对OTDR测试精确度问题的分析
- 格式:pdf
- 大小:155.64 KB
- 文档页数:4
OTDR测试与误差分析OTDR是光缆工程施工和光缆线路维护工作中最重要的测试仪器,它能将长100多公里光纤的完好情况和故障状态,以一定斜率直线(曲线)的形式清晰的显示在几英寸的液晶屏上。
根据事件表的数据,能迅速的查找确定故障点的位置和判断障碍的性质及类别,对分析光纤的主要特性参数能提供准确的数据。
OTDR主要是根据光学原理以及瑞利散射和菲涅尔反射理论制成的。
仪表的激光源发出一定强度和波长的光束至被测光纤,由于光纤本身的缺陷,制作工艺和石英玻璃材料组分的不均匀性,使光在光纤中传输将产生瑞利散射;由于机械连接和断裂等原因将造成光在光纤中产生菲涅尔反射,由光纤沿线各点反射回的微弱的光信号经光定向耦合器到仪器的接收端,通过光电转换器,低噪声放大器,数字图象信号处理等过程,实现图表、曲线扫迹在屏幕上显现。
目前OTDR 型号种类繁多,操作方式也各不相同,但其工作原理是一致的。
在光纤线路的测试中,应尽量保持使用同一块仪表进行某条线路的测试,各次测试时主要参数值的设置也应保持一致,这样可以减少测试误差,便于和上次的测试结果比较。
即使使用不同型号的仪表进行测试,只要其动态范围能达到要求,折射率、波长、脉宽、距离、均化时间等参数的设置亦和上一次的相同,这样测试数据一般不会有大的差别。
一、 OTDR测试1.测试方式:利用OTDR进行光纤线路的测试,一般有三种方式,自动方式,手动方式,实时方式。
当需要概览整条线路的状况时,采用自动方式,它只需要设置折射率、波长最基本的参数,其它由仪表在测试中自动设定,按下自动测试(测试)键,整条曲线和事件表都会被显示,测试时间短,速度快,操作简单,宜在查找故障的段落和部位时使用。
手动方式需要对几个主要的参数全部进行设置,主要用于对测试曲线上的事件进行详细分析,一般通过变换、移动游标,放大曲线的某一段落等功能对事件进行准确定位,提高测试的分辨率,增加测试的精度,在光纤线路的实际测试中常被采用。
光时域反射仪(OTDR)测试光缆线路曲线故障总结报告一、光缆传输网络概述光缆传输网是我国公用通信网和国民经济信息化基础设施的重要组成部分,它是公用电话网、数字传输网和增殖网等各种网络的基础网。
二、OTDR的测量原理OTDR的测量原理:光脉冲发生器产生的脉冲驱动半导体激光器而发出的测试光脉冲进入光纤沿途返回到入射端的光。
就其物理原因包括两种:一种是由于光纤折射率的不匹配或不连续性而产生的菲涅尔反射;另一种是由于光纤芯折射率,微观的不均匀而引起的瑞利散射。
瑞利散射光的强弱与通过该处的光功率成正比。
而菲涅尔反射又与光纤的衰耗有直接关系,因此,其强弱也就反映了光纤各点的衰耗大小。
由于散射是向四面八方的,因此这些反射光总有一部分传输到输入端。
同时,如果传输通道完全中断,从此点以后的后向散射光功率也降到零,因此,根据反射传输回来的散射光的情况又可以判断光纤断点的位置和光纤的长度。
OTDR就是通过测量被测光纤所产生的后向散射光,以及菲涅尔反射光来测量光纤的衰减特性,故障点、光纤长度、接头损耗等光特性,并能以轨迹的形式显示到显示器。
三、曲线故障测试实例分析1、故障判断及类型。
主要有两类:全程损耗增大和完全中断。
光缆线路损耗增大和中断的原因归纳起来有如下几点:a、有弯曲和微弯曲。
这里指的是外因造成的光缆变形和弯曲。
b、因光缆本身质量引起的损耗增大。
例如光缆温度特性不好,当温度变化时,损耗增大。
或者制造光缆的材料因气温变化引起热胀冷缩不均匀而造成光缆或光纤的微弯曲。
c、光纤接头故障。
光纤固定接头有粘接法、熔接法、精密套管和三棒法。
目前国内基本上都采用熔接法。
不管采用哪种方法,由于在接头部位光纤的原涂覆层已经去掉,连接后虽经保护但该部位纤维自身的强度、可挠性都比原纤维差,同时,该部位的可靠性要受到保护工艺和方法、保护材料、操作技巧以及当时的环境污染、气候等诸因素的影响。
架空光缆还要受到日晒雨淋和风吹摆动、车辆震动等影响,这些都有可能使接头部位发生故障。
OTDR设备的国家认证标准主要包括以下几个方面:
1. 测试范围和参数:OTDR国标规定了测试时的参数设置和测试范围,包括波长、测试距离、脉冲宽度等。
这些参数的设置对于测试结果的准确性和可比性非常重要,因此需要严格遵循。
2. 测试精度:OTDR设备的国家认证标准要求其测试精度高,误差小。
这可以通过对设备进行精确的校准和标定来实现。
3. 稳定性:OTDR设备的稳定性对于测试结果的准确性和可靠性至关重要。
国家认证标准要求设备在长时间运行过程中保持稳定的性能。
4. 可靠性:OTDR设备需要能够在各种恶劣环境下正常工作,因此国家认证标准要求设备具有较高的可靠性。
5. 安全性:OTDR设备在测试过程中可能会产生激光,因此国家认证标准要求设备具有足够的安全性,以防止激光泄漏等危险情况发生。
需要注意的是,不同的国家和地区可能会有不同的OTDR设备认证标准,因此在购买和使用OTDR设备时,需要了解并遵守当地的认证标准。
OTDR测试时常遇到的几个问题一、我们在使用光时域反射仪(OTDR)时,常常由于测试链路较长不能看到所有的链路情况。
那么在什么情况是动态范围不足的表现哪1、轨迹被淹没在噪声中,有时候会测到的轨迹波动很大,但却保持着轨迹应有的发展趋势。
2、当分析轨迹时,出现《扫描结束》的标识。
所谓扫描结束实际是说从该点以后的测试结果只作为参考。
扫描结束的出现实际上是因为轨迹的清晰度变差,噪声水平较高,轨迹波动性较大。
3、已知测试链路的长度较长,应该考虑通过设置增大动态范围。
增大动态范围有两种最为常用的方法,一是增加激光注入能量,另一是提高信噪比(S/N)。
两种方法均可以通过仪表设置达到。
下面是对几种方法的简单概述。
1、选择更大的脉冲宽度。
实际上这种方法是最为常用的方法,它的本质是增加激光的注入能量。
由于激光器的性能限制,不可能直接调整激光器以求更大的发射能量。
我们知道,OTDR测量必须采用脉冲方式,加大脉冲宽度实际上是使激光器发射的持续时间增加,以达到增大注入能量的目的。
因此,这种方法可以获得更大的动态范围。
然而,更大的脉宽意味着会有更大的盲区,这种方法是有一定代价的。
2、选择《取平均时间》测量模式,并选择更长的取平均时间。
这种方法被我们实际测量中大量采用,实际上是增大信噪比的一种数字信号处理的算法。
主要采用将多次测量的结果相加取平均值的方式提高信噪比。
它利用了信号及噪声的不同特性达到提高信噪比的目的。
信号是有规律性的,而噪声是随机的。
在相加过程中,信号被一次次放大,而噪声相加总的趋势是趋近于“0”。
取平均的过程,是将信号还原到原有的强度。
整个处理过程实际上是降低噪声的过程,以获得更大的信噪比。
平均时间越长,噪声水平也就越低,所以时间长会获得更大的动态范围。
一般建议最小30秒,最大3分钟。
3、选择《动态》测量模式。
这种测量方式在《最优化模式》选项中,其中另两个选项分别是《分辨率》和《标准》,默认选项为《标准》。
分辨率选项是注重获得更好的分辨率,“可以看的更细”。
影响OTDR测试精度的几个因素随着三网融合的不断推进、云技术的不断成熟,但不管终端如何发展,目前主要使用的传输方式正向以光缆传输为主转换。
而光时域反射计(otdr)是一种测试通讯网络中光纤状态的功能强大的仪器。
它可以测定整个系统的连接损耗、接合点和机械连接的位置和状态,也可以测量影响长波长传输或有可能导致可靠性下降的弯曲的位置和程度。
如果光纤损伤或者断裂了,可以用otdr迅速找出损坏的位置并检验修复是否得当。
1、otdr主要性能指标:otdr性能参数主要包括动态范围、盲区、分辨率、精度等。
1.1动态范围:动态范围是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,曲线线型越好,可测距离也越长。
1.2盲区:“盲区”,是指受菲涅耳反射的影响,在一定的距离范围内otdr曲线无法反映光纤线路状态的部分。
此现象的出现主要是由于光纤链路上菲涅耳反射强信号使得光电探测器饱和,从而需要一定的恢复时间。
盲区可发生在otdr面板前的活结头或光纤链路中其它有菲涅耳反射的地方。
1.3分辨率:otdr有四种主要分辨率指标:取样分辨率、显示分辨率、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为垂直显示分辨率。
事件分辨率是指otdr对被测链路中事件点的分辨门限,otdr把小于这个门限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值决定。
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,此指标类似与事件盲区,与脉宽、折射率参数有关。
1.4精度: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。
设置距离设置脉冲宽度10Km 以下30ns 100ns 10km ~50Km 100ns 、300ns 、1us 50Km ~100Km 300ns 、1us 、3us 100Km 以上1us 、5us 、10us表1脉冲宽度选择参考表摘要本文重点分析了OTDR 测试误差产生的原因,并提出了减小误差的措施。
关键词光时域反射仪误差The Error Analysis of Using Optical Time Domain Reflec -tormeter //Lan Jianke,Hua Shixia,Wang JingAbstract In this paper,the measuring errors which are caused by Optical Time Domain Reflectormeter are analyzed.After that,the measures which can reduce errors are pointed out.Key words OTDR;errorAuthor 's address Army 69036of PLA,841000,Kuerle,Xin -jiang,China1引言在光缆线路维护工作中,利用OTDR 精确地测试光纤长度是极其重要的,尤其是在光缆线路障碍查找过程中,要求维护人员能快速准确地测试出障碍点的距离。
但在实际工作中,还存在着故障测试距离不准,分析判断错误等问题,给光缆维护人员寻找故障点带来极大不便,从而延长通信阻断时间,造成这些问题的主要因素是测试人员对设备操作性能和分析判断不熟悉、仪表操作不当所产生的误差。
本文重点就这些因素进行深入分析和探讨。
2光时域反射仪测试误差的常见因素2.1仪表本身固有偏差光时域反射仪是利用光的后向散射和菲涅尔反射原理,按一定的周期向被测光纤发送光脉冲,再按一定的速率将来自光纤的背向散射信号进行抽样、量化、编码,存储并显示出来,所以这种测试方法又叫后向散射法。
OTDR测试在光纤通信工程应用中误差分析及对策摘要:光纤通信以其体积小、高带宽、高保密性、高信息量、重量轻、中继长度大而被广泛采用。
光纤技术在我国长途电话和本地电话传输网中已经得到了广泛的应用。
OTDR是光纤系统中的重要组成部分,它的衰减、长度的测量、光纤的接续、继测量和故障分析等都需要OTDR的检测。
文章就OTDR的检测及其在实际工程中的常见错误进行了分析和解决。
关键词:光纤;对策;OTDR测试;应用;误差;通信工程OTDR (光时域反射仪)是光纤通信系统建设、线路维护和故障分析的重要手段,它可以把数百公里范围内光纤的运行情况和故障情况以图表形式表达出来。
通过对线路的曲线图和显示数据的分析,能够迅速的识别出故障的位置,并且能够准确的判断出故障的种类,在线路的施工和维修中有着无可替代的作用。
OTDR是由瑞利散射、等光学原理构成的。
激光脉冲经过方向耦合器进入测量光纤,由于引起的光脉冲经过方向耦合,检测器将其采集并转化为电子信号,最终将其放大,并将其平均,从而提高信噪比,从而由显示器显示。
一、OTDR测试操作1.连接在使用OTDR进行光纤线路试验时,必须先对其进行接线。
如果所测光纤较短(一般为2Km),则用一根辅助纤维(1至2Km)连接至OTDR的试验端,在该试验用光纤中,由V形接头连接待测光纤和副光纤。
在测量光纤的较长的情况下,可以将测量的光纤直接与的插头相连接,或将测量的光纤与相连接。
接通后即可开机,进行试验参数设定及试验。
2.OTDR测试测试器可用于下列几个方面:①测量光纤长度和散射发生的位置;②光纤衰减分布的测量;③测量光纤连接处的损失。
在光纤中,通过对光纤的传播速率和光纤中的传播速率的乘积,该方法可以测量出每一根纤维的长度和位置。
为了进一步提高测量精度,必须通过估计被测光纤的长度,设置合适的“距离范围”和“脉冲宽度”。
距离对曲线的显示通常是测量纤维的1.5倍,使之占据整个屏幕的三分之二。
脉冲宽度对的动态范围有一定的影响:当测量的光纤长度增大时,脉冲宽度也会随之增大。
使用OTDR进行光缆故障定位的精确性研究Investigation of Using OTDR to Detect Accurate Cable Fault刘应强LiuYingqiang摘要:在光缆承载巨大信息量的今天,如何快速而准确地定位光缆故障,是任何电信运营商提高服务质量(QoS)所不可回避的话题。
本文将重点讨论使用OTDR进行精确光缆故障定位的具体方法,并对其误差的数学模型进行分析。
关键词:OTDR、故障定位、测试精度、误差Abstract:Now optical cables can carry numerous traffic flows of information. So it’s very important for operators to find out cable fault fast and accurately. It’s also a key toimprove their QoS level. This article mainly discusses the methods of how to detectcable fault by OTDR and analyses the mathematic models of the error value.Key Words: OTDR, Fault Location, Test Accuracy, Error Value一、前言许多从事光缆维护的技术人员在使用OTDR进行故障定位时,经常会遇到这样一个问题:即使光纤纤长的测试很准确,但到现场处理光缆故障时会发现实际的故障点与理论值之间有很大的距离误差。
现场工程人员往往会耗费大量的人力物力在较长距离范围的光缆上寻找故障点,尤其对于直埋光缆和管道光缆,其工作量之大是显而易见的。
下面我们将首先讨论如何使用OTDR进行精确的纤长测试,并介绍OTDR的参数设置对纤长测试精度的影响。