《电信传输原理》OTDR光纤断点和光纤损耗测试实验

《电信传输原理》OTDR光纤断点和光纤损耗测试实验
一、实验名称：
OTDR光纤断点和光纤损耗测试
二、实验目的：
通过本实验掌握光时域反射仪OTDR仪表使用方法。

掌握通过光时域反射仪OTDR测试，判断光缆故障点。

三、实验器材：
1.光缆长度约5Km /盘 1盘
2.实验用维护终端若干
3.光时域反射仪OTDR仪表 1台
4.光功率计 1台
四、实验原理：
光时域反射计Optical Time Domain Reflectometer,简称OTDR是通过测量背向瑞利散射光，测量光纤损耗、故障点、接头损耗、光纤长度的实用化测量仪器。

OTDR的工作原理图如图2.1所示。

图3.1 OTDR的工作原理示意图
激光二极管发出一个窄脉冲光信号，通过光纤耦合器注入到光纤中。

沿光纤各l点上都会产生瑞利散射。

瑞利散射光中有一部分传输方向是与入射光相反的，这部分背向瑞利散射光通过光纤耦合器进入光电探测器，经过处理后得到的背向散射测量曲线如图3.2所示。

图3.2 背向散射测量的典型记录曲线
图中各段分别反映如下特性
a —由于耦合部件和光纤前端面引起的菲涅耳反射脉冲。

b —光脉冲沿具有均匀损耗的光纤段传播时的背向瑞利散射曲线。

c —由于接头或耦合不完善引起的损耗或由于光纤存在某些缺陷引起的高损耗区。

d —光纤断裂处，此处损耗峰的大小反映出损坏的程度。

e —光纤末端引起菲涅耳反射脉冲。

因此,利用OTDR测出的回波曲线,就可以测出光纤的平均损耗、接头损耗、光纤长度和断点位置。

而光纤长度是通过激光器发出激光脉冲与接收到背向散射光之间的时间差进
行测量的。

2.OTDR使用说明：
本实验主要是使用OTDR测量光缆数据，并对数据进行分析。

用OTDR进行光纤测量可分为三步：参数设置、数据获取和曲线分析。

人工设置测量参数包括：
波长选择(λ)：
因不同的波长对应不同的光线特性(包括衰减、微弯等)，测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为
1550nm。

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；短脉冲注入光平低，但可减小盲区。

脉宽周期通常以ns来表示。

测量范围(Range)：
OTDR测量范围是指OTDR获取数据取样的最大距离，此参数的选择决定了取样分辨率的大小。

最佳测量范围为待测光纤长度1.5～2倍距离之间。

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。

例如，3min的获得取将比1min的获得取提高0.8dB的动态。

但超过10min的获得取时间对信噪比的改善并不大。

一般平均时间不超过3min。

光纤参数：
光纤参数的设置包括折射率n和后向散射系数h和后向散射系数η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。

参数设置好后，OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路散射和反射回来的光，对光电探测器的输出取样，得到OTDR曲线，对曲线进行分析即可了解光纤质量。

五、实验方法：
1.打开OTDR电源；
2.连接光纤:使用酒精棉擦洗尾纤接头，将待测光纤光缆与光插件的光输出适配器相连。

但光纤光缆所用活动连接器应与光插件和光输出适配器相匹配；
(1)必须确保光连接器无灰尘污染，无任何外部杂物。

(2)用无水酒精棉球清洗光连接器的端面，加上匹配油。

(3)将光输出盒盖板向左移动。

(4)将光纤光缆连接器小心地插入光输出适配器，且适当旋紧。

(5)慢慢松回盖板。

3.OTDR参数设置:根据波长、折射率，设置OTDR的模式选择、波长、距离(先自动设置，再根据距离设置)、脉宽、高分辨率和测试时间；
4.启动:启动OTDR后，接不能拔插，眼睛不能看光纤末端活接头；
5.数据处理:根据不同的光缆，测试光缆长度、衰减系数、平均损耗、总损耗、任意两点的损耗及衰减系数、活动接头损耗和熔点损耗等，记录测量数据并计算，为减少误差，要求双向测量；
6.测试曲线的打印:将测试曲线打印出来，并对曲线进行数据分析。

注意:当光缆发生故障时，因设备还在发光，一般不要用OTDR测试，需要注意设备与OTDR发出同样的光，有可能把设备或者OTDR毁坏，而要用光功率计测试。

拓法OTDR具有对被测光纤中的通信光信号自动监测功能，一旦监测有光信息接
入仪器将告警提示，可为仪器和设备提供最快、最及时的保护。

六、实验结果的整理与分析
两台仪器顺利完成连接，发端与收端都有数据显示
七、实验心得或感想
通过本实验我学会了光时域反射仪OTDR仪表使用方法，在OTDR的使用中我们需要进行很多的细节处理，例如;对于光纤的连接时我们需要对光纤进行酒精擦拭防止灰尘让实验产生误差。

在参数的调节时我们也需要注意不要把参数调节错误，特别是有些单位的位置，一旦错误，对于实验的图像可能导致变化。

还有就是本次实验我们可以通过光时域反射仪OTDR测试，判断光缆故障点，一旦探查到这个点后我们就能够进行修正。

这次实验并没有上次实验那么强的动手能力，只需要对于仪器按键熟悉即可，但是也让我们有很大的收获。

让我们的知识面可以更广。