OTDR测试事件简析

钟志愿

摘 要：OTDR（光时域反射仪）是光链路测量和故障排除中常用的光纤测试仪表。其测试事件的准确分析能让工程人员精确、快速地判断光链路故障类型及位置，节省光通信业务的恢复时间。本人根据自己的工作经验，浅显介绍OTDR测试曲线事件分析。

关键词：OTDR；事件；衰减曲线

电网通信是电网安全可靠运行的重要支撑。随着通信技术的发展，光通信凭其传输容量大、中继距离长、抗电磁干扰能力强等优势已成为电网通信的主要通信手段。光缆，作为光通信媒介，其介质性能直接决定光通信的可靠性，光缆的测试也显得格外重要。用于对光链路损耗、断点测试的工具OTDR（光时域反射仪），其测试事件的准确分析能让工程人员精确、快速地判断光链路故障类型及位置，节省光通信业务的恢复时间，发挥高效的保障电网安全的作用。

OTDR对光缆的测试是对光缆纤芯注入短光脉冲。脉冲信号将遇到瑞利散射和菲涅尔反射事件，部分的信号将返回到注入处，返回的信号功率将随事件的不同而变化，经过OTDR内部处理呈现易于分析的可视视图及事件报告。

1 正常的衰减曲线

OTDR是利用瑞利背向散射测量光纤链路的衰减值。正常的衰减曲线是一条向右下方倾斜的直线，倾斜程度取决于信号波长与距离。光信号波长的选用上，短波长的光信号由于散射引起的衰减值较大，倾斜程度也就稍大；长波长的光信号由于散射引起的衰减值较小，倾斜程度也较小，但更易于由于弯曲溢出光纤，造成衰减曲线跌断等情况。在事件信息中显示为跨段损耗，在此，南网的标准是波长1310nm为小于等于0.36dB/km；波长1550nm为小于等于0.22dB/km。

2 带有损耗的衰减曲线

在光缆接头或机械连接处，由于接驳效果的不同会造成接驳处的损耗。OTDR曲线表现为垂直于X轴的小段跌落，在事件信息中显示为单点损耗，在此，南网的标准为每个0.08dB以下。

光缆接头是无源器件，所以接头只能引起损耗而不是增益。衰减曲线中出现的增益为"伪增益"。其出现方式与OTDR工作原理有关。OTDR通过比较接头前后背向散射电平的测量值来对接头的损耗进行测量，接头上的损耗会使接头后的背向散射电平小于接头前的背向散射电平。然而，如果接头后光纤的散射系数较高时，接头后面的背向散射电平就可能大于接头前的背向散射电平，抵消了接头的损耗，从而出现伪增益情况。在不同后向散射系数或不同模场直径的光纤熔接过程中，测试出现伪增益情况尤为明显。

在这种情况下，获得该接头损耗真实值的唯一方法是用OTDR从被测光纤的两端分别对该接头进行测量，并求取两次测量结果的平均值。如果某接头在OTDR上测量结果是增益点时，那么该接头的损耗会非常小。

3 衰减曲线出现尖峰

折射率的突变，如：空气、光纤断裂、法兰盘、连接器等，在光传输过程中会产生菲涅尔反射事件，这一现象在衰减曲线中以尖峰形式出现。

另外，在光缆熔接过程中，如果两纤芯端面不平整，则在曲线事件中将出现反射率大的事件。

4 盲区

在OTDR测试过程中，菲涅尔反射强度约为瑞丽背向散射的2万倍，因此，菲涅尔反射事件的发生将在OTDR测试曲线中产生盲区。

事件起点与曲线下落沿1.5dB处的距离为事件盲区。在这点上紧接的第二个反射为可识别反射，但这时损耗和衰减仍为不可测事件。在测试中，要求事件盲区尽可能短，以免连接器在盲区范围内导致无法测试。事件的起点和曲线下落沿与背向散射水平有正负0.5dB差异点之间的距离称为衰减盲区。如果两个事件之间的距离小于衰减盲区而又大于事件盲区，那么在衰减曲线中将显示为合并的事件。在测试中，适当减小OTDR激光脉冲宽度，可以增加测试曲线的精度，减小盲区的影响。

因此，由于盲区的影响，若需要测试链路中的第一个或最后一个连接器，则需要加入测试裸纤。

5 衰减曲线中的回声

在OTDR曲线上的尖峰有时是由于较短距离且较高反射的连接器引起的回声，这种尖峰被称为鬼影。此现象在多模链路或较短光纤链路中较为常见。

在测试过程中，降低或消除回声影响的基本方法是减少反射数量、降低反射能量、增加光链路长度等，如：减小激光脉冲宽度；在强反射前端加入衰减。如果回声事件位于光纤终结处，可适当弯曲以衰减放射光。

在曲线事件分析时，可用以下方法识别回声：曲线上尖峰处事件没有明显损耗或损耗值接近于零；沿曲线鬼影与始端的距离是强反射事件与始端距离的倍数，即两尖峰呈对称状。

光通信在电网通信系统中应用广泛，光链路故障的快速排除能够加强光通信设备的安全稳定运行，缩短 业务中断时间，为电网安全生产提供更有力的通信保障。OTDR作为一种先进的光纤故障测试分析仪表被广泛使用，在正确测试的前提下，衰减曲线及事件信息的精确、快速解读分析将成为当代电网通信工作者的基本技能要求之一。

参考文献

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