原理簡(jiǎn)介從發(fā)射信號到返回信號所用的時(shí)間,再確定光在玻璃物質(zhì)中的速度,就可以計算出距離。以下的公式就說(shuō)明了OTDR是如何測量距離的。
d=(c×t)/2(IOR)在這個(gè)公式里,c是光在真空中的速度,而t是信號發(fā)射后到接收到信號(雙程)的總時(shí)間(兩值相乘除以2后就是單程的距離)。因為光在玻璃中要比在真空中的速度慢,所以為了精確地測量距離,被測的光纖必須要指明折射率(IOR)。IOR是由光纖生產(chǎn)商來(lái)標明。
編輯本段詳細簡(jiǎn)介光時(shí)域反射儀會(huì )打入***連串的光突波進(jìn)入光纖來(lái)檢驗。檢驗的方式是由打入突波的同***側接收光訊號,因為打入的訊號遇到不同折射率的介質(zhì)會(huì )散射及反射回來(lái)。反射回來(lái)的光訊號強度會(huì )被量測到,并且是時(shí)間的函數,因此可以將之轉算成光纖的長(cháng)度。
光時(shí)域反射儀可以用來(lái)量測光纖的長(cháng)度、衰減,包括光纖的熔接處及轉接處皆可量測。在光纖斷掉時(shí)也可以用來(lái)量測中斷點(diǎn)。
OTDR動(dòng)態(tài)范圍的大小對測量精度的影響初始背向散射電平與噪聲低電平的DB差值被定義為OTDR的動(dòng)態(tài)范圍。其中,背向散射電平初始點(diǎn)是入射光信號的電平值,而噪聲低電平為背向散射信號為不可見(jiàn)信號。動(dòng)態(tài)范圍的大小決定OTDR可測光纖的距離。當背向散射信號的電平低于OTDR噪聲時(shí),它就成為不可見(jiàn)信號。
隨著(zhù)光纖熔接技術(shù)的發(fā)展,人們可以將光纖接頭的損耗控制在0.1DB以下,為實(shí)現對整條光纖的所有小損耗的光纖接頭進(jìn)行有效觀(guān)測,人們需要大動(dòng)態(tài)范圍的OTDR。增大OTDR 動(dòng)態(tài)范圍主要有兩個(gè)途徑:增加初始背向散射電平和降低噪聲低電平。影響初始背向散射電平的因素是光的脈沖寬度。影響噪聲低電平的因素是掃描平均時(shí)間。 多數的型號OTDR允許用戶(hù)選擇注入被測光纖的光脈沖寬度參數。在幅度相同的情況下,較寬脈沖會(huì )產(chǎn)生較大的反射信號,即產(chǎn)生較高的背向散射電平,也就是說(shuō),光脈沖寬度越大,OTDR的動(dòng)態(tài)范圍越大。
OTDR向被測的光纖反復發(fā)送脈沖,并將每次掃描的曲線(xiàn)平均得到結果曲線(xiàn),這樣,接收器的隨機噪聲就會(huì )隨著(zhù)平均時(shí)間的加長(cháng)而得到抑制。在OTDR的顯示曲線(xiàn)上體現為噪聲電平隨平均時(shí)間的增長(cháng)而下降,于是,動(dòng)態(tài)范圍會(huì )隨平均時(shí)間的增大而加大。在*初的平均時(shí)間內,動(dòng)態(tài)范圍性能的改善顯著(zhù),在接下來(lái)的平均時(shí)間內,動(dòng)態(tài)范圍性能的改善顯著(zhù),在接下來(lái)的平均時(shí)間內,動(dòng)態(tài)范圍性能的改善會(huì )逐漸變緩,也就是說(shuō),平均時(shí)間越長(cháng),OT DR的動(dòng)態(tài)范圍就越大。
盲區對OTDR測量精度的影響 我們將諸如活動(dòng)連接器、機械接頭等特征點(diǎn)產(chǎn)生反射引起的OTDR接收端飽和而帶來(lái)的***系列“盲點(diǎn)”稱(chēng)為盲區。光纖中的盲區分為事件盲區和衰減盲區兩種:由于介入活動(dòng)連接器而引起反射峰,從反射峰的起始點(diǎn)到接收器飽和峰值之間的長(cháng)度距離,被稱(chēng)為事件盲區;光纖中由于介入活動(dòng)連接器引起反射峰,從反射峰的起始點(diǎn)到可識別其他事件點(diǎn)之間的距離,被稱(chēng)為衰減盲區。對于OTDR來(lái)說(shuō),盲區越小越好。 盲區會(huì )隨著(zhù)脈沖寬的寬度的增加而增大,增加脈沖寬度雖然增加了測量長(cháng)度,但也增大了測量盲區,所以,我們在測試光纖時(shí),對OTDR附件的光纖和相鄰事件點(diǎn)的測量要使用窄脈沖,而對光纖遠端進(jìn)行測量時(shí)要使用寬脈沖。
OTDR的“增益”現象 由于光纖接頭是無(wú)源器件,所以,它只能引起損耗而不能引起“增益”。OTDR通過(guò)比較接頭前后背向散射電平的測量值來(lái)對接頭的損耗進(jìn)行測量。如果接頭后光纖的散射系數較高,接頭后面的背向散射電平就可能大于接頭前的散射電平,抵消了接頭的損耗,從而引起所謂的“增益”。在這種情況下,獲得準確接頭損耗的方法是:用OTDR從被測光纖的兩端分別對該接頭進(jìn)行測試,并將兩次測量結果取平均值。這就是分別對該接頭進(jìn)行測試,并將兩次測量結果取平均值。這就是雙向平均測試法,是目前光纖特性測試中必須使用的方法。
OTDR能否測量不同類(lèi)型的光纖 如果使用單模OTDR模塊對多模光纖進(jìn)行測量,或使用***個(gè)多模OTDR模塊對諸如芯徑為 62.5mm的單模光纖進(jìn)行測量,光纖長(cháng)度的測量結果不會(huì )受到影響,但諸如光纖損耗、光接頭損耗、回波損耗的結果卻都是不正確的。這是因為,光從小芯徑光纖入射到大芯徑光纖時(shí),大芯徑不能被入射光完全充滿(mǎn),于是在損耗測量上引起誤差,所以,在測量光纖時(shí),***定要選擇與被測光纖相匹配的OTDR進(jìn)行測量,這樣才能得到各項性能指標均正確的結果。
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