OTDR基础培训知识
53页1、OTDROTDR的基础知识的基础知识 基础 概 况 n 发射机 (E O) n 光波导 n 接收机 (O E) 光纤传输系统特点 : - 发射机发射机 光信号出光信号出 + 电信号进电信号进 改变光强度改变光强度 = = 模拟系统模拟系统 改变开关状态改变开关状态 = = 数字系统数字系统 电到光 (E-O) 转换 光波导 光信号入 光信号出 石英玻璃光纤石英玻璃光纤 Receiver 光信号入 光电二极管 电信号出 (原始信号) 光到电 (O-E)转换 + + - - 光信号的分类 n功率 (瓦特或分贝) 使用光功率计测试时dBm是一种典型的 量度单位 n颜色(波长) 人眼可以识别的光从300nm (兰色光) 到 700nm (红色光) ,光通信系统则通常使用 850, 1310, & 1550nm 三 个波长 功率 n类似于灯泡: 瓦特数越大 = 越亮 n光发射机: 光强大约为1mw (0 dBm)左右 n 功率范围: +20 dBm 到 -70 dBm 100 100 WW 波长 n光信号颜色的度量 n度量单位为纳米 (nm) 或微米 (um) n不同的颜色 (波长) 表征着不同
2、的特征: 如:日落时的橘红色阳光;雾灯的黄光 300nm700nm UVUVIRIR 可见光谱 纤芯纤芯 包层包层 沿光纤长度方向均匀沉积的纤芯沿光纤长度方向均匀沉积的纤芯 石英包层石英包层 涂覆包层 光纤的结构 光信号仅仅在光纤的纤芯中行进 1010125125 250250 光纤的类型 多模光纤具有较大的芯包比 单模光纤具有较小的芯包比 多模与单模的不同 多模允许光以许多不同的路径(模式)传播 单模仅允许光以一个路径(模式)传播 光纤的几何尺寸问题 偏心 芯直径偏差椭圆芯 任何光纤都允许一定范围内的几何偏差。但这些偏差将会导致光纤接续 时的衰耗 。 理论 背向散射 来自于沿着光纤纤芯分布的不均匀的沉积部分和杂质来自于沿着光纤纤芯分布的不均匀的沉积部分和杂质 纤芯纤芯 背向散射背向散射- - - the amount of light scattered back is relative to the amount of incident light. 1 2 当 OTDR 通过不均匀的沉积点时,它的一部分光功率会被散射到不同的方向上。 向光源方向散射回来的部分叫做背向散射背向散射.
3、 由于散射损耗的原因,这一部分光脉冲 强度会变得很弱。 沉积点 由前向不均匀点 导致的背向散射 反射 仅仅发生于光纤的端面。光信号通过光纤的端面-类似于 手电筒的光穿过玻璃窗 -一部分光以入射时相同的角度反 射回来。反射回来的光强可达入射光强度的 4% 。 反射光直线返回光源反射光直线返回光源( (OTDR)OTDR) 无论光信号自光纤进入空气无论光信号自光纤进入空气 还是自空气进入光纤,反射还是自空气进入光纤,反射 光强度比例是相同的光强度比例是相同的。 斜角端面斜角端面 粗糙端面粗糙端面 肮脏端面肮脏端面 光纤端面质量不同,返回光纤端面质量不同,返回 OTDROTDR的反射光强度也不同。的反射光强度也不同。 OTDR 的结构 控制系统 CRT 或 LCD 显示器 激光器 探测器 耦合器耦合器/ /分路器分路器 待测光纤待测光纤 OTDR 如何测量距离 d = d = t Ct C 2 n2 n t t 0 0 t t 1 1 如果折射率如果折射率“ “n”n”设置不正确,所测设置不正确,所测 出的距离也将是错误的!出的距离也将是错误的! “ “d”d” “ “t” = tt” =
4、t 1 1 - t - t 0 0 “ “C” = C” = 光速光速. “. “n” = n” = 光纤纤芯的折射率光纤纤芯的折射率 综合 OTDR 产生返回光强度( 背向散射加上反射)与 光纤长度相关的光纤曲线 。 返回的返回的 信号电平信号电平 ( (dB)dB) 距离距离 + + - - 0 0 + + ( (公里,米,英里,英尺等公里,米,英里,英尺等) ) + + - - 0 0 + + 返回的返回的 信号电平信号电平 ( (dB)dB) ( (公里,米,英里,英尺等公里,米,英里,英尺等) ) 沿光纤的背向散射采样点沿光纤的背向散射采样点 OTDR 产生返回光强度( 背向散射加上反射)与 光纤长度相关的光纤曲线 。 距离距离 距离距离( (公里,米,英里,英尺等公里,米,英里,英尺等) ) + + - - 0 0 + + 返回的返回的 信号电平信号电平 ( (dB)dB) 位于光纤远端的背向散射采样点位于光纤远端的背向散射采样点 OTDR 产生返回光强度( 背向散射加上反射)与 光纤长度相关的光纤曲线 。 距离距离( (公里,米,英里,英尺等公里,米,英里,英尺等) )
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