OTDR原理xPON基础知识

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1、OTDR基本知识OTDR测试维护工作首先应该对OTDR本身的各项参数进行正确的设置；其次是对OTDR各项技术指标的正确理解；第三个需要注意的是不同需求和不同测试环境对测试仪器指标的要求以及测试的方法；最后是对测量曲线的正确解读。几个关键的概念：菲涅尔反射，瑞利散射，背向散射法，OTDR的工作原理。瑞利散射：光纤在加热制造过程中，热骚动使原子产生压缩性的不均匀，造成材料密度不均匀，进一步造成折射率的不均匀。这种不均匀在冷却过程中固定下来，引起光的散射，称为瑞利散射，是光纤本身固有的。菲涅尔反射：菲涅尔反射就是平常所理解的光反射。该现象通常在不连续界面处发生（如连接器、适配器等

2、），是气隙、未对准、折射率不匹配等原因导致的结果。需要注意的是能够产生后向瑞利散射的点遍布整段光纤，是一个连续的，而菲涅尔反射是离散的反射，它由光纤的个别点产生，能够产生反射的点大概包括光纤连接器（玻璃与空气的间隙）、阻断光纤的平滑镜截面、光纤的终点等。瑞利散射：当光在光纤传输的过程中撞击到分布在芯径中的多普勒颗粒，会产生背向散射。纤芯背向散射–散射回来的光和注入光的数量有关。12多普勒颗粒从前一点的背向散射.瑞利散射瑞利散射反射发生在光纤端面.当光达到端面时，就象一个瞬间的光束撞击到窗户上，一部分光就会以撞击时相同的角度反射回来。反射光能量相当于撞击端面光的4%.直接朝向

3、光源的反射光反射的数量等于从空气到玻璃或从玻璃到空气的反射。成角度粗糙脏端面的质量也许会减少返回到OTDR光的数量菲涅尔反射菲涅尔反射平面研磨，回损14dB球面研磨(PC)，回损40dB斜角研磨(APC)，回损60dB背向散射法：背向散射法是将大功率的窄脉冲光注入待测光纤，然后在同一端，检测沿光纤轴向向后返回的散射光功率。由于光纤材料密度不均匀，其本身的缺陷和掺杂成分不均匀，引起光纤中小的折射率的变化，当光脉冲通过光纤传输时，沿光纤长度上的每一点均会引起瑞利散射。这种散射向四面八方，其中总有一部分会进入光纤的数值孔径角，沿光纤轴反向传输到输入端。瑞利散射光的波长与入射光的波

4、长相同，其光功率与散射点的入射光功率成正比。测量沿光纤轴向返回的背向瑞利散射光功率可获得沿光纤传输损耗的信息，从而测得光纤的衰减。OTDR的工作原理：OTDR类似光雷达。它对光纤发出一个测试激光脉冲，然后观察从光纤上各点返回（包括瑞利散射和菲涅尔反射）的激光的功率大小情况，这个过程重复的进行，然后将这些结果根据需要进行平均，并以轨迹图的形式显示出来，这个轨迹图就描述了整段光纤的情况。OTDR的参数设置关键的设置参数范围一个基本但非常重要的设置波长显示光纤的特性分辨率决定距离的精度平均可以得到一个更平滑的曲线脉冲宽度最有用的控制范围测量范围：用户根据被测光纤的总长度选择测量长

5、度范围。过长的选择会引起测量时间的加长，过短的选择会引起尾部的光纤无法被检测到。测量时选取适当的测试距离可以生成比较全面的轨迹图，对有效的分析光纤的特性有很好的帮助，通常情况下，选择的范围要比光纤实际长度长25%到50%。蓝线：选择的范围为13千英尺太短所以看不到整条光纤（25千英尺）.红线：选择的范围为30千英尺，正好能看到25千英尺的整条光纤.不要选择相比实测光纤长得多的距离，尽管它不会影响测试，但会影响分辨率，同时文件也会更大选择范围为164Km(538Kft)对于7.6Km(25Kft)的光纤太长.文件大小:9Km范围=2k字节164Km范围=10k字节范围脉冲宽度

6、脉冲宽度：脉宽指注入被测光纤的光脉冲信号高功率信号的宽度，脉宽越宽，反向信号越强，OTDR可以有效探测的距离越远，但宽脉宽会引起起始反射信号饱和，引起大的盲区。因此，脉宽的选择是与测量光纤的长度有关系的。长度越长，脉宽越宽。一般的OTDR脉宽从ns—μs分若干档供用户选择。用户在使用OTDR时，可以根据经验选择合适的脉宽设置。OTDR10ns=2米=6feet100ns=20米=66feet10,000ns=2,000米=65,62feet脉冲光沿光纤内部传输就象水通过管道一样.30ns脉冲30ns1980ns7620ns3860ns960ns480ns240ns120ns

7、脉冲宽度决定着盲区和动态范围好的盲区和干净的曲线最差的盲区但曲线很干净最好的盲区但曲线噪声大脉冲宽度1长脉宽中脉宽短脉宽脉冲宽度2965m3,165ft540m1,773ft7620ns960ns120ns盲区脉冲宽度的影响在曲线的始端最为显著–光纤连接OTDR的点>3,000’950’<250’LongMediumShort波长原则:只要可能总是测试2个波长.通过比较2个测试决定光纤上是否有压力点，这点很重要.1550nm曲线1310nm曲线波长：光纤在不同波长下的衰减特性是不一样的，了解光链路的衰减量是用户测试