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光缆线路常用仪表的使用 一、光时域反射仪 OTDR （Optical Time Domain Reflectometer） C V＝——— （m/s） V——光在光纤中传播速度； N——光纤折射率 C——为光在真空中传播速度（3×10 8 m/s ）L＝V.T＝c/n.T/2 T＝2L/V＝2N/C .L ⑵ OTDR结构图如图1 被测光纤 显示器 图1 OTDR测试原理图 各部分的作用如下： 光脉冲发生器--控制光源的发送时间，控制数据分析和显示电路与光源同步，以得到正确的分析结果。 光方向耦合器--将光源发出的光耦合到被测光纤，并将光纤沿线各点反射回的光耦合到光检测器。 放大器—将光检测器送来的电信号放大、整形。 信号处理—将反射回的信号与发送脉冲比较，计算出相关数据；并配有分析配有分析电路，为曲线分析提供支持。 O/E、E/O—光电、电光转换。 3、基本术语 ⑴ 背向散射曲线 定义：光纤自身反射回的光信号称为背向散射光（简称背向散射）。 原因：产生背向散射光的主要原因是瑞利散射。瑞利散射是由于光纤折射率的不同而引起的，散射会作用于整个光纤。瑞利散射将光信号向四面八方散射，我们把其中沿光纤原链路返回OTDR的散射光称为背向散射光。 应用：OTDR正是利用其接收到的背向散射光强度的变化来衡量被测光纤上各事件损耗的大小；OTDR不仅能对各事件点上的反射光信号进行测量，同时也可以对光纤本身的反射光信号进行测量。因此我们可以在OTDR上观察到光纤沿线各点上曲线状况。 ⑵ 非反射事件 光纤的熔接头和微弯都会带来损耗，但不会引起反射。由于它们的反射较小，我们称之为非反射事件。 非反射事件在OTDR测试结果曲线上，以背向散射电平上附加一突然下降台阶的形式表现出来。因此在竖轴上的改变即为该事件的损耗大小，如图2。 熔接 弯曲 活动连接器 机械固定接头 断裂 光纤未端 非反射事件 测试曲线 反射事件 图2 OTDR测试事件类型及显示 ⑶ 反射事件 活动连接器、机械接头和光纤中的断裂点都会引起损耗和反射，我们把这种反射幅度较大的事件称之为反射事件。 反射事件的损耗大小同样是由背向散射电平值的改变量来决定。反射值（通常以回波损耗的形式表示）是由背向散射曲线上反射峰的幅度所决定，OTDT测试事类型及显示如上图所示。 ⑷ 光纤未端 光纤未端有两种情况。 ① 如果光纤的末端是平整的端面或在末端接有活动连接器（平整、抛光），在光纤的末端就会存在反射率为4%的菲涅尔反射。 ② 如果光纤端面是破裂的端面，由于末端端面的不规则性会使光线漫射而不引起反射。在OTDR上的显示如图3 反射式光纤末端 非反射式光纤末端 垂直切割的端面或未使用的连接器 无规则的光纤末端或小动态范围时 图3 两种光纤未端及曲线显示示意图 第一种情况为一个反射幅度较高的菲涅尔反射。 第二种情况光纤末端显示的曲线从背向反射电平简单地降到OTDR噪声电平以下。有时破裂的末端也可能会引起反射，但它的反射峰不会像平整端面或活动连接带来的反射峰那么大。 ③ 其他几种光纤末端的识别（如图4所示）。在测量光纤长度确定游标B时，必须选准光纤末端，才能精确测量出光纤长度。在测试过程中，会遇到以下几种光纤末端的显示曲线，以便于区分。 图4 几种光纤末端的识别示意图 4、OTDR的性能参数 ⑴ 动态范围 ① 定义：我们把初始背向散射电平与噪声电平的差值（dB）定义为动态范围。 ② 动态范围的作用：动态范围可决定最大测量长度；大动态范围可提高远端小信号的分辨率；动态范围越大，测试速度越快；动态范围是衡量仪表性能的重要指标。 ③ 动态范围的表示方法：有峰-峰值（又称峰值动态范围）和信噪比（SNR=1）两种表示方法。 峰-峰值（简称峰值）动态范围，是一种传统的、比较有意义的指标，它取背向散射电平初始点的电平值