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OTDR测试接头损耗负数现象释疑


  来源: 安立通讯科技Anritsu 时间:2021-04-08 编辑:清风
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OTDR工作原理


一般来说,OTDR的组成框图如下面两张图所示:



OTDR的工作原理是将经过脉冲调制的光源经过光学系统和耦合器进入到被测光纤线路,由于瑞利散射的作用,后向散射光经耦合器返回OTDR的检测器,近处的散射光先返回,远处的散射光后返回,且强度沿光纤由近及远逐渐变弱,将光电变换后的信号放大、处理后送到显示屏,就会看到一条由左向右向下倾斜的曲线,这表示光纤线路由近及远损耗逐步变大。而光脉冲信号遇到不连续点会产生菲涅尔反射,反射光也会返回到OTDR的检测器端,通过计算发射脉冲与反射脉冲的时间差再由光的传播速度可计算出不连续点的距离,对故障进行定位。



接头损耗的计算


如下图所示,某点的接头损耗就是这个点之后的后向散射光比这个点之前的后向散射光弱的程度,用公式表示就是log(Pb1/Pb2),Pb1是之前的后向散射光功率,Pb2是之后的后向散射光功率。表现在OTDR测试曲线上就是这个损耗点后面有个向下的台阶。光纤上的熔接点、弯折点、挤压点都可能会造成这样的损耗点。



接头损耗出现负数的现象


由于光纤接头相当于无源器件,所以,它只能引起损耗而不可能引起“增益”。OTDR通过比较接头前后的后向散射电平的测量值来对接头的损耗进行计算。如果接头后光纤的散射系数较高,接头后面的后向散射电平就可能大于接头前的散射电平,抵消了接头的损耗,从而引起所谓的“伪增益”。正常接头损耗显示为正数,接头“增益”显示为负数。如下图所示:左图为0.5dB的损耗,右图为 -0.1dB的“伪增益”。



事实上,光脉冲通过接头始终会存在损耗,不可能有真的增益出现。导致伪增益的主要原因当属要熔接的两段光纤模场直径,其次还有折射率、散射系数等有差异,所以这种“伪增益”现象经常出现在不同厂家光缆或同一厂家不同批次光缆之间熔接在一起时。


接头损耗出现负数时的应对之策


遇到接头损耗出现负数这种情况时,准确获得接头损耗的唯一方法是:用OTDR从被测光纤的两端分别对该接头进行测试,并将两次测量结果取算术平均值。这种方法称为双向平均测试法,是目前光纤特性测试中必须使用的方法。如上图中是同一接头双向测试结果的话,这个接头的实际损耗 = (0.5-0.1)/2 = 0.2dB。实践中,双向算术平均值应该小于等于0.08dB。


在进行光纤割接时,尽量获取光纤的模场直径、包层直径、包层不圆度、同心度偏差这几个参数,要熔接的两段光纤的参数越接近越好,条件允许的话使用同一厂家的产品,生产顺序邻近就更好,这样熔接在一起时,接头损耗出现负数的概率就很小了。(作者:王富林)


关键词:OTDR 测试 光纤 测量    浏览量:763

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