光時域反射儀簡介

楊璞

通信容量大、傳輸距離遠；信號串擾小、保密性能好；抗電磁干擾、傳輸質量佳，電通信不能解決各種電磁干擾問題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。光纖尺寸小、重量輕，便于敷設和運輸；材料來源豐富，環境保護好，有利于節約有色金屬銅。無輻射，難于竊聽，因為光纖傳輸的光波不能跑出光纖以外。光纜適應性強，壽命長。光時域反射儀在光纖通信中起著不可替代的作用。

一、光時域反射儀的概念及工作原理

光時域反射儀（Optical time domain reflectometer，簡稱“OTDR”）是保障光網絡安全暢通，準確測量光纖傳輸特性的工具。它能夠測得光鏈路各種參數并進行分析，比如纖長和事件點的位置、光纖的衰減和衰減分布情況、光纖的接頭損耗、光纖全回損等的測量。

二、光時域反射儀參數

在實際操作過程中，測量光纖可分為三步：參數設置、數據獲取和曲線分析。光時域反射儀OTDR人工設置測量參數包括：

（一）選擇波長λ：

OTDR波長。光系統的性能與其傳輸波長直接相關，不同波長會顯示不同損耗特性。由于不同的波長對應不同的光線特性，選擇對應的波長，測試精度更高。

（二）脈寬大小設置（PulseWidth）：

脈沖寬度、范圍、平均。脈寬越長，動態測量范圍越大，測量距離更長，盲區也就越大。如果需要測試較遠的距離，則選擇較大的脈寬，相應的，如果需要測試精度較高，則選擇較小的脈寬。

三、實際工作中的使用

光纜線路是傳輸光信號的通道，是光纖通信不可分割的部分。光纜線路發生故障主要有兩種表現形式：

（一）全程衰耗增大，在接收端尚能接收到光功率，只是比正常值小的多。從設備上能看到相關提示：如誤碼、衰耗增大等現象。設備出現告警。

（二）完全中斷。在接受端輸出的光功率為0。設備嚴重告警，設備完全阻斷。

光纜線路衰耗增大與完全中斷原因歸納起來有以下有以下幾個方面：

1.光纖的固有損耗。固有損耗源于光纖的模場直徑不同，光纖的芯徑失配，纖芯的截面不圓，包層的同心度和纖芯不佳，其中模場直徑不同所產生的影響最大。

2.活動接頭損耗。活動接頭損耗產生的主要原因是由于活動連接器的接觸不良、質量差、軸向錯位、不清潔等。

3.熔接損耗。熔接損耗產生的主要原因是軸向錯位、軸心傾斜、斷面分離、光纖端面不完整以及工作人員的操作步驟、操作水平、工作環境的清潔度、熔接參數等因素造成。

4.彎曲產生的損耗。當光纖發生彎折，彎曲的半徑和線芯直徑產生可比性時，光纖的傳輸特性會發生變化。

5.應用環境或施工因素產生的損耗。光纜上架不規范產生的損耗。熱熔保護熱縮不良產生的損耗。直埋光纜不規范產生的損耗。由于其它原因受損之后進水，產生氫損。

6.光纜接頭故障。由于光纖接頭點的強度比光纜本身強度低得多，同時接續點的可靠性在受到當時的外界環境、氣候等因素及保護工藝和接續手法、保護材料、操作熟練程度的影響，都容易造成光纜接頭產生障礙。

7.光纜線路由于在外界，容易受到外力影響造成障礙。例如架空光纜由于被車輛掛斷，管道光纜被道路施工損壞，尾纖被老鼠咬壞等。

8.人為造成的障礙。未能按規范操作導致的。如收發纖安裝錯誤等。

（三）光纜線路故障測試

如全程衰耗增大，在排除設備故障的前提下，調整儀器的參數，盡可能減少測試誤差。將測出的距離信息與維護資料核對看障礙點是否在接頭處。若通過曲線觀察障礙點有明顯的菲涅爾反射峰，與資料核對和某一接頭距離相近，可初步判斷為盒內光纖障礙。打開接頭盒后，可進一步進行判斷，將一正常光纖進行微彎處理，使其曲率半徑過小，此時測試該處會有一大衰耗點，若該衰耗點與障礙光纖衰耗位置一致，則障礙點即為該點。若障礙點與接頭距離相差較大，則為纜內障礙。這類障礙隱蔽性較強，如直埋光纜大量土方開挖，架空光纜摘掛大量的掛鉤等，會延長障礙歷時。用儀表精確測試障礙點至鄰近接頭點的相對距離，將測試的纖長換算成光纜長度。再將光纜皮長換算成障礙點的皮長尺碼，即可精確定位障礙點位置。

光纜全阻障礙。對于光纜線路全阻障礙，查找較為容易，一般為外力影響所致。可利用儀器測出障礙點與站問的距離，結合維護資料，確定障礙點的地理位置，查看是否有建設施工，架空光纜是否有明顯的拉傷、火災等，一般可找到障礙點。

（四）光纜線路的處理方法

1.光纜接頭附近的障礙，應利用接頭盒內預留光纖或接頭坑預留光纜進行修理。這樣可以不增加接頭。首先將接頭附近的預留松開，把清潔好的接頭盒放置在操作臺上，打開光纜接頭盒，將接頭盒內光纖散開放好，注意不能將光纖搞亂。核對光纖纖號，標注在用系統光纖。利用儀器對接頭點進行精度測試，與障礙點的距離進行對比。確定障礙的具體位置。如在接頭熱熔管內，則打斷后重新接續即可。如距接頭點較遠，并處于預留光纜內，則可利用光纜縱剝工具對光纜進行縱剝。找到障礙點后接續，完成障礙修復。

2.光纜中間部位的障礙處理應根據不同情況采用不同的處理方法。障礙點距端局較近時且有余纜時，可采用障礙點直接處理方法。在障礙點對光纜外皮及松套進行縱剝，處理斷纖后把所有光纖及松套收容到光纜接頭盒中。如障礙點是直埋光纜或附近沒有余留時，可采用介入光纜的方式進行處理。在介入光纜時應考慮儀器的測試盲區，介入纜的長度應大于100米。通過波形顯示可以簡單判斷光纖質量的優劣。正常情況下，光纜斜率基本一致且波形平滑下降，光纖質量嚴重劣化時曲線波形則為不規則形狀，斜率起伏較大，彎曲或呈弧狀。

四、儀器使用注意事項

（一）接頭清潔。光纖活接頭接入儀器前，必須認真清潔，包括儀器的輸出接頭和被測接頭，否則插入損耗太大，測量不準、曲線噪音多甚至不能測量，還有可能損壞儀器。避免用無水乙醇以外的其他清洗劑或折射率匹配液清洗，因為它們可使光纖連接器內粘合劑溶解。

（二）切勿將負載信號光纖連接至儀器端口，強度超過一30dBm的任何外來信號都會影響儀器的取樣，并對儀器造成永久損害。

五、結語

隨著現代通信的不斷發展，光纖應用變得廣泛，其在空管技術保障工作中亦將占有更加重要的位置。本文旨在闡述光時域反射儀重要性以及基本特性，并且簡單介紹了操作流程，以期更多的人能夠認識熟悉光時域反射儀。