光时域反射仪（otdr）-物理实验.docxVIP

光时域反射仪（OTDR）测量光纤连接/熔接点的位置与损耗 一、实验目的 掌握OTDR的工作原理 掌握OTDR的操作方法与测量结果的分析方法 用OTDR测量两个盘纤连接位置与损耗及两盘纤旳熔接损耗及熔接位置 OTDR工作原理及用途 OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤内,然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器，接合点，弯曲或其它类似的事件而产生散射，反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或 曲线片断。 从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。以下的公式就说明了OTDR是如何测量距离的。 d=(c×t)/2n 在这个公式里，c是光在真空中的速度，而t是信号发射后到接收到信号（双程）的总时间（两值相乘除以2后就是单程的距离）。因为光在玻璃中要比在真空中的速度慢，所以为了精确地测量距离，被测的光纤必须要指明折射率n。n即（IOR）是由光纤生产商来标明。图1 是OTDR的工作原理框图。 图1 是OTDR的工作原理框图 OTDR是基本的光纤链路安装和维护的测试工具，可以识别光纤事件的损伤，包括链路中的熔接点、弯曲、连接器、断裂等，测量光纤某处的损伤点的物理距离，测量光纤、事件点/损伤点的衰减或损耗。针对每个反射事件/损伤点给反射功率以及回波损耗值 几个重要概念 事件盲区 是Fresnel（菲涅尔）反射后OTDR可在其中检测到另一个事件的最小距离。换而言之，是两个反射事件之间所需的最小光纤长度，主要以反射和散射形成。使用小脉宽可以有效地减少事件盲区。 2、衰减盲区 是Fresnel（菲涅尔）反射之后，OTDR能在其中精确测量连续事件损耗的最小距离，主要以反射为主。使用小脉宽可以有效地减少衰减盲区 3、动态范围 从OTDR端口的背向散射级别下降到特定 噪声级别时 OTDR 所能分析的最大光损耗。换句话说，这是最长的脉冲所能到达的最大光纤长度。因此，动态范围越大，所能到达的距离越长，动态范围的单位为dB。最大距离在不同的应用场合是不同的，因为被测链路的损耗不同。连接器、熔接和分光器也是降低 OTDR 最大长度的因素。 4、脉冲宽度 激光器开启的时间。时间转换成距离，因此脉冲宽度有长度值。脉宽越短携带能量越少，传输距离越短。 如果测试的光缆距离较长，发出的短脉冲还未到达光缆末端就已经丢失或衰减得低于噪声，OTDR就无发正确测量完整链路，导致错误。 解决的办法有两个： 增加取样时间（平均时间），这样可提高SNR（信噪比），保持短脉冲的分辨率，但这种反之也是有限的。 使用下一级更高的可用脉冲（增加能量），但是，盲区也会增大。 目前生产厂家都有“自动”模式，当被测光纤和长度未知时可选用此模式。 一般短脉冲用于测量事件距离较近的短链路，而长脉冲用于测量事件距离较远的网络或高损耗网络。 采样分辨率 仪器所要求的两个连续采样点之间的最小距离。 四、OTDR测试那些参数 1、距离 OTDR测试基于“时间”：测试输入光线中的每个光脉冲来回全程时间。可以计算出光纤的长度。d=(c×t)/2n 2、衰减（也叫做光纤损耗） 衰减表示为dB或dB/Km。期中dB表示为损耗，dB/Km表示为两个事件点之间的光纤之间的衰减率（衰减系数）。 3、事件损耗：即事件前后点光功率水平之差。 注：所谓事件，一般指人为或一些损耗点（如熔接点、连接器等），或者是光纤本身的某些状况（如弯曲）。 4、光回波损耗（ORL） 光回波损耗是测试光纤中返回起始端光的多少的参数，定义为输出光功率与反射光功率之比，单位为dB。 RL（dB）=-10lg（反射光功率/入射光功率） 回波损耗的dB值越大，则表明反射回的光越小。 五、怎样去读懂一条测试曲线 1、起始点反射 在OTDR的测试光口，与测试尾纤或跳线之间存在耦合连接（反射），这一现象存在曲线的最左端。图2是起始点反射曲线图 图2是起始点反射曲线图 反射比： PC连接头 约 -45dB UPC连接头 约 -55dB APC连接头 约 -65dB 插入损耗： 无法测量 2、连接器反射 光纤连接器将两根光纤机械地连接耦合在一起，图3是连接器反射曲线图 图3是连接器反射曲线图但同时在连接处会产 生一个反射事件。 反射比： PC连接头 约 -45dB UPC连接头 约 -55dB APC连接头 约 -65dB 插入损耗： 约