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OTDR光时域反射仪测试原理
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"nbsp;OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤内,然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时,会由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其它类似的事件面产生散射、反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量,它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。

从发射信号到返回信号所用的时间,再确定光在玻璃物质中的速度,就可以计算出距离。以下的公式就说明了OTDR是如何测量距离的。

d=(cx)/2(IOR)

在这个公式里,c是光在真空中的速度,而t是信号发射后到接收到信号(双程)的总时间(两值相乘除以2后就是单程的距离)。因为光在玻璃中要比在真空中的速度慢,所以为了精确地测量距离,被测的光纤必须要指明折射率(IOR)。IOR是由光纤生产商来标明。

OTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性,瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。OTDR就测量回到OTDR端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减(损耗/距离)程度。形成的轨迹是一条向下的曲线,它说明了背向散射的功率不断减小,这是由于经过一段距离的传输后发射和背向散射的信号都有所损耗。

"nbsp;"nbsp;"nbsp;给定了光纤参数后,瑞利散射的功率就可以标明出来,如果波长已知,它就与信号的脉冲宽度成比例:脉冲宽度越长,背向散射功率就越强。瑞利散射的功率还与发射信号的波长有关,波长较短则功率较强。也就是说用1310nm信号产生的轨迹会比1550nm信号所产生的轨迹的瑞利背向散射要高。

"nbsp;"nbsp;"nbsp;在高波长区(超过1500nm),瑞利散射会持续减小,但另外一一个叫红外线衰减(或吸收)的现象会出现,增加并导致了全部衰减值的增大。因此,1550nm是最低的衰减波长:这也说明了为什么它是作为长距离通信的波长。很自然,这些现象也会影响到OTDR。作为1550nm波长的OTDR,它也具有低的衰减性能,因此可以进行长距离的测试。而作为高衰减的1310nm或1625nm波长,OTDR的测试距离就必然受到限制,因为测试设备需要在OTDR轨迹中测出一个尖锋,而且这个尖锋的尾端会快速地落入到噪音中。

"nbsp;"nbsp;"nbsp;另一方面,菲涅尔反射是离散的反射,它是由整条光纤中的个别点而引起的,这些点是由造成反向系数改变的因素组成,例如玻璃与空气的问隙。在这些点上,会有很强的背向散射光被反射回来。因此,OTDR就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点,光纤终端或断点。

"nbsp;"nbsp;"nbsp;换句话说,OTDR的工作原理就类似于一一个需达。它先对光纤发出一个信号,然后观察从某一点上返回来的是什么信息。这个过程会重复地进行,然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示,这个轨迹就描绘了在整段光纤内信号的强弱(或光纤的状态)。下图就说明了Mini-OTDR的一些基本组成。

"nbsp;"nbsp;"nbsp;Min-OTDR-一个最重要的性能,就是能从原有事物中进行辨别,大型的OTDR,就有能力完全、自动地识别出光纤的范围。这种新的能力大部分是源于使用了高级的分析软件,这种软件对OTDR的采样进行审查并创建一个事件表。这个事件表显示了所有与轨迹有关的数据,如故障类型,到故障点的距离,衰减,回损和熔接损耗。Mini-OTDR的性能紧紧地依赖于分析软件,从而具有精确地识别事件的能力。

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