光纤故障检测方法详解

[size=14.4444px]在任何复杂的系统中，系统的测试和维护都是保证系统正常使用的重要内容。对于光纤系统来说，也不例外。技术人员必须熟悉当前各种系统的测试。测试工具种类很多，从简单的光源，能量计，等到复杂的光时域反射仪[size=14.4444px]。
[size=14.4444px]光能量计是简单的测试工具，它可以测量光源经过光纤后的能量，得出光纤的损耗。测试用的光源必须稳定可靠，通常有LED和激光作为测试光源。850nm,1300nm通常用在多模光纤中，1310nm和1550nm通常用在单模光纤。而对单模光纤系统中的测试光源，往往还有一个2k赫兹的调制信号可以作为标识。
   
    在使用能量计的时候，需要对它进行校准，包括它测试的能量和所在的波长范围都需要校准。选择能量计的时候，也要考虑它是否在你需要的范围和精度。如有的精度只是0.1dB,而有的在0.01dB.精度越高，价格也回越贵。在测试范围也需要考虑到你系统的要求，对于有线电视系统，要求的动态范围去到了20dBm.对于小信号，如个人电脑上的系统，范围可以在-15dBm到3dBm.其他考虑方面包括大小和重量，是使用直流(DC)还是交流电(AC)，连接头的使用，读数是dB还是毫瓦等。读数是毫瓦的多数是实验室或者有线电视的时候使用。光纤损耗的测试一般需要两个人。一个在发射端，一个在接受端。损耗测试是测量点对点连接之间的性能。
   
    EIA/TIA把光纤系统的测试过程做了标准化。这种标准化使得使得我们使用各种不同的测试工具的时候有了一个统一的参考标准。毫瓦和dB之间有一个换算关系，dB是一个相对量，它需要一个参照标准。在光纤系统中，我们能量标量是dBm,是和毫瓦相对的。
   
    在测量的时候，我们需要把能量计测量的波长选择在我们需要测试的波长上，对连接端进行清洁，测试的时候是系统稳定后才读数。测试的时候可能使用跳线进行连接，这时候我们需要把跳线部分的损耗排除在外。当我们测试完成后，很重要的是把测试结果准确无误的记录下来。为了准确测量，也需要进行多次测量来取平均。
   
    亲们也可以看到光纤在小折曲的情况下，损耗显着的增大，而这在1550波段更明显。OTDR是一种精确的测量系统。OTDR测试是通过激光器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，经过一个方向选择性的耦合器把返回的有用信息经由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。在OTDR的显示面板上，垂直方向是它的衰减，水平上是距离。我们可以调节它的标号在不同的点上来进行精确定位。它也可以显示在每公里上的损耗，以及在连接或融接点处的反射和损耗。
   
    OTDR是在一点进行的，因此它只要一个就可以进行操作。它的显示直接，可以很清楚的看见连接处的类型，如高反射点处的一般是一般的连接头，损耗轻微下降一点的是融接或者是有小的折曲，小的增益点可能是由于连接处光纤纤芯大学的不一样而使得新连接处的光纤反射增加而使得我们可以看到小的增益。OTDR的测试设置我们需要选择所需要的波长范围，测试长度的选择。很多情况下，光纤的长度不等于光缆的长度。在同一根光缆中不同的光纤也可能因为光缆封装的不同能有不同的长度。这些根据不同的光缆可以找到相应的实际长度。我们将看到使用OTDR对光纤每公里损耗的测量和光纤反射量的测量。OTDR也用来监测融接时候的损耗，现在融接的损耗可以小于0.1dB,因此现已很少直接用它来监测融接损耗，只是在最后融接后检测。对于损耗高于0.1dB的机械接合，仍然使用OTDR进行监测。
   
    人们根据应用，也发展了专门进行错位检测的简单OTDR,只要一个简单的液晶显示面板和操作。还有就是小型化了的OTDR,它小的尺寸和重量使得便于携带，它的操作系统也可以当作一个小型个人电脑，具备各种功能而且也便宜得多。在系统测试中，通讯也是很重要的，我们有一种谈话装置(talkset),可以根据各种应用有不同的设计，基本包括一个耳机和话筒。这样我们在测试的过程中可以交流。另外的测试工具包括通讯识别器，这种装置中有一个饶曲，可以检测所通过光纤的数据等信息。还有一种检测光纤断点的方法，就是使用红光通过光纤，在断点部分我们可以看到红光，这就使得我们很容易确定断点的位置了。
   
    而显微镜可以使得我们看到我们打磨后的连接头端面是否合乎要求。由于反射进来的光会对激光器的性能有很多的影响，因此我们在连接的时候需要尽可能的减少反射。光学干涉仪可以很精细的观测接头端面的情况。所观测到的连接端面情况可以记录下来作为以后的参考。反射测量仪使用的是APC,并且测试之前需要校准来消除它自身连接头所带来的反射。
   
    在测量中，可调衰减器也是一个重要的仪器。比如它可以测量能量计的感应灵敏度等。BERT是测试系统传输的误码率的，误码率的大小表示系统的可靠性。任何一个使用光纤系统的公司或机构，都要有很好的故障检测。进行故障检测的人员必须有基本的光纤和网络知识，经过良好的训练，可以发现和解决出现的问题。良好的文档记录，光纤的标注，以及OTDR的帮助，可以比较容易的找到故障发生的地点。一套紧急故障检修设备也是很重要的。它可以使得你很快捷和容易在出现故障的地方对光纤进行连接。在光缆掩埋的时候，各种应力和环境，生物因素都可能造成光纤的损坏。而在光纤的封闭盒(closure),一些连接处和弯曲的地方是最可能出现问题的。当光纤/缆完全断了的时候，可以用OTDR很容易的确定断点来进行紧急修复。如果只是光缆外部包层损耗，我们只能通过肉眼观察或者在它有金属包层的时候用电的方法来检测。
   
    其他出现问题的可能布线的时候太紧或折曲太大，连接头出问题等。错位的检测基本包括确定错位(identify), 错误定位(locate),和解决(resolve)我们检测的时候对连接头也需要额外注意，注意清洁连接头使得不要由于有灰尘或其他污迹影响光纤连接。而我们光纤系统的文档也对我们检测错位是非常重要的。