影响OTDR测试精度的几个因素

随着三网融合的不断推进、云技术的不断成熟，但不管终端如何发展，目前主要使用的传输方式正向以光缆传输为主转换。而光时域反射计（OTDR）是一种测试通讯网络中光纤状态的功能强大的仪器。它可以测定整个系统的连接损耗、接合点和机械连接的位置和状态，也可以测量影响长波长传输或有可能导致可靠性下降的弯曲的位置和程度。如果光纤损伤或者断裂了，可以用otdr迅速找出损坏的位置并检验修复是否得当。

1、OTDR主要性能指标：OTDR性能参数主要包括动态范围、盲区、分辨率、精度等。

1.1动态范围：动态范围是OTDR主要性能指标之一，它决定光纤的最大可测量长度。动态范围越大，曲线线型越好，可测距离也越长。

1.2盲区：“盲区”，是指受菲涅耳反射的影响，在一定的距离范围内OTDR曲线无法反映光纤线路状态的部分。此现象的出现主要是由于光纤链路上菲涅耳反射强信号使得光电探测器饱和，从而需要一定的恢复时间。盲区可发生在OTDR面板前的活结头或光纤链路中其它有菲涅耳反射的地方。

1.3分辨率：OTDR有四种主要分辨率指标：取样分辨率、显示分辨率、事件分辨率和距离分辨率。

取样分辨率是两取样点之间最小距离，此指标决定了OTDR定位事件的能力。取样分辨率与脉宽和距离范围大小的选取有关。

显示分辨率是仪器可显示的最小值。OTDR通过微处理系统将每个取样间隔细分，使光标可在取样间隔内移动，光标移动的最短距离为水平显示分辨率、所显示的最小衰减量为垂直显示分辨率。

事件分辨率是指OTDR对被测链路中事件点的分辨门限，OTDR把小于这个门限的事件变化当作曲线中斜率均匀变化点来处理。事件分辨率由光电二极管的分辨阈值决定。

距离分辨率指仪器所能分辨的两个相邻事件点间的最短距离，此指标类似与事件盲区，与脉宽、折射率参数有关。

1.4精度：精度是OTDR的测量值与参考值的接近程度，包括衰减精度和距离精度。衰减精度主要是由光电二极管的线性度决定的。距离精度依赖于折射率误差、时基误差以及取样分辨率

2、测试参数的选择

OTDR利用光纤固有的后向散射来测量光损耗和异常进行定位。OTDR向光纤发射高能量光脉冲并检验反射回来的光。通过测得的往返时间和脉冲的能量水平，仪器把光纤沿路的物理位置与反射回来的信息相关联，显示出距离和后向散射光能关系的轨迹。为了让OTDR 能够显示出精确的测试结果，必须正确选择一系列的测试参数。参数的设定可以通过人工进行，很多OTDR 也提供几种自动的测试模式，可以自动的进行参数的设置以及测试。

2.1测试波长选择：光系统的行为与传输波长直接相关，不同的波长有各自不同的光纤衰减特性：同种光纤，1550nm比1310nm光纤对弯曲更敏感、1550nm比1310nm单位长度衰减更小、1310nm比1550nm测得熔接或连接器损耗更高。由于1550nm比1310nm的光波对弯曲更敏感，如果选择1550nm波长测试，可以很容易发现光纤是否存在弯曲过度的情况。

2.2测试脉冲宽度选择：设置的光脉冲宽度过大会产生较强的菲涅尔反射，会使盲区加大。较窄的测试光脉冲虽然有较小的盲区，但是测试光脉冲过窄时光功率肯定过弱，相应的背向散射信号也弱，背向散射信号曲线会起伏不平，测试误差大。设置的光脉冲宽度既要能保证没有过强的盲区效应，又要能保证背向散射信号曲线有足够的分辨率，能看清光纤沿线上每一点的情况。一般是根据被测光纤长度，先选择一个适当的测试脉宽，预测试一两次后，从中确定一个最佳值。

2.3测试量程选择：OTDR的量程是指OTDR的横坐标能达到的最大距离。测试时应根据被测光纤的长度选择量程，量程是被测光纤长度的1.5倍比较好。量程选择过小时，光时域反射仪的显示屏上看不全面；量程选择过大时，光时域反射仪的显示屏上横坐标压缩看不清楚。根据工程技术人员的实际经验，测试量程选择能使背向散射曲线大约占到OTDR显示屏的70%时，不管是长度测试还是损耗测试都能得到比较好的直视效果和准确的测试结果。

2.4平均化时间选择：由于背向散射光信号极其微弱，一般采用多次统计平均的方法来提高信噪比。OTDR测试曲线是将每次输出脉冲后的反射信号采样，并把多次采样做平均化处理以消除随机事件，平均化时间越长，噪声电平越接近最小值，动态范围就越大。平均化时间为3min获得的动态范围比平均化时间为1min获得的动态范围提高0.8dB。为了提高测试速度，缩短整体测试时间，测试时间可在0.5～3min内选择。在实际测试中，选择1.5min（90s）就可获得满意的效果。

3、测试方法的选择

3.1单向测试法：此种方法就是在接续方向的始端放置一台OTDR，对所有接头点进行单向测试。当中继段长度较短，光缆接头不多，对接头衰减要求不很精确时，可以用光时域反射仪从一端对所有接头点进行单向测试。

3.2双向环测法：此种方法就是在接续方向的始端将两根光纤分别短接，组成回路，OTDR在接续开始点的前一点对所有接头点进行双向测试。由于增加了环回点，所以能在OTDR上测出接续衰耗的双向值，这种方法的优点是能准确评估接头的好坏。

4、使用时的注意事项

4.1接头清洁：不清洁的连接器导致测量不可靠、曲线多噪音甚至使测量不能进行，它还可能损坏OTDR。要获得精确的、可重复的的测量，光系统内所有物理连接点清洁极为重要。

4.2鬼影的识别与处理：在OTDR曲线上的尖峰有时并不是真正的连接器或断点引起的菲涅耳反射峰，而是由于离入射端较近且强的反射引起的回音，这种尖峰被称为鬼影。例如，入射光脉冲在两个连接器之间来回反射，在OTDR曲线的两个连接器中间位置产生一个尖峰（鬼影）。

有两个特征可用于识别鬼影：曲线上鬼影处未引起明显损耗；沿曲线鬼影与始端的距离是强反射事件与始端距离的倍数，成对称状。

可通过以下方法消除鬼影：在强反射处使用折射率匹配液以减小反射、选择短脉冲宽度以减小注入功率、在强反射之前的光纤中增加衰减。如果引起鬼影的事件位于光纤终结，可绕合适的工具（如铅笔）几圈以衰减反射回始端的光而得到消除鬼影的目的。