陳化祚

摘 要：光纖技術(shù)的應(yīng)用為有線電視網(wǎng)絡(luò)發(fā)展帶來(lái)了巨大的生機(jī)，如何保證網(wǎng)絡(luò)安全暢通非常重要，這就需要一種能夠準(zhǔn)確測(cè)量光纖傳輸特性的工具，它能夠測(cè)得光鏈路各種參數(shù)并進(jìn)行分析，如可用于光功率的測(cè)量、光纖衰減、接頭損耗、光纖故障定位以及了解光纖沿長(zhǎng)度。OTDR（光學(xué)時(shí)域反射計(jì)）就是主要用于光纜傳輸網(wǎng)絡(luò)的鏈路長(zhǎng)度、損耗大小測(cè)量，故障點(diǎn)的判定等，是光纜信息傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中不可缺少的儀器。

關(guān)鍵詞：OTDR；波長(zhǎng)；脈寬；測(cè)量范圍；平均時(shí)間；光纖參數(shù)

一、OTDR的工作原理

OTDR的英文全稱(chēng)是Optical Time Domain Reflectometer，中文意思為光時(shí)域反射儀。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，OTDR測(cè)試是通過(guò)發(fā)射光脈沖到光纖內(nèi)，然后在OTDR端口接收返回的信息來(lái)進(jìn)行。當(dāng)光脈沖在光纖內(nèi)傳輸時(shí)，會(huì)由于光纖本身的性質(zhì)，連接器，接合點(diǎn)，彎曲或其它類(lèi)似的事件而產(chǎn)生散射，反射。其中一部分的散射和反射就會(huì)返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探測(cè)器來(lái)測(cè)量，它們就作為光纖內(nèi)不同位置上的時(shí)間或曲線片斷。從發(fā)射信號(hào)到返回信號(hào)所用的時(shí)間，再確定光在玻璃物質(zhì)中的速度，就可以計(jì)算出距離。

OTDR的工作原理就類(lèi)似于一個(gè)雷達(dá)。它先對(duì)光纖發(fā)出一個(gè)信號(hào)，然后觀察從某一點(diǎn)上返回來(lái)的是什么信息。這個(gè)過(guò)程會(huì)重復(fù)地進(jìn)行，然后將這些結(jié)果進(jìn)行平均并以軌跡的形式來(lái)顯示，這個(gè)軌跡就描繪了在整段光纖內(nèi)信號(hào)的強(qiáng)弱。

二、OTDR的使用

用OTDR進(jìn)行光纖測(cè)量可分為三步：參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)獲取和曲線分析。人工設(shè)置測(cè)量參數(shù)包括：

（一）波長(zhǎng)選擇（λ）：

因不同的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)不同的光線特性（包括衰減、微彎等），測(cè)試波長(zhǎng)一般遵循與系統(tǒng)傳輸通信波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的原則，即系統(tǒng)開(kāi)放1550波長(zhǎng)，則測(cè)試波長(zhǎng)為1550nm。

（二）脈寬（Pulse Width）

脈寬越長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍越大，測(cè)量距離更長(zhǎng)，但在OTDR曲線波形中產(chǎn)生盲區(qū)更大；短脈沖注入光平低，但可減小盲區(qū)。脈寬周期通常以ns來(lái)表示。

（三）測(cè)量范圍（Range）：

OTDR測(cè)量范圍是指OTDR獲取數(shù)據(jù)取樣的最大距離，此參數(shù)的選擇決定了取樣分辨率的大小。最佳測(cè)量范圍為待測(cè)光纖長(zhǎng)度1.5～2倍距離之間。

（四）平均時(shí)間

由于后向散射光信號(hào)極其微弱，一般采用統(tǒng)計(jì)平均的方法來(lái)提高信噪比，平均時(shí)間越長(zhǎng)，信噪比越高。例如，3min的獲得取將比1min的獲得取提高0.8dB的動(dòng)態(tài)。但超過(guò)10min的獲得取時(shí)間對(duì)信噪比的改善并不大。一般平均時(shí)間不超過(guò)3min。

（五）光纖參數(shù)

光纖參數(shù)的設(shè)置包括折射率n和后向散射系數(shù)n和后向散射系數(shù)η的設(shè)置。折射率參數(shù)與距離測(cè)量有關(guān)，后向散射系數(shù)則影響反射與回波損耗的測(cè)量結(jié)果。這兩個(gè)參數(shù)通常由光纖生產(chǎn)廠家給出。

參數(shù)設(shè)置好后，OTDR即可發(fā)送光脈沖并接收由光纖鏈路散射和反射回來(lái)的光，對(duì)光電探測(cè)器的輸出取樣，得到OTDR曲線，對(duì)曲線進(jìn)行分析即可了解光纖質(zhì)量。

三、OTDR的使用注意事項(xiàng)

1、應(yīng)避免灰塵或雜質(zhì)進(jìn)入到熔接機(jī)中，如果熔接機(jī)中的灰塵和雜質(zhì)積累的太多，容易造成熔接機(jī)短路及冷卻效率的降低，這樣的話，由于熔接機(jī)的故障或性能下降易導(dǎo)致火災(zāi)或電擊。2、在過(guò)高或過(guò)低的環(huán)境溫度以及濕度大的場(chǎng)合，不要使用或儲(chǔ)藏熔接機(jī)。3、為避免電擊，在手濕的情況下不要插撥電源插頭或電池。4、電池的最佳工作溫度為：10°C到40°C。任何時(shí)候只要可能，最好也在這一環(huán)境溫度區(qū)域?qū)﹄姵剡M(jìn)行充電。如果環(huán)境溫度過(guò)低（小于0°C），請(qǐng)不要對(duì)電池進(jìn)行充電，因?yàn)樗鼘?dǎo)致電池性能下降或電池泄露。5、如果在一段時(shí)間內(nèi)你不打算使用熔接機(jī)，則儲(chǔ)藏時(shí)請(qǐng)卸下電池。6、運(yùn)輸熔接機(jī)時(shí)必須使用廠家專(zhuān)用的硬箱，以免灰塵進(jìn)入及震動(dòng)和撞擊。7、建議每年對(duì)熔接機(jī)進(jìn)行一次檢查和保養(yǎng)，以保證熔接機(jī)的使用性能。8、最好使用酒精來(lái)清潔熔接機(jī)，為避免熔接機(jī)發(fā)生故障和損壞，不要使用其他化學(xué)物質(zhì)來(lái)清潔熔接機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]安羽中，李連輝.數(shù)字電視技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)展望[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017（05）：12-13 .

[2]韓春生.數(shù)字電視技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（09）：58-59.

[3]任博晟.地面數(shù)字電視技術(shù)在廣電應(yīng)用中的實(shí)踐[J].中國(guó)有線電視，2017（05）：7-8 .

[4]謝曉鵬.數(shù)字電視技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)研究[J].西部廣播電視，2016

（18）：102-103.

[5]馬慶濤.對(duì)地面數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展的探究[J].河南科技，2015（21）：53-54.

[6]高宇.廣播地面數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用——以武隆電視臺(tái)為例[J].西部廣播電視，2016（02）：19-20.

[7]高爽.數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)探析[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2016（11）：66-67.

[8]趙作軍.數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].西部廣播電視，2016

（15）：83-84.

[9]趙春梅.論地面數(shù)字電視技術(shù)在廣電應(yīng)用中的實(shí)踐[J].西部廣播電視，2016（16）：45-46.

[10]曹英男.數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J].電子制作，2015（02）：23-24.

[11]孫秀芳.如何提高OTDR在工程中的測(cè)量精度[J].群眾，2011，（08）：5-6.endprint