OTDR進(jìn)行光纖測(cè)量的方法
一般采用光時(shí)域反射(OTDR)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)被測(cè)量的空間定位。OTDR維修具有測(cè)試時(shí)間短、測(cè)試速度快、測(cè)試精度高等優(yōu)點(diǎn)。OTDR在光纖施工過(guò)程中一般要進(jìn)行四次測(cè)試。用OTDR進(jìn)行光纖測(cè)量可分為三步:參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)獲取和曲線分析。人工設(shè)置測(cè)量參數(shù)包括:

(1)熔接機(jī)維修時(shí)波長(zhǎng)選擇(λ):
因不同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)不同的光線特性(包括衰減、微彎等)，測(cè)試波長(zhǎng)一般遵循與系統(tǒng)傳輸通信波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的原則，即系統(tǒng)開放1550波長(zhǎng)，則測(cè)試波長(zhǎng)為1550nm。(2)脈寬(Pulse Width):
脈寬越長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍越大，測(cè)量距離更長(zhǎng)，但在OTDR曲線波形中產(chǎn)生盲區(qū)更大;短脈沖注入光平低，但可減小盲區(qū)。脈寬周期通常以ns來(lái)表示。(3)測(cè)量范圍(Range):
OTDR測(cè)量范圍是指OTDR獲取數(shù)據(jù)取樣的最大距離，此參數(shù)的選擇決定了取樣分辨率的大小。最佳測(cè)量范圍為待測(cè)光纖長(zhǎng)度1.5~2倍距離之間。(4)平均時(shí)間:
由于后向散射光信號(hào)極其微弱，一般采用統(tǒng)計(jì)平均的方法來(lái)提高信噪比，平均時(shí)間越長(zhǎng)，信噪比越高。例如，3min的獲得取將比1min的獲得取提高 0.8dB的動(dòng)態(tài)。但超過(guò) 10min的獲得取時(shí)間對(duì)信噪比的改善并不大。一般平均時(shí)間不超過(guò)3min。(5)光纖參數(shù):
光纖參數(shù)的設(shè)置包括折射率n和后向散射系數(shù)n和后向散射系數(shù)η的設(shè)置。折射率參數(shù)與距離測(cè)量有關(guān)，后向散射系數(shù)則影響反射與回波損耗的測(cè)量結(jié)果。這兩個(gè)參數(shù)通常由光纖生產(chǎn)廠家給出。 參數(shù)設(shè)置好后，OTDR即可發(fā)送光脈沖并接收由光纖鏈路散射和反射回來(lái)的光，對(duì)光電探測(cè)器的輸出取樣，得到OTDR曲線，對(duì)曲線進(jìn)行分析即可了解光纖質(zhì)量。2 經(jīng)驗(yàn)與技巧
(1)光纖質(zhì)量的簡(jiǎn)單判別:
正常情況下，OTDR測(cè)試的光線曲線主體(單盤或幾盤光纜)斜率基本一致，若某一段斜率較大，則表明此段衰減較大;若曲線主體為不規(guī)則形狀，斜率起伏較大，彎曲或呈弧狀，則表明光纖質(zhì)量嚴(yán)重劣化，不符合通信要求。(2)波長(zhǎng)的選擇和單雙向測(cè)試:
1550波長(zhǎng)測(cè)試距離更遠(yuǎn)，1550nm比1310nm光纖對(duì)彎曲更敏感，1550nm比1310nm單位長(zhǎng)度衰減更小、1310nm比1550nm測(cè)的熔接或連接器損耗更高。在實(shí)際的光纜維護(hù)工作中一般對(duì)兩種波長(zhǎng)都進(jìn)行測(cè)試、比較。對(duì)于正增益現(xiàn)象和超過(guò)距離線路均須進(jìn)行雙向測(cè)試分析計(jì)算，才能獲得良好的測(cè)試結(jié)論。(3)接頭清潔:
光纖活接頭接入OTDR前，必須認(rèn)真清洗，包括OTDR的輸出接頭和被測(cè)活接頭，否則插入損耗太大、測(cè)量不可靠、曲線多噪音甚至使測(cè)量不能進(jìn)行，它還可能損壞OTDR。避免用酒精以外的其它清洗劑或折射率匹配液，因?yàn)樗鼈兛墒构饫w連接器內(nèi)粘合劑溶解。(4)折射率與散射系數(shù)的校正:就光纖長(zhǎng)度測(cè)量而言，折射系數(shù)每0.01的偏差會(huì)引起7m/km之多的誤差，對(duì)于較長(zhǎng)的光線段，應(yīng)采用光纜制造商提供的折射率值。(5)鬼影的識(shí)別與處理:
在OTDR曲線上的尖峰有時(shí)是由于離入射端較近且強(qiáng)的反射引起的回音，這種尖峰被稱之為鬼影。識(shí)別鬼影:曲線上鬼影處未引起明顯損耗;沿曲線鬼影與始端的距離是強(qiáng)反射事件與始端距離的倍數(shù)，成對(duì)稱狀。消除鬼影:選擇短脈沖寬度、在強(qiáng)反射前端(如 OTDR輸出端)中增加衰減。若引起鬼影的事件位于光纖終結(jié)，可"打小彎"以衰減反射回始端的光。(6)正增益現(xiàn)象處理:
在OTDR曲線上可能會(huì)產(chǎn)生正增益現(xiàn)象。正增益是由于在熔接點(diǎn)之后的光纖比熔接點(diǎn)之前的光纖產(chǎn)生更多的后向散光而形成的。事實(shí)上，光纖在這一熔接點(diǎn)上是熔接損耗的。常出現(xiàn)在不同模場(chǎng)直徑或不同后向散射系數(shù)的光纖的熔接過(guò)程中，因此，需要在兩個(gè)方向測(cè)量并對(duì)結(jié)果取平均作為該熔接損耗。在實(shí)際的光纜維護(hù)中，也可采用≤0.08dB即為合格的簡(jiǎn)單原則。(7)附加光纖的使用:
附加光纖是一段用于連接OTDR與待測(cè)光纖、長(zhǎng)300~2000m的光纖，其主要作用為:前端盲區(qū)處理和終端連接器插入測(cè)量。 一般來(lái)說(shuō)，OTDR與待測(cè)光纖間的連接器引起的盲區(qū)最大。在光纖實(shí)際測(cè)量中，在OTDR與待測(cè)光纖間加接一段過(guò)渡光纖，使前端盲區(qū)落在過(guò)渡光纖內(nèi)，而待測(cè)光纖始端落在OTDR曲線的線性穩(wěn)定區(qū)。光纖系統(tǒng)始端連接器插入損耗可通過(guò)OTDR加一段過(guò)渡光纖來(lái)測(cè)量。如要測(cè)量首、尾兩端連接器的插入損耗，可在每端都加一過(guò)渡光纖。3 測(cè)試誤差的主要因素(1)OTDR測(cè)試儀表存在的固有偏差
由OTDR的測(cè)試原理可知，它是按一定的周期向被測(cè)光纖發(fā)送光脈沖，再按一定的速率將來(lái)自光纖的背向散射信號(hào)抽樣、量化、編碼后，存儲(chǔ)并顯示出來(lái)。 OTDR儀表本身由于抽樣間隔而存在誤差，這種固有偏差主要反映在距離分辯率上。OTDR的距離分辯率正比于抽樣頻率。
(2)測(cè)試儀表操作不當(dāng)產(chǎn)生的誤差
在光纜故障定位測(cè)試時(shí)，OTDR儀表使用的正確性與障礙測(cè)試的準(zhǔn)確性直接相關(guān)，儀表參數(shù)設(shè)定和準(zhǔn)確性、儀表量程范圍的選擇不當(dāng)或光標(biāo)設(shè)置不準(zhǔn)等都將導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的誤差。
(1)設(shè)定儀表的折射率偏差產(chǎn)生的誤差
不同類型和廠家的光纖的折射率是不同的。使用OTDR測(cè)試光纖長(zhǎng)度時(shí)，必須先進(jìn)行儀表參數(shù)設(shè)定，折射率的設(shè)定就是其中之一。當(dāng)幾段光纜的折射率不同時(shí)可采用分段設(shè)置的方法，以減少因折射率設(shè)置誤差而造成的測(cè)試誤 差。
(2)量程范圍選擇不當(dāng)
OTDR儀表測(cè)試距離分辯率為1米時(shí)，它是指圖形放大到水平刻度為25米/格時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。儀表設(shè)計(jì)是以光標(biāo)每移動(dòng)25步為1滿格。在這種情況下，光標(biāo)每移動(dòng)一步，即表示移動(dòng)1米的距離，所以讀出分辯率為1米。如果水平刻度選擇2公里/每格，則光標(biāo)每移動(dòng)一步，距離就會(huì)偏移80米。由此可見，測(cè)試時(shí)選擇的量程范圍越大，測(cè)試結(jié)果的偏差就越大。
(3)脈沖寬度選擇不當(dāng)
在脈沖幅度相同的條件下，脈沖寬度越大，脈沖能量就越大，此時(shí)OTDR的動(dòng)態(tài)范圍也越大，相應(yīng)盲區(qū)也就大。
(4)平均化處理時(shí)間選擇不當(dāng)
OTDR測(cè)試曲線是將每次輸出脈沖后的反射信號(hào)采樣，并把多次采樣做平均處理以消除一些隨機(jī)事件，平均化時(shí)間越長(zhǎng)，噪聲電平越接近最小值，動(dòng)態(tài)范圍就越大。平均化時(shí)間越長(zhǎng)，測(cè)試精度越高，但達(dá)到一定程度時(shí)精度不再提高。為了提高測(cè)試速度，縮短整體測(cè)試時(shí)間，一般測(cè)試時(shí)間可在0.5~3分鐘內(nèi)選擇。
(5)光標(biāo)位置放置不當(dāng)
光纖活動(dòng)連接器、機(jī)械接頭和光纖中的斷裂都會(huì)引起損耗和反射，光纖末端的破裂端面由于末端端面的不規(guī)則性會(huì)產(chǎn)生各種菲涅爾反射峰或者不產(chǎn)生菲涅爾反射。如果光標(biāo)設(shè)置不夠準(zhǔn)確，也會(huì)產(chǎn)生一定誤差