OTDR典型曲线分析

文章主要分析在使用OTDR（MTS 6000型）进行光纤线路测试时的曲线，研究单一改变变量的效果和分析事件点产生原因。

关键词：OTDR；事件点分析；台阶事件

中图分类号：TN929.11 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）14-0050-02

1 概 述

光时域反射仪（OTDR，Optical Time Domain Reflectometer）是光缆线路工程建设施工和维护工作中常用的测试仪表，可测试整个光纤链路衰减，提供与光纤长度有关的衰减数据，测试光纤接头损耗，测试光纤尾端或断裂处的位置，能反映出光纤连接器等事件点反射（或回波损耗）的大小，号称光通信领域的“万用表”。 OTDR可以测试光纤断点的位置、光纤的衰减、光纤的接头损耗、光纤长度、光纤沿长度的衰减分布和反射损耗等性能指标。OTDR是利用激光在光纤传播中出现光的散射现象（即瑞利散射）和通过折射率突变的点发生的菲涅尔反射理论制成的[1]，如图1所示。在使用OTDR测试光纤时，技术人员可以根据测试曲线的性质，迅速准确地判断出光纤中各个事件点

本文主要介绍OTDR（MTS 6000型）测试的几种典型曲线，并分析产生这些曲线的原因，为技术人员在光纤链路维护和使用OTDR测试仪表过程中提供技术参考。

2 正常曲线分析

使用OTDR测试光纤的正常曲线时，在光纤近端有8～20 m盲区、远端产生菲涅尔反射峰的一条斜向下的曲线，如图2所示。为准确测试短距离光缆性能指标，在近端加入1 km假纤（引导光纤）后测试，其曲线在1 km附近也会出现菲涅尔反射峰，如图3所示。

由于OTDR技术的成熟及各生产厂家产品的差异性，在进行光纤链路测试时，单一改变波长及待测光纤折射率等参数时，得到不同反射效果曲线，间接产生测试误差影响故障判断的准确性。

2.1 波长测试分析

在测试同一光纤时，设置相同的参数，仅改变测试波长，测试显示的短波长曲线呈红色、长波长呈蓝色，可以观察到短波长曲线会比长波长曲线上移一定距离，如图4所示。这是由于波长越短，光信号的瑞利散射越强，但在进行长距离测试时，由于短波长信号的衰减较为严重，故在测试长距离光纤时，宜采用长波长信号。

2.2 折射率测试分析

在测试同一光纤时，设置相同的参数，仅改变设备光源折射率。由于在使用OTDR设备进行设置时折射率与光纤折射率的不匹配，得到红色曲线，如图5所示。折射率的设置会影响计算距离时的速度，当操作人员对纤芯折射率设置存在偏差（即使很小，例如0.1%）时，对于长距离测试时会引起显著的误差（20 km时0.1%的误差为20 m）。

3 异常曲线分析

3.1 远端无菲涅尔反射峰

无菲涅尔反射峰，如图6所示，多数情况下，是因为OTDR设置的测试距离过短，OTDR没有形成完整的测试曲线。一般设置的测试距离为光缆实际距离的1.5～2倍。

3.2 台阶事件

台阶事件，如图7所示，正常的测试曲线应该是一直斜向下的，但有时在整个曲线的个别点，会出现上升现象，一般称为“台阶”事件，这种台阶一般发生在刚熔接完成的接头处，它是由于光纤接头的后向散射功率大于前段光纤的后向散射功率形成的，实际上它反映了接头两侧光纤的失配程度。

3.3 “鬼影”现象

鬼影现象，如图8所示，曲线显示比实际光纤段多出几个反射峰，这种错误的菲涅尔反射称为“鬼影”现象。 它形成的主要原因是光纤上有很强的反射事件，事件发生地离测试点较近时，强烈的反射光返回到了OTDR接收端，再被反射回光纤，或者是光纤链路上有多个反射事件点，从后一个事件点反射的光到达前面的事件点，又被反射回来。为避免出现“鬼影”现象，在设置OTDR时，应尽量选用合适量程、短脉冲宽度、降低输入电平、减少事件点的反射条数，同时还应注意连接器的洁净度和紧密度等。在实际测试短距光缆时，可在测试过程中加入1～2 km的假纤，以延长测试距离。

4 事件点分析

在发生“台阶事件”的曲线中，根据台阶的下降与上升的情况我们可以分析事件产生的原因。

下降台阶测试曲线，如图9所示。由于断面的不平整，光信号在光纤内无反射回馈，判断为光纤断裂，记录发生实际点的距离，进行计算、修正误差并确定事件位置点。

上升台阶测试曲线。观察上升台阶之后的曲线变化，如果保持原有斜率不变，即为伪增益现象，可以判定为活动连接器引起的事件，如图10所示；若反射功率逐渐减弱，如图11所示，可以判定为尾端效果，不进行处理。

5 结 语

OTDR是光缆工程建设和光纤通信网日常维护工作的重要仪表，如何正确地分析OTDR测试曲线和确定事件点信息，对于提高光缆建设水平和光纤通信网的维护至关重要。希望此篇文章能对相关技术人员提供技术依据和解决问题的方法。

参考文献：

[1] 宋静静，杨倩，何晨程，等.着色光纤OTDR异常曲线分析[J].现在传输，2014，（1）.

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