OTDR基础知识-CH-V.ppt

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1、OTDR 基础知识 信维科技（中国）有限公司 2 2021/1/18 内 容 1. 光纤介绍 3. OTDR工作原理 4. OTDR重要参数 5. 光纤中的典型事件 2. OTDR基础 6. OTDR典型曲线 3 2021/1/18 1. 光纤介绍 4 2021/1/18 由于光线在纤芯与包层之间的全反射，入射到玻璃光纤纤 芯的光线，将会沿着光纤的物理路径进行传输。 1.1 光纤介绍 光纤结构 纤芯 包层 塑料护套 5 2021/1/18 衰减 当光信号通过光纤传输时，它的功率电平减少。功率电平的增加以 dB或 者每单位距离上的损耗的比率（ dB/km）来表示。 1.2 链路损耗 输入 输出

2、入射损耗 散射损耗 吸收损耗 异类结构 散射损耗 微弯或宏弯损耗 接头损耗 耦合损耗 不纯 6 2021/1/18 空气间隙连接器 PC连接器 机械连接 V-groove 机械连接（用匹配液） 熔接 8 APC连接器 1.3 连接器和连接 7 2021/1/18 椭圆率不匹配 偏心 横向移位 角度误差 末端分离 裂缝 1.4 光纤连接损耗因素 8 2021/1/18 分贝 (dB) 是常用来量化光纤网络信号功率的增益或损耗。 分贝（ dB）还经常被用于发射信号与噪声（激光器或放大器）的表示中。 dBm是相对于 1mW 参考功率的 dB数。它经常被用于定义绝对功率电平。 1.5 测量单位 -分贝

3、公式 9 2021/1/18 损耗 (dB) 功率损耗 (%) -0.10 dB 2% -0.20 dB 5% -0.35 dB 8% -1 dB 20% -3 dB 50% -6 dB 75% -10 dB 90% -20 dB 99% dB和功率损耗百分比间比较 绝对功率 (Watt) 绝对功率 (dBm) 1 W +30 dBm 100 mW +20 dBm 10 mW +10 dBm 5 mW +7 dBm 1 mW 0 dBm 500 W -3 dBm 100 W -10 dBm 10 W -20 dBm 1 W -30 dBm 100 nW -40 dBm 绝对功率单位 Watts

4、和 dBm间比较 1.5 测量单位 -换算表 10 2021/1/18 2. OTDR 基础 11 2021/1/18 ShinewayTech palmOTDR 2.1 palmOTDR 光时域反射仪 OTDR(Optical Time Domain Reflectmeter)是表征光纤传输 特性的测试仪器。 用于测试整个光纤链路的衰减并提 供与长度有关的衰减细节，探测、定位 和测量光纤链路上任何位置的事件。 12 2021/1/18 型号 palmOTDR S20A/N S20B/N S20C/N M20A/N 动态范围 (dB) 24/24 32/32 38/37 18/22 适用光纤

5、单模 多模 波长 ( 20nm) 1310/1550 850/1300 取样间距 0.1m10m 距离精度 (1m + 5 10-5 距离 (m)+ 最小取样间距 ) 数据存储 300 条 存储方式 USB/RS232 可见光故障定位 仅 S20B/N和 S20C/N带有此功能（ 650nm, -3dBm） 2.2 palmOTDR 指标 13 2021/1/18 2.3 基本功能 测量光缆、光纤长度 测量光缆、光纤两点之间的距离、损耗、衰减系数 确定光缆、光纤故障点、断点位置 测量光缆、光纤联接头的插入损耗 测量光缆、光纤反射事件的反射 描述光缆、光纤损耗分布曲线 14 2021/1/18

6、直接连接 光纤盘 2.4 基本应用 -1 15 2021/1/18 光跳线连接 ODF架 跳线 如果要测量系统中的链路，特别是当终端连接器安装在机架中时 2.4 基本应用 -2 16 2021/1/18 带裸端的尾纤 尾纤 机械或熔接 如果待测光纤不具有连接器，可使用裸纤尾纤和便宜的机械接头 2.4 基本应用 -3 17 2021/1/18 3. OTDR 工作原理 18 2021/1/18 数据分析及显示 光源 定向耦合器 放大器 光检测器 脉冲 发生 器 被测光纤 工作原理：后向散射法 3.1 OTDR工作原理 19 2021/1/18 瑞利散射提供了光纤中广泛且及时地信息。 光纤中瑞利散

7、射和后向散射事宜图 传输光信号 散射光 5%/km at 1550 nm 光纤中后向散射光占 瑞利散射光的 1/1000 3.2 瑞利散射 20 2021/1/18 当光在两个具有不同折射指数的光传输媒质的边界处被反射时，菲涅耳反 射出现。这一边界可能会出现在一个接头点（连接器或者机械接头）、一个非 端接的光纤端面或者一个断点处。 光反射现象 3.3 菲涅尔反射 -1 21 2021/1/18 转换边界 菲涅尔反射 玻璃到空气 -14 dB PC到 PC连接 器 -35 dB to -50 dB APC到 APC连 接器 -55 dB to -65 dB 光纤连接器或者端点典型的反射值 3.4

8、 菲涅尔反射 -2 22 2021/1/18 3.5 OTDR典型曲线 23 2021/1/18 4. OTDR 重要参数 24 2021/1/18 折射率 4.1 折射率 仪表显示的距离和测量的时间通过折射率（有时也称为群折射率）相联系。 折射率的变化会导致计算出的距离发生变化。 折射率取决于所用光纤的材料，因此应由光纤或光缆供应商提供 了解所测量光纤的折射率是非常重要的。由于折射率不准确所造成 的误差通常大于仪器的误差。 注意： 25 2021/1/18 脉冲宽度 决定测试距离精度和分辨事件的重要参数。 短 长 4.2 脉冲宽度 脉冲越短 ，距离分辨率越高，盲区越小，测试距离越短。 仪表给

9、出的盲区是在最小脉冲时的指标。 脉冲越长 ，距离分辨率越低，盲区越大，测试距离越长。 仪表给出的动态范围是在最大脉冲时的指标。 26 2021/1/18 测量范围 4.3 测量范围 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 建议选择与所测试光纤长度最接近的测量范围，以获得最 佳测试精度。 注意： 27 2021/1/18 平均时间 4.4 平均时间 测试时所设置仪表的检测时间。 由于后向散射光信号极其微弱，一般采用统计平均处理的方法来以消 除一些随机事件，提高信噪比。 测试时间越长，噪声电平越接近最小值，信噪比越高。 注意： 建议测试时间在 0.53min内选择

10、！ 28 2021/1/18 动态范围决定了最大测试范围。 动态范围越大，就能获得更好的信噪比，更好的曲线效果， 更好的事件探测效果。 4.5 动态范围 动态范围 (SNR = 1) dB 2.2dB 动态范围 (峰峰值 ) 29 2021/1/18 当存在强反射时，将导致探测器饱和，探测器需要一定时间 由其饱和状态中恢复。在这一时间内，它将不会精确地检测后向 散射信号。在这一过程（脉冲宽度恢复时间）中，无法被检测 到的光纤长度被称为盲区。 4.6 盲区 30 2021/1/18 它通常是指在一个反射事件后，能够测试到一个非反射事件的 最小距离。 反射功率越高，衰减盲区越长。 4.6.1 衰减

11、盲区 -1 31 2021/1/18 连接器和熔接点的距离比 ADZ短， OTDR不能测试到熔接点。 4.6.1 衰减盲区 -2 连接器和熔接点的距离比 ADZ长， OTDR能测试到熔接点。 32 2021/1/18 对于一个反射事件，事件盲区被定义为低于一个反射事件的 不饱和峰值 1.5 dB（或者 FWHM）的两个点之间的距离。 4.6.2 事件盲区 -1 反射事件的事件盲区 33 2021/1/18 非反射事件的事件盲区 对于一个非反射事件，事件盲区可以被描述为一个熔接点的起始 点与结束点电平之间的距离。 4.6.2 事件盲区 -2 34 2021/1/18 事件盲区是两个连续的反射事件

12、仍然可以被区分的最小距离。 两个反射事件之间距离比 EDZ更 近， OTDR不能测试出这两个事件。 4.6.2 事件盲区 -3 第二个反射事件出现在 EDZ之后， OTDR能测试出这两个事件。 35 2021/1/18 5. 光纤中的典型事件 36 2021/1/18 反射事件 连接头 /断裂 /机械连接 5.1 光纤中典型事件 -1 37 2021/1/18 5.2 光纤中典型事件 -2 38 2021/1/18 5.2 光纤中典型事件 -3 39 2021/1/18 非反射事件 宏弯 /微弯 熔接点 机械连接（含匹配液） 5.2 光纤中典型事件 -4 40 2021/1/18 6. OTD

13、R 典型迹线 41 2021/1/18 单根光纤 6.1 OTDR典型迹线 -1 42 2021/1/18 整个链路 6.2 OTDR典型迹线 -2 43 2021/1/18 光纤断裂处 6.3 OTDR典型迹线 -3 44 2021/1/18 裂纹处 6.4 OTDR典型迹线 -4 45 2021/1/18 光跳线处 6.5 OTDR典型迹线 -5 46 2021/1/18 连接器和机械接头处 6.6 OTDR典型迹线 -6 47 2021/1/18 熔融接头及弯曲和宏弯 6.7 OTDR典型迹线 -7 48 2021/1/18 连接器或一反射事件的位置出 现在反射的上升沿开始处。 断裂的位

14、置出现在下降沿的开 始处。 6.8 正确放置标识 -1 49 2021/1/18 非反射事件的位置出现在轨迹向 下弯曲之前最后一个后向散射点 处。 6.9 正确放置标识 -2 50 2021/1/18 为测量两个事件间的距离，将标 识 A 放到第一个事件 前面 ，将标 识 B 放到第二个事件 前面 。 为测量两个事件间的衰减，将标 识 A 放到第一个事件 后面 ，将标 识 B 放到第二个事件 前面。 6.10 正确放置标识 -3 51 2021/1/18 ShinewayTech - Dependable Partner for Future Networks Thank You ! Q&A