测试仪器OTDR简介和常规曲线分析一、OTD英文:Optcal ime omin Refletmenten中文:、光时域反射测试仪 (照英文译） 、背向散射测试仪(按其原理命名）二、全球重要厂家美国PK（PhoKintics)、日本安立(RITU）、美国激光精密(NNeest)、爱立信（Eriss)、EF等三、衡量OTDR的性能指标a、衡量OTR的性能指标-动态范畴b、动态范畴:在满足给定误码的条件下,光端机输入连接器,能接受最大的光功率与最小光功率电平值(接受敏捷度)之差。c、动态范畴越大,所能测试距离越长四、OTD的功能、测试光纤的长度;b、测试光纤的衰减系数(波长850nm、310nm、550m、1625m);、测试光纤的接头损耗;d、测试光纤的衰减均匀性;e、测试光纤也许有的异常状况(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(BTR OFF)；五、OD的基本原理-瑞利散射、菲涅尔反射、瑞利散射:光波在光纤中传播,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成反比的性质,即：a=A/，式中比例系数A与玻璃构造、玻璃构成有关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%; 检测器信号解决器 示波器方向耦合器 光纤光源LED 、LD 瑞利散射菲涅尔反射六、基本原理图注:-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DB/DIVdbceaM/DIVa、 输入端的enl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持续性、d、 光纤缺陷、二次反射余波等引起的反射、e、 输出端的Frnl反射、八、 曲线阐明:1、 盲区:决定ODR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O接受机饱和所至,盲区一般发生在OTR面板前的活接头反射,但也可以在光纤的其他地方发生;一般OTDR盲区为100m。 盲辨别为衰减盲区和事件盲区：a、 衰减盲区:从反射点开始至接受机恢复到后向散射电平约.5dB范畴内的这段距离,这段距离就是OTDR能再次测试衰减和损耗的点.DB/DIVM/DIVD仿真反射峰0.5dB式中：D的长度就为衰减盲区的长度。b、 事件盲区：从D接受到反射点到开始到OTR恢复到最高反射点1.5DB如下这段距离,在这后来才干发现与否尚有第二个反射点,但还不能测试衰减.DB/DIVM/DIVD1仿真反射峰1.5dB式中：D1的长度就为事件盲区的长度。2）影响盲区的因素：、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。)消除盲区的措施：加尾纤（过渡纤),最佳2KM以上2、b、c、e、各点在背面曲线分析中阐明。九、 光纤损耗计算公式:a：P(）=1/SR P(0)VgTe-2(Vg t/2）式中：S-散射光的散射系数； R散射损耗系数;P(0）注入光功率; Vg-群速 T脉冲宽度十、 简介OTDR的重要参数设立a. OTR的光纤的折射率(IOR） 设立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,OR所测光纤长度跟设立的折射率有关;对同一光纤,所设立的折射率越大所测光纤长度越短,反之b. OTDR测试量程(DITNC) 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,但极易浮现测试误差。c. OR的测试脉宽(PUISWDH） 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相应，长脉宽平均化时间短，但TD辨别率低,光纤存在的细小的异常状况(如小台阶等)不易发现，小脉宽平均化时间长,但OTR辨别高,易发现细小的异常状况;两者必须有机结合,合理配备。d. OTDR的测试模式(MD) ODR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SPLIE（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、曲线不良等状况时，必须两点法测试光纤衰减； LS：当所测光纤曲线斜率均匀时，用LA测试光纤衰减; SPLIC：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、OT测试简介: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ODR上，调节出显示尾纤和受测光纤的后向散射峰。其曲线见图被测试光纤长度DB/DIVM/DIV第一种菲涅尔反射峰前沿第二个菲涅尔反射峰前沿尾纤LAB 将光标A置于第一种菲涅尔反射峰前沿,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。、光纤衰减的测试M/DIVDB/DIV第一种菲涅尔反射峰后沿第二个菲涅尔反射峰前沿尾纤BA如图所示：将光标A置于第一种菲涅尔反射峰后沿,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:将光标定于曲线的转折处如图位置,然后选择测接头损耗功能键,便可测得接头损耗。光标5、曲线异常状况的测量 OTDR可监控整个光纤长度上的衰减变化。曲线异常状况应当是指曲线上的台阶、梯形升跃等曲线不良。为了确认异常状况与否对产品质量产生影响，最简朴的措施可采用两种不同宽度的脉冲对持有怀疑的区域进行观测,如果损耗或可视增益形状随脉宽不同而变化，则属故障点应去分析找因素。如不发生上述变化,应拟定是局部的衰减不均匀，这种并非制造工艺导致的少量指标超标,并不影响工程应用;若为光纤局部的衰减不均匀有必要在同一波长作双向测量，对获得衰减值进行平均，计算损耗(消除明显可视增益)，以消除不均匀性两侧光纤段后向散射性能差别的影响。4、曲线分析、后向散射曲线可归纳为三种状况。DB/DIVcbeaABd1、 典型反射曲线：这条曲线涉及多种常用现象(见下图）, 如下对图中各个区域作一简朴描述：M/DIVa) 区域（a）即在A点至B点区域内,曲线斜率恒定:表白光纤在该区域的散射均匀一致。因此可获得相应的常数。在这种状况下,测量仅从一端即可满足规定。b) 区域（）表达局部的损耗变化,这种变化也许,重要由外部因素(如光纤接头)和内部因素光纤自身引起的,在此状况下,进行两端测量，取平均值表达该接头损耗。c) 区域（c)所示的不规则性由后向散射的剧烈增强所致,这种变化也许由外部测试因素二次反射余波(鬼影)产生能量叠加和内部因素光纤自身缺陷（小裂纹)导致的,先必须确认是何种因素,再采用两端测量来测定这种不规则对衰减的影响。d) 区域（d）即后向散射曲线有时浮现弓形弯曲。有内部因素，一般是吸取损耗变化导致衰减变化。对于外部因素,也许与光纤受力增长有关。如何拟定是何种因素,可对光纤或兴缆施加外力或变化其温度,如特性不变,是内部因素,反之为外部因素e) 区域(e)光纤的端点或任何的不持续点会产生菲涅尔反射或后向散射功率损耗(无菲涅尔反射)由此可测定这些端点或不持续点的位置。机械式接头界面往往产生这种反射。2、外部因素引起的也许曲线变化、 这里的外部因素指施加于光缆并传递至光纤的张力及侧向受力,尚有温度的变化。这些都会导致曲线弓形弯曲。外部因素引起的弓形弯曲在外力作用后外力作用前外力作用下使曲线斜率变化。如图所示,外力作用前曲线斜率恒定，在外力作用下可浮现如下状况之一：a) 曲线斜率不变,衰减不变,b) 斜率变化,衰减线性增长,c) 整个长度呈弓形弯曲，各处斜率不同:衰减持续增长, d) 沿长度斜率增长,有限区域衰减线性增长。 e) 浮现台阶，光纤局部压力上升:衰减局部增长,、波纹曲线图指曲线有与脉冲频率相似的纹状态曲线。其产生因素有也许是受测光纤工作频率与带宽频率刚好相似,此状况下, 变化测试脉宽，同步应从受测光纤的两端进行测量2、 实际在测试中最常用的异常曲线、原理和对策、如图现象：光纤未端无菲涅尔反射峰,曲线斜率、衰减正常,无法确认光纤长度因素：光纤未端面上比较脏或光纤端面质量差；对策:清洗光纤未端面或重新做端面;b、如图现象:曲线成明显弓形,衰减严重偏大或偏小，无菲涅尔反射峰;因素:量程设立错误(局限性被测光纤长度倍以上);对策:增大量程;c、 如图现象:在曲线斜率恒定的曲线中间有一种“小山峰”（背向散射剧烈增强所致)因素：1)光纤自身质量因素(小裂纹); ）二次反射余波在前端面产生反射；对策:在这种状况下变化光纤测试量程、脉宽、重新做端面，再测试如“小山峰”消失则为因素2),如不消失则为因素1）;d、 如图 现象：在光纤纤连接器、耦合器、熔接点处产生一种明显的增益； 因素:模场直径不匹配导致的;对策：测试衰减和接头损耗必须双向测试，取平均值；e、如图现象:曲线斜率正常，光纤均匀性合格，但两端光纤衰减系数相差很大因素:模场不均匀导致，一般为光纤拉丝引头和结尾部分；对策:测试衰减必须双向测试，取平均值;f、如图现象：在整根光纤衰减合格,曲线大部分斜率均匀，但在菲涅尔反射峰前沿有一小凹陷因素：未端几米或几十米光纤受侧压;对策:复绕观测有无变化,无变化则剪掉;g、如图1310nm1550nm现象:130n光纤曲线平滑,光纤衰减斜率基本不变,衰减指标略微偏高；但55nm光纤衰减斜率增长，衰减指标偏高；因素：束管内余长过短，光纤受拉伸；对策：确认束管内的余长,增长束管内的余长;1310nm1550nmh、如图现象:310nm光纤曲线平滑，光纤衰减斜率基本正常,衰减指标正常;但50nm光纤衰减斜率严重不良,衰减指标严重偏高;因素:束管内余长过长,光纤弯曲半径过小；对策:确认束管内的余长,减少束管内的余长;i、如图现象:尾纤与过渡纤有部分曲线浮既有规则的曲线不良,但被测光纤后半部分曲线正 常，整根被测光纤衰减指标基本正常；因素:一般是由设备自身和测试措施综合导致的;对策：关机,重新起动,对各个光纤接触部分进行清洁；