【導讀】現狀，目前存在的問題。闡述相關的測試理論，通過理論聯系實際，OTDR測試障礙點的誤。較分析的對比，說明障礙測試點查找準確性的改善。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。而光時域反射計在FTTH的工程施工、維護。測試中占據著非常重要的位置，是光纖網絡正常運營的重要保障。國產OTDR與進口的還。有很大距離，其中美國、加拿大、日本等國名列前茅，可見中國還有很大的發(fā)展空間。師與同學的批評指教。工程中連接損耗的監(jiān)測普遍采用OTDR。光纜線路障礙在接頭盒內的修復也用到OTDR。

　　

【正文】 由 OTDR 的測試原理可知，它是按一定的周期向被 測光纖發(fā)送光脈沖，再按一定的速率將來自光纖的背向散射信號取樣、量化、編碼后，存儲并顯示出來。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，特別是應用在較小量程范圍時，其影響已經足夠小，在工程測試中的影響已微乎其微。 測試儀表操作不當產生的誤差 在光纜故障定位測試時， OTDR 儀表使用的正確性與故障測試的準確性直接相關。例如：儀表參數設定的準確性、儀表量程范圍 的選擇不當或游標設置不準等都將導致測試結果的誤差。 設定儀表的折射率偏差產生的誤差 。 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測試光纖長度時，必須先進行儀表參數設定。折射率的設定就是其中之一。如果儀表上設定的折射率與光纖的實際折射率不一致，就會使測試結果產生誤差，其誤差值大小取決于折射率的偏差值。計算公式如下： 廣東郵電職業(yè)技術學院 2020屆 畢業(yè)設計 (論文 ) 23 L＝ L n－ n′∕ n′ （公式 63） 式中， L— 測定光纖的長度； n— 光纖的實際折射率； n′ — OTDR 設定的折射率。 當 計算結果（誤差值）為正值時，說明 OTDR 測定的光纖長度比實際光纖長度要長。反之，測試光纖長度比實際光纖長度要短。 例：測試的某段光纖長度為 10km，其光纖折射率為 ， OTDR 上置定的折射率為 ，結果造成的誤差為： L＝ L n－ n′∕ n′＝ （ m） （公式 64） 以上計算結果表明，由于測試時 OTDR 上折射率誤定為 ，造成光纖的測試長度比光纖的實際長度短 ，誤差太大。 量程范圍選擇不當。 OTDR 儀表測試距離分辨率為 m 時，它是指圖形 放大到水平刻度為 25m∕ div（米∕格）時才能實現。儀表設計是以游標每移動 25 步為 1 滿格。在這種情況下，游標每移動一步，即表示移動 的距離，所以讀出分辨率為 ，如果水平刻度選擇 2km∕ div，則游標每移動一步，距離就會偏移 80m（即 2020∕ 25m）。由此可見，測試時選擇的量程范圍越大，測試結果的偏差就越大 。 游標位置放置不當。 使用 OTDR 進行光纜故障定位時，背向散射信號曲線的末端 （ 如下圖 11 所示 ） 當光纖端面與軸正交時（即末端光纖端面良好或連接有活動連接器）會出現一個較大的菲涅爾反射。這時， 游標應放置在菲涅爾反射峰的上升沿 Z點處，即拐點處，如圖 a所示。 a 涅爾反射時拐點的選取 b涅爾反射時拐點的選取 （圖 11） 計算誤差 計算光纜 線路障礙點涉及的因素較多，計算過程中的誤差、忽略及與實際不符等，都將引起較大的距離偏差。 譬如在松套光纜結構設計時，考慮到使光纜承受拉力而延伸時光纖不受力，要求光纖在光纜中有一定的富余度，一般這個值為 %~%。那么，在 50km 長度上，光纖富余度可達 100~400m 之多。對于 層絞型或者骨架型光纜，光纖沿纜心扭絞使光纖實際的長度超出纜皮長 度，其絞縮率為 %~%。因此，光纜皮長與光纖的長度就不相同， OTDR 測出的故障點距離只能是光纖的長度，不能直接得到光纜的皮長及測試點到障礙點的地面距離，必須通過計算才能求得，而在計算中由于取值不可能與實際完全相符合或對使用光纜的絞縮率不清楚，因此產生誤差。 光纜線路竣工資料的不準確造成的偏差 廣東郵電職業(yè)技術學院 2020屆 畢業(yè)設計 (論文 ) 24 由于在線路施工中沒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際不相符，依據這樣的資料，不可能準確地測定出障礙點。 譬如，光纜接續(xù)時接頭盒內余纖的盤留長度、各種特殊點的光纜余留長度、光纜隨地形的起伏變化等，這些因素的準確性直接影響著 障礙點的精度。 提高光纜線路故障定位準確性的方法 1） 正確、熟練掌握儀表的使用方法 a) 準確設置 OTDR 的參數。 使用 OTDR 測試時，必須先進行儀表參數設定，其中最主要的參數設定是測試光纖的折射率和測試波長。只有準確地設置了測試儀表的基本參數，才能為準確的測試創(chuàng)造條件。性能良好的儀表一般光纖折射率設置時可以精確到小數點后五位，并且具有在光纖鏈路各段折射率不同時，對整條光纖鏈路中各種折射率參數進行分段設定的功能。 b) 選擇適當的測試范圍擋。 對于不同的測試范圍擋， OTDR 測試的距離分辨率是不同的。在測量光纖的障礙點時，應選擇大于被測距離而又最為接近的測試范圍擋，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 采用了無固定量程范圍測試，使儀表根據被測光纖的長度自動選取最為恰當的量程。 c) 應用儀表的放大功能 應用 OTDR 的放大功能（即縮放鍵）就可將游標準確地置定在相應的拐點上，例如故障點的拐點、光纖始端點、光纖末端拐點。使用放大功能鍵可將圖形放大到 25m∕ div，這時，便可得到分辨率小于 的比較準確的測試結果。 2） 建立準確、完整 的原始資料 準確、完整的光 纜線路資料是障礙測量、判定的基本依據。因此，必須重視線路資料的收集、整理、核對工作，建立起真實、可信、完整的線路資料。 A. 建立準確的線路路由資料。 標石（桿號） — 纖長（纜長）對應表。 光纜施工過程中，隨工驗收人員應該詳細記錄每個標石（或光纜余留處桿號）對應的光纜皮長，并以此數據為基礎，計算出各標石（或光纜余留處桿號）之間光纜皮長及端站 ODF架尾纖至各標石（桿號）的累計長度，填入“標石（桿號） — 纖長（纜長）對應表”，作為換算故障點路由長度的原始資料。 B. “光纖長度累計”及“光纖衰減”記錄。 在光纜接續(xù)監(jiān)測時， 將測試端至每個接頭點的光纖累計長度及中繼段光纖總衰減值填入光纜線路維護圖。同時，也應將測試儀表型號、測試時折射率的設定值及被測光纖纖序進行登記。 在建立“光纖長度累計”資料時，應從兩端分別測出端站至各接頭點的距離。為了測試結果準確，測試時應采用引導纖。 準確記錄各種光纜的余留。 隨工驗收人員還應詳細記錄每個接頭坑、特殊地段、 S 形敷設、進線室等處光纜盤留長度及接頭盒、終端盒、 ODF 架等部位光纖盤留長度，以便在換算故障點路由長度時予以扣除。特別是接頭盒內余纖 的盤留長度，登記的越仔細，故障判斷的誤差就越小。 廣東郵電職業(yè)技術學院 2020屆 畢業(yè)設計 (論文 ) 25 C. 建 立完整、準確的線路資料。 建立線路資料不僅包括線路施工中的許多數據、竣工技術文件、圖紙、測試記錄、中繼段光纖后向散射信號曲線圖片等，還應保留光纜出廠時廠家提供的光纜及光纖的一些原始數據資料（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試時的基礎和對比依據。 D. 進行準確的換算 有了準確、完整的原始資料，便可將 OTDR 測出的故障光纖長度與原始資料對比，迅速查出故障點是發(fā)生在哪兩個接頭（或哪兩個標石）之間。但是，要準確判斷故障點位置，還必須把測試的光纖長度換算為測試端（或某接頭點）至故障點的地面長度。 E. 保持障礙測試與資料上測試條件的一致性 障礙測試時應盡量保證測試儀表型號、操作方法及儀表參數設置等的一致性。 因為光學儀表十分精密，如果上述有差異，就會影響到測試的精確度，從而導致兩次測試本身的差異，使得測試結果沒有可比性。因此，各次測試儀表的型號、鍵鈕位置及測試參數的設置要做詳細記錄，以便于以后利用。 F. 靈活測試，綜合分析 障礙點的測試要求操作人員一定要有清晰的思路和靈活處理問題的方法。一般情況下，可在光纜線路兩端進行雙向故障測試，并結合原始資料，計算出故障點的位置。再將兩個方向的測試和計算結果進行綜合分 析、比較，以使故障點的具體位置的判斷更加準確。當障礙點附近路由上沒有明顯特征點、具體障礙點現場無法確定時，也可采用在就近接頭處測量等方法，也可在初步測試的障礙點處開挖，端站測試儀表處于實時 測量狀態(tài)。在開挖點利用一定的工藝將光纜降低溫度到 60℃ ~40℃，使得儀表測試到的衰減曲線，在溫度降低點發(fā)生形變，從而確定出障礙點是在溫度降低點之前還是之后，并測出溫度降低點與障礙點間的距離。由于此時溫度降低點與障礙點間的距離較近，因此測試的精度較高。 廣東郵電職業(yè)技術學院 2020屆 畢業(yè)設計 (論文 ) 26 結論 OTDR 是采用后向散射法對光纖的傳輸進行測試。 OTDR 輸出 一定強度和波長的光脈沖進入光纖中，這個脈沖由于光纖內部的不均勻性或在遇到光纖的接頭、斷點等處時將產生后向散射，這種后向散射就將光纖上各點 “ 信息 ” 送回 OTDR。靠近 OTDR 的光波傳輸損耗少，散射回來的信號強，遠離 OTDR 的光波傳輸損耗大，散射回的信號就弱。 OTDR 正是通過及接收這種帶反射信號，通過測試儀表內嵌的預設計算公式，計算出結果并在屏幕上顯示曲線。 OTDR 是利用光線在光纖中傳輸時的瑞利散射和菲涅爾反射所產生的背向散射而制成的精密的光電一體化儀表，它被廣泛應用于光纜線路的維護、施工之中，可進行光纖長度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測量。 論文主要從 OTDR 的工作原理、參數設置、曲線分析和實際應用中的問題解決來進行論述 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，對光纖熔接過程提出了具體要求，為同類激光器的研制提供了參考依據。而光時域反射計在 FTTH的工程施工、維護測試中占據著非常重要的位置，是光纖網絡正常運營的重要保障 。 由以上分析可見，光纜障礙產生的原因很多，除外力影響以外，接頭處的障礙比例也較大。這就需要除在維護中加以宣傳保護外，施工中也要嚴格要求，符合操作規(guī)程 。 使用OTDR 測試時，必須先進行儀表參數設定，在測量光纖的障礙點時，應選擇大于被測距離而又最為接近的測試范圍擋，這樣才能充分利用儀表的本身精度。準確、完整的光纜線路資料是障礙測量、判定的基本依據。因此，必須重視線路資料的收集、整理、核對工作，建立起真實、可信、完整的線路資料，進行準確的換算，準確記錄各種光纜的余留，保持障礙測試與資料上測試條件的一致性，靈活測試，綜合分析，提高光纜線路故障定位準確性。 廣東郵電職業(yè)技術學院 2020屆 畢業(yè)設計 (論文 ) 27 致 謝 經過幾個月的忙碌和學習，本次畢業(yè)論文設計已經接近尾聲。作為一個 專 科生的畢業(yè)論文 ，由于 經驗 的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導教師的督促指導，同學和同事的意見， 想要完成這個 論文 是難以想象的。 本論文是在 指導老師 王彬 老師的 悉心指導下完成的。 老師 淵博的專業(yè)知識，嚴謹的治學態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術目標、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 指導老 師的指導下完成的，傾注了 老 師大量的心血。在此，謹向 老 師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 感謝我實習期間的師傅 高基帆 工程師，他在論文的寫作中給了我很多的意見，還有我的很多同事，他們都給了我很多指導性的意見，非常感謝你們。 除此之外，我還要 感謝我的室友們，從遙遠的家來到這個陌生的城市里，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。 還有我的同學們，感謝你們一直對我的支持與鼓勵，很快就要離開這所生活三年的郵校了， 我們在一起的日子，我會 記一輩子的。 最后 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！廣東郵電職業(yè)技術學院 2020屆 畢業(yè)設計 (論文 ) 28 參 考 文 獻 [1] 《光纖通信技術》教材 [2] 《光纜線路工程設計施工維護》 [3] 《線務員》 29 2 0 0 9 年 0 4 月 2 9 日