光時(shí)域反射儀簡(jiǎn)介

楊璞

通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)；信號(hào)串?dāng)_小、保密性能好；抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳，電通信不能解決各種電磁干擾問(wèn)題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。光纖尺寸小、重量輕，便于敷設(shè)和運(yùn)輸；材料來(lái)源豐富，環(huán)境保護(hù)好，有利于節(jié)約有色金屬銅。無(wú)輻射，難于竊聽(tīng)，因?yàn)楣饫w傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外。光纜適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)。光時(shí)域反射儀在光纖通信中起著不可替代的作用。

一、光時(shí)域反射儀的概念及工作原理

光時(shí)域反射儀（Optical time domain reflectometer，簡(jiǎn)稱“OTDR”）是保障光網(wǎng)絡(luò)安全暢通，準(zhǔn)確測(cè)量光纖傳輸特性的工具。它能夠測(cè)得光鏈路各種參數(shù)并進(jìn)行分析，比如纖長(zhǎng)和事件點(diǎn)的位置、光纖的衰減和衰減分布情況、光纖的接頭損耗、光纖全回?fù)p等的測(cè)量。

二、光時(shí)域反射儀參數(shù)

在實(shí)際操作過(guò)程中，測(cè)量光纖可分為三步：參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)獲取和曲線分析。光時(shí)域反射儀OTDR人工設(shè)置測(cè)量參數(shù)包括：

（一）選擇波長(zhǎng)λ：

OTDR波長(zhǎng)。光系統(tǒng)的性能與其傳輸波長(zhǎng)直接相關(guān)，不同波長(zhǎng)會(huì)顯示不同損耗特性。由于不同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)不同的光線特性，選擇對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，測(cè)試精度更高。

（二）脈寬大小設(shè)置（PulseWidth）：

脈沖寬度、范圍、平均。脈寬越長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍越大，測(cè)量距離更長(zhǎng)，盲區(qū)也就越大。如果需要測(cè)試較遠(yuǎn)的距離，則選擇較大的脈寬，相應(yīng)的，如果需要測(cè)試精度較高，則選擇較小的脈寬。

三、實(shí)際工作中的使用

光纜線路是傳輸光信號(hào)的通道，是光纖通信不可分割的部分。光纜線路發(fā)生故障主要有兩種表現(xiàn)形式：

（一）全程衰耗增大，在接收端尚能接收到光功率，只是比正常值小的多。從設(shè)備上能看到相關(guān)提示：如誤碼、衰耗增大等現(xiàn)象。設(shè)備出現(xiàn)告警。

（二）完全中斷。在接受端輸出的光功率為0。設(shè)備嚴(yán)重告警，設(shè)備完全阻斷。

光纜線路衰耗增大與完全中斷原因歸納起來(lái)有以下有以下幾個(gè)方面：

1.光纖的固有損耗。固有損耗源于光纖的模場(chǎng)直徑不同，光纖的芯徑失配，纖芯的截面不圓，包層的同心度和纖芯不佳，其中模場(chǎng)直徑不同所產(chǎn)生的影響最大。

2.活動(dòng)接頭損耗?；顒?dòng)接頭損耗產(chǎn)生的主要原因是由于活動(dòng)連接器的接觸不良、質(zhì)量差、軸向錯(cuò)位、不清潔等。

3.熔接損耗。熔接損耗產(chǎn)生的主要原因是軸向錯(cuò)位、軸心傾斜、斷面分離、光纖端面不完整以及工作人員的操作步驟、操作水平、工作環(huán)境的清潔度、熔接參數(shù)等因素造成。

4.彎曲產(chǎn)生的損耗。當(dāng)光纖發(fā)生彎折，彎曲的半徑和線芯直徑產(chǎn)生可比性時(shí)，光纖的傳輸特性會(huì)發(fā)生變化。

5.應(yīng)用環(huán)境或施工因素產(chǎn)生的損耗。光纜上架不規(guī)范產(chǎn)生的損耗。熱熔保護(hù)熱縮不良產(chǎn)生的損耗。直埋光纜不規(guī)范產(chǎn)生的損耗。由于其它原因受損之后進(jìn)水，產(chǎn)生氫損。

6.光纜接頭故障。由于光纖接頭點(diǎn)的強(qiáng)度比光纜本身強(qiáng)度低得多，同時(shí)接續(xù)點(diǎn)的可靠性在受到當(dāng)時(shí)的外界環(huán)境、氣候等因素及保護(hù)工藝和接續(xù)手法、保護(hù)材料、操作熟練程度的影響，都容易造成光纜接頭產(chǎn)生障礙。

7.光纜線路由于在外界，容易受到外力影響造成障礙。例如架空光纜由于被車輛掛斷，管道光纜被道路施工損壞，尾纖被老鼠咬壞等。

8.人為造成的障礙。未能按規(guī)范操作導(dǎo)致的。如收發(fā)纖安裝錯(cuò)誤等。

（三）光纜線路故障測(cè)試

如全程衰耗增大，在排除設(shè)備故障的前提下，調(diào)整儀器的參數(shù)，盡可能減少測(cè)試誤差。將測(cè)出的距離信息與維護(hù)資料核對(duì)看障礙點(diǎn)是否在接頭處。若通過(guò)曲線觀察障礙點(diǎn)有明顯的菲涅爾反射峰，與資料核對(duì)和某一接頭距離相近，可初步判斷為盒內(nèi)光纖障礙。打開(kāi)接頭盒后，可進(jìn)一步進(jìn)行判斷，將一正常光纖進(jìn)行微彎處理，使其曲率半徑過(guò)小，此時(shí)測(cè)試該處會(huì)有一大衰耗點(diǎn)，若該衰耗點(diǎn)與障礙光纖衰耗位置一致，則障礙點(diǎn)即為該點(diǎn)。若障礙點(diǎn)與接頭距離相差較大，則為纜內(nèi)障礙。這類障礙隱蔽性較強(qiáng)，如直埋光纜大量土方開(kāi)挖，架空光纜摘掛大量的掛鉤等，會(huì)延長(zhǎng)障礙歷時(shí)。用儀表精確測(cè)試障礙點(diǎn)至鄰近接頭點(diǎn)的相對(duì)距離，將測(cè)試的纖長(zhǎng)換算成光纜長(zhǎng)度。再將光纜皮長(zhǎng)換算成障礙點(diǎn)的皮長(zhǎng)尺碼，即可精確定位障礙點(diǎn)位置。

光纜全阻障礙。對(duì)于光纜線路全阻障礙，查找較為容易，一般為外力影響所致?？衫脙x器測(cè)出障礙點(diǎn)與站問(wèn)的距離，結(jié)合維護(hù)資料，確定障礙點(diǎn)的地理位置，查看是否有建設(shè)施工，架空光纜是否有明顯的拉傷、火災(zāi)等，一般可找到障礙點(diǎn)。

（四）光纜線路的處理方法

1.光纜接頭附近的障礙，應(yīng)利用接頭盒內(nèi)預(yù)留光纖或接頭坑預(yù)留光纜進(jìn)行修理。這樣可以不增加接頭。首先將接頭附近的預(yù)留松開(kāi)，把清潔好的接頭盒放置在操作臺(tái)上，打開(kāi)光纜接頭盒，將接頭盒內(nèi)光纖散開(kāi)放好，注意不能將光纖搞亂。核對(duì)光纖纖號(hào)，標(biāo)注在用系統(tǒng)光纖。利用儀器對(duì)接頭點(diǎn)進(jìn)行精度測(cè)試，與障礙點(diǎn)的距離進(jìn)行對(duì)比。確定障礙的具體位置。如在接頭熱熔管內(nèi)，則打斷后重新接續(xù)即可。如距接頭點(diǎn)較遠(yuǎn)，并處于預(yù)留光纜內(nèi)，則可利用光纜縱剝工具對(duì)光纜進(jìn)行縱剝。找到障礙點(diǎn)后接續(xù)，完成障礙修復(fù)。

2.光纜中間部位的障礙處理應(yīng)根據(jù)不同情況采用不同的處理方法。障礙點(diǎn)距端局較近時(shí)且有余纜時(shí)，可采用障礙點(diǎn)直接處理方法。在障礙點(diǎn)對(duì)光纜外皮及松套進(jìn)行縱剝，處理斷纖后把所有光纖及松套收容到光纜接頭盒中。如障礙點(diǎn)是直埋光纜或附近沒(méi)有余留時(shí)，可采用介入光纜的方式進(jìn)行處理。在介入光纜時(shí)應(yīng)考慮儀器的測(cè)試盲區(qū)，介入纜的長(zhǎng)度應(yīng)大于100米。通過(guò)波形顯示可以簡(jiǎn)單判斷光纖質(zhì)量的優(yōu)劣。正常情況下，光纜斜率基本一致且波形平滑下降，光纖質(zhì)量嚴(yán)重劣化時(shí)曲線波形則為不規(guī)則形狀，斜率起伏較大，彎曲或呈弧狀。

四、儀器使用注意事項(xiàng)

（一）接頭清潔。光纖活接頭接入儀器前，必須認(rèn)真清潔，包括儀器的輸出接頭和被測(cè)接頭，否則插入損耗太大，測(cè)量不準(zhǔn)、曲線噪音多甚至不能測(cè)量，還有可能損壞儀器。避免用無(wú)水乙醇以外的其他清洗劑或折射率匹配液清洗，因?yàn)樗鼈兛墒构饫w連接器內(nèi)粘合劑溶解。

（二）切勿將負(fù)載信號(hào)光纖連接至儀器端口，強(qiáng)度超過(guò)一30dBm的任何外來(lái)信號(hào)都會(huì)影響儀器的取樣，并對(duì)儀器造成永久損害。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代通信的不斷發(fā)展，光纖應(yīng)用變得廣泛，其在空管技術(shù)保障工作中亦將占有更加重要的位置。本文旨在闡述光時(shí)域反射儀重要性以及基本特性，并且簡(jiǎn)單介紹了操作流程，以期更多的人能夠認(rèn)識(shí)熟悉光時(shí)域反射儀。