C ～ +40 ° C -40 ° C ～ +70 ° C 8 小时 140×78×38mm 200g

3、背向散射法
1） 优点
背向散射法与剪断法，以及插人损耗法相比，突出的优点是
1．它是一种非破坏性的测量方法。 2．它是一种单端口测量法，即测量只需在光纤的 一端进行 。 3．它可以提供光纤损耗与长度关系的详细信息。因此，可 检测光纤的物理缺陷或断裂点位臵，测量接头损耗和位 臵，以及测量光纤长度等。
2、插入法
仪表：光损耗测试仪 与剪断法原理类似，只不过用2米长的参考光纤的输出光功率代替输入光功率， 测试结果精确度较高，但受活动连接器的连接效果影响较大，一般用在中 继段衰减的测试。
参考设置
测试设置
3、背向散射法
OTDR：光时域反射仪法
测量原理：主要根据瑞利散射和菲涅尔反射理论制成。

3、基本术语



（1）背向散射：光纤自身反射回的光信号。 （2）非反射事件：光纤中的熔接头和微弯都会带来损耗，但不会引起 反射。 （3）反射事件：活动连接器、机械接头和光纤中的断裂点都会引起损 耗和反射幅度较大的事件。 （4）光纤末端：

几种光纤末端的识别示意图

技术指标
型号
工作波长 发光器件 输出功率
CT-511L
1310/1550nm FP － LD -6dBm
CT － 516L
635/1310/1550nm FP － LD 0dBm/-6dBm
CT － 518L
850/1310/1550nm 850:LD;1310/1550:FP － LD -6dBm

游标B确定示意图

添加界标示意图

双向测量示意图

减测量显示示意图

四、测试的项目（一）光纤损耗的测量
衰减表明光纤对光能的传输损耗，对光纤通信系统的传输距离有决定性影响。
p1
损耗： 衰减：

二、需测试的工序
光缆通信工程的工程测试和维护测试有 光缆敷设前的单盘检验测试 光缆接续的光纤接头损耗测试 工程完工时的中继段光纤衰减的测试 通信光缆线路障碍测试
Байду номын сангаас
三、测试的仪表
光源、光衰减器、光功率计； 光时域反射仪（OTDR）； 光损耗测试仪； 光纤寻障仪、光纤显微镜、光万用表、光回损测 试仪、光纤电话、光纤识别器、光纤端面检测仪 ; 地阻仪。

④ 动态范围的应用

动态范围大小决定仪器可测量光纤的最大长度。

⑤ 测量范围与动态范围的关系

初始背向散射电平与一定测量精度下的可识别事件点电 平的最大衰减差值被定义为测量范围 。

⑥ 距离刻度

距离刻度是表示OTDR测量光纤的长度指标，是OTDR
分段设置折射率示意图

6．常见问题
（1）光纤类型不匹配 （2）增益现象
（3）盲区的影响消除
（4）幻峰（又叫鬼点）

伪增益现象及产生原因

用接入光纤消除盲区示意图

用接入光纤测试第一个活动连接器示意图

它是一个很灵敏的光电探测器。当你将一根光纤弯曲时，有些光会 从纤芯中辐射出来。这些光就会被光纤识别器检测到，技术人员根 据这些光可以将多芯光缆或是接插板中的单根光纤从其他光纤中标 识出来。光纤识别器可以在不影响传输的情况下检测光的状态及方 向。为了使这项工作更为简单，通常会在发送端将测试信号调制成 270Hz、1000Hz或2000Hz并注入特定的光纤中。大多数的光纤识别器用 于工作波长为1310nm或1550nm的单模光纤光缆，最好的光纤识别器是 可以利用宏弯技术在线地识别光缆和测试光缆中的传输方向和功率 。



（一）、光 衰 减 器


光衰减器是对光信号进行衰减的器件。 光衰减器有两种类型，即可变光衰减器和固定光衰减器。 衰减光功率的方法有：反射一部分光，吸收一部分光，在空间遮挡 一部分光，用偏振片选择光的偏振面等。

光衰减器性能指标
光衰减器性能指标（深圳市新彭博科技发展有限责任公司 ）： 固定衰减值：1、2、3、5、10、15、20dB或任意 回波损耗：≥50dB（PC）、≥60dB（APC） 工作波长：1310nm或1550nm 衰减范围：0-30dB
的主要参数。

（2）盲区
① 定义 由活动连接器和机械接头等特征点产生反射（菲涅尔反射）后，引 起OTDR接收端饱和而带来的一系列“盲点”称为盲区。 ② 衰减盲区： ③ 事件盲区：

④ 盲区和动态范围间的关系
盲区：决定OTDR横轴上事件的精确程度。 动态范围：决定OTDR纵轴上事件的损耗情况和可测光纤的最大距离 。 影响动态范围和盲区的因素： a．脉宽的影响 b．平均时间对动态范围的影响 c．反射对盲区的影响

2）、 OTDR需设置的参数
⑴距离范围：距离一般选被测纤长的1.5倍,使曲线占满屏的2/3为宜； ⑵脉冲宽度：脉宽越大，功率越大，可测的距离越长，但分辨率变低。 脉宽越窄，分辨率越高，测量也就越精确。即长距离用宽脉宽，短 距离用窄脉宽； ⑶选择光纤的工作波长：与光纤实际工作波长一致； ⑷设臵光纤的折射率：与光纤实际的折射率一致，SM一般为1.45 ~ 1.48； （5）平均时间：

（五）、故障定位器

此设备基于激光二极管可见光（红光）源，当光注入光 纤时，若出现光纤断裂、连接器故障、弯曲过度、熔接 质量差等类似的故障时，通过发射到光纤的光就可以对 光纤的故障进行可视定位。可视故障定位器以连续波（ CW）或脉冲的模式发射。典型的频率为1Hz或2Hz，但也 可工作在kHz的范围。通常的输出功率为0dBm(1Mw)或更少 ，工作距离为2到5km，并支持所有的通用连接器。
测量有剪断法、插入损耗法和背向散射法

各类光纤的典型衰减常数
光纤类别
波
长
区（nm）
1260-1360 G.652 1530-1565 1565-16XX 1530-1565
衰减常数技术指标( dB/km) 0.5 0.28 0.35 0.28
G.655
1565-16XX
0.35

3）后向散射曲线
始端的菲涅尔反射脉冲
末端的菲涅尔反射脉冲
反射点
连接损耗 噪声

A=VA-VB
=A / LAB
dB dB/Km
4）、经验与技巧
(1)光纤质量的简单判别： 正常情况：单盘或几盘光缆斜率基本一致； 某段衰减较大：该一段斜率较大； 光纤质量严重劣化：曲线为不规则形状，斜率起伏较大，弯曲或呈弧状。 (2)波长的选择和单双向测试： 1550波长测试距离更远，1550nm比1310nm光纤对弯曲更敏感，1550nm比 1310nm单位长度衰减更小、1310nm比1550nm测的熔接或连接器损耗更高。在实 际的光缆维护工作中一般对两种波长都进行测试、比较。对于正增益现象 和超过距离线路均须进行双向测试分析计算，才能获得良好的测试结论。


平均时间对动态范围的影响

（3）距离精度

距离精度是指测试长度时仪表的准确度（又 叫一点分辨率）。 OTDR的距离精度与仪表的采样间隔、时钟

精度、光纤折射率、光缆的成缆因素和仪表
的测试误差有关。

采样间隔对测试的影响


（二）、常 用 光 源

光纤通信测量中使用的光源有三种：稳定光源、 白色光源（即宽谱线光源）及可见光光源。

通测CT-51xL系列激光光源

采用了先进的自动光功率控制
（APC）技术，保证了输出光功率有极高的稳定 性，达到了±0.1dB/h的稳定度。

特点：输出功率稳定度高 输出波长稳定 使用简便，可靠性高
p2
a
A 10 p1 lg (dB / Km) L L p2
式中，L为被测光纤长度(km)，P1和P2分别为输入光功率和输出光功率(mW或W)。 1550 nm : 0.2 ~ 0.3dB/Km 1310 nm : 0.35 ~ 0.5 dB/Km 850 nm : 2.3 ~ 3.4 dB/Km 光纤熔接点损耗：0.08dB/个

(3)接头清洁： 光纤活接头接入OTDR前，必须认真清洗，包括OTDR的输出接 头和被测活接头，否则插入损耗太大、测量不可靠、曲线多噪音甚 至使测量不能进行，它还可能损坏OTDR。避免用酒精以外的其它清 洗剂或折射率匹配液，因为它们可使光纤连接器内粘合剂溶解。 (4)折射率与散射系数的校正：就光纤长度测量而言，折射系数每0.01的 偏差会引起7m/km之多的误差，对于较长的光线段，应采用光缆制造 商提供的折射率值。
光缆通信工程的测试

第6 章
一、测试的内容
光缆通信工程的测试
二、需测试的工序 三、测试的仪表 四、测试的项目 五、光缆线路工程测试

一、测试的内容

光纤的衰减和衰减分布情况； 光纤损耗； 光纤的接头损耗； 光纤的长度、障碍点的位臵； 光缆护层对地绝缘; 接地电阻。



光功率计的原理

光功率计一般都由显示器（又称指示器，属于主机 部分）和检测器（探头）两大部分组成 。

光维LPM系列光功率计技术参数
型号： LPM-3Ta 测量波长 (nm)：850/1300/1310/1490/1550/1625 连接器：FC/SC/ST 自动关机：具备（可调整） 外接电源：可选 显示精度(dB)：0.01 测量范围(dbm)：-70--+10