從發(fā)射信號(hào)到返回信號(hào)所用的時(shí)間,再確定光在玻璃物質(zhì)中的速度,就可以計(jì)算出距離。以下的公式就說(shuō)明了OTDR是如何測(cè)量距離的。
d=(c×t)/2(IOR)
在這個(gè)公式里,c是光在真空中的速度,而t是信號(hào)發(fā)射后到接收到信號(hào)(雙程)的總時(shí)間(兩值相乘除以2后就是單程的距離)。因?yàn)楣庠诓Aе幸仍谡婵罩械乃俣嚷?,所以為了精確地測(cè)量距離,被測(cè)的光纖必須要指明折射率(IOR)。IOR是由光纖生產(chǎn)商來(lái)標(biāo)明。
光時(shí)域反射儀會(huì)打入一連串的光突波進(jìn)入光纖來(lái)檢驗(yàn)。檢驗(yàn)的方式是由打入突波的同一側(cè)接收光訊號(hào),因?yàn)榇蛉氲挠嵦?hào)遇到不同折射率的介質(zhì)會(huì)散射及反射回來(lái)。反射回來(lái)的光訊號(hào)強(qiáng)度會(huì)被量測(cè)到,并且是時(shí)間的函數(shù),因此可以將之轉(zhuǎn)算成光纖的長(zhǎng)度。
光時(shí)域反射儀可以用來(lái)量測(cè)光纖的長(zhǎng)度、衰減,包括光纖的熔接處及轉(zhuǎn)接處皆可量測(cè)。在光纖斷掉時(shí)也可以用來(lái)量測(cè)中斷點(diǎn)。
OTDR動(dòng)態(tài)范圍的大小對(duì)測(cè)量精度的影響初始背向散射電平與噪聲低電平的DB差值被定義為OTDR的動(dòng)態(tài)范圍。其中,背向散射電平初始點(diǎn)是入射光信號(hào)的電平值,而噪聲低電平為背向散射信號(hào)為不可見(jiàn)信號(hào)。動(dòng)態(tài)范圍的大小決定OTDR可測(cè)光纖的距離。當(dāng)背向散射信號(hào)的電平低于OTDR噪聲時(shí),它就成為不可見(jiàn)信號(hào)。
隨著光纖熔接技術(shù)的發(fā)展,人們可以將光纖接頭的損耗控制在0.1DB以下,為實(shí)現(xiàn)對(duì)整條光纖的所有小損耗的光纖接頭進(jìn)行有效觀測(cè),人們需要大動(dòng)態(tài)范圍的OTDR。增大OTDR動(dòng)態(tài)范圍主要有兩個(gè)途徑:增加初始背向散射電平和降低噪聲低電平。影響初始背向散射電平的因素是光的脈沖寬度。影響噪聲低電平的因素是掃描平均時(shí)間。多數(shù)的型號(hào)OTDR允許用戶(hù)選擇注入被測(cè)光纖的光脈沖寬度參數(shù)。在幅度相同的情況下,較寬脈沖會(huì)產(chǎn)生較大的反射信號(hào),即產(chǎn)生較高的背向散射電平,也就是說(shuō),光脈沖寬度越大,OTDR的動(dòng)態(tài)范圍越大。
OTDR向被測(cè)的光纖反復(fù)發(fā)送脈沖,并將每次掃描的曲線(xiàn)平均得到結(jié)果曲線(xiàn),這樣,接收器的隨機(jī)噪聲就會(huì)隨著平均時(shí)間的加長(zhǎng)而得到抑制。在OTDR的顯示曲線(xiàn)上體現(xiàn)為噪聲電平隨平均時(shí)間的增長(zhǎng)而下降,于是,動(dòng)態(tài)范圍會(huì)隨平均時(shí)間的增大而加大。在最初的平均時(shí)間內(nèi),動(dòng)態(tài)范圍性能的改善顯著,在接下來(lái)的平均時(shí)間內(nèi),動(dòng)態(tài)范圍性能的改善顯著,在接下來(lái)的平均時(shí)間內(nèi),動(dòng)態(tài)范圍性能的改善會(huì)逐漸變緩,也就是說(shuō),平均時(shí)間越長(zhǎng),OTDR的動(dòng)態(tài)范圍就越大。
盲區(qū)對(duì)OTDR測(cè)量精度的影響我們將諸如活動(dòng)連接器、機(jī)械接頭等特征點(diǎn)產(chǎn)生反射引起的OTDR接收端飽和而帶來(lái)的一系列“盲點(diǎn)”稱(chēng)為盲區(qū)。光纖中的盲區(qū)分為事件盲區(qū)和衰減盲區(qū)兩種:由于介入活動(dòng)連接器而引起反射峰,從反射峰的起始點(diǎn)到接收器飽和峰值之間的長(zhǎng)度距離,被稱(chēng)為事件盲區(qū);光纖中由于介入活動(dòng)連接器引起反射峰,從反射峰的起始點(diǎn)到可識(shí)別其他事件點(diǎn)之間的距離,被稱(chēng)為衰減盲區(qū)。對(duì)于OTDR來(lái)說(shuō),盲區(qū)越小越好。盲區(qū)會(huì)隨著脈沖寬的寬度的增加而增大,增加脈沖寬度雖然增加了測(cè)量長(zhǎng)度,但也增大了測(cè)量盲區(qū),所以,我們?cè)跍y(cè)試光纖時(shí),對(duì)OTDR附件的光纖和相鄰事件點(diǎn)的測(cè)量要使用窄脈沖,而對(duì)光纖遠(yuǎn)端進(jìn)行測(cè)量時(shí)要使用寬脈沖。
OTDR的“增益”現(xiàn)象由于光纖接頭是無(wú)源器件,所以,它只能引起損耗而不能引起“增益”。OTDR通過(guò)比較接頭前后背向散射電平的測(cè)量值來(lái)對(duì)接頭的損耗進(jìn)行測(cè)量。如果接頭后光纖的散射系數(shù)較高,接頭后面的背向散射電平就可能大于接頭前的散射電平,抵消了接頭的損耗,從而引起所謂的“增益”。在這種情況下,獲得準(zhǔn)確接頭損耗的唯一方法是:用OTDR從被測(cè)光纖的兩端分別對(duì)該接頭進(jìn)行測(cè)試,并將兩次測(cè)量結(jié)果取平均值。這就是分別對(duì)該接頭進(jìn)行測(cè)試,并將兩次測(cè)量結(jié)果取平均值。這就是雙向平均測(cè)試法,是目前光纖特性測(cè)試中必須使用的方法。
OTDR能否測(cè)量不同類(lèi)型的光纖如果使用單模OTDR模塊對(duì)多模光纖進(jìn)行測(cè)量,或使用一個(gè)多模OTDR模塊對(duì)諸如芯徑為62.5mm的單模光纖進(jìn)行測(cè)量,光纖長(zhǎng)度的測(cè)量結(jié)果不會(huì)受到影響,但諸如光纖損耗、光接頭損耗、回波損耗的結(jié)果卻都是不正確的。這是因?yàn)?,光從小芯徑光纖入射到大芯徑光纖時(shí),大芯徑不能被入射光完全充滿(mǎn),于是在損耗測(cè)量上引起誤差,所以,在測(cè)量光纖時(shí),一定要選擇與被測(cè)光纖相匹配的OTDR進(jìn)行測(cè)量,這樣才能得到各項(xiàng)性能指標(biāo)均正確的結(jié)果。
1、≤1m超短事件盲區(qū),測(cè)試光纖跳線(xiàn)輕松自如;
2、45dB大動(dòng)態(tài)范圍,128k數(shù)據(jù)采樣點(diǎn);
3、業(yè)界最先進(jìn)的雙色雙料一體化模具工藝,堅(jiān)固耐用;
4、高級(jí)防反射LCD,野外環(huán)境下顯示界面清晰可見(jiàn);
5、具有多種測(cè)試模式、觸摸屏及快捷健操作;
6、通信光自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能;
7、具有以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制功能;
8、雙USB接口功能,可外接U盤(pán)、打印機(jī)及通過(guò)SyncActive軟件與PC機(jī)通信;
9、支持BellcoreGR196及SR-4731文件格式;
10、電池低電壓告警功能;
11、WinCE視窗操作系統(tǒng),中英文操作界面;
12、內(nèi)置可視紅光故障定位(VFL)及光功率計(jì)功能;
13、OTDR光輸出頭類(lèi)型可隨意更換,端面清潔更加方便;
14、內(nèi)置極具人性化的多媒體教學(xué)軟件,快速成為測(cè)試專(zhuān)家;
15、應(yīng)用軟件在線(xiàn)升級(jí),無(wú)需返回原廠。
動(dòng)態(tài)范圍是一個(gè)重要的OTDR參數(shù)。此參數(shù)揭示了從OTDR端口的背向散射級(jí)別下降到特定噪聲級(jí)別時(shí)OTDR所能分析的最大光損耗。換句話(huà)說(shuō),這是最長(zhǎng)的脈沖所能到達(dá)的最大光纖長(zhǎng)度。
因此,動(dòng)態(tài)范圍(單位為dB)越大,所能到達(dá)的距離越長(zhǎng)。顯然,最大距離在不同的應(yīng)用場(chǎng)合是不同的,因?yàn)楸粶y(cè)鏈路的損耗不同。連接器、熔接和分光器也是降低OTDR最大長(zhǎng)度的因素。因此,在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)段內(nèi)進(jìn)行平均并使用適當(dāng)?shù)木嚯x范圍是增加最大可測(cè)量距離的關(guān)鍵。大多數(shù)動(dòng)態(tài)范圍規(guī)格是使用最長(zhǎng)脈沖寬度的三分鐘平均值、信噪比(SNR)=1(均方根(RMS)噪聲值的平均級(jí)別)而給定。因此仔細(xì)閱讀規(guī)格腳注標(biāo)注的詳細(xì)測(cè)試條件非常重要。
中國(guó)41所、中電34所、天津德力、日本安立、日本橫河、美國(guó)信維、加拿大EXFO,美國(guó)JDSU等。
1、光輸出端口必須保持清潔,光輸出端口需要定期使用無(wú)水乙醇進(jìn)行清潔。清潔光纖接頭和光輸出端口的作用1、由于光纖纖芯非常小,附著在光纖接頭和光輸出端口的灰塵和顆??赡軙?huì)覆蓋一部分輸出光纖的纖芯,導(dǎo)致儀器的性能下降。2、灰塵和顆??赡軙?huì)導(dǎo)致輸出端光纖接頭端面的磨損,這樣將降低儀器測(cè)試的準(zhǔn)確性重復(fù)性
2、儀器使用完后將防塵帽蓋上,同時(shí)必須保持防塵帽的清潔。
3、定期清潔光輸出端口的法蘭盤(pán)連接器。如果發(fā)現(xiàn)法蘭盤(pán)內(nèi)的陶瓷芯出現(xiàn)裂紋和碎裂現(xiàn)象,必須及時(shí)更換。
4、適當(dāng)設(shè)置發(fā)光時(shí)間,延長(zhǎng)激光源使用壽命。