光維OTDR基礎(chǔ)教程

1、中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南2022-3-17中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南目 錄 OTDR入門：為什么要使用OTDR？ OTDR測的是什么？為什么需要使用？它包含些什么？ 優(yōu)點 光纖傳輸背景知識的了解 OTDR是如何工作的？ 動態(tài)范圍 / 發(fā)射激光脈沖寬度 / 平均化 盲區(qū) (ADZ/EDZ) 分辨率（脈寬 / 采樣頻率） OTDR測試哪些參數(shù)：距離/損耗/彎曲/熔接損耗/連接器損耗/回波損耗 怎樣去讀懂一條

2、測試曲線 設(shè)置最優(yōu)的測試條件，得到最準(zhǔn)的測試結(jié)果2中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 OTDR入門JDSU MTS-4000 OTDR最全面的光纖測試工具 在光纖線路的任何地方檢測、定位以及測量事件點 識別光纖事件和損傷包括鏈路中的熔接點、彎曲、連接器、斷裂等 給出到每個事件/損傷點的物理距離 測量光纖、事件點/損傷點的衰減或損耗 針對每個反射事件/損傷點給出反射功率以及回波損耗值 管理測試數(shù)據(jù)并形成測試報告YOKOGAWA AQ7275 OTDR3中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶

3、服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 光纖傳輸背景知識OTDR的測試有賴于以下兩種現(xiàn)象：- 瑞利散射 (Rayleigh scattering)- 菲涅爾反射 (Fresnel reflection)光的反射現(xiàn)象 = 菲涅爾反射光纖中的瑞利散射以及背向散射效應(yīng)傳輸光散射光后向散射光4中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 OTDR是如何工作的？ OTDR將一束短的光脈沖注入光纖一端，然后分析返回到輸入端的背向散射光以及反射光信號 隨后，接收到的光信號被繪制成背向散射X/Y坐標(biāo)軸曲線（

4、dB vs. 距離） 最后執(zhí)行事件點分析，以形成測試結(jié)果表一條OTDR曲線圖例5中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 光纖類型及適用光波長單模單模 (SM) 1310 & 1550nm是單模OTDR測試中使用的主要波長 當(dāng)需要監(jiān)測活動光纖網(wǎng)絡(luò)時，可以使用1625nm來進行在線尋障多模多模 (MM) 850 & 1300nm一般被應(yīng)用于多模光纖系統(tǒng)的傳輸以及測試6中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 動態(tài)范圍

5、& 輸入功率水平 動態(tài)范圍 決定了可探測到的光纖長度 & 取決于OTDR本身設(shè)計以及相關(guān)的設(shè)置 輸入功率水平 即OTDR發(fā)射至待測光纖中的光的功率水平 在連接耦合不好的情況下，將會導(dǎo)致較差的輸入功率水平，這也是造成動態(tài)范圍損失以及測試準(zhǔn)確性變差的最重要因素 脈沖寬度的效應(yīng)：脈寬越大，可接收到的背向散射光越多7中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 OTDR測試哪些參數(shù)？ 距離距離OTDR的測試基于“時間”：測試輸入光纖中的每個光脈沖的來回全程時間。我們已知光在真空中傳播的速度和待測光纖介質(zhì)的折射

6、率，則可以計算出光纖的長度。d=(ct)/2nd=光纖長度c=光在真空中傳播的速度t=時間n=折射率8中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 衰減 （也叫做光纖損耗）表示為dB或dB/km。其中d B代表損耗，dB/km表示兩個事件點之間的光纖區(qū)間的衰減率。OTDR測試哪些參數(shù)？9中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 事件損耗即事件點前后的光功率水平之差，以dB表示。熔接點或宏彎曲連接器或機械接續(xù)子OTDR測試哪些參數(shù)？所謂事

7、件，一般是指人為的一些損耗點（如熔接點、連接器等）；或者是光纖本身的某些狀況（如彎曲）10中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 反射比事件的反射光功率與入射光功率之比，表示為負dB值。 反射比越大，則表明有更多的光反射回來，這就告訴我們連接處是比較差的。一個-50dB的反射比要比-20dB的好。反射比的典型值反射比的典型值 PC連接器連接器 -45dB UPC連接器連接器 -55dB APC連接器連接器 -65dBOTDR測試哪些參數(shù)？反射比的作用在高速網(wǎng)絡(luò)（10G+）中或者大功率激光傳輸（如FTTH中的CA

8、TV/HDTV）時變得十分重要11中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 光回波損耗 (ORL)測試光纖中返回起始端的光的多少的參數(shù)，定義為輸出光功率與反射光功率之比，單位為dB。 回波損耗的dB值越大則表明反射回的光越少。OTDR不僅可以測試線路全程的回損值，也能夠測試某一段光纖的回損值。距離距離 (km)衰減衰減 (dB)指定區(qū)域的ORLOTDR測試哪些參數(shù)？那么，那么，ORLORL與反與反射比的區(qū)別是什射比的區(qū)別是什么？么？12中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTH

9、FTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 怎樣去讀懂一條測試曲線13中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 怎樣去讀懂一條測試曲線14中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 在OTDR的測試光口與測試尾纖或跳線之間存在耦合連接（反射）。這一現(xiàn)象存在于曲線的最左端。反射比：反射比： PCPC連接頭連接頭 -45dB -45dB UPC UPC連接頭連接頭 -55dB -55dB APC APC連接頭連接頭 -65dB -65d

10、B插入損耗：插入損耗： 無法測量無法測量 測試頭端的反射15中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 衰減盲區(qū) (ADZ) 就是一個反射事件之后到可以精確檢測并測量另一個事件損耗的最小距離。所需的最小距離是從發(fā)生反射事件時開始，直到反射降低到光纖的背向散射級別的0.5dB。 在左圖中兩個事件相距比較近，并落在衰減盲區(qū)之內(nèi)，如此只顯示了一個事件 使用小脈寬可以有效減小衰減盲區(qū)事件盲區(qū) (EDZ) 就是兩個連續(xù)非飽和反射事件可以被分辨出的最小距離。 在左圖中兩個事件相距比較近，并落在事件盲區(qū)之內(nèi)，如此只顯示了一個事件

11、 使用小脈寬可以有效減小事件盲區(qū)盲區(qū)16中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 光纖連接器將兩根光纖機械地連接耦合在一起，但同時在連接處會產(chǎn)生一個反射事件。反射比：反射比： PC連接器連接器 -45dB UPC連接器連接器 -55dB APC連接器連接器 -65dB插入損耗：插入損耗： 0.5dB （良好的連接頭一般插損在（良好的連接頭一般插損在0.2dB以內(nèi)）以內(nèi)）連接器17中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 一個熔接點是

12、由熔接機熱熔兩根光纖并接續(xù)造成的。反射比：反射比：無無插入損耗：插入損耗： 0.1dB一個“增益”是一種熔接點的負損耗，當(dāng)兩根具有不同后向散射系數(shù)的光纖熔接在一起時會出現(xiàn)這種現(xiàn)象（后向散射系數(shù)大的在后）。反射比：反射比： 無無插入損耗：插入損耗： 小增益小增益熔接點18中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 方向 A-B 方向 B-A熔接點雙向分析雙向分析熔接損耗熔接增益由于光纖后向散射系數(shù)的失配，針對不同的測試方向，一個熔接點有可能呈現(xiàn)增益，也有可能呈現(xiàn)為損耗。在兩個方向上來測試熔接損耗并進行雙向分析，能夠?qū)?/p>

13、可能出現(xiàn)的光纖失配現(xiàn)象找出，并通過平均兩個測試結(jié)果來得到實際的熔接損耗值。19中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 宏彎曲是指光纖的物理彎曲 光波長越長，彎曲損耗越大 因此如要區(qū)分一個損耗是彎曲還是熔接點，則可以使用雙波長測試典型為1310&1550nm反射比：反射比： 無無插入損耗：插入損耗：隨彎曲程度隨彎曲程度&波長的變化而變化波長的變化而變化宏彎曲20中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 機械接續(xù)子一個

14、機械接續(xù)子通過將兩根光纖在它的內(nèi)部對準(zhǔn)的方式來進行物理耦合。反射比：反射比： -35dB插入損耗：插入損耗： 0.5dB一般機械接續(xù)子（也稱冷接子）主要應(yīng)用于FTTH接入，極少用于城域傳輸網(wǎng)及更高級別的網(wǎng)絡(luò)21中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 一個光纖末端或斷點通常存在于一根光纖的終點。 末端的反射效果取決于光纖斷點端面的平整度及其所處環(huán)境。反射比：反射比：暴露于空氣中的暴露于空氣中的PC連接頭連接頭 -14dB 暴露于空氣中的暴露于空氣中的APC連接頭連接頭 -35dB插入損耗：插入損耗： 高（通常情況

15、下）高（通常情況下）光纖末端或斷點OTDR并不能告訴你光纖的末端究竟是正常并不能告訴你光纖的末端究竟是正常的終點還是一個切割點或斷裂點。的終點還是一個切割點或斷裂點。由于在曲線上看上去都差不多，所以你必須由于在曲線上看上去都差不多，所以你必須根據(jù)實際自己判斷。根據(jù)實際自己判斷。22中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 一個鬼影的出現(xiàn)是我們所不希望看到的，它是由于一個較大的反射所造成的，在曲線上會產(chǎn)生“回聲”。鬼影通常會出現(xiàn)在光纖末端之后。往往它到二次反射點的距離正好是反射點至二次反射點距離的兩倍。反射比：反射

16、比：小于它的源反射小于它的源反射插入損耗：插入損耗：無無 鬼影23中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 設(shè)置最優(yōu)的測試條件，得到最準(zhǔn)的測試結(jié)果24中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 1.檢查并清潔光纖連接頭的端面（尾纖 & 測試接口）2.根據(jù)實際情況設(shè)置合理的測試參數(shù)3.測試4.查看測試曲線 / 結(jié)果列表5.存儲 / 形成報告 6.更多的分析執(zhí)行一項OTDR測試25中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度

17、中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 自動模式測試 最簡單 & 最有效的測試方法1. 進入設(shè)置菜單2. 選擇自動模式3. 按測試鍵4. 屏幕顯示測試曲線以及事件表（平均化完成后）5. 曲線可被自動保存并生成報告6. 可以使用PC軟件來離線分析及管理測試結(jié)果在自動模式下，OTDR會自動決定最佳的參數(shù)設(shè)置（脈寬、平均化次數(shù)、距離范圍等）OTDR操作 自動模式26中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 脈寬 控制發(fā)射進光纖的激光的多少 一個短的脈寬具備較高的分辨率以及較短的

18、盲區(qū)，但是動態(tài)范圍卻較小 一個長的脈寬具備較高的動態(tài)范圍，但是其分辨率卻變小了，同時盲區(qū)將增大短脈寬：短脈寬： 更高的分辨率更高的分辨率 更短的盲區(qū)更短的盲區(qū) 更小的動態(tài)范圍更小的動態(tài)范圍 更多的噪聲更多的噪聲5ns1s100ns長脈寬：長脈寬： 更低的分辨率更低的分辨率 更大的盲區(qū)更大的盲區(qū) 更大的動態(tài)范圍更大的動態(tài)范圍 更少的噪聲更少的噪聲OTDR手動操作中的關(guān)鍵設(shè)置參數(shù)27中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 5s30s20s 捕獲時間（平均化） OTDR用于獲取及平均化數(shù)據(jù)點的時間 增加捕獲時間有助于

19、在不影響分辨率及盲區(qū)的情況下改善動態(tài)范圍OTDR手動操作中的關(guān)鍵設(shè)置參數(shù)通常將平均化時間設(shè)置為1020秒即可。而有時候我們會使用較短的脈寬來觀察曲線的某些細節(jié)，此時就應(yīng)該將平均化時間延長以得到更清晰的曲線。28中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 折射率 (IOR) 折射率將OTDR測得的時間轉(zhuǎn)換為距離，并顯示于測試曲線上 輸入合適的折射率數(shù)值將能確保準(zhǔn)確的光纖長度測試OTDR手動操作中的關(guān)鍵設(shè)置參數(shù)29中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維護指南 OTDR模塊特性主要是根據(jù)動態(tài)范圍來決定的?？蓞⒄找韵聨c來選擇最佳的測試模塊：1. 估算你可能需要測試的最長距離2. 決定光纖鏈路的總損耗預(yù)算3. 按照這樣的原則選擇模塊：從模塊的額定動態(tài)范圍中減去6dB后仍滿足上述兩點要求（這6dB是預(yù)留的，以便于觀察后向散射信號或測試熔接損耗）怎樣選擇合適的OTDR（模塊）30中國電信合肥分公司中國電信合肥分公司 客戶服務(wù)調(diào)度中心客戶服務(wù)調(diào)度中心FTTHFTTH接入原理及維護指南接入原理及維