光维OTDR基础教程

熔接点
FTTH接入原理及维护指南
一个熔接点是由熔接机热熔两根光纤并
接续造成的。
•
反射比：
无
插入损耗： < 0.1dB 一个“增益”是一种熔接点的负损耗，当两根
具有不同后向散射系数的光纤熔接在一起时会出 现这种现象（后向散射系数大的在后）。
反射比： 插入损耗：
无 小增益
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d=光纤长度 c=光在真空中传播的速度 t=时间 n=折射率
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OTDR测试哪些参数？ FTTH接入原理及维护指南
衰减 （也叫做光纤损耗）
•
表示为dB或dB/km。 其中d B代表损耗，dB/km表示两个事件点之间的光纤区间的衰减率。
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•
反射比：
PC连接头 UPC连接头 APC连接头
~ -45dB ~ -55dB ~ -65dB 无法测量
插入损耗：
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盲区
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衰减盲区 (ADZ) 就是一个反射事件之后到可
以精确检测并测量另一个事件损耗的最小距离。
所需的最小距离是从发生反射事件时开始，直到反射降 低到光纤的背向散射级别的0.5dB。
插入损耗：
高（通常情况下）
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鬼影
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一个鬼影的出现是我们所不希望看到的，它是
鬼影通常会出现在光纤末端之后。 往往它到二次反射点的距离正好是反射点至二次 反射点距离的两倍。
•
由于一个较大的反射所造成的，在曲线上会产生 “回声”。
反射比：
小于它的源反射
• OTDR测试哪些参数：距离/损耗/弯曲/熔接损耗/ 连接器损耗/回波损耗 • 怎样去读懂一条测试曲线 • 设置最优的测试条件，得到最准的测试结果
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OTDR入门
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最全面的光纤测试工具 在光纤线路的任何地方检测、定位 以及测量事件点
识别光纤事件和损伤
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举例：链路损耗 / OTDR模块选择的计算 FTTH接入原理及维护指南
计算要素 最长跨度距离 光纤平均损耗 链路举例 & 计算 75km 0.33dB/km@1310nm × 75km = 24.75dB 0.20dB/km@1550nm × 75km = 15dB 连接器损耗 典型为4个连接器，每个0.5dB 4 × 0.5dB = 2dB 熔接损耗 典型为 < 0.1dB，每5km一个熔接点 75 / 5 = 15个熔接点 × 0.1dB = 1.5dB OTDR模块动态范围 的预留dB数 = 34.25 = 24.5 推荐预留6dB用于熔接损耗测量 +6 +6 + 1.5 + 1.5 +2 +2 1310nm dB 24.75 1550nm dB 15
•
在左图中两个事件相距比较近，并落在衰减盲 区之内，如此只显示了一个事件 使用小脉宽可以有效减小衰减盲区
事件盲区 (EDZ) 就是两个连续非饱和反射事
件可以被分辨出的最小距离。 在左图中两个事件相距比较近，并落在事件盲 区之内，如此只显示了一个事件 使用小脉宽可以有效减小事件盲区
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脉冲宽度的效应：脉宽越大，可接收到
的背向散射光越多
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OTDR测试哪些参数？ FTTH接入原理及维护指南
• 距离
OTDR的测试基于“时间”：测试输入光纤中的每个光脉冲的来回全程 时间。 我们已知光在真空中传播的速度和待测光纤介质的折射率，则可以计算 出光纤的长度。 d=(c×t)/2n
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OTDR测试哪些参数？ FTTH接入原理及维护指南
光回波损耗 (ORL)
测试光纤中返回起始端的光的多少的参数，定义为输出光功率与反射 光功率之比，单位为dB。 回波损耗的dB值越大则表明反射回的光越少。
衰减 (dB)
OTDR不仅可以测试线路全程的回损值，也能够测试某一段光纤的回损 那么，ORL与反 值。 射比的区别是什 么？
OTDR测试哪些参数？ FTTH接入原理及维护指南
事件损耗
•
即事件点前后的光功率水平之差，以dB表示。
所谓事件，一般是指人为的一些损耗点（如熔接点、 连接器等）；或者是光纤本身的某些状况（如弯曲）
熔接点或宏弯曲
连接器或机械接续子
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OTDR测试哪些参数？ FTTH接入原理及维护指南
光纤类型及适用光波长 FTTH接入原理及维护指南
单模 (SM) • 1310 & 1550nm是单模OTDR测试中使用的主要波长 • 当需要监测活动光纤网络时，可以使用1625nm来进行在线 寻障 多模 (MM) • 850 & 1300nm一般被应用于多模光纤系统的传输以及测试
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动态范围 & 输入功率水平 FTTH接入原理及维护指南
•
动态范围 决定了可探测到的光纤长度
& 取决于OTDR本身设计以及相关的设置
输入功率水平 即OTDR发射至待测光
纤中的光的功率水平
在连接耦合不好的情况下，将会导致较
差的输入功率水平，这也是造成动态范围
损失以及测试准确性变差的最重要因素
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宏弯曲
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宏弯曲是指光纤的物理弯曲 光波长越长，弯曲损耗越大 因此如要区分一个损耗是弯曲还是熔 接点，则可以使用双波长测试 典型为1310&1550nm
反射比：
无
插入损耗： 随弯曲程度&波长的变化而变化
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5s
30s
20s
通常将平均化时间设置 10~20秒即可。
而有时候我们会使用较短 脉宽来观察曲线的某些细 此时就应该将平均化时间 长以得到更清晰的曲线。 中国电信合肥分公司 客户服务调度中心
OTDR手动操作中的关键设置参数 FTTH接入原理及维护指南
• 折射率 (IOR)
– 折射率将OTDR测得的时间转换为距离，并显示于测试曲线上 – 输入合适的折射率数值将能确保准确的光纤长度测试
反射比
较差的。 事件的反射光功率与入射光功率之比，表示为负dB值。
•反射比越大，则表明有更多的光反射回来，这就告诉我们连接处是比
一个-50dB的反射比要比-20dB的好。
反射比的典型值
PC连接器
UPC连接器 APC连接器
~ -45dB
~ -55dB ~ -65dB
反射比的作用在高速网络（10G+）中或者大功率激 光传输（如FTTH中的CATV/HDTV）时变得十分重要
• • • • 更高的分辨率 更短的盲区 更小的动态范围 更多的噪声
100ns
长脉宽：
• • • • 更低的分辨率 更大的盲区 更大的动态范围 更少的噪声
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OTDR手动操作中的关键设置参数 FTTH接入原理及维护指南
• 捕获时间（平均化）
– OTDR用于获取及平均化数据点的时间 – 增加捕获时间有助于在不影响分辨率及盲区的情况下改善动态范围
一个光纤末端或断点通常存在于一根光纤的终
点。
末端的反射效果取决于光纤断点端面的平整度及 其所处环境。
OTDR并不能告诉你光纤的末端究竟是正常 的终点还是一个切割点或断裂点。 由于在曲线上看上去都差不多，所以你必须 根据实际自己判断。
•
反射比：暴露于空气中的PC连接头
暴露于空气中的APC连接头
~ -14dB ~ -35dB
光纤传输背景知识
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OTDR的测试有赖于以下两种现象：
瑞利散射 (Rayleigh scattering) 菲涅尔反射 (Fresnel reflection)
传输光 散射光 后向散射光
光纤中的瑞利散射 以及背向散射效应
光的反射现象 = 菲涅尔反射
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怎样选择合适的OTDR（模块） FTTH接入原理及维护指南
OTDR模块特性主要是根据动态范围来决定的。 可参照以下几点来选择最佳的测试模块：
1. 估算你可能需要测试的最长距离
2. 决定光纤链路的总损耗预算
3. 按照这样的原则选择模块：从模块的额定动态范围中 减去6dB后仍满足上述两点要求（这6dB是预留的， 以便于观察后向散射信号或测试熔接损耗）
机械接续子
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一个机械接续子通过将两根光纤在它的内部对
准的方式来进行物理耦合。
反射比：
~ -35dB
插入损耗： ~ 0.5dB
一般机械接续子（也称冷接子）主要应用于FTTH接入， 极少用于城域传输网及更高级别的网络
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光纤末端或断点
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熔接点
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•
方向 A-B
方向 B-A
双向分析
由于光纤后向散射系数的失配，针对不同的测试方向，一
熔接损耗
个熔接点有可能呈现增益，也有可能呈现为损耗。 在两个方向上来测试熔接损耗并进行双向分析，能够将可 能出现的光纤失配现象找出，并通过平均两个测试结果来
熔接增益
得到实际的熔接损耗值。
OTDR是如何工作的？ FTTH接入原理及维护指南
OTDR将一束短的光脉冲注入光纤一端，然后分析返回到输入端的背向 散射光以及反射光信号
随后，接收到的光信号被绘制成背向散射X/Y坐标轴曲线（dB vs. 距离） 最后执行事件点分析，以形成测试结果表
•
一条OTDR曲线图例
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插入损耗： 无
百度文库
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设置最优的测试条件， 得到最准的测试结果
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执行一项OTDR测试
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1. 2. 3. 4. 5. 6.
检查并清洁光纤连接头的端面（尾纤 & 测试接口） 根据实际情况设置合理的测试参数 测试 查看测试曲线 / 结果列表 存储 / 形成报告 更多的分析
FTTH接入原理及维护指南
OTDR 基础
2016/12/31
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FTTH接入原理及维护指南
• OTDR入门：为什么要使用OTDR？
– OTDR测的是什么？为什么需要使用？它包含些什么？ – 优点……
目 录
• 光纤传输背景知识的了解 • OTDR是如何工作的？
– 动态范围 / 发射激光脉冲宽度 / 平均化 – 盲区 (ADZ/EDZ) – 分辨率（脉宽 / 采样频率）
•
JDSU MTS-4000 OTDR
包括链路中的熔接点、弯曲、连接器、 断裂等
给出到每个事件/损伤点的物理距离
测量光纤、事件点/损伤点的衰减或 损耗
针对每个反射事件/损伤点给出反射 功率以及回波损耗值
YOKOGAWA AQ7275 OTDR
管理测试数据并形成测试报告
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连接器
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光纤连接器将两根光纤机械地连接 耦合在一起，但同时在连接处会产 生一个反射事件。 反射比：
PC连接器 UPC连接器 APC连接器 ~ -45dB ~ -55dB ~ -65dB
•
插入损耗：
~ 0.5dB
（良好的连接头一般插损在0.2dB以内）
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OTDR操作 ― 自动模式 FTTH接入原理及维护指南
• 自动模式测试 [最简单 & 最有效的测试方法]
1. 2. 3. 4. 5. 6. 进入设置菜单 选择自动模式 按测试键 屏幕显示测试曲线以及事件表（平均化完成后） 曲线可被自动保存并生成报告 可以使用PC软件来离线分析及管理测试结果 在自动模式下，OTDR会自动 决定最佳的参数设置（脉宽、 平均化次数、距离范围等）
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OTDR手动操作中的关键设置参数 FTTH接入原理及维护指南
• 脉宽
– 控制发射进光纤的激光的多少 – 一个短的脉宽具备较高的分辨率以及较短的盲区，但是动态范围却 较小 – 一个长的脉宽具备较高的动态范围，但是其分辨率却变小了，同时 盲区将增大
5ns
1µs
短脉宽：
指定区域的ORL
距离 (km)
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怎样去读懂一条测试曲线
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怎样去读懂一条测试曲线 FTTH接入原理及维护指南
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测试头端的反射
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在OTDR的测试光口与测试尾纤或跳线之 间存在耦合连接（反射）。 这一现象存在于曲线的最左端。