光纖測試常見問題的剖析

王志華

(中國鐵路通信信號集團(tuán)公司 廣州工程分公司，廣州 571400)

當(dāng)前，通信技術(shù)迅速發(fā)展，光纖通信逐漸普及到社會的各個領(lǐng)域，它具有其他通信方式所無法比擬的優(yōu)越性，大容量、低損耗、頻帶寬、質(zhì)量輕、價格低、防串音、抗干擾和施工便利。要保證光纖的傳輸質(zhì)量，加強(qiáng)光纖的施工測試工作顯得尤為重要。現(xiàn)將光纖測試方法及出現(xiàn)的問題進(jìn)行剖析。

1 光纜接續(xù)及測試常見問題的解決辦法

（1）光纜經(jīng)單盤測試，敷設(shè)完成后光纖末端斷纖，使下步光纖接續(xù)受到影響。

光纜單盤測試是工程施工前的一個重要過程。光纜自廠家運(yùn)送到施工現(xiàn)場，要對所有出廠光纜進(jìn)行單盤測試。主要測試指標(biāo)：光纜盤長、單盤光纜的衰減常數(shù)，并觀察光纜的外包裝有無破損，確認(rèn)光纜的A、B端別，對照光纜出廠測試指標(biāo)，根據(jù)相鄰兩盤光纜的光纖模場直徑及截止波長的匹配狀況進(jìn)行光纜配盤。光纖末端斷纖一般是在出廠運(yùn)輸過程中造成的。利用光時域反射儀（OTDR）進(jìn)行單盤測試時，光纖末端斷纖在OTDR的屏幕上是無法看到的（OTDR測量出的長度不精確，誤差通常在幾米至幾十米范圍），這就要求在進(jìn)行光纜單盤測試時多加一道工序，進(jìn)行光纜雙向單盤測試。末端斷纖反向測試時，光纖曲線在屏幕上沒有顯示，從而可以確定光纜末端斷纖，及時與廠家聯(lián)系更換光纜，保證光纖的完整性。

（2）在進(jìn)行光纖接續(xù)作業(yè)中，多次對光纖進(jìn)行接續(xù)，而光纜接頭損耗值居高不下（規(guī)范要求接頭雙向平均損耗值不大于0.08 dB）。

首先應(yīng)測試接頭損耗值的大小程度。如果接頭損耗值在0.2～0.3 dB之間，應(yīng)對照光纜配盤表，看一下兩盤光纜對應(yīng)光纖的模場直徑匹配程度，如果模場直徑失配就會造成這一結(jié)果。

如果接頭損耗值超過0.4 dB，多數(shù)是有應(yīng)力作用在光纖上，一方面是光纖卡在收容盤的某個部位，另一方面是在布放光纜的過程中，由于人拉肩扛，使光纜首端的外護(hù)套和加強(qiáng)芯扭曲、拉伸、變形，從而使光纜自身內(nèi)部的應(yīng)力作用在光纖上。前者要仔細(xì)檢查收容盤內(nèi)光纖的盤留情況，后者要靠光纜的余留長度來解決這一問題。通常光纜接頭處的余留長度在3 m左右，光纖盤留長度規(guī)范要求超過1.2 m，個別收容盤要求超過2.5 m（如3 M型20芯光纖收容盤），由于放纜而造成的受力光纖通常集中在光纜首端3 m左右，因此布放光纜時，兩條光纜搭接余留應(yīng)在8～9 m較為理想，在進(jìn)行光纜接續(xù)時要將頭部3 m的光纜切除掉，然后再進(jìn)行光纖開剝，避免接續(xù)時的接頭損耗值過大。

如果接頭損耗值超過1.0 dB，多數(shù)屬于斷纖或光纖嚴(yán)重受力，大多發(fā)生在纜身上，用眼睛就可以找到故障點，因此，只要對接頭附近的電纜仔細(xì)查找就可以解決這一問題。

2 光纜接續(xù)時用OTDR進(jìn)行監(jiān)測的方法選擇

用OTDR監(jiān)測光纜接續(xù)操作，通常采用雙向環(huán)測法，如圖1所示。即OTDR在C點監(jiān)測接頭處B點（C至A方向）的損耗值，再把OTDR測試點放置到D點，通過DEABC環(huán)路測試接頭處B點（A至C方向）損耗值，計算出兩次測試的平均值，填寫在接頭損耗測試表中。上述方法優(yōu)點：可以一次性完成單個接頭損耗值的測試工作，對于接頭損耗值過高的情況，可以直接采取一些相應(yīng)的措施，保證接頭損耗雙向平均值控制在0.08 dB以內(nèi)。缺點：C點處測試人員要經(jīng)常與A點處環(huán)接人員進(jìn)行聯(lián)系，下達(dá)環(huán)接第幾號纖的命令，然后再通知接續(xù)人員接第幾號纖，最后進(jìn)行測試工作，增加施工過程，進(jìn)度緩慢。光纜接續(xù)與測試屬特種作業(yè)，要求具有鐵道部頒發(fā)的操作證方可作業(yè)。

3 OTDR使用的一些注意事項

在光纜施工過程中，使用OTDR可進(jìn)行3種功能測試：光纜單盤測試、光纖接續(xù)監(jiān)測和光中繼段測試。

光纜單盤測試相對比較簡單，由于OTDR儀表在制造過程中自身的原因，在利用OTDR發(fā)光過程中，光纖首端光的反射和散射相當(dāng)嚴(yán)重，在曲線觀察上光纜首端有一個反射峰，稱為盲區(qū)。盲區(qū)范圍一般在幾十米至幾百米不等，為此要增加1盤2 km尾纖在測試光纜的首部與OTDR連接，消除盲區(qū)影響，從而保證觀察整盤光纜的測試情況。

光纖接續(xù)監(jiān)測是光纜施工的一個重要部分，在利用OTDR進(jìn)行測試時要保證儀表的清潔，經(jīng)常使用濃度在98%以上的工業(yè)酒精對儀表插孔、尾纖插頭、法蘭盤（連接光纜的專用工具）、切割刀等進(jìn)行擦拭，避免在監(jiān)測光纜線路時，各個接頭處由于插孔和插頭不潔凈出現(xiàn)反射峰。

在光纜接續(xù)監(jiān)測過程中，光纜接頭逐個向前進(jìn)行， OTDR所測試到的線路也越來越長。應(yīng)隨時調(diào)整OTDR的測試參數(shù)，以保證測試結(jié)果的精確性。所需調(diào)整的參數(shù)主要有兩項：量程和測試脈沖的設(shè)置。作者根據(jù)多年的施工經(jīng)驗，將參數(shù)的設(shè)置歸納如表1所示。

表1 參數(shù)設(shè)置歸納表

光中繼段測試是整個光纜工程施工的最后一道工序，其測試結(jié)果直接體現(xiàn)光中繼段傳輸特性的好壞。在光纜接續(xù)的過程中，若能保證單個接頭損耗在0.08 dB以內(nèi)，則整個光中繼段的衰減也就達(dá)到了規(guī)范的要求。

利用OTDR進(jìn)行監(jiān)測還有一個優(yōu)點，通過測試曲線可以對一些常見故障進(jìn)行判斷，如圖2所示。

在進(jìn)行光中繼段測試時，有一項要求是必須安裝尾纖，然后進(jìn)行中繼段測試。因為尾纖末端屬平整端面，測試曲線上線路末端出現(xiàn)一個很高的反射峰，如圖3所示，可確認(rèn)線路完好。如不安裝尾纖，由于在敷設(shè)光纜過程中造成末端光纜破損，形成不完整端面，在測試曲線上形不成反射峰，與光纜尾部斷纖曲線相似，無法確認(rèn)線路完好。

在光中繼段測試曲線上有時會出現(xiàn)如圖4所示的現(xiàn)象（線路段曲線處于較低的位置），其主要原因是熔接尾纖質(zhì)量不好或尾纖在綁扎上受到較大的外力作用，只要認(rèn)真檢查整盤尾纖狀態(tài)，就可解決這一問題。

[1] 顧畹儀，李國瑞．光纖通信系統(tǒng)[M]．北京：人民郵電出版社，1989：356-361.

[2] 邱昆．光纖通信導(dǎo)論[M]．成都：電子科技大學(xué)出版社，1992.