光时域反射仪实验
光时域反射仪
2
d
c t 可算出光纤的长度。 分别用脉宽为 10ns 和 250ns 的激光测量光纤的长度。 2n
测量时所获得的图像和相应的像素点都是取 30 秒钟的平均值。注意在测量时尽 量避免触碰光纤，以免由于外压力造成菲涅尔反射，影响测量。可选取菲涅耳反 射的起始点作为测距起点。 7、分段测量光纤的平均损耗:分别用脉宽为 10ns 和 250ns 的激光分段测量 光纤的平均损耗。每段选择约 2km，注意选择点 A 和 B 时应避开融接连接点和机 械连接点。 8、测量全段光纤的平均损耗:分别用脉宽为 10ns 和 250ns 的激光测量全段 光纤的平均损耗。 注意设置的长度测量范围不能超过光纤的实际长度，否则测试 曲线会出现“鬼影” 。此外还要设置好光纤的折射率，单模还是多模等，以便得 到正确的测量结果。 9、分析图像:利用 GnPC 仿真软件对从 OTDR 获得的图像进行处理，分析实验 数据。
1 4 10nsi 10ns 4 1 i 1
2
= 0.11 dB/km
10ns 10ns 10ns = 0.25 0.11 dB/km 10ns 脉宽测出的衰减系数：
（2）对 250ns： 衰 减 系 数 平 均 值 ： 250ns = (0.44+0.20+0.20+0.21)/4=0.26 (dB/km) 标准偏差： 250ns
2 1 4 250nsi 250ns = 0.12dB/km 4 1 i 1
250ns 脉宽测出的衰减系数： 250ns 250ns 250ns = 0.26 0.12 dB/km 3、测量整段光纤的平均损耗
6
表 3 测量整段光纤的平均损耗(n = 1.4682， = 1550 nm) 脉冲宽 度 测量次数 第一次 第二次 0.0453 5.0120 4.9668 1.48 0.30 0.0805 5.0100 4.9296 1.18 0.24 第三次 0.0453 5.0118 4.9665 1.49 0.30 0.0803 5.0043 4.9240 1.18 0.24 第四次 0.0453 5.0120 4.9668 1.48 0.30 0.0839 4.9997 4.9158 1.12 0.23 第五次 0.0453 5.0118 4.9665 1.49 0.30 0.0839 5.0089 4.9250 1.13 0.23
OTDR实验报告
实验名称：自构建光纤链路的otdr测试实验实验日期：指导老师：林远芳学生姓名：同组学生姓名：成绩：一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备四、实验结果记录与分析五、数据记录和处理六、结果与分析七、讨论、心得一、实验目的和要求1. 了解瑞利散射及菲涅尔反射的概念及特点；2. 熟练掌握裸纤端面切割、清洁、连接对准方法及熔接技术；3. 熟悉光时域反射仪（optical time domain reflectometer，以下简称 otdr）的工作原理、操作方法和使用要点，能利用 otdr 测试、判断和分析光纤链路中的事件点位置及其产生原因，提高工程应用能力。
二、实验内容和原理1．otdr 测试基本理论散射：光遇到微小粒子或不均匀结构时发生的一种光学现象，此时光传输不再具有良好的方向性。
瑞利散射：当光在光纤中传播时，由于光纤的基本结构不完美（光纤本身的缺陷、制作工艺和材料组分存在着分子级大小的结构上的不均匀性），一部分光纤会改变其原有传播方向而向四周散射（图 1-3-1），引起光能量损失，其强度与波长的 4 次方成反比，随着波长的增加，损耗迅速下降。
后向或背向散射：瑞利散射的方向是分布于整个立体角的，其中一部分散射光纤和原来的传播方向相反，返回到光纤的注入端，形成连续的后向散射回波。
光纤中某一点的后向回波可以反映出光纤中光功率的分布情况，椐此可以测试出光纤的损耗。
菲涅尔反射：当光纤由一种媒质进入另一种媒质时会产生的一种反射，其强度与两种媒质的相对折射率的平方成正比。
如图1-3-2 所示，一束能量为p0 的光，由媒质 1（折射率为nl）进入媒质 2（折射率为 n2）产生的反射信号为p1，则n1n2p1nn21 2 衰减：指信号沿链路传输过程中损失的量度，以 db 表示。
衰减是光纤中光功率减少量的一种度量，光纤内径中的瑞利散射是引起光纤衰减的主要原因。
通常，对于均匀光纤来说，可用单位长度的衰减，即衰减系数来反映光纤的衰减性能的好坏。
光时域反射仪
光时域反射仪光时域反射仪是一个高度集成的平台，它具有一个模块插槽、一个大的高可视度的彩色显示屏（触摸屏为选件）、一个高容量的锂离子电池、一个可选的视频检查显微镜（通过USB 端口），以及可选的内置光测试功能，如可视故障定位仪（VFL）、功率计与损耗测试仪（LTS）。
光时域反射仪特征1、5cm的高分辨率；2、0.8米的事件盲区；3、试准备时间不超过15秒；4、电池工作时间8小时；5、免费且简便的软件升级；6、标配有光源和光功率计；7、动态范围39/37.5dB、1310nm/1550nm；8、在线光纤检查机制可有效保护仪表和设备；9、支持通用的Telcordia SR-4731格式（第二版）；10、针对不同场合的测试模式，如标准、工程、故障定位模式；11、坚固密封的外形设计提供了在最恶劣环境中的长期使用保证；12、内部存储器最多可存1000条曲线，外接USB存储多达30000条曲线；光时域反射仪实验操作步骤1．基本操作待测光纤预先融接光纤条线（FC/PC），用干净镜头纸擦净连接器端面，小心插入OTDR/光源借口，对准卡位。
严禁随便转动光纤接头。
按下顶部红色的开关接通电源，显示屏就会显示厂家图标、软件版本和日期。
接着OTDR 会进行自检，同时显示本机的配置和自检结果。
当自检完成后，显示出操作模式选择页面。
一个有效的测量，必须正确设置测量参数，如光源脉宽、光源波长和测量长度范围等。
光源的脉宽可以影响测量精度，脉宽越窄，精度越高，但脉冲能量降低，影响测量长度范围。
不同光源波长在光纤中的行为是不一样的，必须针对光纤的用途设置好光源波长。
不同测量长度范围的设置，影响到光源的脉宽和脉冲间隔，如果设置的长度范围比光纤实际的长度短，光纤中就会同时存在两个或多个光脉冲，使测试曲线出现“鬼影”。
要得到正确的测量结果，还要设置好光纤的折射率，单模还是多模等。
第一个按钮是故障定位按钮，也是一次按键自动测量按钮。
OTDR能够探测光纤的实际情况，智能设定测量参数，自动完成测量。
光时域反射仪(OTDR)作业指导书
光时域反射仪（OTDR）作业指导书为规范测试单模光纤的光时域反射仪的操作，特制定本规定，本标准适用于本公司使用的光时域反射仪。
2.引用文件《GB15972.40-2008-T_光纤试验方法规范_第40部分衰减》《G652D单模光纤检验规范》3.测试工具光时域反射仪、切割刀、尾纤、树脂剥除钳、光纤连接器、匹配液等。
4.操作程序4.1测试程序4.1.1打开主机电源开关，机器预热30分钟，将尾纤与设备连接（连接后确保实时图像中尾纤部分平直）。
4.1.2 打开测试软件，将点检光纤外端通过光纤耦合器与尾纤连接。
4.1.3手动测试(1)将下面如图(1)所示的参数设定好后（量程选择光纤长度的1.5到2倍之间），点击“FREERUN”，出现光纤连接的实时图像（要求尾纤与光纤的连接大致在一条斜线）。
选择波长（1310nm和1550nm）选择量程更改择射率图(1)(2) 点击“AVERAGE”，开始测试，点击LSA键读取1310nm和1550nm的衰减值。
4.1.4自动测试(1)选择菜单栏上Analysis, 出现如图(2)所示界面。
选择TDF.wsf，开始测试。
图(2)(2)出现图(3)画面，根据提示，输入光纤盘号。
图(3)(3)出现图(4)画面，根据提示，输入光纤各种信息，主要是光纤长度。
图(4)(4)如果连接正常，点击确定。
如图所示：(5)根据提示，将待检光纤里端连接仪器，点击确定。
如果连接正常，点点击确定，继续测试。
(6)结束后，将测试结果记录于点检表中，判断点检是否合格。
(7)每天由下班组提前10分钟，做好所有设备和地面的清洁卫生工作。
5.注意事项5.1输入光纤盘号时不能重复使用同一个盘号。
5.2 对于不同光棒生产出的光纤，要更改光纤的折射率，否则对光纤长度测量的准确性会有影响，选用1550nm波长测量光纤长度。
5.3光纤未连接时不能测量数据，容易造成仪器损坏。
6.安全和环境要求6.1设备放置于固定位置，防冲击，防污染，以保证设备使用的安全。
光时域反射仪测试光纤的方法
光时域反射仪测试光纤的方法一、光时域反射仪简介。
1.1 这光时域反射仪啊，可是咱检测光纤的一个厉害家伙。
就像医生手里的听诊器一样重要。
它能通过发射光脉冲到光纤中，然后根据反射回来的光信号来分析光纤的各种情况。
这仪器的原理其实不难理解，就好比你往一个长长的管道里扔个小石子，然后根据小石子反弹回来的情况判断管道里面有没有堵塞或者其他问题，光时域反射仪就是这么个原理，只不过它扔的是光脉冲，检测的是光纤。
1.2 这仪器可真是光纤维护人员的得力助手。
要是没有它，想要知道光纤哪里出了毛病，那可就像大海捞针一样难喽。
二、测试前的准备。
2.1 首先呢，得把光时域反射仪给准备好。
这就像战士上战场前要检查武器一样，可不能马虎。
要确保仪器是完好无损的，电量充足，各种接口也没有损坏。
这就好比你出门前得检查车子有没有问题，轮胎气足不足一样，要是仪器本身就有毛病，那测出来的数据肯定不靠谱。
2.2 然后就是光纤那头的准备啦。
要把光纤的接头清洁干净，要是上面有灰尘或者污渍，就像有东西蒙住了眼睛一样，会影响测试结果的准确性。
这清洁的工作就像给光纤做个小美容，让它能以最好的状态接受检测。
三、测试过程。
3.1 把光时域反射仪和光纤连接好之后，就可以开始测试了。
这时候，就看着仪器开始工作，就像看着一个小机器人开始执行任务一样。
仪器发射出光脉冲，然后等着反射光回来。
这个过程中，你得有点耐心，就像钓鱼的时候等鱼上钩一样，不能着急。
3.2 当仪器接收到反射光信号后，就会在屏幕上显示出各种数据和曲线。
这些数据和曲线就像是光纤的健康报告一样。
你得学会看懂这些东西，比如说曲线的形状如果有突然的起伏或者中断，那就说明光纤在这个地方可能有问题，可能是断了，也可能是有弯折过度的地方。
这就好比看人的心电图一样，哪里不正常就得重点关注哪里。
四、测试后的分析。
4.1 拿到测试结果后，可不能就这么放着不管。
要仔细分析这些数据和曲线。
这就像侦探分析案件线索一样，要抽丝剥茧。
光时域反射仪的实验操作步骤
光时域反射仪的实验操作步骤背景介绍光时域反射仪是一种重要的光学测试设备，它可以测量光纤中的反射信号，以检测光纤中的异物或反射率变化。
该设备具有高分辨率、高精度、高灵敏度等优点，广泛应用于通讯、医疗、环境监测等领域。
实验装置光时域反射仪由以下组成部分：•光源：产生光信号；•快速电子学器件：对光信号进行时间辨析；•光纤接头：连接测试光缆的两端；•计算机：控制实验过程和数据分析。
实验步骤1.准备工作光时域反射仪需要连接光纤和电源等设备，因此在实验开始前需要进行相关的准备工作，包括：•确定测试光纤的两端位置；•准备好光时域反射仪设备，并连接好相关设备；•打开光源和快速电子学器件的电源并等待预热。
2.连接光纤将测试光纤的两端分别连接到光纤接头，再将光纤接头分别插入光时域反射仪的输入端和输出端。
3.启动软件启动光时域反射仪的软件，并通过计算机控制光源和快速电子学器件的工作模式。
4.设置参数根据实验需要，设置光源的发光波长、输出功率等参数，并对快速电子学器件进行时间分辨率的设置。
5.开始测试在设置好参数后，点击软件中的“开始测试”按钮，光源将开始发出信号，并经过测试光纤传输，最终反射回到光时域反射仪中。
通过计算机软件，可以对反射信号进行处理和分析，提取出反射信号的时间和强度等信息。
6.数据分析在完成测试后，可以将得到的数据进行分析。
通过分析反射信号的时间和强度等信息，可以确定测试光纤中存在的异物或反射率变化情况。
注意事项在进行光时域反射仪实验时，需要注意以下问题：•合理安排测试光纤的长度，避免过长或过短导致信号的变化；•操作过程中要注意光源的功率，过高会导致光纤被损坏；•反射信号过强可能导致测试结果的偏差，需要进行合理的处理。
总结光时域反射仪可以用于检测光纤中的反射信号，具有高精度、高灵敏度等优点，在通讯、医疗、环境监测等领域有广泛的应用。
在进行实验时需要注意合理设置参数、安全操作，保证测试结果的准确性和可靠性。
实验一光时域反射仪的使用实验
实验一 光时域反射仪(OTDR)的使用实验一、目的与要求1、熟悉光时域反射仪的工作原理2、掌握光时域反射仪的使用方法和步骤二、实验仪器及设备1、光时域反射仪2、光纤跳线3、祼光纤4、光纤工具箱5、VGA 显示器三、实验原理光时域反射仪是根据光的后向散射与菲涅耳反射原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。
由于光纤自身的缺陷和掺杂成份的不均匀性，使它们在光子的作用下产生散射，如果光纤中(或接头时)有几何缺陷或断裂面，将产生菲涅尔反射，反射强弱与通过该点的光功率成正比，也反映了光纤各点的衰耗大小，因散射是向四面八方发射的，反射光也将形成比较大的反射角，散射和反射光就是极少部份，它也能进入光纤的孔径角而反向传到输入端，假如光纤中断，即会从该点以后的背向散射光功率降到零。
根据反向传输回来的散射光的情况来断定光纤的断点位置和光纤长度。
这就是时域反射仪的基本工作原理。
1、(OTDR)的结构方框图光方向耦合器 被测光纤(E/O)为实现光电转换的光源，用于产生测试用的光脉冲，脉冲宽度可调整。
光方向耦合器是一个三端口的器件保证光信号按照指定方向传输。
光源发出的光耦合进入被测光纤中而后向散射和菲涅耳反射的光由被测光纤耦合到（O/E）光电检测器中。
2、OTDR显示曲线分析OTDR对光纤进行扫描后，根据光纤的情况不同，将形成与下图相似的曲线，掌握曲线不同部分产生的大致原因是正确使用OTDR的基础。
Near-End Reflection & Dead Zone：由菲涅耳反射引起，为距OTDR最近的机械连接点。
Non-Reflective Event(Splice or bend)：由非菲涅耳反射引起，一般为光纤连接头或光纤弯曲Reflective Event(Mechanical Splice or crack)：由菲涅耳反射引起，一般为光纤机械连接或光纤损坏End of Fiber(Reflective)：由菲涅耳反射引起，一般为光纤的终点四、实验内容和步骤1、光纤长度测量的步骤1）选择从原点显示ＯＴＤＲ扫描光纤形成的曲线2）将光标Ａ放置在跳线的末端3）选择从光标Ａ显示，利用垂直和水平放大按钮，确保光标Ａ放置精确4）将光标Ｂ放置在光纤的终点5）选择从光标B显示，利用垂直和水平放大按钮，确保光标B放置精确6）由光标位置窗口读出光纤长度，即光标Ａ到光标Ｂ的距离2、测量已知点到一个断点距离的步骤1）选择从原点显示ＯＴＤＲ扫描光纤形成的曲线。
光时域反射仪实验
光时域反射仪(O T D R)实验摘要：简述光时域反射仪的工作原理，使用光时域反射仪对未知光纤进行测量，分析图像，获得其基本工作参数，并进一步探究光时域反射仪参数对实验结果的影响。
一、光时域反射仪工作原理光时域反射仪（optical time-domainreflectometer;OTDR）是一种通过对测量曲线的分析，了解光纤的均匀性、缺陷、断裂、接头耦合等若干性能的仪器。
测量曲线的获取原理如图1所图1 OTDR工作原理图示。
由激光器发出的光脉冲注入到光纤后，在开始端接收到的光能量可以分为两种类型：一种是光纤断面或者连接界面的菲涅尔反射光；另一种是瑞利散射光（背向散射）。
通过测量分析这些后向散射光的功率,可以得到沿光纤长度分布的衰减曲线。
其中瑞利散射是当光线在光纤中传播时，由于光纤中存在分子级别大小的结构上的不均匀，光线的一部分能量会被改变其原有的传播方向而向四周散射的现象。
其强度与波长的4次方成反比，其中有一部分散射光线与原来的传播方向相反，被称为背向散射，如图2：图2瑞利散射与背向散射二、实验用具CMA4000i型OTDR、光纤连接器、适配器、光纤/光缆等。
三、实验记录与数据分析1.熟悉仪器阅读说明书，接入光纤，熟悉仪器。
启用自动测量，仪器自动选择脉宽250ns的激光源，并设置测量距离为16km，中速测量，得出曲线为OTDR进行32000多次平均的结果。
观察所得曲线，可见入射端口与出射端各有明显的峰值；放大入射端反射峰，可见辨认出为部分重叠的两峰。
其余部分为一直线，可初步断定被测光纤只存在一个机械连接事件。
2.使用两种脉冲宽度对光纤事件进行测量使用脉宽为10ns的脉冲，测量长度设为8km/，所得曲线如图3所示：图3脉宽10ns下OTDR测量曲线如图3中A,B,C所示，测量曲线有3个峰值， A峰是入射端的菲涅尔反射峰，C峰是出射端的菲涅尔反射峰，B峰则便是光纤中机械连接产生的菲涅尔反射峰。
曲线其余部分为一斜率基本均匀的直线，图4图3局部放大图没有抬升或下沉，可知光纤是均匀的，光纤中并不存在耦合，缺陷，应力过大等情况。
实验17 光时域反射仪(中大)
实验17 光时域反射仪（OTDR ）中山大学 光信【实验内容简述及数据分析】一、准备实验：认真阅读仪器使用说明书。
二：测量光纤的长度连接光纤与OTDR:待测光纤预先融接光纤连接器（FC/PC ），用干净镜头纸擦净良接器端面，小心插入OTDR/光纤接口（FC/PC 适配器），对准卡位。
严禁随便拧动光纤接头。
开机:按下顶部红色开关接通电源，OTDR 会进行自检。
自检后显示出操作模式选择页面。
设定参数:仪器默认的测量范围是16km ，默认的测量脉宽为100ns,为充分仪器的测量精度，设置测量范围为：8km/0.5m 。
注意纤芯的折射率为n =1.4682不能改动。
测量光纤长度：通过记录发出脉冲和接收到的反射光的时间差，根据可算出光纤的长度。
分别用脉宽为10ns 、100ns 和250ns 的激光测量光纤的长度。
测量时所获得的图像和相应的像素点都是取30秒钟的平均值。
注意在测量时尽量避免触碰光纤，以免由于外压力造成菲涅尔反射，影响测量。
可选取菲涅耳反射的起始点作为测距起点。
用NETWORKS 软件测量从A 点到C 点的距离，用10ns 和250ns 脉宽进行了多次实验，现选取各组五组长度测量数据作为求平均值的参考：表1 光纤长度测量值（n = 1.4682，λ= 1550 nm ）平均值为：5.0097km31==∑=i i L L 标准误差为`()km km L L i il 0001.0108.944271315-312≈⨯=--=∑=σ 光纤的总长度为`0.0001km 5.0097±=L分析：实验中分布用脉宽为10ns 、100ns 和250ns 的激光测量光纤的长度，由表1看出随着脉宽增大，光纤长度有微弱的减小。
这跟两点因素有关。
首先，长度的选取是从A 峰的前脚到B 峰的前脚；第二，由1中分析可知，脉冲宽度的增大会使反射峰的分辨率减小，导致菲涅尔反射峰的展宽。
由图2知10ns 和250ns 的A 峰前脚重合，但图3中250ns 的B 峰前脚比10ns 的靠前，因此测量得到的长度相对较小。
光时域反射仪(OTDR)操作规程
光时域反射仪（OTDR）操作规程1、试验目的：测量光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位2、试验人员：试验协助员负责连接光纤、操作仪器，试验负责人负责监护3、试验设备：Micro-OTDR光时域反射仪，其工作电源为5V电池可靠供电，测量范围：500m—240kM可自适应选择，平均时间为15秒—3分钟可供选择，脉冲宽度为30—300ns、1us—2.5us，波长可选1550波长或1310波长4、注意事项：4.1避免设备磕碰损坏4.2 禁止非专业人员拆卸或任意打开部件4.3 使用完毕后拧紧法兰头5、操作步骤：5.1 OTDR试验前的准备5.1.1 检查光缆两端有无光源；有光源须通知试验协助员关闭两侧设备光源，无光源可直接测试5.1.2检查设备接口是否良好确无异物，有异物须用酒精棉擦拭干净5.1.3 通知试验协助人员取下需测量光纤并记录光纤序号5.2试验设备与测量准备5.2.1 准备测试仪5.2.2 连接光纤前确认设备电源处于关闭状态5.2.3 开机检查仪器电池电源充足检查设备状态完好5.3 试验设备操作5.3.1 打开电源开关，进入设备主菜单5.3.2 连接尾光纤至设备上端OTDR接口处并拧紧接头注意接口牢固可靠图1：连接尾光纤至设备5.3.3 测试实验前检查设备参数信息设置（可选择自动模式）图2：检查设备参数设置5.3.4 点击键测试键开始测试选择测量参数按下选择参数信息配置当前配置参数观察测试状态点击测试图3：按下Real键测试5.3.5 点击info查看测试结果1、查看当前光纤通道总长度2、查看测试记录波长3、记录当前光纤总衰减（平均距离衰减度0.2—0.5dB为合格)图4：试验参数记录5.3.6 按保存键保存，并输入存储的名称；可自定义文件名称保存保存按钮图5：保存试验参数6、试验现场整理：6.1 通知试验协助员取下光纤恢复原状6.2 整理仪器设备，清理试验现场。
光时域反射仪交流(OTDR)
三、OTDR的性能参数
OTDR的性能参数一般包括OTDR的动态范围、盲区、距离精确度、 OTDR接收电路设计和光纤的回波损耗、反射损耗。 1、动态范围 （1）定义 我们把初始背向散射电平与噪声底电平的差值（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；大动态范围可提高远端小信号 的分辨率；动态范围越大，测试速度越快；动态范围是衡量仪表 性能的重要指标。
长春市电信分公司运维部
图1-12分段设置折射率示意图
长春市电信分公司运维部
（4）光缆成缆因素的影响 OTDR测量的是光纤的长度，通常光纤的长度大于光缆的长度。在 确定光缆上各点位置时，一定要考虑成缆因素对测试造成的影响。 光缆成缆时的扭绞系数一般在7%左右。 （5）仪表的测试误差 仪表的测试误差与仪表的设计、制造技术和仪表应用软件有关。 在以上影响OTDR的距离精度的因素中，折射率设置偏差影响最大； 采样间隔、成缆因素和仪表误差影响次之；时钟精度影响可忽略不计 （采用内部时钟时） OTDR给出的距离精度一般只包括采样间隔和时钟带来的测量误差， 此时误差指标较小。
长春市电信分公司运维部
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，由于它们的反射较小， 我们称之为非反射事件。 非反射事件在OTDR测试结果曲线上，以背向散射电平上附加一突然下降台阶 的形式表现出来。因此在竖轴上的改变即为该事件的损耗大小，如图1-2所示。 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，我们把这种反 射幅度较大的事件称之为反射事件。 反射事件损耗的大小同样是由背向散射电平值的改变量来决定，反射值（通常 以回波损耗的形式表示）是由背向散射曲线上反射峰的幅度所决定，OTDR测试事 件类型及显示如图1-2所示。
光时域反射仪测试方法与标准
光时域反射仪是一种用于测试光纤的仪器，它能够对光纤的反射损耗、连接质量等进行准确的测量。
本文将就光时域反射仪的测试方法和标准进行详细的探讨，帮助读者更好地理解和使用这一仪器。
一、光时域反射仪测试方法1. 确定测试需求在使用光时域反射仪进行测试之前，首先需要明确测试的需求，包括被测光纤的类型、长度、测试位置等。
只有明确了测试需求，才能选择合适的测试方法和参数。
2. 准备测试设备接下来需要准备好光时域反射仪和相应的测试配件，确保设备处于正常工作状态。
还需要根据测试需求设置仪器的测试参数，包括测试波长、测试范围、测试模式等。
3. 进行测试将光时域反射仪和光纤进行连接，并按照设定的参数进行测试。
在测试过程中需要保持设备和光纤的稳定，确保测试结果的准确性。
4. 分析测试结果测试完成后，需要对测试结果进行分析，包括反射损耗、连接质量等指标的评估。
根据分析结果，可以进一步判断光纤的质量和连接情况。
5. 记录和报告最后需要将测试结果进行记录并生成测试报告，以便后续的分析和参考。
测试报告应该包括测试的具体参数、测试结果、分析结论等内容。
二、光时域反射仪测试标准光时域反射仪的测试标准对于测试的准确性和可比性起着至关重要的作用。
目前，国际上常用的光纤测试标准主要包括 IEC、ITU-T 和 TIA 等组织发布的标准，主要涉及光纤连接质量、反射损耗等指标的测试方法和要求。
根据这些标准，用户可以确定测试的方法、参数和要求，以确保测试的准确性和可靠性。
在实际测试过程中，遵循相关的测试标准是非常重要的，可以保证测试结果的可比性，同时也有利于产品的质量控制和监督。
三、个人观点和理解光时域反射仪作为光纤测试领域的重要仪器，其测试方法和标准的研究对于光纤通信的发展具有重要意义。
在实际使用过程中，我们不仅需要熟练掌握测试方法，还需要对测试标准有深入的理解和应用。
只有在这样的基础上，才能够正确、准确地进行光纤测试，为光纤通信的稳定运行提供有力的保障。
光纤时域反射实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解光时域反射仪（OTDR）的工作原理和操作方法。
2. 掌握使用OTDR测量光纤长度和损耗系数的方法。
3. 学会利用OTDR进行光纤故障点的监测和定位。
二、实验原理光时域反射仪（OTDR）是一种利用光脉冲在光纤中传输时的背向散射原理来测量光纤长度、损耗、故障点位置等参数的仪器。
当光脉冲在光纤中传输时，由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其他事件，会产生散射和反射。
其中一部分散射和反射的光会返回到发射端，OTDR通过测量这些返回光信号的强度和时间，计算出光纤的长度、损耗和故障点位置。
三、实验器材1. 光时域反射仪（OTDR）2. 光纤3. 光纤连接器4. 光纤测试台5. 光纤衰减器6. 计时器四、实验步骤1. 连接光纤将光纤连接到OTDR的输入端，确保连接牢固。
2. 设置OTDR参数根据实验要求设置OTDR的参数，如起始长度、终止长度、脉冲宽度、动态范围等。
3. 进行测量开启OTDR，开始测量。
OTDR会自动发射光脉冲，并记录返回信号的强度和时间。
4. 分析测量结果根据OTDR的测量结果，分析光纤的长度、损耗和故障点位置。
5. 故障点定位通过比较测量结果与标准值，确定故障点位置。
五、实验结果与分析1. 光纤长度测量根据OTDR的测量结果，光纤长度为1000米，与实际长度基本一致。
2. 光纤损耗系数测量根据OTDR的测量结果，光纤损耗系数为0.2dB/km，与理论值相符。
3. 光纤故障点监测通过比较测量结果与标准值，发现光纤在500米处存在故障点。
六、实验总结1. 光时域反射仪（OTDR）是一种有效的光纤测试仪器，可以测量光纤长度、损耗、故障点位置等参数。
2. 在进行光纤测试时，需要根据实验要求设置OTDR的参数，并确保连接牢固。
3. 通过分析OTDR的测量结果，可以了解光纤的性能和故障情况。
七、实验展望1. 研究OTDR在不同类型光纤测试中的应用。
2. 探索OTDR与其他光纤测试技术的结合，提高测试精度和效率。
光时域反射仪(OTDR)
实验24 光时域反射仪（OTDR）A13组陆林轩033012017[实验目的]1、光时域反射仪的原理和使用操作。
2、光纤传输长度和光纤损耗系数的测量。
3、光纤故障点的监测方法。
[实验原理]光时域反射仪OTDR工作原理图如图1。
由激光器发出的光脉冲注入到光纤后，在开始端接收到的光能量可以分为两种类型：一种是光纤断面或者连接界面的菲涅尔反射光；另一种是瑞利散射光。
通过测量分析这些后向散射光的功率,可以得到沿光纤长度分布的衰减曲线。
通过分析衰减曲线，可以知道光纤对光信号的衰减程度，光纤中的联结点、耦合点和断点的位置，以及光纤弯曲和受压过大的情况也可以容易测到(如图2所示)。
图1 OTDR工作原理图图2 OTDR测量图像对于菲涅耳反射光，设入射光功率为fin P ，反射光功率为fre P ，则由菲涅耳公式可得：222112211fin frecos n cos n cos n cos n P P ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=θθθθ （24.1） 上式中21θθ、分别为入射角和折射角，其反射率（用dB 表示）为：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-⋅==222112211finfref f cos n cos n cos n cos n P P 10lg R 10lg dB R θθθθ)()( （24.2） 至于瑞利散射，它是由介质材料的随机分子结构相联系的本征介质常数分布的微观不均匀性所引起的电磁波的散射损耗。
在微观分子尺度上来看，当电磁波沿介质传播时，可以从单个分子产生散射，这种散射使波的传播受到阻碍，从而使速度减慢，产生相位滞后。
偏离出原来波的传播方向的散射光有随机的相位，这些随机相位的散射子波大部分能相互抵消，而沿传播方向的散射光则相干叠加继续向前传播，其速度为c c/n 。
与此同时，尚有少量由分子散射的不相干光没有完全抵消，这些子波逸出传输光束从而形成瑞利散射损耗，其中部分散射功率朝反向传播，此后向散射光功率即为OTDR 的物理基础。
光信息专业实验报告：实验24 光时域反射仪(OTDR)
光信息专业实验报告：实验24 光时域反射仪（OTDR）【实验分析与数据处理】一、实验开始，查阅实验桌上的使用手册，了解仪器的操作以及能够实现的功能后接上电源，等待OTDR仪器自检完成，进入操作系统。
实验仪器型号NETTEST CMA4000二、在主面板中选择F1“故障定位模式”，实现自动测量，大致了解光纤的长度参数。
三、在主面板中选择F2“专家模式”，开始详细测量。
我们分别选择10ns和250ns两个脉宽来测量，在两个光纤传播常用的波长1310nm和1550nm下，测量衰减曲线，输出曲线到软盘中，保存数据，分别命名为：101310.trc、101550.trc、2501310.trc、2501550.trc。
用Network软件进行数据分析。
a)测量光纤的总长度。
在四条曲线中测量光纤开始到最后一个事件（后面可知该事件为机械反射）之间的总距离，填入下表1，并计算出平均长度。
表1：光纤总距离5.0115 5.0119 5.0115 5.0119从上面可以看出在两个脉宽条件下，得到的光纤总长度只有5.0115km和5.0119km两个，只相差10cm量级，所以数据基本正确。
下面分析为什么在1310nm波长下得到的长度要比1550nm得到的短。
OTDR分析仪中，发射信号的时候，波到达反射点就返回，功率计接收返回的信号，计算光纤的衰减率。
1310nm和1550nm波长光到达反射点的时候反射的时间不一样，所以导致测量出来的长度有变化。
b) 测量光纤的平均光衰减系数1) 分段测量法在GN NetWorks 软件中，在四条曲线中分别取五段距离，得到平均光衰减系数（dB/km ）记录到下表2：表2：光纤在五段距离中的平均光衰减系数（分段测量法）在分析的测量误差的时候，我们应该在不同脉宽、相同光波长下分析，因为对不同波长的衰减是光纤的一个固定参数，而脉宽只是我们的测量的一个参数，仅于测量精度有关。
1310nm 波长下相对误差：1025010100% 5.08%ns nsns A A E A -=⨯=1550nm 波长下相对误差：1025010100% 6.86%ns nsnsA A E A -=⨯=方差以及相对误差都在可以接受的范围，所以测量基本正确。
光信息专业实验报告：光时域反射仪(OTDR)实验
光信息专业实验报告：光时域反射仪（OTDR）实验【实验目的】1、光时域反射仪的原理和使用操作。
2、光纤传输长度和光纤损耗系数的测量。
3、光纤故障点的监测方法。
【实验原理】光时域反射仪OTDR工作原理图如图1。
由激光器发出的光脉冲注入到光纤后，在开始端接收到的光能量可以分为两种类型：一种是光纤断面或者连接界面的菲涅尔反射光；另一种是瑞利散射光。
通过测量分析这些后向散射光的功率,可以得到沿光纤长度分布的衰减曲线。
通过分析衰减曲线，可以知道光纤对光信号的衰减程度，光纤中的联结点、耦合点和断点的位置，以及光纤弯曲和受压过大的情况也可以容易测到(如图2所示)。
对于菲涅耳反射光，设入射光功率为fin P ，反射光功率为fre P ，则由菲涅耳公式可得：222112211fin frecos n cos n cos n cos n P P ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=θθθθ （24.1） 上式中21θθ、分别为入射角和折射角，其反射率（用dB 表示）为：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-⋅==222112211finfref f cos n cos n cos n cos n P P 10lg R 10lg dB R θθθθ)()( （24.2） 至于瑞利散射，它是由介质材料的随机分子结构相联系的本征介质常数分布的微观不均匀性所引起的电磁波的散射损耗。
在微观分子尺度上来看，当电磁波沿介质传播时，可以从单个分子产生散射，这种散射使波的传播受到阻碍，从而使速度减慢，产生相位滞后。
偏离出原来波的传播方向的散射光有随机的相位，这些随机相位的散射子波大部分能相互抵消，而沿传播方向的散射光则相干叠加继续向前传播，其速度为/c 或c/n 。
与此同时，尚有少量由分子散射的不相干光没有完全抵消，这些子波逸出传输光束从而形成瑞利散射损耗，其中部分散射功率朝反向传播，此后向散射光功率即为OTDR 的物理基础。
当激光不断射入光纤中时，光纤本身会不断产生反向的瑞利散射，通过测量分析瑞利散射光的功率，可以得到沿光纤长度分布的衰减曲线。
光时域反射仪(OTDR)工作原理及测试方法
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光时域反射仪实验
光时域反射仪实验观察所得曲线，可见入射端口与出射端各有明显的峰值；放大入射端反射峰，可见辨认出为部分重叠的两峰。
其余部分为一直线，可初步断定被测光纤只存在一个机械连接事件。
1. 使用两种脉冲宽度对光纤事件进行测量使用脉宽为10ns 的脉冲，测量长度设为8km/1.0m ，所得曲线如图3所示：图1脉宽10ns 下OTDR 测量曲线如图3中A,B,C 所示，测量曲线有3个峰值，A 峰是入射端的菲涅尔反射峰，C 峰是出射端的菲涅尔反射峰，B 峰则便是光纤中机械连接产生的菲涅尔反射峰。
曲线图2图3局部放大图其余部分为一斜率基本均匀的直线，没有抬升或下沉，可知光纤是均匀的，光纤中并不存在耦合，缺陷，应力过大等情况。
放大曲线开始部分对机械连接进行定位，如图4：可从仪器读书得光纤机械连接位于0.0337km处。
使用脉宽为250ns的激光进行测量，测量长度选择8km/1.0m，所得曲线如图5所示：图3脉宽250ns下OTDR测量曲线从图中可以看出，曲线特征与脉宽10ns的测量曲线相仿。
均有A,B,C三个反射峰，其余部分是斜率均匀的直线。
与10ns脉宽的曲线的不同点在于，相同横坐标下，250ns的曲线要位于10ns的曲线之上，换句话说，250ns脉宽下，OTDR探测到的信号均比10ns 脉宽下的要强。
这是因为脉宽增大了，使光源总功率增大了，如图6：其次是250ns曲线的各个反射峰宽度变大了，也称作盲区变大了。
这是由两部分原因造成的：（1）脉冲宽度增加，脉冲起始点和终结点之间时间间隔增大，通过OTDR 的探测便转化为空间域上的宽度增加；（2）OTDR 专门用于探测微弱的背向散射，机械连接处，耦合处等反射事件反射的光功率较大，会使探测器出现饱和，而脉宽增大会使光源功率增大，从而菲涅尔反射光的功率也会增大，使得探测器饱和程度更深，需要更长时间恢复，再经过OTDR 的处理，就造成了空间域上的宽度增加。
图6脉宽10ns 与250ns 所得曲线对比图图 7 图6局部放大图正因为250ns脉宽的激光盲区较大，在实验中覆盖了机械连接点的反射峰的起点，因此无法用250ns脉宽的光源测得机械连接点的位置。
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光时域反射仪(OTDR)实验摘要：简述光时域反射仪的工作原理，使用光时域反射仪对未知光纤进行测量，分析图像，获得其基本工作参数，并进一步探究光时域反射仪参数对实验结果的影响。
一、光时域反射仪工作原理光时域反射仪（opticaltime-domain reflectometer;OTDR）是一种通过对测量曲线的分析，了解光纤的均匀性、缺陷、断裂、接头耦合等若干性能的仪器。
测量曲线的获取原理如图1所示。
由激光器发出的光脉冲注入到光纤后，在开始端接收到的光能量可以分为两种类型：一种是光纤断面或者连接界面的菲涅尔反射光；另一种是瑞利散射光（背向散射）。
通过测量分析这些后向散射光的功率,可以得到沿光纤长度分布的衰减曲线。
其中瑞利散射是当光线在光纤中传播时，由于光纤中存在分子级别大小的结构上的不均匀，光线的一部分能量会被改变其原有的传播方向而向四周散射的现象。
其强度与波长的4次方成反比，其中有一部分散射光线与原来的传播方向相反，被称为背向散射，如图2：图2瑞利散射与背向散射二、实验用具CMA4000i型OTDR、光纤连接器、适配器、光纤/光缆等。
三、实验记录与数据分析1.熟悉仪器阅读说明书，接入光纤，熟悉仪器。
启用自动测量，仪器自动选择脉宽250ns的激光源，并设置测量距离为16km，中速测量，得出曲线为OTDR进行32000多次平均的结果。
观察所得曲线，可见入射端口与出射端各有明显的峰值；放大入射端反射峰，可见辨认出为部分重叠的两峰。
其余部分为一直线，可初步断定被测光纤只存在一个机械连接事件。
2.使用两种脉冲宽度对光纤事件进行测量使用脉宽为10ns的脉冲，测量长度设为8km/1.0m，所得曲线如图3所示：图1 OTDR工作原理图图3脉宽10ns 下OTDR 测量曲线如图3中A,B,C 所示，测量曲线有3个峰值， A 峰是入射端的菲涅尔反射峰，C 峰是出射端的菲涅尔反射峰，B 峰则便是光纤中机械连接产生的菲涅尔反射峰。
曲线其余部分为一斜率基本均匀的直线，没有抬升或下沉，可知光纤是均匀的，光纤中并不存在耦合，缺陷，应力过大等情况。
放大曲线开始部分对机械连接进行定位，如图4：可从仪器读书得光纤机械连接位于0.0337km 处。
使用脉宽为250ns 的激光进行测量，测量长度选择8km/1.0m ，所得曲线如图5所示：图5脉宽250ns 下OTDR 测量曲线从图中可以看出，曲线特征与脉宽10ns 的测量曲线相仿。
均有A,B,C 三个反射峰，其余部分是斜率均匀的直线。
与10ns 脉宽的曲线的不同点在于，相同横坐标下，250ns 的曲线要位于10ns 的曲线之上，换句话说，250ns 脉宽下，OTDR 探测到的信号均比10ns脉宽图4图3局部放大图下的要强。
这是因为脉宽增大了，使光源总功率增大了，如图6：其次是250ns 曲线的各个反射峰宽度变大了，也称作盲区变大了。
这是由两部分原因造成的：（1）脉冲宽度增加，脉冲起始点和终结点之间时间间隔增大，通过OTDR 的探测便转化为空间域上的宽度增加；（2）OTDR 专门用于探测微弱的背向散射，机械连接处，耦合处等反射事件反射的光功率较大，会使探测器出现饱和，而脉宽增大会使光源功率增大，从而菲涅尔反射光的功率也会增大，使得探测器饱和程度更深，需要更长时间恢复，再经过OTDR 的处理，就造成了空间域上的宽度增加。
正因为250ns 脉宽的激光盲区较大，在实验中覆盖了机械连接点的反射峰的起点，因此无法用250ns 脉宽的光源测得机械连接点的位置。
3. 光纤长度测量使用两种脉宽进行测量，量取零点至出射端菲涅尔反射峰的起点的距离作为光纤总长度，两种脉宽都有如下结果：纤长 L=5.0119(km)本次试验中，对于纤长的测量，不同脉宽的脉冲应该没有影响。
因为测量的是零点到出端菲涅尔反射峰的起点的距离，脉宽不影响仪器零点设置，并且本实验中出端菲涅尔反射没有处在别的时间造成的盲区里，因此不会有影响。
4. 光纤全程损耗光纤全程损耗不应包括输入端和光纤末端反射造成的损耗，所以应该在输入端菲涅尔反射峰以后，到末端菲涅尔反射峰的起点为测量范围。
如前所述，250ns 脉宽的激光会导致机械连接处处在输入端的盲区里，故只选用10ns 的进行测量。
表格1光纤全程损耗记录表脉宽 A 点/km B 点/km 光纤长度/km 损耗/dB 损耗系数α/dB/km10ns0.0235 5.0119 4.9884 1.412 0.283 0.0280 5.0119 4.9839 1.338 0.268 0.0309 5.0119 4.98091.300 0.261测得的光纤全程损耗系数为：α̅=13∑αi 3i=1=0.271(dB/km) 标准偏差：σ=√13−1∑(αi −α̅)23i=1=0.011≈0.01(dB/km) 故全程损耗系数为：α=(0.27±0.01)dB/km图6脉宽10ns 与250ns 所得曲线对比图图 7 图6局部放大图全程损耗系数测量误差主要来源于对入射段菲涅尔反射峰的结束点判断的不准确。
从图中可以知道，与反射峰起点不同，反射峰终点附近，曲线斜率逐渐趋于衰减系数，难以正确选择测量起点。
5.光纤分段损耗系数测量避开3处反射峰进行测量，选取2km左右光纤，记录损耗与损耗系数如表格2表格2分段损耗系数测量表脉宽光纤长度/km损耗/dB损耗系数α/dB/km10ns 1.98880.3880.195 1.98880.3790.191 1.98880.3820.192250ns 1.98880.3940.198 1.98880.4090.206从前面的测量结果可知，被测光纤除了一处机械连接以外没有其他的非损耗衰减或增益，因此避开反射峰进行测量即测量光纤无故障时候的工作特性。
如上表2测量结果所示，脉宽为10ns与250ns下测得的损耗系数均约为0.2(dB/km)，与实验室提供的数据相符合。
理论上，不同脉宽下测得的损耗系数应该是相同的，而这次试验测得的结果不完全一致，这是测量误差造成的。
测量误差有两部分：(1)仪器本身的误差，这是实验的固有误差。
里面包括激光源功率的波动，光功率计响应的误差，以及平均次数的限制。
(2)取样误差。
实验中光纤段的选取是靠人手进行操作选取，然后直接从机器读数得到的，取样数量不足、取样没有代表性等，都会引出一定的误差。
6.光纤连接处的损耗从10ns的曲线中取连接处反射峰的两端进行测量，得下表：表格3连接点损耗记录表A点/km B点/km A,B间距/km损耗/dB0.03130.05440.02310.191由于取点的间距较小，可以直接以A,B点间的损耗代表连接处的损耗，即连接处损耗为0,191(dB)。
若要考虑A,B点间瑞利散射带来的损耗，则连接处实际损耗为0.191-0.0231*0.193=0.186(dB)四、思考题1.菲涅尔反射光与瑞利散射的差异及产生的机理，在实验中如何区分这两种效应？瑞利散射是当光线在光纤中传播时，由于光纤中存在分子级别大小的结构上的不均匀，光线的一部分能量会被改变其原有的传播方向而向四周散射的现象。
菲涅尔反射是指光在介质传播过程中，遇到折射率不同的介质面时产生的一种反射现象，其反射强度与两种媒质的相对折射率的平方成正比。
由于OTDR接收到的信号是与输入反向的光，激光在传输过程中不断衰减，发生瑞利散射往反方向传播的光也会逐步减少，因此OTDR接收到的信号应为一条斜率为负数的曲线，又因为光纤基本上是均匀的，得到的往往就是一条斜率为负数的直线。
而对于菲涅尔反射，反射回来的光远远大于瑞利散射回来的光，因此在曲线上表现为一个凸起的峰。
通过两者的形状可以判断区分两种效应。
2.光时域反射仪的工作原理，说明主要部件的作用。
光时域反射仪工作原理图如图1所示。
激光器向光纤发出激光脉冲，激光脉冲在光纤内由于瑞利散射效应与菲涅尔反射效应形成反向的光信号，光功率探测器通过检测放大接收反射回来的光信号。
再按照仪器内置时钟对信号进行定时，并将功率关于时间的关系转换为关于空间的关系。
再通过对信号变化的分析，可以对光纤工作参数进行测量，对光纤内的故障进行定位。
主要部件为：激光源：用于产生测试用的激光脉冲。
透镜组：使激光汇聚进入光纤，以及接受光纤返回的光并汇聚进入探测器。
分光盒：对进入光纤的光透射，对光纤返回的光信号反射，目的是用来空间上分离入射光与反射光便于接收光功率计：包括探测与放大光纤返回的光信号数据处理系统：将时域转换为空间域内置时钟：用于对接收到的信号进行定时3.分析参数设定更变对测量结果的影响，有哪些参数是比较关键的？实验中可以设置的参数有测量距离，脉冲宽度，脉冲波长，折射率，散射率。
测量距离设置过小会导致不能完全测量整段光纤，设置太长会使仪器分辨率降低；脉冲宽度则影响脉冲能量和盲区大小，脉冲宽度越大，动态范围越大，同时盲区也越大。
调小脉冲可以提高分辨率，但测量范围会减小；脉冲波长，折射率，散射率三者是配套设置的，应该根据光线实际用途进行设置。
4.实验中用两种脉宽测得的结果有何差异？对此你有何感想？实验中，在测量光纤长度，分段损耗系数时，两者并没有什么区别。
但在定位机械连接处时，由于250ns脉宽的脉冲盲区较大，入射端耦合产生菲涅尔反射峰覆盖了机械连接产生的反射峰。
这反映了脉冲宽度越大，盲区越大，分辨率越低。
实际使用中，应该根据对纤长的大约估算选择合适的脉冲宽度，避免出现脉冲能量过低，不能测完整段光纤或者脉冲宽度太大，精度太低，使故障被隐藏了的情况。
5.实验中有可能引起误差的因素有哪些？应该如何避免？实验中的误差有：仪器固有误差，实验参数选择不当引起的误差，曲线取样分析的误差等。
减少仪器固有误差可以对仪器进行校准，做好仪器维护，测量时注意光纤接头的洁净等。
实验参数选择则应根据实际测量对象，测量目的进行设置。
曲线分析的误差应先增加仪器测试重复次数，而后处理数据时应该对曲线多次取样，进行平均。
五、参考文献[1]李玲，黄永清. 光纤通信基础. 北京：国防工业出版社，1999[2]蔡志岗，靳珂等. 光时域反射仪(OTDR)的研制. 半导体光电，Vol.23, No.1, 48-50, 2002[3]CMA4000i快速指南(Quick Start Guide) GN Nettest公司，2001[4]CMA4000i光时域反射仪操作手册(Understanding OTDRs) GN Nettest公司，2001。