OTDR光纤测试仪器简介和分析

OTDR测试仪器简介和常规曲线分析

一、OTDR

英文：Optical Time Domain Reflectomenten

中文：1、光时域反射测试仪 (照英文译)

2、背向散射测试仪（按其原理命名）

二、全球主要厂家

美国PK(PhotonKinetics)、日本安立（ANRITSU）、美国激光精密(GN Nettest)、爱立信(Ericsson)、EXFO等

三、衡量OTDR的性能指标

a、衡量OTDR的性能指标--动态范围

b、动态范围：在满足给定误码的条件下，光端机输入连接器，能接收最大的光功率与最小光功率电平值（接收灵敏度）之差。

c、动态范围越大，所能测试距离越长

四、OTDR的功能

a、测试光纤的长度；

b、测试光纤的衰减系数（波长850nm、1310nm、1550nm、1625nm）；

c、测试光纤的接头损耗；

d、测试光纤的衰减均匀性；

e、测试光纤可能有的异常情况（如有台阶，曲线异常等）；

f、测试光纤的回波损耗(ORL)；

g、测试光纤的背向散射(BKSCTR COEFF)；

五、OTDR的基本原理-瑞利散射、菲涅尔反射

a、瑞利散射：光波在光纤中传输，沿途受到直径比光波长还小的散射粒子的散射；瑞利散射具有与短波长的1/λ4成反比的性质，即：a r=A/λ4，式中比例系数A与玻璃结构、玻璃组成有关

b、菲涅尔反射：光波在两种折射率不同的煤质界面会形成反射，其反射能量约占总能量4%；

六、基本原理图

注：LD-半导体激光器，LED-面发光二极管

七、 典型的后向散射信号曲线

a 、 输入端的Fresnel 反射区（即盲区）

b 、 恒定斜率区、

c 、 由局部缺陷、接续或耦合引起的不连续性、

d 、 光纤缺陷、二次反射余波等引起的反射、

e 、 输出端的Fresnel 反射、

八、 曲线说明：

1、 盲区：决定OTDR 所能测到最短距离和最接近距离，是由于活接头的反射引起

OTDR 接收机饱和所至，盲区通常发生在OTDR 面板前的活接头反射，但也可以在光纤的其它地方发生；一般OTDR 盲区为100m 。

盲区分为衰减盲区和事件盲区：

a 、 衰减盲区：从反射点开始至接收机恢复到后向散射电平约0.5dB 范围内的这段

距离,这段距离就是OTDR 能再次测试衰减和损耗的点.

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式中：D 的长度就为衰减盲区的长度。

b 、 事件盲区:从OTDR 接收到反射点到开始到OTDR 恢复到最高反射点1.5DB 以

下这段距离,在这以后才能发现是否还有第二个反射点,但还不能测试衰减.

式中：D 1的长度就为事件盲区的长度。

2)影响盲区的因素：

a 、入射光的脉冲宽度、

b 、反射光的脉冲宽度、

c 、入射光的脉冲后端形状、

d 、所用脉冲越小，盲区越大。

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3）消除盲区的方法：加尾纤（过渡纤），最好2KM以上

2、b、c、e、f各点在后面曲线分析中说明。

九、光纤损耗计算公式：

a：P（T）=1/2S a R P(0)V g Te-2a(V g t/2)

式中：S-散射光的散射系数;

a R-散射损耗系数;

P(0)-注入光功率;

V g-群速

T-脉冲宽度

十、介绍OTDR的主要参数设置

a.OTDR的光纤的折射率（IOR）

设置OTDR上光纤的双窗口的折射率因根据各厂家提供的数据，每种光纤其折射率是不同的，OTDR所测光纤长度跟设置的折射率有关；对同一光纤，所设置的折射率越大所测光纤长度越短，反之…

b.OTDR测试量程（DISTANCE）

OTDR所设量程必须是所要测试光纤长度2倍以上，对于长光纤量程不到2倍以上也可以测试，但极易出现测试误差。

c.OTDR的测试脉宽（PUISH WIDTH）

原则：长距离用长脉宽，短距离用小脉宽。一定光纤长度必须选用相对应，长脉宽平均化时间短，但OTDR分辨率低，光纤存在的细小的异常情况（如小台阶等）不易发现，小脉宽平均化时间长，但OTDR分辨高，易发现细小的异常情况；两者必须有机结合，合理配置。

d.OTDR的测试模式（MODE）

OTDR的测试光纤衰减模式分为2PT（两点法）、LSA（最小两乘法），测试接头模式5 SPLICE（五点法）分为自动、手动，选用合理的模式可以减少测试误差；

2PT：当所测光纤曲线上有台阶、曲线不良等情况时，必须两点法测试光纤衰减； LSA：当所测光纤曲线斜率均匀时，用LSA测试光纤衰减；

5 SPLICE：测试接头损耗原则上采用自动模式，可以减少人为误差。

（接头损耗是指光纤连接器、耦合器、熔接点等）

十一、OTDR测试介绍：

1、受试光纤的注入条件：

对于衰减测量，为了减少在光纤输入端的反射峰，应采用折射率匹配材料（匹配液、匹配膏）等；如用毛细管进行耦合时应用匹配膏，目的是将接续损耗减至最小，匹配液、匹配膏的折射率要等同于包层的折射率。

2、长度测量，

一般采用两点法，，将受测光纤与尾纤一端相接，尾纤一端连到OTDR上，调整出显示尾纤和受测光纤的后向散射峰。其曲线见图

将光标A 置于第一个菲涅尔反射峰前沿，将光标B 置于第二个菲涅尔反射峰前沿，光标A 与光标B 之间的相对距离差就为被测光纤长度。

3、光纤衰减的测试

如图所示：

将光标A 置于第一个菲涅尔反射峰后沿，曲线平滑的起点，将光标B 置于第二个菲涅尔反射峰前沿，光标A 与光标B 间显示衰减系数就是光纤A 、B 间衰减系数，但非整根光纤的衰减系数。

4、接头损耗的测量

如图所示：

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