光学时域反射计教程

什么是ODTR？

光学时域反射仪（OTDR）是用于特征光纤的光电仪器。它可以被认为是电子时间域反射计的光学等效物。

OTDR将一系列光学脉冲注入正在测试的纤维中。它还从纤维的相同端提取，从沿纤维散射或反射的光。返回脉冲的强度是根据时间的函数进行测量和集成的，并将其绘制为纤维长度的函数。

它可用于估计纤维长度和整体衰减，包括剪接和交配损失。它也可以用于定位断裂和测量光学回报损失之类的故障。为了测量多个纤维的衰减，建议从两端进行测试，然后平均结果，但是这项相当大的工作与普遍的说法相反，即可以从光纤的一端进行测试。

除了需要专门的光学和电子设备外，OTDR还具有明显的计算能力和图形显示，因此它们可以提供显着的测试自动化。但是，正确的仪器操作和OTDR痕迹的解释仍然需要特殊的技术培训和经验。

OTDR如何工作？

OTDR纤维测试仪通过使用独特的纤维现象来间接工作，这意味着损失，这与光纤光源和功率计不同，这些电源和电量表可以直接通过复制光纤透射式链路的发射器和接收器来衡量光纤电缆植物的损失。它像雷达一样工作。它首先发送光纤信号，然后观察从一个点到信息的返回。将重复此过程，然后将结果平均并以轨道的形式显示，该轨道在光纤的整个光纤（或状态）中描述了信号的强度。

当光沿着纤维传播时，瑞利散射损失了一小部分。瑞利散射是由沿产生的纤维的不规则散射信号引起的。给定光纤接收器参数，可以标记雷利散射功率。如果已知波长，则与脉冲宽度信号成正比，反向散射较长，功率更强。瑞利散射功率与发射信号的波长，较短波长，更强的功率有关。也就是说，雷利反向散射的1310nm信号路径高于1550 nm雷利反向散射。

OTDR使用瑞利散射来表示光纤的特性。 OTDR测量回到散射光的一部分到OTDR端口。当光线散落在各个方向时，其中一些恰好沿着光纤返回光源。该返回的灯称为反向散射，如下所示。

反向散射功率是传入功率的固定比例，随着损失对传入功率的损失，返回的功率也会降低，如图所示。

OTDR使用反向散射的光进行测量。它发出了非常高的功率脉冲，并测量了光的恢复。它可以连续测量返回的功率水平，从而推断纤维上遇到的损失。

任何其他损失（例如连接器和融合接缝）都会突然降低纤维上的传输功率，从而导致反向散射功率的相应变化。可以确定损失的位置和程度。在任何时间点，OTDR看到的光都是从脉冲穿过纤维区域的脉冲散射的光。

将OTDR脉冲视为一个虚拟来源，它正在测试自身与OTDR之间的所有光纤，因为它可以在纤维上移动时。由于有可能在脉冲下方降低纤维时校准脉冲的速度，因此OTDR可以将其在纤维中看到的光线与纤维中所见的光线相关联。因此，它可以在光纤中的任何点创建显示反向散射光量的显示。

涉及一些计算。请记住，灯必须熄灭并回来，因此您必须将其分解为时间计算，将时间切成两半，并计算损失，因为光线两种方式都损失。功率损耗是对数函数，因此功率以DB为单位。

散落回OTDR的光量与纤维的反向散射，OTDR测试脉冲的峰值功率以及发送的脉冲长度成正比。如果您需要更多的反向散射光才能获得良好的测量，则可以增加脉冲峰值或脉冲宽度，如图所示。

某些事件（例如连接器）在反向散射跟踪上方显示出大脉冲。这是连接器，剪接或光纤末端的反射。它们可用于标记距离，甚至计算连接器或接相的背面反射，这是我们要在单模式系统中测试的另一个参数。

OTDR通常用于使用发射电缆进行测试，并可能使用接收电缆。发射电缆允许OTDR在将测试脉冲发送到光纤中后沉降，并为测试电缆上的第一个连接器提供参考连接器，以确定其损失。也可以在远端使用接收电缆，以允许在测试的电缆末端测量连接器。

我们什么时候使用OTDR？

由于OTDRS非常昂贵，并且只有特定用途，因此必须仔细做出购买的决定。了解我们何时需要OTDR以及何时不合适，这一点非常重要。

如果我们正在安装外部工厂网络，例如长距离网络或在电缆之间具有拼接的长校园LAN，我们将需要一个OTDR来检查纤维和剪接是否良好。 OTDR可以在制作后看到剪接并确认其性能。它还可以在安装过程中处理不当的电缆中发现应力问题。如果我们在裁切后进行修复，则OTDRS将有助于找到切割的位置，并有助于确认临时和永久拼接的质量以恢复操作。在关注连接器反射的单模式纤维上，OTDR可以轻松查明不良连接器。

尽管有些功能具有此功能，但不应使用OTDR来测量电缆植物损失。那就是来源和功率计的工作。测得的损耗将在两种方法之间无关，并且OTDR无法显示系统将看到的实际电缆厂损失。

更重要的是，OTDR的距离分辨率有限，因此很难在LAN或建筑环境中使用，因为电缆通常只有几百英尺。 OTDR在LAN的短电缆中解决功能很大，而且常常会使用户混淆。

如何选择正确的OTDR？

如果您想知道光纤的长度或获得光学链接的性能数据，则OTDR是最佳选择，因为它可以获得诸如接头衰减，耦合器损耗或沿光网络沿光网络的接头等事件。但是，OTDRS非常昂贵，因此我们应该知道如何选择正确的OTDR。

OTDR的选择基于一个相对简单的指南：确定精确的波长（多模纤维的850/1300Nm，而单模纤维的1310/1550nm），建立基于覆盖距离的距离必需的动态范围，以覆盖和选择具有较小死亡区的设备。

如今，市场上有很多不同模型的OTDRS，但是这些设备和光纤测试是其特性和功能变化很大的事实，可以确定该工具测试最适合每种安装是一个问题。

选择OTDR时，我们必须考虑一些功能，例如动态范围，死区（衰减和事件），抽样分辨率，设置通过/失败，后处理和报告的能力，等等​​。

动态范围

该规范决定了OTDR可以分析的总光损失，并且光纤链路的总长度可以测量单位。动态范围越高，OTDR可以分析的距离越大。必须仔细考虑动态范围的规范，其两个原因如下。

1。OTDR制造商指定了动态范围（使用规格播放为脉冲振幅，信噪比，平均时间等）。因此，重要的是要彻底了解它们，并避免比较不合适。

2。动态范围不足会导致无法衡量完整的链路长度，从而影响链接损耗和连接器损耗和衰减的精确度。一种好方法是选择一个OTDR经验，其动态范围比您发现的最大损失高5至8DB。

例如，动态范围为35dB的单个模式OTDR的可用动态范围约为30 dB。假设正常的纤维衰减在1550nm时为0.20dB/km，并且每2km（每次剪接0.1db损失）每剪接一次，则这样的单元可以准确地证明距离至120 km的距离。

相比之下，动态范围为26dB的单模OTDR的可用动态范围约为21dB。假设在1300nm时的普通衰减为0.5dB/km，每个连接器损耗在1dB左右，则该单元可以准确地证明距离最高38公里。

死区

TDEAD区域源自反射事件（连接器，机械接缝等）。沿着链接，影响准确测量OTDR衰减的能力较小的链接区分紧密间隔的事件，例如补丁面板连接器等。

当事件的强光学反射到达OTDR时，检测电路在特定时间段内（转换为OTDR中的距离）以恢复并重新恢复以准确测量反向散射。由于这种饱和度，事件发生后，您无法'see 'otdr，有一部分纤维链接以进行反射，这是“死亡区”一词。

指定OTDR性能时，对死区的分析对于确保测量整个链接非常重要。通常指定两种类型的死区：

1。事件死区：指连续反射事件所需的最小值可以是“已解决”，即彼此区分。如果反射事件发生在其之前的死区事件中，则无法正确检测或测量。该规范的行业标准值范围从1-5 m。

2。衰减死区：指反射事件后所需的最小距离，以使OTDR测量反射事件或反射的损失。为了测量和表征小链接或在电缆和贴片线中找到故障，最好使衰减死区尽可能小。该规范的行业标准值范围为3到10 m。

抽样分辨率

采样分辨率定义为仪器获得的两个连续采样点之间的最小距离。此参数很重要，因为它定义了最终的距离准确性和能力OTDR故障排除。取决于选定的脉冲振幅和距离范围。

阈值通过/失败

这是一个重要的功能，因为如果用户可以为感兴趣的参数（例如剪接丢失或连接器的反射）设置通行/失败的阈值，则可以节省大量OTDR曲线分析。这些阈值突出显示了用户设置的警告或错误限制的参数，并且在与报告软件结合使用时，可以为工程师安装/调试提供快速更改。

后处理和报告

报告生成是节省时间的另一个重要要素，因为如果OTDR具有专门的软件后处理，可以将后处理时间减少多达90％，从而可以快速轻松地生成报告OTDR；还可能包括双向分析OTDR痕迹和电缆摘要报告大量纤维。

FS.com的OTDR解决方案

FS.COM的OTDR可提供各种纤维类型和波长，包括单模纤维，多模纤维，1310nm，1550nm，1625nm，等等。

我们还提供著名品牌的OTDR，例如JDSU MTS系列，EXFO FTB系列，横川AQ系列等。还提供了OEM便携式和手持式OTDR（由FS.COM制造）。