工程中光纤测试的仪表及方法简介

 

一、
常用的测试设备  1、
光源  一个光源可以是一台设备,或者是一个LED,或者是一个激光器,常用的是激...



一、
常用的测试设备

1、
光源

一个光源可以是一台设备,或者是一个LED,或者是一个激光器,常用的是激光笔。

图1 激光笔
  2、
功率计

功率计是典型的光纤技术人员的标准测试仪,是常用的工具,主要的功能是显示光电二极管上的入射功率,读取功率电平。


图2 手持式光功率计  3、
光回损测试仪

光回损最常用的方法是插回损测试仪
  
 图3 插回损测试仪


4
OTDR光时域反射仪

OTDR是最常用的布线后光纤链接状况分析判断的重要测试仪表。

图3 插回损测试仪

其它的测试设备还有:光话机,可视故障定位仪,光纤识别器,光纤检查显微镜,故障定位仪,监测系统等。  二,
测试方法

通常在具体的工程中对光缆的测试方法有:连通性测试、收发功率测试和反射损耗测试等3种,现分别简述如下。  1、
连通性测试。

连通性测试是最简单的测试方法,只需在光纤一端导入光线(如红光激光笔),最远可达大约5千公里的距离,通过发送可见光,技术人员在光纤的另外一端查看是否有红光即可(注意保护眼睛,不可直视光源),有光闪表示连通,看不到光即可判定光缆中的断裂与弯曲。此测试方式成为尾纤、跳线或者光纤段连续性测试的非常有用的工具。在对使用要求不高的项目中经常被采用作为验收标准。  2、
收发功率测试。

收发功率测试是测定布线系统光纤链路的有效方法,使用的设备主要是光纤功率测试仪和一段跳接线。在实际应用中,链路的两端可能相距很远,但只要测得发送端和接收端的光功率,即可判定光纤链路的状况。具体操作过程如下。
在发送端将测试光纤取下,用跳接线取而代之,跳接线一端为原来的发送器,另一端为光功率测试仪,使光发送器工作,即可在光功率测试仪上测得发送端的光功率值。
在接收端,用跳接线取代原来的跳线,接上光功率测试仪,在发送端的光发送器工作的情况下,即可测得接收端的光功率值。
发送端与接收端的光功率值之差,就是该光纤链路所产生的损耗。

  3、
光时域反射损耗测试(OTDR)。

光时域反射计(OTDR)是一个用于确定光纤与光网络特性的光纤测试仪,OTDR的目的是检测、定位与测量光纤链路的任何位置上的事件。OTDR的一个主要优点是它能够作为一个一维的雷达系统,能够仅由光纤的一端获得完整的光纤特性,OTDR的分辨力在4厘米到40厘米之间。
OTDR是光纤线路检修非常有效的手段,它使用光纤时间区域反射仪(OTDR)来完成测试工作,基本原理就是利用导入光与反射光的时间差来测定距离,如此可以准确判定故障的位置。OTDR将探测脉冲注入光纤,在反射光的基础上估计光纤长度。OTDR测试适用于故障定位,特别是用于确定光缆断开或损坏的位置。OTDR测试文档对网络诊断和网络扩展提供了重要数据。
采用OTDR能够为技术人员提供光纤特性的图形化,永久的记录。
OTDR测试又可以分为三种常见方式:
A,不使用发射与接收光缆的验收测试
  
  此种测试方式可以测试被测光缆,但是由于被测光缆的前、后端没有连接发射光缆,前、后的连接器不能被测试。在这种情况下,不能提供一个参考的后向散信号。因此,不能确定端点连接器点的损耗。
为了解决这一问题,在OTDR的发射位置(前端)以及被测光纤的接收位置(远端)上加上一段光缆


B,使用发射与接收光缆的验收测试
  
此种方式由于加上了发射与接收光缆,可以测试被测光缆的整条链路,以及所有的连接点。

发射光缆的长度:多模测试通常在300米到500米之间;单模测试通常在1000米到2000米之间。
非常重要的一点是发射与接收光缆应该与被测光缆相匹配(类型,芯径等)。
C,使用发射与接收光缆的环回测试

图7使用发射与接收光缆的环回测试
此种方式可以测试被测光缆的整条链路,以及所有的连接点。
由于采用环回测量方法,技术人员仅需要一台OTDR用于双向OTDR测量。在光纤的一端(近端)执行OTDR数据读取。一次可以同时测试两根光缆,所有数据读取时间被减为二分之一。
测试人员需要2人,一人在近端OTDR位置,另一人位于光缆另一端,采用跳线或者发射光缆将测试的两根光缆链路进行连接。三, 光纤测试中注意的几点1、盲区
在光纤测试过程中,在存在强反射时,使得光电二极管饱和,光电二极管需要一定的时间由饱和状态中恢复,在这一时间内,它将不会精确地检测后散射信号,在这一过程中没有被确定的光纤长度称为盲区。

图8 盲区示意图
盲区一般表现为前端盲区,为了解决这一问题,可以在测试光缆前加一条长的测试光纤将此效应减到最小。
2、国家标准《GB 50312-2007综合布线工程验收规范(含条文说明)》中对光纤测试极限值的规定:
光纤链路的插入损耗极限值可用以下公式计算:
光纤链路损耗=光纤损耗+转接器损耗+光纤连接点损耗
光纤损耗=光纤损耗系数(dB/km)×光纤长度(km)
连接器件损耗=连接器件损耗/个×连接器件个数
光纤连接点损耗=光纤连接点损耗/个×光纤连接点个数
种类
工作波长(nm)
衰减系数(dB/km)
多模光纤
850
3.5
多模光纤
1300
1.5
单模室外光纤
1310
0.5
单模室外光纤
1550
0.5
单模室内光纤
1310
1.0
单模室内光纤
1550
1.0
连接器件衰减
0.75dB
光纤连接点衰减
0.3dB
表1,光纤链路损耗参考值


  3、典型的OTDR轨迹图

图9 典型的OTDR轨迹图
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