《光时域反射仪(OTDR)YUAN》.doc

实验24 光时域反射仪（OTDR） 光信02班 C2组 2013-03-062013-03-13 一、实验目的和内容： 1、学习光时域反射仪的原理和使用操作 2、学习光纤传输质量的检测 3、了解光纤断点的检测 二、实验基本原理： 光纤通信技术的发展日新月异，随之而来的是光纤测量仪器的迅速发展。其中，光时域反射仪OTDR（Optical Time Domain Reflector）是最有价值的一种光纤测量仪器。 OTDR的基本原理由Barnoski博士于1977首先提出。当激光被注入光纤时，光纤本身会不断对激光产生后向瑞利散射。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。以下是OTDR的工作原理图： 图24.1 OTDR的工作原理图 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：一种是光纤断面和连接面的菲涅耳反射光；另一种是瑞利散射光。 通过分析曲线，可以知道光纤对光信号的衰减程度，光纤中的连接点、耦合点和断点的位置，以及光纤弯曲和受压过大的情况。 三、实验用具与装置图： CMA4000i型OTDR、光纤跳线，适配器、光纤/光缆。 CMA4000i型OTDR简介 CMA4000i型OTDR是美国NETTEST公司的产品，可以满足光纤系统的建设、验收、维护和修复等测试需求，可以在野外环境使用。下面是其外观图： 图24.2 CMA4000i型OTDR外观 ⑴ VFL端口 ⑵ 直流电源插口 ⑶ OTDR/光源接口 ⑷ 功率计接口 ⑸ 电源开关 ⑹ 测试开始/停止与实时测试键 ⑺ 可变功能键 ⑻ 显示参考位置选择键 ⑼ 游标控制旋钮 ⑽ A/B游标切换与选择确认键 ⑾ 曲线坐标范围调节键 ⑿ OTDR设置菜单激活键 ⒀ 存储键 ⒁ 内置键盘 软盘存储指示灯 硬盘存储指示灯 节能待机状态指示灯 电池状态指示灯（橙：正在充电；绿：充电完成） 外接电源指示灯 光源工作状态指示灯 图24.3 CMA4000i型OTDR状态指示灯 四、实验操作步骤： 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。 图24.4 CMA4000i型OTDR外观顶部 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。一般情况下，此按钮就可以满足普通测量的需要。配置模式是对OTDR的一些基本参数的设置，专家模式是高级测量操作，特模式包括 图24.5 开机面板其控制键面板 多波长、组合、双脉宽和PON等特殊测试。 右图是OTDR的控制键面板。F1~F6按钮在不同模式下作为屏幕右侧显示的相应功能键。“km”、“ns”、“λ”按钮在高级模式下可以分别选择测试长度、脉宽和测试波长。“dB”按钮可以选择损耗测量的模式。“DISP FROM”按钮选择测试曲线的显示参考点：屏幕左下角A行高亮时，表示从A游标显示曲线；B行高亮时，表示从B游标显示曲线；没有高亮显示时表示从光纤开始端显示曲线（默认）。“十”字形按钮可以分别增大或缩小两个坐标的显示范围，即可以放大缩小曲线显示。 图24.6开机面板其控制键面板 光纤长度测量 通过记录发出脉冲和接收到反射光的时间差，根据 d = c t / 2 n 就可以计算出光纤长度。可以看到，正确设置好纤芯的折射率n对长度测量的准确性十分关键。 图24.6 距离测试 把要测量的光纤连接到OTDR的光源接口处，然后选择故障定位模式。OTDR首先自动检查光纤接头连接情况，检查通过后就自动选择合适的测量长度范围、分辨率和脉宽，完成测量过程。测试完成后，屏幕显示出光纤的长度。 选择“查看曲线”按钮查看光纤损耗曲线。如果需要测量光纤中任意两个位置间的距离，步骤如下： 按DISP FROM按钮，选择从开始显示（屏幕左下角AB行都没有高亮显示） 按A/B SEL键选择B游标 旋转游标调节旋钮调节B游标的位置 按D