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OTDR是光纜工程施工和光纜線路維護工作中最重要的測試儀器，它能將長100多公里光纖的完好情況和故障狀態(tài)，以一定斜率直線（曲線）的形式清晰的顯示在幾英寸的液晶屏上。根據(jù)事件表的數(shù)據(jù)，能迅速的查找確定故障點的位置和判斷障礙的性質(zhì)及類別，對分析光纖的主要特性參數(shù)能提供準確的數(shù)據(jù)。OTDR主要是根據(jù)光學原理以及瑞利散射和菲涅爾反射理論制成的。儀表的激光源發(fā)出一定強度和波長的光束至被測光纖，由于光纖本身的缺陷，制作工藝和石英玻璃材料組分的不均勻性，使光在光纖中傳輸將產(chǎn)生瑞利散射；由于機械連接和斷裂等原因?qū)⒃斐晒庠诠饫w中產(chǎn)生菲涅爾反射，由光纖沿線各點反射回的微弱的光信號經(jīng)光定向耦合器到儀器的接收端，通過光電轉(zhuǎn)換器，低噪聲放大器，數(shù)字圖象信號處理等過程，實現(xiàn)圖表、曲線掃跡在屏幕上顯現(xiàn)。目前OTDR型號種類繁多，操作方式也各不相同，但其工作原理是一致的。在光纖線路的測試中，應(yīng)盡量保持使用同一塊儀表進行某條線路的測試，各次測試時主要參數(shù)值的設(shè)置也應(yīng)保持一致，這樣可以減少測試誤差，便于和上次的測試結(jié)果比較。即使使用不同型號的儀表進行測試，只要其動態(tài)范圍能達到要求，折射率、波長、脈寬、距離、均化時間等參數(shù)的設(shè)置亦和上一次的相同，這樣測試數(shù)據(jù)一般不會有大的差別。
一、 OTDR測試
1.測試方式：利用OTDR進行光纖線路的測試，一般有三種方式，自動方式，手動方式，實時方式。當需要概覽整條線路的狀況時，采用自動方式，它只需要設(shè)置折射率、波長最基本的參數(shù)，其它由儀表在測試中自動設(shè)定，按下自動測試（測試）鍵，整條曲線和事件表都會被顯示，測試時間短，速度快，操作簡單，宜在查找故障的段落和部位時使用。手動方式需要對幾個主要的參數(shù)全部進行設(shè)置，主要用于對測試曲線上的事件進行詳細分析，一般通過變換、移動游標，放大曲線的某一段落等功能對事件進行準確定位，提高測試的分辨率，增加測試的精度，在光纖線路的實際測試中常被采用。實時方式是對曲線不斷的掃描刷新，由于曲線在不斷的跳動和變化，所以較少使用。
2.OTDR可測試的主要參數(shù)：⑴測纖長和事件點的位置。⑵測光纖的衰減和衰減分布情況。⑶測光纖的接頭損耗。⑷光纖全回損的測量。光纖距離的測量是以激光進入光纖到它遇到故障點返回光時域反射儀的時間間隔來計量纖長的。為了提高測量的精確度，應(yīng)根據(jù)被測纖的長度設(shè)置合適的“距離范圍”和“脈沖寬度”，距離一般選被測纖長的1.5倍,使曲線占滿屏的2/3為宜。脈沖寬度直接影響著OTDR的動態(tài)范圍，隨著被測光纖長度的增加，脈沖寬度也應(yīng)逐漸加大，脈寬越大，功率越大，可測的距離越長，但分辨率變低。脈寬越窄，分辨率越高，測量也就越精確。一般根據(jù)所測纖長，選擇一個適當大小的脈沖寬度，經(jīng)常是試測兩次后，確定一個最佳值。光纖的衰減是客觀的反映光纖制作質(zhì)量的一個參數(shù)，是光纖固有的損耗，它代表著光在光纖中傳輸光功率損耗的情況，相同長度的光纖衰減越小，光可傳輸?shù)木嚯x就越遠。因此在相同條件下，應(yīng)選用平均每公里損耗值小的光纖。衰減還包括光纖接頭、連接器、光纖彎曲斷裂等引起的損耗，在實際維護中應(yīng)盡量減少這些衰耗。衰減測試有兩點法和五點法，前者適合于圖線的線性較好，噪聲較小的情況，在測整條光纖或某兩點間的衰減值時一般也采用此方式。后者適用于光纖的一致性較差，噪聲較大的情況，測接頭損耗，連接器等反射引起的損耗也常用此方法，因它基于數(shù)學上的求偏差的理論，所以其測量精度較高，要求高的場合多被采用。在要求不太嚴格的情況下，也可直接從事件表中讀出各接點衰減值的大小。有的OTDR還具有回損和全回損的測試功能，但維護中很少使用。全回損測試的是反射光的能量和入射光的能量的比值的對數(shù)表示，而回損測試的原理與全回損有所不同。全回損和回損的測試可以在自動或手動模式下通過移動游標來實現(xiàn)。隨著OTDR制造技術(shù)的日益成熟，其測量精度也不斷提高，但是為什么有時測試的數(shù)據(jù)與線路上故障點的位置有較大的差距呢？下面我們對測試誤差進行簡要的分析。
二、 誤差分析
1．儀表的固有誤差：儀表的固有誤差包括刻度誤差和分辨率誤差，OTDR的采樣點數(shù)直接影響距離的分辨率。如OTDRMW9076B距離的測量精度為：±1m±3×測量距離×10E-5±標識分辨率,對于一定長度的光纖,前兩項是個常量,只有分辨率是可變的,所以要提高測量精度,采樣點數(shù)必須設(shè)置在較高的數(shù)值上。
2．事件盲區(qū)引起的誤差：脈沖寬度設(shè)置的越寬，OTDR輸出的能量越大，可測的距離越遠，但使事件的盲區(qū)加大，降低了分辨率和測試精度，一般采用OTDR的縱橫向放大功能提高分辨率，減小讀數(shù)和測量誤差。如在光纜單盤檢測時，為了避開開始段較大的盲區(qū)，在OTDR輸出端口先接入幾百米的裸纖，這樣測試的數(shù)據(jù)就比較準確。若直接測，必須把游標打在盲區(qū)后曲線趨平直的地方，不然可能造成較大的測試誤差。
3．儀表設(shè)置不當產(chǎn)生的誤差：距離范圍設(shè)置的比被測纖長小可產(chǎn)生較大的誤差；衰減的門限值設(shè)置的太大（一般設(shè)在0.01dB）使得光纖微彎、應(yīng)力造成的輕微損傷、較小的接頭損耗等事件不能被找到，實際上降低了測量精度；設(shè)置的折射率和光纜上的標示值有偏差，能引起較大的誤差，折射率是個重要的參數(shù)，測試前應(yīng)嚴格核實；均化時間對提高測試的信噪比有重要作用，為了提高測試精度，宜設(shè)較長的均化時間，但為了縮短測試時間，需要均化的時間要少，所以應(yīng)統(tǒng)籌考慮；游標設(shè)置不正確，尤其在測接頭損耗和有反射的事件時，必須把游標設(shè)置在事件曲線的前沿上，錯誤的設(shè)置能造成大的誤差。
4．光纖插接件，連接器件不清潔，物理連接性能不良，可能引起較大的測試誤差，這在日常測試中經(jīng)常碰到，它可以使曲線上產(chǎn)生嚴重的噪聲和毛刺，甚至曲線不能測出。細致的清潔工作有著重要的意義，測試中不可忽視。
以上產(chǎn)生的測試誤差通過正確的設(shè)置，細心的操作一般是可以避免或減小的，而且可以獲得準確可靠的測試數(shù)據(jù)。我曾用兩臺不同型號的OTDR 對100多公里的光纖線路用同一根尾纖先后進行纖長的測試，在全自動方式下，兩塊儀表的測試數(shù)值只相差2-3米。除了以上可能的誤差外，還應(yīng)充分考慮光纜在敷設(shè)安裝時和資料的記載產(chǎn)生的偏差，OTDR 測試的是光纜中光纖的物理長度，而光纜線路從設(shè)計資料上的數(shù)據(jù)，經(jīng)過敷設(shè)的過程，到每個標石上的數(shù)字，盡管進行過各種各樣的折算，仍會產(chǎn)生一些偏差。如接頭盒旁邊、進出局盤留纜的實際長度與資料的不一致性，光纜彎曲率所取值和實際敷設(shè)彎曲度存在著差別，纜內(nèi)光纖扭絞系數(shù)與實際值的偏離，這些不確定的因素綜合起來構(gòu)成了不可忽視的與實際物理長度的誤差，這可能是故障點定位不準確的又一個原因。根據(jù)需要，有的光纜線路可能已用OTDR經(jīng)過反復(fù)測試核對較準確的定位了每個接頭點的位置，測定了線路的全長，積累了一套較詳細的維護原始資料，在線路的搶修維護中發(fā)揮了重要作用，可以說是一份寶貴的財富。但有時在實際測試時發(fā)現(xiàn)，對某一點，不同時間的兩次測試仍有或大或小的偏差，通過考察分析，測試的季節(jié)不同或這兩次測試時室外的溫度相差較大時，偏差也較大。光纜的熱脹冷縮是產(chǎn)生這種測試偏差的主要原因。光纜遇冷收縮產(chǎn)生斷纖的事例，可以充分說明這一現(xiàn)象。所以在做原始資料的測試時應(yīng)備注當時的室外溫度和天氣情況，然后在維護中通過多次測試數(shù)據(jù)的比較，找到一個能接近實際變化的熱脹冷縮的系數(shù)。資料的動態(tài)管理在實際維護中也有著重要的意義。測試產(chǎn)生的誤差，外界環(huán)境條件對光纜物理長度變化的影響是產(chǎn)生測試誤差的兩個主要因素，因此除了要求原始資料的準確、完整并確實與OTDR 的實測數(shù)據(jù)相符外，還應(yīng)對實測現(xiàn)場進行綜合分析，以測試數(shù)據(jù)為依據(jù)，找出附近段落的特殊點（如接頭盒），易受損點，估測和判斷可能的故障部位，在逐漸縮小故障部位的范圍中，找準故障點的位置。準確的測試數(shù)據(jù)和維護經(jīng)驗的結(jié)合是快速準確定位故障點的最好辦法。
OTDR 測試技能是理論知識和實踐經(jīng)驗的有機結(jié)合，在實際的測試工作中要善于思考和不斷的總結(jié)，多分析測試實例找出產(chǎn)生誤差的根源，不斷提高測試精度，使對故障點的判斷和定位更加精細準確，縮短搶修的時間，減少因誤測誤判造成的不必要的人力和財物的浪費。
----《通信世界》
