如何用OTDR分析故障

很多朋友多次要求发一期关于OTDR的使用，OTDR在项目中我们是经常会使用的，尤其是测量光纤故障的，比较好用，本期我们就来一起了解OTDR的使用与曲线分析及故障测试。

一、OTDR参数设置

用OTDR进行光纤测量可分为三步：参数设置、数据获取和曲线分析。人工设置测量参数包括：

1、波长选择(λ)：

因不同的波长对应不同的光线特性(包括衰减、微弯等)，测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为1550nm。


2、脉宽(Pulse Width)：

脉宽越长，动态测量范围越大，测量距离更长，但在OTDR曲线波形中产生盲区更大，脉宽周期通常以ns来表示。

3、测量范围(Range)：

OTDR测量范围是指OTDR获取数据取样的最大距离，此参数的选择决定了取样分辨率的大小。最佳测量范围为待测光纤长度1.5～2倍距离之间。

4、平均时间：

由于后向散射光信号极其微弱，一般采用统计平均的方法来提高信噪比，平均时间越长，信噪比越高。例如，3min的获得取将比1min的获得取提高0.8dB的动态。但超过10min的获得取时间对信噪比的改善并不大。一般平均时间不超过3min。

5、光纤参数：

光纤参数的设置包括折射率n和后向散射系数n和后向散射系数η的设置。折射率参数与距离测量有关，后向散射系数则影响反射与回波损耗的测量结果。这两个参数通常由光纤生产厂家给出。

参数设置好后，OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路散射和反射回来的光，对光电探测器的输出取样，得到OTDR曲线，对曲线进行分析即可了解光纤质量。

二、OTDR测试曲线分析

一、正常曲线分析


图1

如上图，判断曲线是否正常的方法：

曲线主体斜率基本一致，且斜率较小，说明线路衰减常数较小，衰减的不均匀性较好。

Bl. 1和B4类单模光纤的衰减系数应符合下表规


对B1.1类单模光纤，在1310nm波长，一连续光纤长度上不应有超过0.1dB的不连续点，在1550nm波长，一连续光纤长度上不应有超过0.05dB的不连续点；对B4类单模光纤，在1550nm波长，一连续光纤长度上不应有超过0.05dB的不连续点。

二、不正常曲线

1、曲线有大台阶


图2

如上图中有明显“台阶”，若此处是接头处，则说明此接头接续不合格或者该根光纤在熔纤盘中弯曲半径太小或受到挤压；若此处不是接头处，则说明此处光缆受到挤压或打急弯。

2、曲线有段斜率较大


图3

如上图， 此段曲线斜率明显较大，说明此段光纤质量不好，衰耗较大。

3、曲线远端没有反射峰


图4

如上图，此段曲线尾部没有反射峰，说明此段光纤远端成端质量不好或者远端光纤在此处折断。

4、幻峰（鬼影）的识别与处理


图5


图6

幻峰（鬼影）的识别：曲线上鬼影处未引起明显损耗（如图5）；沿曲线鬼影与始端的距离是强反射事件与始端距离的倍数，成对称状（如图6）。

消除幻峰（鬼影）：选择短脉冲宽度、在强反射前端(如OTDR输出端)中增加衰减。若引起鬼影的事件位于光纤终结，可"打小弯"以衰减反射回始端的光。

5、正增益现象处理：


图7

在OTDR曲线上可能会产生正增益现象，如图7所示。正增益是由于在熔接点之后的光纤比熔接点之前的光纤产生更多的后向散光而形成的。

事实上，光纤在这一熔接点上是熔接损耗的。常出现在不同模场直径或不同后向散射系数的光纤的熔接过程中，因此，需要在两个方向测量并对结果取平均作为该熔接损耗。在实际的光缆维护中，接头平均损耗为≤0.08dB。

量。

三、OTDR测故障示例

先来看一下OTDR的整体界面


用一根尾纤把OTDR和故障光纤的纤盘相连接，长按开机按键进行开机。


点击两下菜单键，进入设置界面，按上下按键选择距离范围，并选择20km,确定，波长应为与被测光纤的波长一致。


按右下角平均测量按键，开始测量


通过曲线分析，该测量结果为在0.822KM处有断点


四、注意事项

1、光纤质量的简单判别：

正常情况下，OTDR测试的光线曲线主体(单盘或几盘光缆)斜率基本一致，若某一段斜率较大，则表明此段衰减较大；若曲线主体为不规则形状，斜率起伏较大，弯曲或呈弧状，则表明光纤质量严重劣化，不符合通信要求。

2、波长的选择和单双向测试：

1550波长测试距离更远，1550nm比1310nm光纤对弯曲更敏感，1550nm比1310nm单位长度衰减更小、1310nm比1550nm测的熔接或连接器损耗更高。在实际的光缆维护工作中一般对两种波长都进行测试、比较。对于正增益现象和超过距离线路均须进行双向测试分析计算，才能获得良好的测试结论。

3、接头清洁：

光纤活接头接入OTDR前，必须认真清洗，包括OTDR的输出接头和被测活接头，

否则插入损耗太大、测量不可靠、曲线多噪音甚至使测量不能进行，它还可能损坏OTDR。避免用酒精以外的其它清洗剂或折射率匹配液，因为它们可使光纤连接器内粘合剂溶解。