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如何使用OTDR(光时域反射器)测试​​光纤系统
来源:OTDR0000-00-00

  OTDR连接到任何长达250km的光纤系统的一端。在几秒钟内,我们能够测量整体损耗,或系统任何部分的损失,光纤的总长度以及任何感兴趣点之间的距离。OTDR是一种用于光纤系统的神奇测试仪器。

  1.瑞利散射的用途

  当光沿光纤传播时,瑞利散射会损失一小部分光。当光在所有方向上散射时,其中一些恰好沿着光纤返回光源。此返回的光称为反向散射,如下所示。

  反向散射功率是输入功率的固定比例,当损耗对输入功率产生影响时,返回功率也会减小,如下图所示。

  OTDR可以连续测量返回的功率水平,从而推断出光纤上遇到的损耗。诸如连接器和熔接接头之类的任何附加损耗具有突然降低光纤上的传输功率并因此引起反向散射功率的相应变化的效果。可以确定损失的位置和程度。

  2.测量距离

  OTDR使用的系统更像是雷达组。它发出一道光脉冲并“监听”来自光纤的回波。

  如果它知道光速并且可以测量光沿光纤传播所需的时间,那么计算光纤的长度是一件容易的事。

  3.找到光的速度

  假设纤芯的折射率为1.5,红外光的传播速度为

  这意味着它需要

  这是一个值得记住的有用数字,每米5纳秒(5nsm-1)。

  如果OTDR测量的时间延迟为1.4us,则灯的行进距离为

  280米是灯光行进的总距离,是“那里和后面”的距离。因此光纤长度仅为140米。这种调整由OTDR自动执行-它只显示140米的最终结果。

  4.在OTDR内部

  A.计时器

  定时器产生一个电压脉冲,用于在激光器激活的同一时刻启动显示器中的定时过程。

  B.脉冲激光

  激光器开启一小段时间。'开启'时间介于1ns和10us之间。稍后我们将研究选择“开启”时间或脉冲宽度的重要性。可以切换激光的波长以适合待研究的系统。

  C.指令耦合器

  指示耦合器允许激光直接通过被测光纤。来自光纤整个长度的反向散射从相反方向接近指向耦合器。在这种情况下,镜面将光反射到雪崩光电二极管(APD)中。现在,光已转换为电信号。

  D.放大和平均

  来自APD的电信号非常弱,需要放大才能显示。平均功能非常有趣,我们将在本教程结束时单独查看它。

  E.显示

  放大的信号被传递到显示器。显示器可以是示波器之类的CRT,也可以是笔记本电脑中的液晶显示器。它们在简单的XY图上显示返回的信号,其中底部的范围和侧面的功率电平以dB为单位。

  下图显示了典型显示。当前参数设置显示在网格上。它们可以根据正在进行的测量进行更改。显示的范围刻度显示50千米长的光纤。在这种情况下,它是从0到50km,但它可以是任何其他50km的切片,例如,从20km到70km。它还可以扩展,以提供更短长度的光纤的详细视图,例如0-5米或25-30米。

  范围可以从水平刻度读取,但为了更精确,使用可变范围标记。这是一条可移动的线,可以接通并定位在迹线上的任何位置。其范围显示在屏幕上,同时显示接收信号的功率电平。为了找到光纤的长度,将标记简单地定位在光纤的末端,并从屏幕读取距离。通常提供多达五个标记,以便可以同时测量多个点。

  F.数据处理

  内部存储器或软盘可以存储数据以供以后分析。输出也可通过RS232链接下载到计算机。此外,许多OTDR都有一台板载打印机,可以在屏幕上提供信息的硬拷贝。这为故障修复提供了有用的“之前和之后”图像以及初始安装的记录。

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