光纤测试常见问题的剖析

王志华

(中国铁路通信信号集团公司 广州工程分公司，广州 571400)

当前，通信技术迅速发展，光纤通信逐渐普及到社会的各个领域，它具有其他通信方式所无法比拟的优越性，大容量、低损耗、频带宽、质量轻、价格低、防串音、抗干扰和施工便利。要保证光纤的传输质量，加强光纤的施工测试工作显得尤为重要。现将光纤测试方法及出现的问题进行剖析。

1 光缆接续及测试常见问题的解决办法

（1）光缆经单盘测试，敷设完成后光纤末端断纤，使下步光纤接续受到影响。

光缆单盘测试是工程施工前的一个重要过程。光缆自厂家运送到施工现场，要对所有出厂光缆进行单盘测试。主要测试指标：光缆盘长、单盘光缆的衰减常数，并观察光缆的外包装有无破损，确认光缆的A、B端别，对照光缆出厂测试指标，根据相邻两盘光缆的光纤模场直径及截止波长的匹配状况进行光缆配盘。光纤末端断纤一般是在出厂运输过程中造成的。利用光时域反射仪（OTDR）进行单盘测试时，光纤末端断纤在OTDR的屏幕上是无法看到的（OTDR测量出的长度不精确，误差通常在几米至几十米范围），这就要求在进行光缆单盘测试时多加一道工序，进行光缆双向单盘测试。末端断纤反向测试时，光纤曲线在屏幕上没有显示，从而可以确定光缆末端断纤，及时与厂家联系更换光缆，保证光纤的完整性。

（2）在进行光纤接续作业中，多次对光纤进行接续，而光缆接头损耗值居高不下（规范要求接头双向平均损耗值不大于0.08 dB）。

首先应测试接头损耗值的大小程度。如果接头损耗值在0.2～0.3 dB之间，应对照光缆配盘表，看一下两盘光缆对应光纤的模场直径匹配程度，如果模场直径失配就会造成这一结果。

如果接头损耗值超过0.4 dB，多数是有应力作用在光纤上，一方面是光纤卡在收容盘的某个部位，另一方面是在布放光缆的过程中，由于人拉肩扛，使光缆首端的外护套和加强芯扭曲、拉伸、变形，从而使光缆自身内部的应力作用在光纤上。前者要仔细检查收容盘内光纤的盘留情况，后者要靠光缆的余留长度来解决这一问题。通常光缆接头处的余留长度在3 m左右，光纤盘留长度规范要求超过1.2 m，个别收容盘要求超过2.5 m（如3 M型20芯光纤收容盘），由于放缆而造成的受力光纤通常集中在光缆首端3 m左右，因此布放光缆时，两条光缆搭接余留应在8～9 m较为理想，在进行光缆接续时要将头部3 m的光缆切除掉，然后再进行光纤开剥，避免接续时的接头损耗值过大。

如果接头损耗值超过1.0 dB，多数属于断纤或光纤严重受力，大多发生在缆身上，用眼睛就可以找到故障点，因此，只要对接头附近的电缆仔细查找就可以解决这一问题。

2 光缆接续时用OTDR进行监测的方法选择

用OTDR监测光缆接续操作，通常采用双向环测法，如图1所示。即OTDR在C点监测接头处B点（C至A方向）的损耗值，再把OTDR测试点放置到D点，通过DEABC环路测试接头处B点（A至C方向）损耗值，计算出两次测试的平均值，填写在接头损耗测试表中。上述方法优点：可以一次性完成单个接头损耗值的测试工作，对于接头损耗值过高的情况，可以直接采取一些相应的措施，保证接头损耗双向平均值控制在0.08 dB以内。缺点：C点处测试人员要经常与A点处环接人员进行联系，下达环接第几号纤的命令，然后再通知接续人员接第几号纤，最后进行测试工作，增加施工过程，进度缓慢。光缆接续与测试属特种作业，要求具有铁道部颁发的操作证方可作业。

3 OTDR使用的一些注意事项

在光缆施工过程中，使用OTDR可进行3种功能测试：光缆单盘测试、光纤接续监测和光中继段测试。

光缆单盘测试相对比较简单，由于OTDR仪表在制造过程中自身的原因，在利用OTDR发光过程中，光纤首端光的反射和散射相当严重，在曲线观察上光缆首端有一个反射峰，称为盲区。盲区范围一般在几十米至几百米不等，为此要增加1盘2 km尾纤在测试光缆的首部与OTDR连接，消除盲区影响，从而保证观察整盘光缆的测试情况。

光纤接续监测是光缆施工的一个重要部分，在利用OTDR进行测试时要保证仪表的清洁，经常使用浓度在98%以上的工业酒精对仪表插孔、尾纤插头、法兰盘（连接光缆的专用工具）、切割刀等进行擦拭，避免在监测光缆线路时，各个接头处由于插孔和插头不洁净出现反射峰。

在光缆接续监测过程中，光缆接头逐个向前进行， OTDR所测试到的线路也越来越长。应随时调整OTDR的测试参数，以保证测试结果的精确性。所需调整的参数主要有两项：量程和测试脉冲的设置。作者根据多年的施工经验，将参数的设置归纳如表1所示。

表1 参数设置归纳表

光中继段测试是整个光缆工程施工的最后一道工序，其测试结果直接体现光中继段传输特性的好坏。在光缆接续的过程中，若能保证单个接头损耗在0.08 dB以内，则整个光中继段的衰减也就达到了规范的要求。

利用OTDR进行监测还有一个优点，通过测试曲线可以对一些常见故障进行判断，如图2所示。

在进行光中继段测试时，有一项要求是必须安装尾纤，然后进行中继段测试。因为尾纤末端属平整端面，测试曲线上线路末端出现一个很高的反射峰，如图3所示，可确认线路完好。如不安装尾纤，由于在敷设光缆过程中造成末端光缆破损，形成不完整端面，在测试曲线上形不成反射峰，与光缆尾部断纤曲线相似，无法确认线路完好。

在光中继段测试曲线上有时会出现如图4所示的现象（线路段曲线处于较低的位置），其主要原因是熔接尾纤质量不好或尾纤在绑扎上受到较大的外力作用，只要认真检查整盘尾纤状态，就可解决这一问题。

[1] 顾畹仪，李国瑞．光纤通信系统[M]．北京：人民邮电出版社，1989：356-361.

[2] 邱昆．光纤通信导论[M]．成都：电子科技大学出版社，1992.