OTDR测试与误差剖析
OTDR是光缆工程施工和光缆线路维护事情中最重要的测试仪器 ，它能将长100多公里光纤的完好情况和故障状态 ，以一定斜率直线（曲线）的形式清晰的显示在几英寸的液晶屏上。凭据事件表的数据 ，能迅速的查找确定故障点的位置和判断障碍的性质及类别 ，对剖析光纤的主要特性参数能提供准确的数据。OTDR主要是凭据光学原理以及瑞利散射和菲涅尔反射理论制成的。仪表的激光源发出一定强度和波长的光束至被测光纤 ，由于光纤自己的缺陷 ，制作工艺和石英玻璃质料组分的不均匀性 ，使光在光纤中传输将爆发瑞利散射；由于机械连接和断裂等原因将造成光在光纤中爆发菲涅尔反射 ，由光纤沿线各点反射回的微弱的光信号经光定向耦合器到仪器的接收端 ，通过光电转换器 ，低噪声放大器 ，数字图象信号处理等历程 ，实现图表、曲线扫迹在屏幕上显现。目前OTDR型号种类繁多 ，操作方法也各不相同 ，但其事情原理是一致的。在光纤线路的测试中 ，应尽量坚持使用同一块仪表进行某条线路的测试 ，各次测试时主要参数值的设置也应坚持一致 ，这样可以减少测试误差 ，便于和上次的测试结果比较。纵然使用差别型号的仪表进行测试 ，只要其动态规模能抵达要求 ，折射率、波长、脉宽、距离、均化时间等参数的设置亦和上一次的相同 ，这样测试数据一般不会有大的差别。
一、 OTDR测试
1.测试方法：利用OTDR进行光纤线路的测试 ，一般有三种方法 ，自动方法 ，手动方法 ，实时方法。当需要概览整条线路的状况时 ，接纳自动方法 ，它只需要设置折射率、波长最基本的参数 ，其它由仪表在测试中自动设定 ，按下自动测试（测试）键 ，整条曲线和事件表都会被显示 ，测试时间短 ，速度快 ，操作简单 ，宜在查找故障的段落和部位时使用。手动方法需要对几个主要的参数全部进行设置 ，主要用于对测试曲线上的事件进行详细剖析 ，一般通过变换、移动游标 ，放大曲线的某一段落等功效对事件进行准确定位 ，提高测试的区分率 ，增加测试的精度 ，在光纤线路的实际测试中常被接纳。实时方法是对曲线不绝的扫描刷新 ，由于曲线在不绝的跳动和变革 ，所以较少使用。
2.OTDR可测试的主要参数：⑴测纤长和事件点的位置。⑵测光纤的衰减和衰减漫衍情况。⑶测光纤的接头损耗。⑷光纤全回损的丈量。光纤距离的丈量是以激光进入光纤到它遇到故障点返回光时域反射仪的时间间隔来计量纤长的。为了提高丈量的精确度 ，应凭据被测纤的长度设置合适的“距离规模”和“脉冲宽度” ，距离一般选被测纤长的1.5倍,使曲线占满屏的2/3为宜。脉冲宽度直接影响着OTDR的动态规模 ，随着被测光纤长度的增加 ，脉冲宽度也应逐渐加大 ，脉宽越大 ，功率越大 ，可测的距离越长 ，但区分率变低。脉宽越窄 ，区分率越高 ，丈量也就越精确。一般凭据所测纤长 ，选择一个适当巨细的脉冲宽度 ，经常是试测两次后 ，确定一个最佳值。光纤的衰减是客观的反应光纤制作质量的一个参数 ，是光纤固有的损耗 ，它代表着光在光纤中传输光功率损耗的情况 ，相同长度的光纤衰减越小 ，光可传输的距离就越远。因此在相同条件下 ，应选用平均每公里损耗值小的光纤。衰减还包括光纤接头、连接器、光纤弯曲断裂等引起的损耗 ，在实际维护中应尽量减少这些衰耗。衰减测试有两点法和五点法 ，前者适合于图线的线性较好 ，噪声较小的情况 ，在测整条光纤或某两点间的衰减值时一般也接纳此方法。后者适用于光纤的一致性较差 ，噪声较大的情况 ，测接头损耗 ，连接器等反射引起的损耗也常用此要领 ，因它基于数学上的求偏差的理论 ，所以其丈量精度较高 ，要求高的场合多被接纳。在要求不太严格的情况下 ，也可直接从事件表中读出各接点衰减值的巨细。有的OTDR还具有回损和全回损的测试功效 ，但维护中很少使用。全回损测试的是反射光的能量和入射光的能量的比值的对数体现 ，而回损测试的原理与全回损有所差别。全回损和回损的测试可以在自动或手动模式下通过移动游标来实现。随着OTDR制造技术的日益成熟 ，其丈量精度也不绝提高 ，可是为什么有时测试的数据与线路上故障点的位置有较大的差别呢？下面我们对测试误差进行简要的剖析。
二、 误差剖析
1．仪表的固有误差：仪表的固有误差包括刻度误差和区分率误差 ，OTDR的采样点数直接影响距离的区分率。如OTDRMW9076B距离的丈量精度为：±1m±3×丈量距离×10E-5±标识区分率,关于一定长度的光纤,前两项是个常量,只有区分率是可变的,所以要提高丈量精度,采样点数必须设置在较高的数值上。
2．事件盲区引起的误差：脉冲宽度设置的越宽 ，OTDR输出的能量越大 ，可测的距离越远 ，但使事件的盲区加大 ，降低了区分率和测试精度 ，一般接纳OTDR的纵横向放大功效提高区分率 ，减小读数和丈量误差。如在光缆单盘检测时 ，为了避开开始段较大的盲区 ，在OTDR输出端口先接入几百米的裸纤 ，这样测试的数据就比较准确。若直接测 ，必须把游标打在盲区后曲线趋平直的地方 ，不然可能造成较大的测试误差。
3．仪表设置不当爆发的误差：距离规模设置的比被测纤长小可爆发较大的误差；衰减的门限值设置的太大（一般设在0.01dB）使得光纤微弯、应力造成的轻微损伤、较小的接头损耗等事件不可被找到 ，实际上降低了丈量精度；设置的折射率和光缆上的标示值有偏差 ，能引起较大的误差 ，折射率是个重要的参数 ，测试前应严格核实；均化时间对提高测试的信噪比有重要作用 ，为了提高测试精度 ，宜设较长的均化时间 ，但为了缩短测试时间 ，需要均化的时间要少 ，所以应统筹考虑；游标设置不正确 ，尤其在测接头损耗和有反射的事件时 ，必须把游标设置在事件曲线的前沿上 ，过失的设置能造成大的误差。
4．光纤插接件 ，连接器件不清洁 ，物理连接性能不良 ，可能引起较大的测试误差 ，这在日常测试中经常碰到 ，它可以使曲线上爆发严重的噪声和毛刺 ，甚至曲线不可测出。细致的清洁事情有着重要的意义 ，测试中不可忽视。
以上爆发的测试误差通过正确的设置 ，细心的操作一般是可以制止或减小的 ，并且可以获得准确可靠的测试数据。我曾用两台差别型号的OTDR 对100多公里的光纤线路用同一根尾纤先后进行纤长的测试 ，在全自动方法下 ，两块仪表的测试数值只相差2-3米。除了以上可能的误差外 ，还应充分考虑光缆在敷设装置时和资料的纪录爆发的偏差 ，OTDR 测试的是光缆中光纤的物理长度 ，而光缆线路从设计资料上的数据 ，经过敷设的历程 ，到每个标石上的数字 ，尽管进行过种种各样的折算 ，仍会爆发一些偏差。如接头盒旁边、进出局盘留缆的实际长度与资料的纷歧致性 ，光缆弯曲率所取值和实际敷设弯曲度保存着差别 ，缆内光纤扭绞系数与实际值的偏离 ，这些不确定的因素综合起来组成了不可忽视的与实际物理长度的误差 ，这可能是故障点定位禁绝确的又一个原因。凭据需要 ，有的光缆线路可能已用OTDR经过重复测试核对较准确的定位了每个接头点的位置 ，测定了线路的全长 ，积累了一套较详细的维护原始资料 ，在线路的抢修维护中发挥了重要作用 ，可以说是一份名贵的财产。但有时在实际测试时发明 ，对某一点 ，差别时间的两次测试仍有或大或小的偏差 ，通过考察剖析 ，测试的季节差别或这两次测试时室外的温度相差较大时 ，偏差也较大。光缆的热胀冷缩是爆发这种测试偏差的主要原因。光缆遇冷收缩爆发断纤的事例 ，可以充辩白明这一现象。所以在做原始资料的测试时应备注其时的室外温度和天气情况 ，然后在维护中通过多次测试数据的比较 ，找到一个能接近实际变革的热胀冷缩的系数。资料的动态治理在实际维护中也有着重要的意义。测试爆发的误差 ，外界情况条件对光缆物理长度变革的影响是爆发测试误差的两个主要因素 ，因此除了要求原始资料的准确、完整并确实与OTDR 的实测数据相符外 ，还应对实测现场进行综合剖析 ，以测试数据为依据 ，找出四周段落的特殊点（如接头盒） ，易受损点 ，估测和判断可能的故障部位 ，在逐渐缩小故障部位的规模中 ，找准故障点的位置。准确的测试数据和维护经验的结合是快速准确定位故障点的最好步伐。
OTDR 测试技术是理论知识和实践经验的有机结合 ，在实际的测试事情中要善于思考和不绝的总结 ，多剖析测试实例找生爆发误差的泉源 ，不绝提高测试精度 ，使对故障点的判断和定位越发精细准确 ，缩短抢修的时间 ，减少因误测误判造成的不须要的人力和财物的浪费。
