浅谈OTDR在光缆的单盘检验中的应用

李明燕

（青海建筑职业技术学院，西宁810012）

浅谈OTDR在光缆的单盘检验中的应用

李明燕

（青海建筑职业技术学院，西宁810012）

光缆单盘检验是光缆线路工程施工中准备阶段的一个重要环节。单盘检验中主要对光缆的长度、规格和光纤损耗等进行审核，而光缆单盘检验中主要测试的指标是光纤的损耗和长度，主要用到的仪器就是OTDR，以确定光缆的主要性能指标是否达标，并为后续的光缆配盘提供依据。

单盘检验；OTDR（光时域反射仪）；损耗；光缆

光缆的单盘检验是一项较为复杂、细致、技术性很强的工作，它对确保工程质量有着重大影响。对于施工而言，信号曲线观察是最关键的单盘检验项目，对光纤后向信号曲线的观察，一般可同OTDR进行损耗测量、长度复测一块进行。

1 光缆单盘检验之长度复测

光缆出厂的标称长度与实际长度通常情况下会不完全一致。为了按正确长度配盘，以确保光缆安全敷设和不浪费光缆，在单盘检验中对光缆长度的复测十分必要。

光时域反射仪（OTDR）可以根据光纤折射率进行相应的参数设置和测量，对于不清楚光纤折射率的光缆可推算出较为接近的折射率系数。

1.1 光折射率的计算

不同折射率测出的纤长相差较多，因此，测量光纤长度前，首先应了解其折射率系数。当不了解光纤折射率或对工厂提供的折射系数进行验证时，用标准光纤测定n值。用同一厂家生产标准光纤，如已知长度为500 m或1 km的标准光纤或“假纤”（测试用），用OTDR仪测量其长度，改变仪表的n调节旋钮使其长度显示为标准光纤的长度，此时n调节旋钮所指的数值即为被测光纤的n标称值。国产光缆通过标准长度的光纤测试样，比较容易得到n标称值。

1.2 光缆长度复测

光缆长度复测是测定其缆内光纤的长度，对每盘光缆只要测准其中1～2根光纤。其余光纤一般只进行粗测，即看末端反射峰是否在同一点上。由于每条光纤的折射率有一些微小的偏差，所以有时同一缆中的光纤长度有一点差别。但应注意，发现偏差大时，应判断该光纤是否在末端附近有无断点，其方法是从末端进行一次测量。

1.3 光缆复测注意事项

测量光纤长度时，应注意OTDR仪表长度设置范围，不同档位的测量精度都不一样。盘测量时，若同时用几部仪表，则应选择同一档位。

2 光缆单盘检验项目中光纤损耗量

光缆单盘检验项目中光纤损耗量是十分重要的。它直接影响线路传输质量，同时由于损耗测量工作量较大、技术性较强，因此，根据现场特点，掌握基本方法，正确地测量、分析，及时完成测量任务，对确保工期、工程质量均有重要作用。

光纤的光损耗是指光信号在传送过程中随着传输距离的增加而光功率的衰减。单位长度上的损耗量称为损耗常数，单位为dB/km。单盘检验，主要是测出其损耗常数，方法有切断测量法、后向测量法（OTDR）、插入法等。在工程实际测量时主要用到的是使用OTDR的后向测量法，又称为OTDR法（如图1所示）。

图1 单盘光纤后向测量法Fig.1 Backward measurement method of single disk optical cable

以上三种测量方法，只要条件允许，应首选后向法。切断法一般不宜普遍采用，主要用于少数光缆的测量对比以及其他方法测出的光缆不合格时，用该法进一步确认，以便正确地作出光缆是否合格的严肃性结论。单盘光缆损耗测试后，应认真填写检验记录表。

目前，光时域反射仪发展较快，具有微机处理质量高、操作方便、重复性好等优点。当采用辅助光纤时，双方向测量可以得到与切断法同样的精度，同时可以与测长、曲线观察等项目同步进行。

3 OTDR-光时域反射仪

3.1 OTDR的测试原理

采用OTDR（光时域反射仪）可以测试光纤故障点的位置、光纤衰减、光纤接头损耗以及光纤长度等，并且在屏幕上以图形曲线的形式直观地表现出来，还可以自动存储测试结果。由于它可在光纤一端进行测量，所以使用非常方便。

由于光纤本身的散射特性，既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，光脉冲在纤芯中传输时，后向散射信号会返回OTDR，OTDR根据后向散射信号的强弱，数值化及多次均值的计算可得出光纤的衰减特性及距离。

注意：若光缆发生故障时，因为设备还在发光，一般不要用OTDR测试，需要注意设备与OTDR发出的同样的光，有可能把设备或OTDR毁坏，这时要用光功率计测试。

3.1.1瑞利散射

当光线在光纤中传播时，由于光纤中存在着分子级大小的结构上的不均匀，光线的一部分能量会改变其原有传播方向向四周散射。

3.1.2菲涅尔反射

当光线由一种媒质进入另一种媒质时，会产生的一种反射。

使用OTDR进行测量时，衰减由背向散射可以测得光功率；长度由背向散射返回的时间测得距离。

3.2 后向散射信号曲线的观察

OTDR横坐标是距离（长度km），纵坐标是损耗（衰减dB），OTDR测试主要内容包括长度、衰减系数、平均损耗、总损耗、接头损耗、熔点损耗、任意两点的损耗及平均损耗、弯曲损耗、裂痕和故障点测试等（如图2所示）。

图2 OTDR曲线Fig.2 OTDR curve

4 使用OTDR应注意的问题

第一，波长对损耗值的影响。用OTDR测试损耗时，1 550nm波长对光纤弯曲的损耗比1 310nm波长测试时要敏感，所以光纤接续损耗测试时，应设置选择1 550nm。第二，用OTDR分别测试光纤A、B端，所得结果会有不同。光纤芯径和相对折射都不相同，不仅会造成熔接损耗增加，还会造成OTDR两个方向（A端到B端，B端到A端）的测量值相差甚远。这时，要从两个不同方向测试并取平均值后，所得损耗才是熔接点的真实损耗。第三，要选择与被测光纤匹配的OTDR进行测量。在测量之前，要将测试光纤连接到OTDR上端标有OTDR的接口，不同的光纤型式（单模或多模）需要接到相对应的接口上。第四，被测光纤的接头必须保持清洁。

［1］郭瞻，肖祖铭.OTDR曲线分析在光纤测试中的应用［J］.景德镇高专学报，2013，（06）：13-14.

［2］王成.浅谈单盘检验在光缆施工中的重要性［J］.科学时代，2013，（02）：185.

Discussion on application of OTDR in single disk test of optical cable

LI Ming-yan
（Qinghai College ofArchitectural Technology，Xining810012，China）

Single disk test of optical cable is an important part of preparation stage in cable line project.Single disc test mainly reviews on cable length，standard and loss，and the main test indicator of cable single disk test is loss and length of fiber with OTDR，soas toidentify key performance indexes and provide the basis for follow-up optical cable distribution.

Single disk test；OTDR（optical time domain reflectometer）；Loss；Optical cable

TN926

B

1674-8646（2016）13-0015-02

2016-05-05

李明燕（1982-），女，河南孟州人，讲师，学士，从事通信线路施工技术教学研究。