1、實驗二光時域反射計（ OTDR）測光纖鏈路特性一實驗目的1了解光時域反射計工作原理及操作方法。2 學習用光時域反射計測量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置；二實驗原理光時域反射計（ OpticalTime Domain Reflectometer,簡稱 OTDR）是通過測量背向瑞利散射光，測量光纖損耗、故障點、接頭損耗、光纖長度的實用化測量儀器。OTDR的工作原理圖如圖2.1 所示。激 光輸入調寬耦合器光纖l （l+dl ）二極管激光脈沖背向散射光觸發信號光電探測器單片機調寬觸發信號放大及顯示電脈沖和采樣器圖 2.1 OTDR的工作原理示意圖激光二極管發出一個窄脈沖光信號，通過光纖耦

2、合器注入到光纖中。沿光纖各 l 點上，都會產生瑞利散射。瑞利散射光中有一部分傳輸方向是與入射光相反的，這部分背向瑞利散射光通過光纖耦合器，進入光電探測器，經過處理后得到的背向散射測量曲線如圖 2.2 所示。圖中各段分別反映如下特性：a 由于耦合部件和光纖前端面引起的菲涅耳反射脈沖。b 光脈沖沿具有均勻損耗的光纖段傳播時的背向瑞利散射曲線。c 由于接頭或耦合不完善引起的損耗，或由于光纖存在某些缺陷引起的高損耗區。d 光纖斷裂處，此處損耗峰的大小反映出損壞的程度。e 光纖末端引起菲涅耳反射脈沖。圖 2.2背向散射測量的典型記錄曲線因此 , 利用 OTDR測出的回波曲線 , 就可以測出光纖的平均損耗

3、、 接頭損耗、光纖長度和斷點位置。假設光纖的入射光功率為P0 , 光纖 l 處的背向散射光返回到光纖初始端時，經過的路程為 2l , 則背向散射光功率為PSP0e 2 l（2-1 ）為損耗系數，單位為 1 km 。光纖中l A和 l B 之間的平均損耗系數為1 1PAlnPB1PA（2-2）ABlnP0P0lnPB2 l AB2l AB式中 l AB l A l B，將 AB 的單位化為 dB km后衰減公式為dB km10PA（2-3 ）ABlgPB2l AB圖中縱坐標為對數坐標，因此背向散射光功率是一條直線。而光纖長度是通過激光器發出激光脈沖與接收到背向散射光之間的時間差進行測量的。三實驗

4、設備AV3662A型光時域反射計待測光纖鏈路光纖跳線四操作步驟1. 接通電源開關。2. 被測光纖光纜的連接將待測光纖光纜與光插件的光輸出適配器相連。 但光纖光纜所用活動連接器應與光插件和光輸出適配器相匹配。(1) 必須確保光連接器無灰塵污染，無任何外部雜物。(2) 用無水酒精棉球清洗光連接器的端面，加上匹配油。(3) 將光輸出盒蓋板向左移動。(4) 將光纖光纜連接器小心地插入光輸出適配器，且適當旋緊。(5) 慢慢松回蓋板。3波長設定。按 OTDR儀器面板上右下角的“ ”鍵，切換工作的激光波長。在 OTDR屏幕右下角顯示的“ WL：1550/1310nm SM”，表示當前工作波長為 1550nm

5、。再按一下 OTDR儀器面板上右下角的“ ”鍵，此時在 OTDR屏幕右下角顯示“ WL： 1310/1550nm SM”，表示當前工作波長為 1310nm。4. 量程、脈寬的設定量程：一般選為被測光纖長度的兩倍以上，如設置太大，會增加測試時間，并會增加測量誤差。 按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕 “條件”，再按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕 “量程”，此時在屏幕下方的“ DR：16km”高亮顯示，再旋轉 OTDR右上方的旋鈕，選擇量程為 32km，即在屏幕下方顯示“ DR：32km”為止。按兩次 OTDR屏幕右側最下面的菜單按鈕，回到主菜單界面。脈寬：選擇原則是寬脈沖發射光功率大，測的距離遠，信噪

6、比好，但測距空間分辨率低；而窄脈沖信噪比差，測距空間分辨率高，因此，一般測短距離光纖選窄脈沖，長距離則選寬脈沖。按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕“條件” ，再按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕“脈寬”，此時在屏幕下方的“ PW：100ns”高亮顯示，再旋轉 OTDR右上方的旋鈕，選擇脈寬為表 2-1 中相應的值。按兩次 OTDR屏幕右側最下面的菜單按鈕，回到主菜單界面。5. 預測試狀態按面板上的“ START/STOP”鍵即進入預測方式，此時光插件的激光二極管（ LD）將發射光脈沖， CRT上以對數標度顯示由光脈沖引起的菲涅爾反射光、瑞利后向散射光檢測后的電信號的波形，且不斷刷新。6. 進入停止狀態

7、按 OTDR面板上的“ START/STOP”鍵直接進入停止狀態。 CRT上顯示穩定的波形，此時可以進行結果分析。波形擴展或壓縮： 按“ HHIGHT”、“H LOW”鍵進行水平方向擴展或壓縮， 按“V HIGHT”、“VLOW”鍵進行垂直方向擴展圖 2.3測兩點平均損耗的結果或壓縮。7光纖兩點間平均損耗的測量首先按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕“測量” ，再按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕“項目選擇”， 再按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕“平均損耗” ，即選中測平均損耗狀態。按兩次OTDR屏幕右側最下面的菜單按鈕，回到主菜單界面。旋動旋鈕，移動“1”字光標時，光標所在的標志點隨光標移動到所需位置，

8、按“MARK”鍵，將光標切換到另一個標志點上，旋動旋鈕，移動光標到另一個所需位置。此時CRT左下方即顯示光纖兩點間距離“DIST： 5.120km”、損耗“2.120dB ”及平均損耗“ 0.312dB/km”, 其顯示結果如圖 2.3 所示。8. 連接損耗的測量首先按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕“測量” ，再按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕“項目選擇”， 再按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕“連接損耗” ，即選中測連接損耗狀態。按兩次OTDR屏幕右側最下面的菜單按鈕，回到主菜單界面。在連接損耗狀態下，設置四個標志點，旋動旋鈕，移動光標，把前兩標志點置于第一段光纖測試波形線性部分，后兩標志點置于第二

9、段光纖測試波形的線性部分，CRT上即顯示出連接損耗“ SP： 0.912dB”。為避免標志點置入不當，可將垂直標度和水平標度進行適當擴展。其結果顯示如圖 2.4 所示。9. 反射損耗測量首先按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕“測量” ，再按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕“項目選擇”，再按 OTDR屏幕右側的菜單按鈕 “反射損耗”，即選中測反射損耗狀態。按兩次OTDR屏幕右側最下面的菜單按鈕， 回到主菜單界面。在波形末端菲涅爾反射峰剛上升的前一點（散射信號處）置一標志點，再在反射峰頂置一標志點， 即在 CRT上顯示出反射損耗的大小“ RL：48.453dB”。其結果顯示如圖 2.5 所示。重復操作步驟

10、2 到 9，完成表 2-1 中所有的內容。注意事項 :1) 在“ START/STOP”鍵燈亮時，激光器在工作，此時有光脈沖輸出，所以光纖光纜連接時，儀器應處于“STOP”狀態，即鍵燈滅的時候。圖 2.4測連接損耗結果顯示圖 2.5測反射損耗結果顯示光脈沖是不可見的，雖相當弱，不致損傷人體，但也應防止光脈沖射入人眼。2）光連接器是精密光系統，注意防止灰塵及其它外部雜物的污染。3）將活動 FC 型連接器接至FC型插座時，注意對好定位鍵，上緊時轉動金屬緊固環，不得扭轉光纖或光纜本身。輸出盒滑板應慢慢返回，不得撞擊活動連接器。4). 一般情況下，選擇測試量程應大于被測光纖的兩倍，以避免第一次和第二次測菲涅耳反射信號疊加到后向反射信號上，造成測試的誤差。五實驗報告要求1不同波長、不同