OTDR——光时域反射仪,是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表。
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。
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,例如玻璃与空气的间隙。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。
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而产生散射、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。
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=(c×t)/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。
主要技术参数:
1、 动态范围
定义:动态范围可以被定义为光纤近端的后向散射迹线的外差点(在外差迹线与功率轴之间的交叉点处获得)与光纤端点处(或后面)的本底噪声的最高电平之间的差异。动态范围以分贝(dB)表示。测试是在三分钟的时间内执行的,结果被平均。
验证方法:将OTDR连接到被测光纤,设置脉宽为最大,距离为最大,平均化时间为3分钟,开始采样。采样后根据下图得到动态范围:
2、 事件盲区(EDZ)
定义:为低于一个反射事件的不饱和峰值1.5 dB(或者FWHM)的两个点之间的距离。
验证方法:将OTDR连接到被测光纤,设置脉宽为最小,距离为20KM,平均化时间为3分钟,开始采样。采样后以10公里处法兰连接事件(非饱和)的反射峰检测事件盲区,具体如下图:
操作方法:先将光标A移动到峰值处,再将光标B移动到峰值右侧损耗下落1.5dB处,然后将光标A向左侧移动,令损耗读数为0或接近。最后读取A、B光标的距离数值即为事件盲区指标。
3、 衰减盲区(ADZ)
定义:它是事件后的一个区域,在这一区域内,所显示的迹线与未受干扰的后向散射迹线的偏离大于一个给定的垂直数值DF(通常为0.5 dB)
验证方法:将OTDR连接到被测光纤,设置脉宽为最小,距离为20KM,平均化时间为3分钟,开始采样。采样后以10公里处法兰头事件为准检测事件盲区,具体如下图: