试验七 光时域反射计(OTDR)

“鬼影”是使用光时域反射仪( OTDR )测量时经常会出现的现象，是一种与事实不相符合的影像。

常常在测量较短光纤链路中出现。

我们知道， OTDR 测量是通过发出探测光脉冲对光纤进行探测，在遇到有介质不同(折射率不同)的位置，如机械式连接器、冷接端子等就会发生反射， OTDR 会检测到这些反射光，在曲线上反应出来的就是反射事件。

“鬼影”产生的原因一般是由于反射光遇到连接器发生了第二次反射，有时由于反射光能量较强，链路又较短会发生多次反射，对光纤链路进行了多次的探测，形成多个“鬼影”。

如下图：由以上原因，我们可以了解到由于再次探测光纤在曲线上又会反应出另一个反射事件，因此“鬼影”的位置信息一定是实际反射位置信息的整倍数关系。

如上图， a＝b。

那么判断“鬼影”主要利用这种位置信息的关系来判断。

下面给大家分析一些实例，这些实例远比上图复杂的多。

这条测试曲线看起来反射事件非常多，复杂得令人眩目。

但我们仔细分析一下就会发现，大多数反射事件均是鬼影，只有峰 1 和峰 2 才是真正得反射事件。

应用鬼影发生得原因可以分析出那些是鬼影。

这些鬼影对实际测试影响很大，如果不仔细进行分析很难分辨。

为什么会出现如此复杂的测试曲线呢？究其原因是几个原因造成。

1、链路短。

因此反射光能量很强，造成多次反射，形成多个鬼影。

2、链路中存在多个机械连接器，且距离较近。

峰 2 的反射到峰 1 就发生再次反射，重新探测以峰 1 作为开始点的光纤链路，由于峰 1 与峰 2 距离很近，这股连续反射光始终保持了相当的强度。

因此后边连续出现了多个峰 2 的鬼影。

上图中，真正的反射事件只有 1、 2、 3、 5 几个，其他均是鬼影，结束点应该是峰 5。

其形成原因与分析方法与实例一是一样的，只是该曲线更具有隐蔽性，需要仔细研究光路才能作出正确分析。

充分理解“鬼影”形成的原因。

更重要的是要了解你的待测链路的基本信息。

鬼影判断会更为容易和快速。

模拟反射过程与分析光路。

光时域反射计光时域反射计（OTDR）是一种用于光纤通信领域的测试设备，用于测量光纤传输线路的损耗和反射程度。

它通过发送一束光脉冲进入光纤中，然后检测并分析光信号的反射和衰减情况，从而确定光纤中的事件位置和损耗程度。

光时域反射计的原理基于光纤中的光脉冲的传播速度是已知的。

当光脉冲遇到光纤内部的事件，如连接点、弯曲、断裂或其他损坏，部分光信号将反射回传。

通过测量光脉冲的传播时间和反射信号的强度，可以确定事件的位置和损耗程度。

使用光时域反射计进行光纤线路测试时，首先需要连接OTDR设备到待测试的光纤线路。

然后，设备会发送一束光脉冲进入光纤，并记录光信号的反射和衰减情况。

设备会以一定的时间间隔发送光脉冲，直到所有光信号都被记录。

光时域反射计会生成一个反射光强和距离的图谱，称为“OTDR 图”。

这个图谱显示了光纤上的各个事件点和其对应的反射程度。

通过分析图谱，可以确定是否出现了光纤连接外部的事件点，以及损耗的程度。

这对于维护和诊断光纤线路非常重要。

在使用光时域反射计时，需要一些注意事项。

首先，OTDR设备应与待测试的光纤线路兼容。

设备的波长范围应该与光纤的波长一致，以确保能够准确地测量反射和衰减。

其次，测试时需要注意设备的测量精度和分辨率。

较高的精度和分辨率可以提供更准确的测试结果。

最后，测试时需要考虑光纤中的损耗和事件点的位置。

特别是在光纤连接点和弯曲处，常常会出现较大的反射和衰减。

光时域反射计在光纤通信领域具有重要的应用。

它可以用于安装和维护光纤线路，以及诊断线路故障。

通过定期进行光纤线路测试，可以及时发现并解决潜在的故障，确保通信的可靠性和稳定性。

除了光纤通信，光时域反射计在其他领域也有应用。

例如，在光纤传感器的研究中，OTDR可以用来测量光纤传感器的性能和灵敏度。

此外，光时域反射计还可以用于研究光纤光栅、光纤器件和光纤网络的特性。

总的来说，光时域反射计是一种在光纤通信领域广泛使用的测试设备。

它可以测量光纤线路的反射和衰减情况，并提供准确的测试结果。

实验24 光时域反射仪（OTDR）光信02班 C2组 2013-03-06&2013-03-13一、实验目的和内容：1、学习光时域反射仪的原理和使用操作2、学习光纤传输质量的检测3、了解光纤断点的检测二、实验基本原理：光纤通信技术的发展日新月异，随之而来的是光纤测量仪器的迅速发展。

其中，光时域反射仪OTDR（Optical Time Domain Reflector）是最有价值的一种光纤测量仪器。

OTDR的基本原理由Barnoski博士于1977首先提出。

当激光被注入光纤时，光纤本身会不断对激光产生后向瑞利散射。

通过测量分析这些后向散射光的功率，可以得到沿光纤长度分布的衰减曲线。

以下是OTDR的工作原理图：图24.1 OTDR的工作原理图由激光器发出的光脉冲注入到光纤后，在开始端接收到的光能量可以分为两种类型：一种是光纤断面和连接面的菲涅耳反射光；另一种是瑞利散射光。

通过分析曲线，可以知道光纤对光信号的衰减程度，光纤中的连接点、耦合点和断点的位置，以及光纤弯曲和受压过大的情况。

三、实验用具与装置图：CMA4000i型OTDR、光纤跳线，适配器、光纤/光缆。

CMA4000i型OTDR简介CMA4000i型OTDR是美国NETTEST公司的产品，可以满足光纤系统的建设、验收、维护和修复等测试需求，可以在野外环境使用。

下面是其外观图：图24.2 CMA4000i型OTDR外观⑴VFL端口⑵直流电源插口⑶OTDR/光源接口⑷功率计接口⑸电源开关⑹测试开始/停止与实时测试键⑺可变功能键⑻显示参考位置选择键⑼游标控制旋钮⑽A/B游标切换与选择确认键⑾曲线坐标范围调节键⑿OTDR设置菜单激活键⒀存储键⒁内置键盘软盘存储指示灯硬盘存储指示灯节能待机状态指示灯电池状态指示灯（橙：正在充电；绿：充电完成）外接电源指示灯光源工作状态指示灯图24.3 CMA4000i型OTDR状态指示灯四、实验操作步骤：1．基本操作待测光纤预先融接光纤条线（FC/PC），用干净镜头纸擦净连接器端面，小心插入OTDR/光源借口，对准卡位。

OTDR 原理及运用实验目的1、 了解OTDR 的基本原理2、 掌握OTDR 在光纤通信测量过程中的使用一、实验仪器1、 Z H7002多功能光纤通信系统实验箱一台 2、 100MHz 双踪示波器 一台二、实验原理光时域反射计(Optical Time Domain Refiectomete ， 简称OTDR)是通过发射光脉冲到光纤内，然后在OTDR 端口接收返回的信息来进行工作的。

当光脉冲在光纤内传输时，由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其它类似的事件而产生散射、反射。

其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR 中。

返回的有用信息由OTDR 的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。

图4.7.1 光时域反射仪原理（摘自：Optical Fiber Communications, Third Edition, Gerd Keiser ）从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。

以下的公式就说明了OTDR 是如何测量距离的。

2c t d IOR⋅=⋅ (4.7.1) 在这个公式里，c 是光在真空中的速度，而t 是信号发射后到接收到信号（双程）的总时间（两值相乘除以2后就是单程的距离）。

因为光在玻璃中要比在真空中的速度慢，所以为了精确地测量距离，被测的光纤必须要指明折射率（IOR ）。

IOR 是由光纤生产商来标明（一般取值为1.42左右）。

因此，OTDR 就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点，光纤终端或断点。

一般来说，OTDR与待测光纤间的连接器引起的盲区最大。

在光纤实际测量中，在OTDR 与待测光纤间加接一段过渡光纤，使前端盲区落在过渡光纤内，而待测光纤始端落在OTDR 曲线的线性稳定区。

光纤系统始端连接器插入损耗可通过OTDR加一段过渡光纤来测量。

三、实验步骤1、准备：将实验箱左上端的跳线开关KE01和KJ02都设置在“5B6B”工作方式下（右端：2－3），将5B6B编码模块中的输入数据选择开关KB01设置在“m序列”工作方式（右端：2－3），KX02设置在“正常”位置，此时ZH7002中的OCDMA模块也将工作。

光信息专业实验报告：光时域反射仪（OTDR ）六、实验过程记录与分析A 、 光纤长度测量用NETWORKS 软件测量从A 点到C 点的距离，采用10ns 和250ns 脉宽进行了多次测量，得到光纤长度如表1所示（n = 1.4682，λ= 1550 nm ）：表1 光纤长度测量值B 、 光纤衰减耗损的分段测量分别用脉宽为10ns 和250ns 的激光，分段测量光纤的平均损耗。

选择2km 为分解，注意选择点A 和B 时应避开融接连接点和机械连接点。

测量时A 点逐渐远离开端，记录数据如表2所示（n = 1.4682，λ= 1550 nm ）1、 对10ns衰减系数平均值标准偏差()0.007dB/km1)3（3141i 210ns10nsi 10ns =--⨯=∑=αασ所以得到：km dB /007.0194.010ns ±=α2、对250ns衰减系数平均值：km dB /194.010ns =αkm dB /213.010ns =α标准偏差：()0.02dB/km1)(33141i 2100ns100nsi 100ns =--⨯=∑=αασ所以得到：km dB /02.021.010ns ±=αC 、 全段光纤的平均损耗为了去除菲涅尔反射峰下降沿的影响，我们特从B 峰后的平衡点开始测量到C 点，长度有一些变化，连同衰减一起，数据记录如表3所示（n = 1.4682，λ= 1550 nm ）：1、对10ns衰减系数平均值：10ns α= 0.37313 dB/km标准偏差：()∑=--⨯=41i 210ns10nsi 10ns 1)(441αασ= 0.02 dB/km于是得到衰减系数：10ns 10ns 10ns σαα±== 0.37±0.02 dB/km2、对250ns衰减系数平均值：250ns α=0.37359 dB/km标准偏差：()∑=--⨯=41i 2250ns 250nsi 250ns 1)(441αασ= 0.02dB/km于是得到衰减系数：250ns 250ns 250ns σαα±== 0.37±0.02 dB/km分析：在同一脉冲宽度下，整段衰减损耗系数只有微小差别，均在4%以下； 对于不同脉宽，计算得到的衰减系数平均值相同，差别不大。

OTDR操作规程
一、OTDR测试的主要参数：
1.测纤长和事件点的位置。

2.测光纤的衰减和衰减分布情况。

3.测光纤的接头损耗。

4.光纤全程回损的测量。

二、测试参数设置：
1.波长选择：
测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为1550nm。

2.脉宽：
一般10公里以下选用100ns、300 ns ,10公里以上选用300ns、1μs。

3.测量范围：
最佳测量范围为待测光纤长度1.5倍距离之间。

4.平均时间：
由于后向散射光信号极其微弱，一般采用统计平均的方法来提高信噪比，平均时间越长，信噪比越高。

例如，3min的获得取将比1min的
获得取提高0.8dB的动态。

但超过10min的获得取时间对信噪比的改善
并不大。

一般平均时间不超过3min，以20s为宜。

5.测试模式：选择平均化模式。

OTDR的原理及应用实验报告1. 引言OTDR（Optical Time Domain Reflectometer）是一种用于测试和分析光纤传输线路的设备，其原理基于时域反射技术，能够测量光纤的损耗和衰减，并检测断点、连接器的反射损耗以及其他光纤连接问题。

本实验报告将介绍OTDR的工作原理及其在光纤通信领域的应用。

2. OTDR的原理•OTDR工作原理基于脉冲发射和接受反射光信号的方式，通过测量光的时间延迟和强度变化来确定光纤中事件的位置和类型。

•OTDR将短脉冲信号通过光纤发送，当信号遇到反射点时会发生反射，部分能量返回OTDR设备。

通过测量反射光的强度和时间延迟，可以计算出光纤中的事件。

•OTDR的时间分辨率和空间分辨率取决于设备的性能，时间分辨率决定了测量的精度，空间分辨率决定了测量的分辨能力。

3. OTDR的应用实验过程3.1 准备工作•确保光纤连接良好，并确保光纤不受任何损坏。

•根据测试需求设置OTDR设备的参数：发射脉冲宽度、平均时间以及采样点数等。

3.2 测试光纤损耗•将OTDR设备连接至待测试的光纤线路的起点。

•通过OTDR设备测量光纤的损耗。

3.3 检测光纤连接质量•进行光纤连接检测之前，确保所有连接器连接良好。

•将OTDR设备连接至待测试光纤线路的起点。

•通过OTDR设备检测互连器的反射损耗，以评估连接质量。

3.4 检测光纤断点•将OTDR设备连接至待测试光纤线路的起点。

•通过OTDR设备检测光纤中的断点，记录其位置和损耗。

•根据检测结果修复光纤断点。

3.5 检测光纤弯曲造成的损耗•将OTDR设备连接至待测试光纤线路的起点。

•通过OTDR设备检测光纤中的弯曲引起的额外损耗，评估光纤弯曲程度。

3.6 分析测量结果•根据OTDR设备提供的测量结果，分析光纤中的事件和损耗情况。

•通过测量数据，评估光纤线路的质量，并进行必要的维护和修复。

4. 结论OTDR设备作为一种重要的测试工具，在光纤通信领域发挥着至关重要的作用。

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。

光时域反射仪OTDR使用方法简谈光时域反射仪(OTDR)是一种用于测试光纤连接质量和故障定位的仪器。

它通过发送脉冲光信号进入光纤，然后测量信号的反射和散射，从而确定光纤连接的质量和找出故障位置。

下面将从OTDR的原理、使用步骤和实际应用等方面加以解析。

一、OTDR的原理OTDR的原理主要基于反射和散射的光信号测量。

当OTDR发送光脉冲信号进入光纤时，这些光信号会在光纤内部传播，同时也会与光纤的各种接头、连接器、故障等发生反射和散射。

OTDR接收这些反射和散射的光信号，并通过计算测得的时间和强度来分析光纤连接质量和故障位置。

二、OTDR的使用步骤1.准备工作：确认OTDR的光源、探头、连接线等设备完好无损，并检查它们是否与OTDR的接口相匹配。

2.连接光纤：将OTDR的光源、探头连接到待测光纤上，确保连接稳固。

3.设置参数：进入OTDR的设置界面，根据需要设置测试参数。

包括脉冲宽度、采样点数、测试波长等。

一般情况下，根据光纤的类型和长度进行设置。

4.开始测试：点击OTDR的开始按钮，OTDR会发送光脉冲进入光纤，并接收光信号的反射和散射信息。

5.数据分析：OTDR会通过计算分析测得的反射和散射光信号，得出光纤的连接质量和故障位置。

可以根据测量结果判断光纤连接是否良好，以及具体的故障类型和位置。

6.测试报告：根据需要，可以将分析结果保存为测试报告，方便后续查阅和分析。

三、OTDR的实际应用1.光纤布线和连接测试：OTDR可以用于测试新布线的光纤连接质量，以确保其满足网络传输的要求。

2.故障定位：当光纤出现故障时，OTDR可以帮助快速定位故障的具体位置。

3.光纤维护和监测：通过定期使用OTDR测试光纤连接，可以及时发现连接质量变差或故障出现的情况，从而进行维护和监测的工作。

4.光纤网络设计与规划：在光纤网络设计和规划过程中，OTDR可以用于测试和验证设计方案的可行性和效果。

总之，光时域反射仪(OTDR)是一种非常重要的光纤测试仪器，广泛应用于光纤布线、故障定位、光纤维护和监测等领域。