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HP8147A OTDR仪表培训教材 一、基本术语 1、光时域反射仪 OTDR是基本的光纤链路安装和维护的测试的工具 OTDR是基本的光纤链路安装和维护工作中的工具。我们可以使用OTDR实现对光纤链路的单向测试。 OTDR利用其激光光源向被测光纤发送一光脉冲来实现测量。用户可以对光脉冲宽度这一参数进行选择。由光纤本身或光纤上各特征点上会有光信号沿光纤反射回OTDR。反射回的光信号又通过一个定向耦合器耦合到OTDR的接收器并在这里转变成电信号，最终经过分析后在显示器上显示出结果曲线。 OTDR通过测量反射信号与时间的关系进行测试。时间值乘以光纤传播的速度可以得到距离参数。这样OTDR就可以显示出反射光信号的相对强度与距离之间的关系曲线。我们可以根据这一曲线在确定被测光纤中的以下各重要特性： 距离：被测光纤上各特征点，光纤尾端或断裂处的位置。 损耗：诸如一个单个熔点或整根光纤端到端的衰耗。 衰减： 反射：诸如连接器等事件点反射（或回波损耗）的大小。 在光纤的安装施工过程中，人们可以使用OTDR来确各熔接头和活动连接器的损耗足够小，是否存在由于微弯或外力作用于光纤而产生的损耗，以及光纤的全部损耗是否在规定指标之内。 在光纤链路的日常维护过程中，人们可以使用OTDR对光纤链路周期性的进行测试来确认被光纤链路没有产生劣化。如果发生光纤故障（例如，光缆被切断），人们可以使用OTDR来定位故障点以便进行修复工作。 上图是使用OTDR结一条包含了较常见类型“事件”光纤链路进行测试并显示出测量结果的示意图，在后面的几页中，我们将对这几种类型的事件逐一详述。 2、背向散射 背向散射是由于光纤的瑞利散射现象而引起的部分光信号返回OTDR的现象。 OTDR不仅对各事件点上的反射光信号，同时也对被测光纤自身的反射光信号进行测试和显示。由光纤自身反射回的光信号被称为背向散射光。 光信号在延光纤传送的过程中会受到瑞利散射的作用产生衰减。这种瑞利散射是由于光纤芯子中反射折射率的微小不同引起的。散射会作用于整根光纤。瑞利散射将光信号散射向四面八方。把其中沿原路散射回OTDR的散射称为背向散射。 可以对背向散射进行测量是OTDR的一个十分重要的特性。因为OTDR正是利用其接收背向散射光强度的变化来衡量被测光纤上各事件的损耗大小。 3、非反射事件 光纤熔接和弯折可导致光功率衰耗，但是没有反射现象。它们在OTDR上有相似的显示结果。 光纤中的熔接头和微弯都会带来损耗；但不会引起反射。在OTDR的测量结果曲线上，这两种事件会以在背向散射电平上附加一下突然的下降台阶的形式表现出来。那么在竖轴上的改变即为某一事件的损耗大小。 4、反射事件 机械固定接头、活动连接器和光纤断裂都会引起光的反射和衰耗，它们在OTDR上有相似的显示结果。 活动连接器，机械接头和光纤中的折裂都会同时引起损耗和反射。损耗的大小同样是由背向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）是由背向散射上反射峰的幅度所决定的。 5、光纤尾端 光纤的尾端通常有2种情况。 第一种情况是：如果光纤的尾端是平整的端面或在尾端接有活动连接器（平整，抛光）。在光纤的尾端就会存在反射率为4%的菲涅尔反射。 第二种情况是：如果光纤的尾端是破裂的端面。由于尾端端面的不规则会使光线漫射而不会引起反射。在这种情况下，光纤尾端的显示信号曲线从背向反射电平简单是降到OTDR噪声底电平下。虽然破裂的尾端也可能会引起反射，但它的反射峰不会像平整尾端或活动连接器带来的反射峰值那么大。 二、性能参数 在这一节中，我们要对几个决定OTDR性能的关键参数的定义和指标给出相关解释。 1、动态范围 Dynamic range determines how far into the fiber and how a feature the OTDR can “see” 我们把初始背向散射电平与噪声底电平的DB差值定义为OTDR的动态范围。 动态范围的大小决定了OTDR可测光纤的最大长度，如果OTDR的动态范围不够大，背向散射信号电平就会小于OTDR本底噪声，这样诸如接头等小特征的观测就会受到影响和防碍。例如，一个与光纤中部的类似的小熔接点在光纤尾部附近时就有可能成为不可见特征点。所以，人们总是希望OTDR的动态范围越在越好。 注意有2种不同的动态范围表示方式。 峰值：这是一种传统的比较有意义的指标表示方式，它取噪声电平的峰值。在背向散射电平与噪声电平相等时，背向散射信号就成为了不可见信号。 信噪比=1：这里的动态范围是取噪声电平的均方根值。对于同样性能的OTDR以这种方式给出的指标比以峰值给出的指标要高出2.0dB左右。 当我们将以峰值方式给出的OTDR动态范围与以SNR=1方式给出的OTDR动态范围进行比较时，我们要把后者的指标值减去2.0