【導(dǎo)讀】現(xiàn)狀，目前存在的問(wèn)題。闡述相關(guān)的測(cè)試?yán)碚?，通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際，OTDR測(cè)試障礙點(diǎn)的誤。較分析的對(duì)比，說(shuō)明障礙測(cè)試點(diǎn)查找準(zhǔn)確性的改善。光纖的插入損耗、反射損耗、光纖鏈路損耗、光纖的長(zhǎng)度和光纖的后向散射。要求，為同類激光器的研制提供了參考依據(jù)。而光時(shí)域反射計(jì)在FTTH的工程施工、維護(hù)。測(cè)試中占據(jù)著非常重要的位置，是光纖網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)營(yíng)的重要保障。國(guó)產(chǎn)OTDR與進(jìn)口的還。有很大距離，其中美國(guó)、加拿大、日本等國(guó)名列前茅，可見(jiàn)中國(guó)還有很大的發(fā)展空間。師與同學(xué)的批評(píng)指教。工程中連接損耗的監(jiān)測(cè)普遍采用OTDR。光纜線路障礙在接頭盒內(nèi)的修復(fù)也用到OTDR。

　　

【正文】 由 OTDR 的測(cè)試原理可知，它是按一定的周期向被 測(cè)光纖發(fā)送光脈沖，再按一定的速率將來(lái)自光纖的背向散射信號(hào)取樣、量化、編碼后，存儲(chǔ)并顯示出來(lái)。這樣 OTDR 本身由于取樣間隔而存在誤差，這種固有偏差主要反映在距離分辨率上。 OTDR 的距離分辨率正比于取樣頻率，高性能的 OTDR 都具有較高的取樣頻率（譬如 32020Hz），因此，其具有較小的固有偏差，特別是應(yīng)用在較小量程范圍時(shí)，其影響已經(jīng)足夠小，在工程測(cè)試中的影響已微乎其微。 測(cè)試儀表操作不當(dāng)產(chǎn)生的誤差 在光纜故障定位測(cè)試時(shí)， OTDR 儀表使用的正確性與故障測(cè)試的準(zhǔn)確性直接相關(guān)。例如：儀表參數(shù)設(shè)定的準(zhǔn)確性、儀表量程范圍 的選擇不當(dāng)或游標(biāo)設(shè)置不準(zhǔn)等都將導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的誤差。 設(shè)定儀表的折射率偏差產(chǎn)生的誤差 。 光纖的折射率不是恒定的，不同廠家、不同類型的光纖其值是不同的。因此使用 OTDR測(cè)試光纖長(zhǎng)度時(shí)，必須先進(jìn)行儀表參數(shù)設(shè)定。折射率的設(shè)定就是其中之一。如果儀表上設(shè)定的折射率與光纖的實(shí)際折射率不一致，就會(huì)使測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生誤差，其誤差值大小取決于折射率的偏差值。計(jì)算公式如下： 廣東郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 23 L＝ L n－ n′∕ n′ （公式 63） 式中， L— 測(cè)定光纖的長(zhǎng)度； n— 光纖的實(shí)際折射率； n′ — OTDR 設(shè)定的折射率。 當(dāng) 計(jì)算結(jié)果（誤差值）為正值時(shí)，說(shuō)明 OTDR 測(cè)定的光纖長(zhǎng)度比實(shí)際光纖長(zhǎng)度要長(zhǎng)。反之，測(cè)試光纖長(zhǎng)度比實(shí)際光纖長(zhǎng)度要短。 例：測(cè)試的某段光纖長(zhǎng)度為 10km，其光纖折射率為 ， OTDR 上置定的折射率為 ，結(jié)果造成的誤差為： L＝ L n－ n′∕ n′＝ （ m） （公式 64） 以上計(jì)算結(jié)果表明，由于測(cè)試時(shí) OTDR 上折射率誤定為 ，造成光纖的測(cè)試長(zhǎng)度比光纖的實(shí)際長(zhǎng)度短 ，誤差太大。 量程范圍選擇不當(dāng)。 OTDR 儀表測(cè)試距離分辨率為 m 時(shí)，它是指圖形 放大到水平刻度為 25m∕ div（米∕格）時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。儀表設(shè)計(jì)是以游標(biāo)每移動(dòng) 25 步為 1 滿格。在這種情況下，游標(biāo)每移動(dòng)一步，即表示移動(dòng) 的距離，所以讀出分辨率為 ，如果水平刻度選擇 2km∕ div，則游標(biāo)每移動(dòng)一步，距離就會(huì)偏移 80m（即 2020∕ 25m）。由此可見(jiàn)，測(cè)試時(shí)選擇的量程范圍越大，測(cè)試結(jié)果的偏差就越大 。 游標(biāo)位置放置不當(dāng)。 使用 OTDR 進(jìn)行光纜故障定位時(shí)，背向散射信號(hào)曲線的末端 （ 如下圖 11 所示 ） 當(dāng)光纖端面與軸正交時(shí)（即末端光纖端面良好或連接有活動(dòng)連接器）會(huì)出現(xiàn)一個(gè)較大的菲涅爾反射。這時(shí)， 游標(biāo)應(yīng)放置在菲涅爾反射峰的上升沿 Z點(diǎn)處，即拐點(diǎn)處，如圖 a所示。 a 涅爾反射時(shí)拐點(diǎn)的選取 b涅爾反射時(shí)拐點(diǎn)的選取 （圖 11） 計(jì)算誤差 計(jì)算光纜 線路障礙點(diǎn)涉及的因素較多，計(jì)算過(guò)程中的誤差、忽略及與實(shí)際不符等，都將引起較大的距離偏差。 譬如在松套光纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到使光纜承受拉力而延伸時(shí)光纖不受力，要求光纖在光纜中有一定的富余度，一般這個(gè)值為 %~%。那么，在 50km 長(zhǎng)度上，光纖富余度可達(dá) 100~400m 之多。對(duì)于 層絞型或者骨架型光纜，光纖沿纜心扭絞使光纖實(shí)際的長(zhǎng)度超出纜皮長(zhǎng) 度，其絞縮率為 %~%。因此，光纜皮長(zhǎng)與光纖的長(zhǎng)度就不相同， OTDR 測(cè)出的故障點(diǎn)距離只能是光纖的長(zhǎng)度，不能直接得到光纜的皮長(zhǎng)及測(cè)試點(diǎn)到障礙點(diǎn)的地面距離，必須通過(guò)計(jì)算才能求得，而在計(jì)算中由于取值不可能與實(shí)際完全相符合或?qū)κ褂霉饫|的絞縮率不清楚，因此產(chǎn)生誤差。 光纜線路竣工資料的不準(zhǔn)確造成的偏差 廣東郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 24 由于在線路施工中沒(méi)有注意積累資料或記錄的資料可信度較低，都將使得線路竣工資料與實(shí)際不相符，依據(jù)這樣的資料，不可能準(zhǔn)確地測(cè)定出障礙點(diǎn)。 譬如，光纜接續(xù)時(shí)接頭盒內(nèi)余纖的盤(pán)留長(zhǎng)度、各種特殊點(diǎn)的光纜余留長(zhǎng)度、光纜隨地形的起伏變化等，這些因素的準(zhǔn)確性直接影響著 障礙點(diǎn)的精度。 提高光纜線路故障定位準(zhǔn)確性的方法 1） 正確、熟練掌握儀表的使用方法 a) 準(zhǔn)確設(shè)置 OTDR 的參數(shù)。 使用 OTDR 測(cè)試時(shí)，必須先進(jìn)行儀表參數(shù)設(shè)定，其中最主要的參數(shù)設(shè)定是測(cè)試光纖的折射率和測(cè)試波長(zhǎng)。只有準(zhǔn)確地設(shè)置了測(cè)試儀表的基本參數(shù)，才能為準(zhǔn)確的測(cè)試創(chuàng)造條件。性能良好的儀表一般光纖折射率設(shè)置時(shí)可以精確到小數(shù)點(diǎn)后五位，并且具有在光纖鏈路各段折射率不同時(shí)，對(duì)整條光纖鏈路中各種折射率參數(shù)進(jìn)行分段設(shè)定的功能。 b) 選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)試范圍擋。 對(duì)于不同的測(cè)試范圍擋， OTDR 測(cè)試的距離分辨率是不同的。在測(cè)量光纖的障礙點(diǎn)時(shí)，應(yīng)選擇大于被測(cè)距離而又最為接近的測(cè)試范圍擋，這樣才能充分利用儀表的本身精度。目前，一些性能優(yōu)良的 OTDR 采用了無(wú)固定量程范圍測(cè)試，使儀表根據(jù)被測(cè)光纖的長(zhǎng)度自動(dòng)選取最為恰當(dāng)?shù)牧砍獭? c) 應(yīng)用儀表的放大功能 應(yīng)用 OTDR 的放大功能（即縮放鍵）就可將游標(biāo)準(zhǔn)確地置定在相應(yīng)的拐點(diǎn)上，例如故障點(diǎn)的拐點(diǎn)、光纖始端點(diǎn)、光纖末端拐點(diǎn)。使用放大功能鍵可將圖形放大到 25m∕ div，這時(shí)，便可得到分辨率小于 的比較準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。 2） 建立準(zhǔn)確、完整 的原始資料 準(zhǔn)確、完整的光 纜線路資料是障礙測(cè)量、判定的基本依據(jù)。因此，必須重視線路資料的收集、整理、核對(duì)工作，建立起真實(shí)、可信、完整的線路資料。 A. 建立準(zhǔn)確的線路路由資料。 標(biāo)石（桿號(hào)） — 纖長(zhǎng)（纜長(zhǎng)）對(duì)應(yīng)表。 光纜施工過(guò)程中，隨工驗(yàn)收人員應(yīng)該詳細(xì)記錄每個(gè)標(biāo)石（或光纜余留處桿號(hào)）對(duì)應(yīng)的光纜皮長(zhǎng)，并以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計(jì)算出各標(biāo)石（或光纜余留處桿號(hào)）之間光纜皮長(zhǎng)及端站 ODF架尾纖至各標(biāo)石（桿號(hào)）的累計(jì)長(zhǎng)度，填入“標(biāo)石（桿號(hào)） — 纖長(zhǎng)（纜長(zhǎng)）對(duì)應(yīng)表”，作為換算故障點(diǎn)路由長(zhǎng)度的原始資料。 B. “光纖長(zhǎng)度累計(jì)”及“光纖衰減”記錄。 在光纜接續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)， 將測(cè)試端至每個(gè)接頭點(diǎn)的光纖累計(jì)長(zhǎng)度及中繼段光纖總衰減值填入光纜線路維護(hù)圖。同時(shí)，也應(yīng)將測(cè)試儀表型號(hào)、測(cè)試時(shí)折射率的設(shè)定值及被測(cè)光纖纖序進(jìn)行登記。 在建立“光纖長(zhǎng)度累計(jì)”資料時(shí)，應(yīng)從兩端分別測(cè)出端站至各接頭點(diǎn)的距離。為了測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)試時(shí)應(yīng)采用引導(dǎo)纖。 準(zhǔn)確記錄各種光纜的余留。 隨工驗(yàn)收人員還應(yīng)詳細(xì)記錄每個(gè)接頭坑、特殊地段、 S 形敷設(shè)、進(jìn)線室等處光纜盤(pán)留長(zhǎng)度及接頭盒、終端盒、 ODF 架等部位光纖盤(pán)留長(zhǎng)度，以便在換算故障點(diǎn)路由長(zhǎng)度時(shí)予以扣除。特別是接頭盒內(nèi)余纖 的盤(pán)留長(zhǎng)度，登記的越仔細(xì)，故障判斷的誤差就越小。 廣東郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 25 C. 建 立完整、準(zhǔn)確的線路資料。 建立線路資料不僅包括線路施工中的許多數(shù)據(jù)、竣工技術(shù)文件、圖紙、測(cè)試記錄、中繼段光纖后向散射信號(hào)曲線圖片等，還應(yīng)保留光纜出廠時(shí)廠家提供的光纜及光纖的一些原始數(shù)據(jù)資料（比如光纜的絞縮率、光纖的折射率等）。這些資料是日后障礙測(cè)試時(shí)的基礎(chǔ)和對(duì)比依據(jù)。 D. 進(jìn)行準(zhǔn)確的換算 有了準(zhǔn)確、完整的原始資料，便可將 OTDR 測(cè)出的故障光纖長(zhǎng)度與原始資料對(duì)比，迅速查出故障點(diǎn)是發(fā)生在哪兩個(gè)接頭（或哪兩個(gè)標(biāo)石）之間。但是，要準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)位置，還必須把測(cè)試的光纖長(zhǎng)度換算為測(cè)試端（或某接頭點(diǎn)）至故障點(diǎn)的地面長(zhǎng)度。 E. 保持障礙測(cè)試與資料上測(cè)試條件的一致性 障礙測(cè)試時(shí)應(yīng)盡量保證測(cè)試儀表型號(hào)、操作方法及儀表參數(shù)設(shè)置等的一致性。 因?yàn)楣鈱W(xué)儀表十分精密，如果上述有差異，就會(huì)影響到測(cè)試的精確度，從而導(dǎo)致兩次測(cè)試本身的差異，使得測(cè)試結(jié)果沒(méi)有可比性。因此，各次測(cè)試儀表的型號(hào)、鍵鈕位置及測(cè)試參數(shù)的設(shè)置要做詳細(xì)記錄，以便于以后利用。 F. 靈活測(cè)試，綜合分析 障礙點(diǎn)的測(cè)試要求操作人員一定要有清晰的思路和靈活處理問(wèn)題的方法。一般情況下，可在光纜線路兩端進(jìn)行雙向故障測(cè)試，并結(jié)合原始資料，計(jì)算出故障點(diǎn)的位置。再將兩個(gè)方向的測(cè)試和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行綜合分 析、比較，以使故障點(diǎn)的具體位置的判斷更加準(zhǔn)確。當(dāng)障礙點(diǎn)附近路由上沒(méi)有明顯特征點(diǎn)、具體障礙點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法確定時(shí)，也可采用在就近接頭處測(cè)量等方法，也可在初步測(cè)試的障礙點(diǎn)處開(kāi)挖，端站測(cè)試儀表處于實(shí)時(shí) 測(cè)量狀態(tài)。在開(kāi)挖點(diǎn)利用一定的工藝將光纜降低溫度到 60℃ ~40℃，使得儀表測(cè)試到的衰減曲線，在溫度降低點(diǎn)發(fā)生形變，從而確定出障礙點(diǎn)是在溫度降低點(diǎn)之前還是之后，并測(cè)出溫度降低點(diǎn)與障礙點(diǎn)間的距離。由于此時(shí)溫度降低點(diǎn)與障礙點(diǎn)間的距離較近，因此測(cè)試的精度較高。 廣東郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 26 結(jié)論 OTDR 是采用后向散射法對(duì)光纖的傳輸進(jìn)行測(cè)試。 OTDR 輸出 一定強(qiáng)度和波長(zhǎng)的光脈沖進(jìn)入光纖中，這個(gè)脈沖由于光纖內(nèi)部的不均勻性或在遇到光纖的接頭、斷點(diǎn)等處時(shí)將產(chǎn)生后向散射，這種后向散射就將光纖上各點(diǎn) “ 信息 ” 送回 OTDR?？拷?OTDR 的光波傳輸損耗少，散射回來(lái)的信號(hào)強(qiáng)，遠(yuǎn)離 OTDR 的光波傳輸損耗大，散射回的信號(hào)就弱。 OTDR 正是通過(guò)及接收這種帶反射信號(hào)，通過(guò)測(cè)試儀表內(nèi)嵌的預(yù)設(shè)計(jì)算公式，計(jì)算出結(jié)果并在屏幕上顯示曲線。 OTDR 是利用光線在光纖中傳輸時(shí)的瑞利散射和菲涅爾反射所產(chǎn)生的背向散射而制成的精密的光電一體化儀表，它被廣泛應(yīng)用于光纜線路的維護(hù)、施工之中，可進(jìn)行光纖長(zhǎng)度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測(cè)量。 論文主要從 OTDR 的工作原理、參數(shù)設(shè)置、曲線分析和實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題解決來(lái)進(jìn)行論述 OTDR 研究了光纖端面處理工藝流程，分析了光纖端面的切割和研磨方法，對(duì)光纖熔接過(guò)程提出了具體要求，為同類激光器的研制提供了參考依據(jù)。而光時(shí)域反射計(jì)在 FTTH的工程施工、維護(hù)測(cè)試中占據(jù)著非常重要的位置，是光纖網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)營(yíng)的重要保障 。 由以上分析可見(jiàn)，光纜障礙產(chǎn)生的原因很多，除外力影響以外，接頭處的障礙比例也較大。這就需要除在維護(hù)中加以宣傳保護(hù)外，施工中也要嚴(yán)格要求，符合操作規(guī)程 。 使用OTDR 測(cè)試時(shí)，必須先進(jìn)行儀表參數(shù)設(shè)定，在測(cè)量光纖的障礙點(diǎn)時(shí)，應(yīng)選擇大于被測(cè)距離而又最為接近的測(cè)試范圍擋，這樣才能充分利用儀表的本身精度。準(zhǔn)確、完整的光纜線路資料是障礙測(cè)量、判定的基本依據(jù)。因此，必須重視線路資料的收集、整理、核對(duì)工作，建立起真實(shí)、可信、完整的線路資料，進(jìn)行準(zhǔn)確的換算，準(zhǔn)確記錄各種光纜的余留，保持障礙測(cè)試與資料上測(cè)試條件的一致性，靈活測(cè)試，綜合分析，提高光纜線路故障定位準(zhǔn)確性。 廣東郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 27 致 謝 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌和學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。作為一個(gè) 專 科生的畢業(yè)論文 ，由于 經(jīng)驗(yàn) 的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有指導(dǎo)教師的督促指導(dǎo)，同學(xué)和同事的意見(jiàn)， 想要完成這個(gè) 論文 是難以想象的。 本論文是在 指導(dǎo)老師 王彬 老師的 悉心指導(dǎo)下完成的。 老師 淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多 待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在 指導(dǎo)老 師的指導(dǎo)下完成的，傾注了 老 師大量的心血。在此，謹(jǐn)向 老 師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 感謝我實(shí)習(xí)期間的師傅 高基帆 工程師，他在論文的寫(xiě)作中給了我很多的意見(jiàn)，還有我的很多同事，他們都給了我很多指導(dǎo)性的意見(jiàn)，非常感謝你們。 除此之外，我還要 感謝我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來(lái)到這個(gè)陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。 還有我的同學(xué)們，感謝你們一直對(duì)我的支持與鼓勵(lì)，很快就要離開(kāi)這所生活三年的郵校了， 我們?cè)谝黄鸬娜兆?，我?huì) 記一輩子的。 最后 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹(shù)之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！廣東郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 28 參 考 文 獻(xiàn) [1] 《光纖通信技術(shù)》教材 [2] 《光纜線路工程設(shè)計(jì)施工維護(hù)》 [3] 《線務(wù)員》 29 2 0 0 9 年 0 4 月 2 9 日