光纤链路质量测试和故障诊断方法快速入门 v1.0.pdf

光纤链路质量检测和故障诊断方法快速入门 福禄克网络公司 尹 岗 这是一篇光纤测试零基础入门读物。如果你对光纤链路质量检测及故障诊断感兴趣，那 么本文可助你快速获得相应的基本知识。文中提及的衰减、损耗、插入损耗等术语含义相同。 光纤的纤芯就像一根极细的玻璃棒，大量的光子在其中运动传递信息，(只要角度不是 很大)光子碰到棒壁就会被反射回来，这样光信号(数据通信通常是采用光脉冲)就被限制在其 中传输。角度过大的光子会射出玻璃棒。“玻璃棒”的直径常见有三种：单模光纤纤芯直径 9 微米，多模光纤是50 和62.5 微米，其它规格的例如200 微米不常见。光信号就在纤芯中 传输，并有一定的损耗。光纤的连接点也存在损耗，分机械连接损耗和熔接损耗。如何衡量 安装好的光纤链路的质量？早期都是靠测试链路的衰减量来判断光纤链路的质量，以此评估 包括链路机械连接点 (即插头插座) 、熔接点和光纤本身的总体安装质量。多数标准还同时 要求光纤不能超过规定的长度。近年来由于高速链路的普及，发现损耗值达标的链路仍有少 量传输出错率高、模块端口频繁重启以及丢包率高的问题，因此较新的标准( 例如 ISO11801:2009) 引入了 OTDR(光时域反射计)来测试、评估链路中光纤、连接器及熔接点的 质量，帮助区分是设备(或光模块) 的问题，还是链路本身存在的问题，定位故障位置。 上述两类测试被称作 “基本测试(一级测试) ”和 “扩展测试(OTDR 测试) ”。一级测试 (Tier 1)就是链路衰减量(及长度)测试；一级测试再加上扩展OTDR 测试，并给出判断结果， 即为 “二级测试(Tier 2) ”。主要目的是发现光纤链路中的各种影响高速传输性能的质量缺 陷，并定位其物理位置。如此，可知： “T2 = T1 + OTDR + 判断” (一)光纤链路的衰减值测试(一级测试) 一级测试(T1 测试) 的基本原理见图一：被测光纤的一端是光源，另一端是光功率计。常 用光的功率单位是dB mW(或dB µW)。光源射出的光功率是Po ，经过被测光纤后光功率减 弱为Pi ，则(Po-Pi)就是被测光纤链路的衰减值。 光 源 光功率计 Po 被测光纤 Pi 图一 光纤损耗测试原理 (衰减= P0-Pi) 实际测试时一般都需要使用“测试跳线”，如图四所示。这是为了减少测试仪端口的插 拔磨损速度，稳定测试精度。使用跳线时插拔磨损的是跳线插头而不是测试仪端口，但因为 跳线本身存在一定的初始损耗，所以必须在测试完成后将其扣除掉。为了先测出跳线的初始 损耗，测试前先将光源和光功率计开机预热5 分钟，将两根跳线如图二所示连接，测出P0 。 跳线插头 光纤耦合器 光 源 P0 光功率计 测试跳线 测试跳线 图二 测试前将两根测试跳线对接测得初始功率P0 值 然后拿掉耦合器(其中心类似一个两通套筒) ，接入被测光纤(如图三) 。测出Pi 后，则光 纤链路的衰减量＝(P0-Pi) 。这种测试方法叫 “方法A ”，或称2 跳线归零法。 方法A 的特征是：归零后不加补偿跳线，直接拆开耦合器进行测试。 光纤连接器/法兰 光纤连接器/法兰 光 源 Pi 光功率计 测试跳线 被测光纤 测试跳线 图三 接入被测光纤测得Pi 为什么要一定要用“测试跳线”呢？这是因为使用测试跳线时，光源和光功率计的测试 插座在经过一定次