李明燕

（青海建筑職業(yè)技術學院，西寧810012）

淺談OTDR在光纜的單盤檢驗中的應用

李明燕

（青海建筑職業(yè)技術學院，西寧810012）

光纜單盤檢驗是光纜線路工程施工中準備階段的一個重要環(huán)節(jié)。單盤檢驗中主要對光纜的長度、規(guī)格和光纖損耗等進行審核，而光纜單盤檢驗中主要測試的指標是光纖的損耗和長度，主要用到的儀器就是OTDR，以確定光纜的主要性能指標是否達標，并為后續(xù)的光纜配盤提供依據(jù)。

單盤檢驗；OTDR（光時域反射儀）；損耗；光纜

光纜的單盤檢驗是一項較為復雜、細致、技術性很強的工作，它對確保工程質(zhì)量有著重大影響。對于施工而言，信號曲線觀察是最關鍵的單盤檢驗項目，對光纖后向信號曲線的觀察，一般可同OTDR進行損耗測量、長度復測一塊進行。

1 光纜單盤檢驗之長度復測

光纜出廠的標稱長度與實際長度通常情況下會不完全一致。為了按正確長度配盤，以確保光纜安全敷設和不浪費光纜，在單盤檢驗中對光纜長度的復測十分必要。

光時域反射儀（OTDR）可以根據(jù)光纖折射率進行相應的參數(shù)設置和測量，對于不清楚光纖折射率的光纜可推算出較為接近的折射率系數(shù)。

1.1 光折射率的計算

不同折射率測出的纖長相差較多，因此，測量光纖長度前，首先應了解其折射率系數(shù)。當不了解光纖折射率或?qū)S提供的折射系數(shù)進行驗證時，用標準光纖測定n值。用同一廠家生產(chǎn)標準光纖，如已知長度為500 m或1 km的標準光纖或“假纖”（測試用），用OTDR儀測量其長度，改變儀表的n調(diào)節(jié)旋鈕使其長度顯示為標準光纖的長度，此時n調(diào)節(jié)旋鈕所指的數(shù)值即為被測光纖的n標稱值。國產(chǎn)光纜通過標準長度的光纖測試樣，比較容易得到n標稱值。

1.2 光纜長度復測

光纜長度復測是測定其纜內(nèi)光纖的長度，對每盤光纜只要測準其中1～2根光纖。其余光纖一般只進行粗測，即看末端反射峰是否在同一點上。由于每條光纖的折射率有一些微小的偏差，所以有時同一纜中的光纖長度有一點差別。但應注意，發(fā)現(xiàn)偏差大時，應判斷該光纖是否在末端附近有無斷點，其方法是從末端進行一次測量。

1.3 光纜復測注意事項

測量光纖長度時，應注意OTDR儀表長度設置范圍，不同檔位的測量精度都不一樣。盤測量時，若同時用幾部儀表，則應選擇同一檔位。

2 光纜單盤檢驗項目中光纖損耗量

光纜單盤檢驗項目中光纖損耗量是十分重要的。它直接影響線路傳輸質(zhì)量，同時由于損耗測量工作量較大、技術性較強，因此，根據(jù)現(xiàn)場特點，掌握基本方法，正確地測量、分析，及時完成測量任務，對確保工期、工程質(zhì)量均有重要作用。

光纖的光損耗是指光信號在傳送過程中隨著傳輸距離的增加而光功率的衰減。單位長度上的損耗量稱為損耗常數(shù)，單位為dB/km。單盤檢驗，主要是測出其損耗常數(shù)，方法有切斷測量法、后向測量法（OTDR）、插入法等。在工程實際測量時主要用到的是使用OTDR的后向測量法，又稱為OTDR法（如圖1所示）。

圖1 單盤光纖后向測量法Fig.1 Backward measurement method of single disk optical cable

以上三種測量方法，只要條件允許，應首選后向法。切斷法一般不宜普遍采用，主要用于少數(shù)光纜的測量對比以及其他方法測出的光纜不合格時，用該法進一步確認，以便正確地作出光纜是否合格的嚴肅性結(jié)論。單盤光纜損耗測試后，應認真填寫檢驗記錄表。

目前，光時域反射儀發(fā)展較快，具有微機處理質(zhì)量高、操作方便、重復性好等優(yōu)點。當采用輔助光纖時，雙方向測量可以得到與切斷法同樣的精度，同時可以與測長、曲線觀察等項目同步進行。

3 OTDR-光時域反射儀

3.1 OTDR的測試原理

采用OTDR（光時域反射儀）可以測試光纖故障點的位置、光纖衰減、光纖接頭損耗以及光纖長度等，并且在屏幕上以圖形曲線的形式直觀地表現(xiàn)出來，還可以自動存儲測試結(jié)果。由于它可在光纖一端進行測量，所以使用非常方便。

由于光纖本身的散射特性，既光線在光纖中傳輸時的瑞利散射和菲涅爾反射所產(chǎn)生的背向散射，光脈沖在纖芯中傳輸時，后向散射信號會返回OTDR，OTDR根據(jù)后向散射信號的強弱，數(shù)值化及多次均值的計算可得出光纖的衰減特性及距離。

注意：若光纜發(fā)生故障時，因為設備還在發(fā)光，一般不要用OTDR測試，需要注意設備與OTDR發(fā)出的同樣的光，有可能把設備或OTDR毀壞，這時要用光功率計測試。

3.1.1瑞利散射

當光線在光纖中傳播時，由于光纖中存在著分子級大小的結(jié)構(gòu)上的不均勻，光線的一部分能量會改變其原有傳播方向向四周散射。

3.1.2菲涅爾反射

當光線由一種媒質(zhì)進入另一種媒質(zhì)時，會產(chǎn)生的一種反射。

使用OTDR進行測量時，衰減由背向散射可以測得光功率；長度由背向散射返回的時間測得距離。

3.2 后向散射信號曲線的觀察

OTDR橫坐標是距離（長度km），縱坐標是損耗（衰減dB），OTDR測試主要內(nèi)容包括長度、衰減系數(shù)、平均損耗、總損耗、接頭損耗、熔點損耗、任意兩點的損耗及平均損耗、彎曲損耗、裂痕和故障點測試等（如圖2所示）。

圖2 OTDR曲線Fig.2 OTDR curve

4 使用OTDR應注意的問題

第一，波長對損耗值的影響。用OTDR測試損耗時，1 550nm波長對光纖彎曲的損耗比1 310nm波長測試時要敏感，所以光纖接續(xù)損耗測試時，應設置選擇1 550nm。第二，用OTDR分別測試光纖A、B端，所得結(jié)果會有不同。光纖芯徑和相對折射都不相同，不僅會造成熔接損耗增加，還會造成OTDR兩個方向（A端到B端，B端到A端）的測量值相差甚遠。這時，要從兩個不同方向測試并取平均值后，所得損耗才是熔接點的真實損耗。第三，要選擇與被測光纖匹配的OTDR進行測量。在測量之前，要將測試光纖連接到OTDR上端標有OTDR的接口，不同的光纖型式（單模或多模）需要接到相對應的接口上。第四，被測光纖的接頭必須保持清潔。

［1］郭瞻，肖祖銘.OTDR曲線分析在光纖測試中的應用［J］.景德鎮(zhèn)高專學報，2013，（06）：13-14.

［2］王成.淺談單盤檢驗在光纜施工中的重要性［J］.科學時代，2013，（02）：185.

Discussion on application of OTDR in single disk test of optical cable

LI Ming-yan
（Qinghai College ofArchitectural Technology，Xining810012，China）

Single disk test of optical cable is an important part of preparation stage in cable line project.Single disc test mainly reviews on cable length，standard and loss，and the main test indicator of cable single disk test is loss and length of fiber with OTDR，soas toidentify key performance indexes and provide the basis for follow-up optical cable distribution.

Single disk test；OTDR（optical time domain reflectometer）；Loss；Optical cable

TN926

B

1674-8646（2016）13-0015-02

2016-05-05

李明燕（1982-），女，河南孟州人，講師，學士，從事通信線路施工技術教學研究。