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如何选择适合自己的OTDR

时间: 2019-12-08
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一、OTDR概念及其作用

OTDR,英文全称:Optical Time-Domain Reflectometer ,中文即:光时域反射计。它是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射现象制成的精密的光电一体化仪表。它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中,可测量光纤长度、光纤的传输衰减、接头/熔接点衰减等等,实现断点故障定位,性能故障定位等功能。

早在2004年2月批准TIA TSB140标准中就对光缆定义了两个级别(Tier)的测试:

       Tier 1:

•      测试长度与衰减(LLTS)

•      使用光损耗测试仪或VFL验证极性

–     Tier 2:

•      Tier 1再加上OTDR曲线

•      证明光缆的安装没有造成性能下降的问题(例如:弯曲,连接头,熔接问题)

 

为什么要进行OTDR测试,我们先来看个例子。


在这个例子中,总体损耗是2.15dB,而要求的衰减门限值为3.2dB,从总体损耗来看,是没有问题的。

 

如何选择适合自己的OTDR

然而OTDR的测试结果却告诉我们并不理想。从OTDR曲线上可明显看出137米的地方损耗过大。

如何选择适合自己的OTDR

从事件列表里可以看到更准确的损耗值。

如何选择适合自己的OTDR

137米的地方损耗达到0.88dB,超过标准要求的0.75dB的门限,所以结果是失败(Fail)的。所以整体损耗合格,并不意味着光纤没有问题,局部的细节问题只有OTDR仪表才能发现。而这些问题,对于传输万兆或更高速率的光纤来说,可能是致命的。这也就是我们为什么在万兆光纤的使用中,会碰到光纤损耗没问题,但是传输质量却很差的原因。

 

显然,OTDR很重要,尤其是对于万光及更高速率光纤的维护来说,可以是说是必不可少的工具,那么如何选择合适的OTDR呢?要回答这个问题,我们先来看看OTDR有哪些关键的参数。

 

二、OTDR关键参数

OTDR重要参数——盲区

盲区分为事件盲区(EDZ)和衰减盲区(ADZ)

       事件盲区是指两个反射事件仍可分辨的最小距离 ,BellCore定义为从反射事件开始处(A)到反射事件的下降沿比反射事件的顶端低 1.5 dB 处(B)的距离。

       衰减盲区是指各自的损耗可以分别被测量时的两反射事件间的最小距离 。根据 BellCore 的定义,就是从A点至信号比前一个脉冲的后向散射轨迹高或低 0.5 dB 的位置(C 点)。

可以肯定的是,衰减盲区总比事件盲区的值大。

如何选择适合自己的OTDR

 

这两个参数为什么重要呢?以事件盲区为例,如下图,光纤链路中有两条2米的跳线

如何选择适合自己的OTDR

–如果您的 OTDR 的事件盲区为 10 米,可以探测跳线的起点,但不能探测到终点。

如何选择适合自己的OTDR

–如果使用事件盲区为 1 米的OTDR ,就可以对跳线的两端进行探测。

如何选择适合自己的OTDR

所以,盲区越小,分辨能力就越强,故障诊断的能力也就越强。

 

OTDR重要参数——动态范围

态范围是OTDR主要性能指标之一,它决定光纤的最大可测量长度。动态范围越大,可测距离也越长。目前有两种定义动态范围的方法:

–     峰值法:它测到噪声的峰值,当散射功率达到噪声峰值即认为不可见。

–     SNR=1 法:这里动态范围测到噪声的 rms 电平为止,对于同样性能的 OTDR 来讲,其指标高于峰值定义大约 2.0db 

如何选择适合自己的OTDR

动态范围对量程有直接影响,其关系如下:

如何选择适合自己的OTDR

假设OTDR的动态范围是40dB,被测试光纤为Corning SMF-28,在1310nm波长在光纤损耗为 0.35 dB/km,则最大量程为:

如何选择适合自己的OTDR

为了增加动态范围,可以增加测试脉冲宽度或增加测试平均时间,但是前者会使盲区增大,后者会增加测试时间。

 

OTDR其它参数——分辨率(Resolution)

OTDR有四种主要分辨率指标:取样分辨率、显示分辨率(又叫读出分辨率)、事件分辨率和距离分辨率。

       取样分辨率是两取样点之间最小距离,此指标决定了OTDR定位事件的能力。取样分辨率与脉宽和距离范围大小的选取有关。

       显示分辨率是仪器可显示的最小值。OTDR通过微处理系统将每个取样间隔细分,使光标可在取样间隔内移动,光标移动的最短距离为水平显示分辨率、所显示的最小衰减量垂直显示分辨率。

       事件分辨率是指OTDR对被测链路中事件点的分辨门限,也就是事件域值(探测阈),OTDR把小于这个阈值的事件变化当作曲线中斜率均匀变化点来处理。事件分辨率由光电二极管的分辨阈决定,根据两接近的功率电平,指定可被测量的最小衰减。

       距离分辨率指仪器所能分辨的两个相邻事件点间的最短距离,此指标类似于事件盲区,与脉宽、折射率参数有关。

 

OTDR其它参数——精度(Accuracy)

精度是OTDR的测量值与参考值的接近程度,包括衰减精度和距离精度。

       衰减精度主要是由光电二极管的线性度决定的,目前大多数OTDR的线性度可达0.02dB/dB。

       距离精度依赖于折射率误差、时基误差(10-4~10-5范围内变动)以及取样分辨率,在不考虑折射率误差时,距离精度可用下式表达:

 

                 距离精度=±1m±5×10-5×距离±取样分辨率

 

除以上几种性能指标外,还包括波长、测量时间等指标。不过,这些指标相对没有那么重要,也容易理解,这里不作介绍。

 

了解了OTDR的重要参数,结合我们自己的实际需求,那么选择合适的OTDR就不那么困难了。

如何选择OTDR

选择合适的OTDR最重要的就是了解自己的实际需求。归纳起来包括:

1.      室内/园区网使用,还是户外使用?前者意味着光纤距离不会太长,一般来说单模光纤也会有100公里以内,所以就没有必要一味地去追求过高的动态范围。因为过高的动态范围一定会牺牲盲区。盲区离大了,分辨能力就下降了,故障诊断能力也就减弱了。

2.      是否存在多次转接或者短光纤跳线的问题,如果有,那么盲区就非常重要了,小的盲区可以有较高的分辨能力和故障诊断能力。

3.      易用性。OTDR仪表通常比较复杂,需要专业的人员。如果本身对OTDR的技术了解不是太多,使用者的水平有限,那么仪表的自动化程度高的话,就显得非常重要了。

4.      其它因素。当然还有一些其它因素会影响OTDR的选择,比如:测试速度,是否轻便,是否稳定可靠,售后服务如何,价格是否合适等等。总之适合自己的,才是最好的。

福禄克OTDR

福禄克专注于企业网络、数据中心网络及园区网络的线缆测试。福禄克的OptiFiber Pro OTDR光纤分析仪,既有面向企业网类型的短距离OTDR,也有面向运营商的长距离OTDR。它的特点是:

        首创智能手机界面的 OTDR

        小到0.5米的事件盲区和2.5米的衰减盲区

        以最快速的设定和追踪时间加速光纤验证

        SmartLoop™ 技术可在单次测试中对两条光纤进行测试,从而无需到连接的远端执行测试。免费提供即时双向平均结果

        通过项目和用户的自定义配置提高资源利用率

        通过“DataCenter OTDR™”模式和 EventMap™ 视图简化使用方式

        自动OTDR分析功能,让您轻松变成OTDR“专家”

        兼容 Linkware™ Live。Linkware Live 可轻松地跟踪工作进展、实时访问测试结果以在现场快速修复问题。

 如何选择适合自己的OTDR

详情请访问:福禄克的OptiFiber Pro OTDR光纤分析仪,咨询电话:18601943390,康先生


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