1、OTDR在光纜維護(hù)和搶修中的應(yīng)用王旭東 徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司 通訊計(jì)算機(jī)處，江蘇 徐州 221006摘要：光纖技術(shù)已成為傳輸網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)，如何保證光纜傳輸質(zhì)量，減小線路損耗，提高光功率顯得十分重要。本文通過對光時(shí)域反射儀的正確使用，如何準(zhǔn)確快速定位光纜線路故障，可供光纜線路維護(hù)人員參考。關(guān)鍵詞：OTDR 光纖 測量 損耗隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改造進(jìn)程的加快，光纜大規(guī)模普及應(yīng)用，其光纜的日常維護(hù)和故障搶修工作也提到了至關(guān)重要的位置。而OTDR是光纜施工中必不可少的光纖測試儀器。OTDR的簡稱是光時(shí)域反射儀，它能將光纖的完好情況和故障狀態(tài)，以一定斜率直線（曲線）的形式清晰地顯示在液晶屏上。根據(jù)顯示事件的數(shù)

2、據(jù)能夠迅速查找確定故障點(diǎn)的位置和判斷故障情況及類別，對分析光纖的主要特性參數(shù)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。 OTDR測試的主要數(shù)據(jù)：（1）測量光纖長度和事件點(diǎn)的位置（2）測量光纖的接頭損耗 （3）測量光纖傳輸衰減和衰減分布情況 1. OTDR的測試原理簡介OTDR是根據(jù)光線在光纖中傳輸時(shí)瑞利散射和菲涅耳反射所產(chǎn)生的背向散射而制成的精密的光電一體化儀表。由主時(shí)鐘產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號，脈沖發(fā)生器根據(jù)這個(gè)時(shí)鐘產(chǎn)生符合要求的窄脈沖，并用它來調(diào)制光源。當(dāng)定向耦合器將光源發(fā)出的光耦合到被測光纖，同時(shí)將散射和反射信號耦合進(jìn)光電檢測器，經(jīng)放大信號處理后，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換經(jīng)信號處理器處理，送入示波器顯示輸出波形及在數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)輸出相

3、關(guān)數(shù)據(jù)。2. OTDR的常規(guī)使用 用OTDR對光纖測試有自動設(shè)置方式和人工設(shè)置方式。自動方式：只要準(zhǔn)確設(shè)置被測光纖波長，折射率最基本的參數(shù)，其他的由OTDR在測試中自動設(shè)定，選擇“自動”鍵，整條曲線和事件都會顯示在屏幕上，這種方式適合在查找故障的段落和部位時(shí)使用。人工設(shè)置方式：需要對幾個(gè)重要參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，這種方式可以對測試曲線上的事件進(jìn)行詳 細(xì)分析，在光纖鏈路的實(shí)際測試中最常采用。 3.OTDR測試參數(shù)的設(shè)置人工設(shè)置參數(shù)包括波長選擇、折射率選擇、脈寬設(shè)置、測量范圍設(shè)置、平均時(shí)間等3.1 選擇正確的光纖波長指OTDR激光器發(fā)射的激光波長，不同波長對應(yīng)不同的光線特性，測試波長越長對光纖彎曲越敏感，

4、同一條光纖在波長1550nm下的測試損耗大于在1310nm下的損耗。因此，測試波長應(yīng)與系統(tǒng)傳輸通信波長相一致，即系統(tǒng)使用波長為1550nm，則測量波長應(yīng)選為1550nm。3.2 選擇適當(dāng)?shù)臏y量范圍指OTDR獲取數(shù)據(jù)取樣的最大距離，為了能夠顯示整條光纖的測試曲線，設(shè)置這一參數(shù)時(shí)必須選擇大于被測距離而又最接近的測試范圍檔。測試范圍過小，在屏幕上只能顯示一段光纖的事件狀態(tài)，不能完全顯示整條光纖的狀態(tài)，如果后半部分有故障點(diǎn)，就不能在OTDR上顯示出來。同樣，過大的測試范圍就會產(chǎn)生過大而無效的測量數(shù)據(jù)文件。最佳測試范圍為待測光纖長度的1.52倍之間；如果不知光纖長度，此參數(shù)可設(shè)置為“自動”。3.3 脈沖

5、寬度（ns)脈沖寬度決定了OTDR所發(fā)出的光功率的大小。脈沖寬度選擇越寬，OTDR所發(fā)出的光功率越大，測試的距離也就越遠(yuǎn)。所以，測量長距離時(shí)選擇大脈寬檔位，測量短距離時(shí)使用小脈寬檔位。長脈寬平均化時(shí)間短，但OTDR分辨率低，加大了測試盲區(qū)，光纖存在的細(xì)小情況（如小臺階等）不容易發(fā)現(xiàn)；短脈寬平均化時(shí)間長，但OTDR分辨率高，盲區(qū)小，易發(fā)現(xiàn)細(xì)小的情況。不同的脈沖寬度在光纖接頭處產(chǎn)生不同長度的拖尾。3.4 平均時(shí)間/次數(shù) OTDR要有一定的測試平均時(shí)間，平均時(shí)間越長，OTDR對噪聲信號的抑制性越好，損耗測試的精度也就越高。一般情況下，平均時(shí)間應(yīng)在0.53分鐘為宜。3.5 折射率該折射率數(shù)據(jù)的設(shè)置與被

6、測光纖的折射率相一致。折射率的設(shè)置影響OTDR所測光纖長度，對同一光纖，所設(shè)置的折射率越大所測光纖長度越短。不同廠家，不同類型的光纖其光纖折射率是不同的。默認(rèn)值（SM）單模：1550nm為1.4681 ； 1310nm為1.4675。由以上可見，OTDR參數(shù)的不同設(shè)置就會有不同的測量結(jié)果，如設(shè)置不當(dāng)，就會得到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，影響光纜的測試和搶修。在實(shí)際工作中，需要根具體的問題的要求以及測試人員的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)置，只有這樣，才能盡快確定故障點(diǎn)的位置，縮短處理 故障的時(shí)間。4.測試曲線分析及處理方法在OTDR開機(jī)后，首先要根據(jù)測試的光纜線路設(shè)置好使用的波長、光纖的折射率，然后設(shè)置最佳測量范圍、測量脈寬等

7、參數(shù)，同時(shí)還要用光率計(jì)測試光纖，確保被測光纖內(nèi)沒有業(yè)務(wù)信號，以免損壞OTDR和其他有關(guān)設(shè)備。 4.1正常測試曲線分析：如圖A所示，曲線中無明顯臺階，主體斜率基本一致，且斜率較小，說明線路衰減常數(shù)較小，衰減的不均勻性好。4.2異常測試曲線分析：4.2.1曲線中有大臺階 如圖B，在曲線中出現(xiàn)大臺階，若此處是接頭處，則說明此接頭不合格或者該光纖在熔纖盤中彎曲半徑太小或受到擠壓造成損耗增大。這就需要施工中嚴(yán)格要求，符合操作規(guī)程。如余纖盤留規(guī)整，熱縮管固定好股，接頭盒密封嚴(yán)密等；接頭的平均損耗為0.05dB；若此處不是接頭處，則說明此處光纜受到擠壓或打急彎。4.2.2.曲線遠(yuǎn)端沒有反射峰（斷點(diǎn)） 如圖C

8、， 此段曲線尾部沒有任何反射峰就掉下去了，說明此段光纖遠(yuǎn)端成端質(zhì)量不好或者遠(yuǎn)端光纖在此處斷了。4.2.3曲線一開始就下去了，光脈沖打不出去： 如圖D， 出現(xiàn)這種現(xiàn)象，有可能是儀表尾纖損壞或者沒有連接好，或斷點(diǎn)距離較近，OTDR測不出來距離。處理方法：檢查尾纖好壞及其適配器的連接情況；將OTDR的測試距離，脈寬設(shè)置小一些。 圖A 正常測試曲線 圖B光纖在接續(xù)盒內(nèi)打小圈 使損耗增大等造成的異常曲線 圖D尾纖損壞等導(dǎo)致的異常曲線 圖C光纜在遠(yuǎn)端斷纖或打折 導(dǎo)致的故障曲線 光傳輸系統(tǒng)中故障處理的一般思路為：首先排除外部的可能因素，然后再考慮傳輸設(shè)備。當(dāng)某條光纜出現(xiàn)故障時(shí)，用OTDE測定出故障點(diǎn)與局間的

9、距離和障礙性質(zhì)，查修人員結(jié)合線路資料和路由圖，可確定障礙點(diǎn)的大體位置，沿途尋找管道光纜線路上方是否有施工單位在施工中挖斷損傷光纜等，架空光纜線路是否有明顯拉斷、被盜、火災(zāi)等情況。通過對OTDR的使用說明及常見曲線的分析，總結(jié)出以下如何快速查找光纜線路故障點(diǎn)的方 法，以供參考：（1）熟練正確掌握儀表的使用方法，正確設(shè)OTDR的測試參數(shù)。首先要對被測光纖的折射率和測試波長進(jìn)行設(shè)定，然后選擇適當(dāng)?shù)臏y試范圍等。 （2）建立真實(shí)可信、完整的線路原始資料。準(zhǔn)確、完整的線路資料是故障測量、定位的基本依據(jù)，因此必須重視線路資料的收集整理核對工作。（3）建立每條光纜線路實(shí)際路由圖，詳細(xì)記錄測試端至每個(gè)接頭點(diǎn)位置的光纖長度，接頭點(diǎn)與地理位置 標(biāo)識物的準(zhǔn)確對應(yīng)，同時(shí)記錄好各位置光纜的預(yù)留長度和實(shí)際測試曲線，接頭損耗等。（4）保持測試條件一致。每次測試儀表的型號測試參數(shù)的設(shè)置也要做好詳細(xì)記錄，每次修復(fù)障礙點(diǎn)后都要實(shí)測一下光纜長度，及時(shí)存檔，以便以后利用。（3） 靈活測試，綜合分析 對障礙點(diǎn)的測試，要求維修人員一定要有清晰的思路和靈活的問題處理方式。