光纤链路质量测试和故障诊断方法快速入门 v1.0

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1、光纤链路质量检测和故障诊断方法快速入门福禄克网络公司尹岗这是一篇光纤测试零基础入门读物。如果你对光纤链路质量检测及故障诊断感兴趣，那么本文可助你快速获得相应的基本知识。文中提及的衰减、损耗、插入损耗等术语含义相同。光纤的纤芯就像一根极细的玻璃棒，大量的光子在其中运动传递信息，(只要角度不是很大)光子碰到棒壁就会被反射回来，这样光信号(数据通信通常是采用光脉冲)就被限制在其中传输。角度过大的光子会射出玻璃棒。“玻璃棒”的直径常见有三种：单模光纤纤芯直径9微米，多模光纤是50和62.5微米，其它规格的例如200微米不常见。光信号就在纤芯中传输，并有一

2、定的损耗。光纤的连接点也存在损耗，分机械连接损耗和熔接损耗。如何衡量安装好的光纤链路的质量？早期都是靠测试链路的衰减量来判断光纤链路的质量，以此评估包括链路机械连接点(即插头插座)、熔接点和光纤本身的总体安装质量。多数标准还同时要求光纤不能超过规定的长度。近年来由于高速链路的普及，发现损耗值达标的链路仍有少量传输出错率高、模块端口频繁重启以及丢包率高的问题，因此较新的标准(例如ISO11801:2009)引入了OTDR(光时域反射计)来测试、评估链路中光纤、连接器及熔接点的质量，帮助区分是设备(或光模块)的问题，还是链路本身存在的问题，定位故障位

3、置。上述两类测试被称作“基本测试(一级测试)”和“扩展测试(OTDR测试)”。一级测试(Tier1)就是链路衰减量(及长度)测试；一级测试再加上扩展OTDR测试，并给出判断结果，即为“二级测试(Tier2)”。主要目的是发现光纤链路中的各种影响高速传输性能的质量缺陷，并定位其物理位置。如此，可知：“T2=T1+OTDR+判断”(一)光纤链路的衰减值测试(一级测试)一级测试(T1测试)的基本原理见图一：被测光纤的一端是光源，另一端是光功率计。常用光的功率单位是dBmW(或dBµW)。光源射出的光功率是Po，经过被测光纤后光功率减弱为Pi，则(Po-

4、Pi)就是被测光纤链路的衰减值。光源光功率计Po被测光纤Pi图一光纤损耗测试原理(衰减=P0-Pi)实际测试时一般都需要使用“测试跳线”，如图四所示。这是为了减少测试仪端口的插拔磨损速度，稳定测试精度。使用跳线时插拔磨损的是跳线插头而不是测试仪端口，但因为跳线本身存在一定的初始损耗，所以必须在测试完成后将其扣除掉。为了先测出跳线的初始损耗，测试前先将光源和光功率计开机预热5分钟，将两根跳线如图二所示连接，测出P0。跳线插头光纤耦合器光源P0光功率计测试跳线测试跳线图二测试前将两根测试跳线对接测得初始功率P0值然后拿掉耦合器(其中心类似一个两通套筒

5、)，接入被测光纤(如图三)。测出Pi后，则光纤链路的衰减量＝(P0-Pi)。这种测试方法叫“方法A”，或称2跳线归零法。方法A的特征是：归零后不加补偿跳线，直接拆开耦合器进行测试。光纤连接器/法兰光纤连接器/法兰光源Pi光功率计测试跳线被测光纤测试跳线图三接入被测光纤测得Pi为什么要一定要用“测试跳线”呢？这是因为使用测试跳线时，光源和光功率计的测试插座在经过一定次数的插拔后磨损程度会增加，精度和稳定性会迅速下降。举例来说，如果光源的端口插拔精度寿命是5000次，工程验收时每天测试1000条光纤，则每隔五天就要送回厂家的服务中心更换一次仪器端口，

6、更换端口成本高，且影响测试进度，工程测试中这是不可行的。采用测试跳线的好处是：测试跳线的一端与光源或光功率计相连，另一端与被测光纤链路相连，在一整天或半天的测试工作中一般测试跳线不会从仪器上拔下来，这样被频繁磨损的就只是测试跳线另一头。跳线插头磨损到一定程度后，直接更换测试跳线就好(费用比更换仪器插座低得多，甚至超过100:1以上价差)。更重要的是，不影响工程进度。建议：标记测试跳线插入仪器的那一端，每次测试都使用此端，这样可减少参数漂移，保证测试精度。福禄克网络公司的默认测试跳线两端均有标记(“红”进-“黑”出)上面的测试方法有一点小小的不便-

7、--测试完毕需要做一次减法运算(P0-Pi)，才能得出被测光纤链路的实际衰减值。改进办法：采用事先“归零”的方法可以免除减法计算。具体做法是：在光源稳定后，测得如图二所示的P0，然后将P0强行设为“相对零”(一般是在光功率计上按下“参考”键，然后按保存键)，即认为P0=参考“零”功率。每次测试时仪器会自动调用事先保存的P0做(P0-Pi)运算，并直接在屏幕上显示损耗值。这个在测试前进行的设置“参考零”的预备操作，常被称作“归零”、“设参考零”或“设置基准值”。测试时光功率计上显示的值就直接是光纤的衰减值(P0-Pi)了。如果事先还选择了损耗或长度

8、的标准，则测试结果经过仪器自动比对后标记是否“通过”损耗测试，以及余量是多少。衰减值的单位通常用dB(分贝)来表示，这个值可直接存入光功