学文网摘要:随着光缆线路的大量敷设与使用,网络数据传输对光纤通信系统的依赖程度日益加深。在网络建设、改造和维护中,我们不得不面对伴随而来的各类光纤故障。对光纤线路如何进行测试,是网管员们比较关心的问题。该文介绍了连通性测试、光功率损耗测试、收发功率测试和反射损耗测试等四种光纤检测的常用方法。
关键词:光纤;故障;测试
中***分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)09-2272-02
Common Test Methods of Optical Fiber Lines
WEN Bin, WANG Hao, LI Yuan
(People's Liberation Army Hospital No. 302 Computer Network Management Centre, Beijing 100039, China)
Abstract: With the construction and application of fiber optic,the fiber optic communication system dependence of network data transmission is growing.We have to deal with all kinds of fiber optic breakdown in the process of network consruction,improvement and maintenance.The network ***istrators are interested in the fiber optic test. This paper introduces connectivity test,optical power loss test,transceiver power test and Return Loss Test of fiber optic.
Key words: fiber optic; breakdown; test
如今,光缆在数据中心和信息中心随处可见,几乎网络的主干都由光纤一统天下。在我们为网络速率的提升而欣喜时,我们又不得不面对伴随而来的各类光纤故障。这种经历不仅在新建网络时,同样也存在于网络改造和升级过程中。随着光缆线路的大量敷设与使用,网络数据传输对光纤通信系统的依赖程度日益加深。光纤故障有时候就像顽疾一样纠缠着网络管理员,网络升级到1G或10G,但是可能只是物理接口上的,而实际流量呢,有时根本达不到,甚至连基本连通性也存在隐患,经常有丢包现象产生。 对光纤线路如何进行测试,在发生中断情况时,如何准确地对故障位置进行定位,是网管员们比较关心的问题。光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量,减少故障因素以及故障时找出光纤的故障点。通常我们在具体的施工及测试中采用的光缆测试方法有:连通性测试、光功率损耗测试、收发功率测试和反射损耗测试等四种。
1 连通性测试
光纤系统的光学连通性表示光纤系统传输光功率的能力。光纤系统的光学连通性是对光纤系统的基本要求,因此对光纤系统的光学连通性进行测试是基本的测试之一。通过在光纤系统的一端连接光源,在另一端连接光功率计,通过检测到的输出光功率可以确定光纤系统的光学连通性。当输出端测到的光功率与输入端实际输入的光功率的比值小于一定的数值时,则认为这条链路光学不连通。进行光学连通性的测试时,通常选择红色激光或其它可见光作为测试光源,光纤的末端监视光的输出。如果在光纤中有断裂或其他的不连续点,在光纤输出端的光功率就会下降或者根本没有光输出。
2 光功率损耗测试
光功率损耗这一通用于光纤领域的术语代表了光纤链路的衰减。衰减是光纤链路的一个重要的传输参数,它的单位是分贝(dB)。它表明了光纤链路对光能的传输损耗(传导特性),其对光纤质量的评定和确定光纤系统的中继距离起到决定性的作用。光信号在光纤中传播时,平均光功率延光纤长度方向成指数规律减少。在一根光纤网线中,从发送端到接收端之间存在的衰减越大,两者间可能传输的最大距离就越短。衰减对所有种类的网线系统在传输速度和传输距离上都产生负面的影响,但因为光纤传输中不存在串扰、EMI、RFI等问题,所以光纤传输对衰减的反应特别敏感。
该方法是使用一台光纤功率测试仪和一个光源,先将光源与光功率测试仪直接相连,测出信号增益值,再利用光源和光功率测试仪测试实际光纤的两端,测试出端到端的参考功率值,两者之差极为实际端到端的损耗值。该方法也较为简便,但只适用于光缆线路较短,普通光源功率可以测试的情况。
3 收发功率测试
收发功率测试比较适用于已经建好投入使用,传输距离比较远的情况。需要的设备主要是光纤功率测试仪和一段跳接线。首先在发送端将待测试的光纤取下,用跳接线取而代之,跳接线一端为原来的发送器,另一端接光纤功率测试仪,此时可以测得发送端的光功率值;在接收端,用跳接线取代原来的跳线,接上光功率测试仪,即可测得接收端的光功率值;二者之差即为该光纤线路所产生的损耗。此种方法测试结果较为准确,但是需要两端都要具备测试条件,或者通过在接收端将收发两根光纤回环,这样就可以在本地进行全程测试,但有可能带来的问题就是如果距离过长的话(实际距离的双倍),可能会超出测试仪的量程。
4 反射损耗测试
发射损耗测试是光纤线路检修非常有效的手段,该方法也是目前光缆工程验收、测试以及故障定位使用最为普遍、最具权威性的方法。该方法使用光纤时间区域反射仪(OTDR ,Optical Time Domain Reflectometer)来完成测试工作。光时域反射仪(OTDR)表现为光纤损耗与距离的函数,根据光的后向散射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等。OTDR仅通过光纤的一端就可测得光纤损耗。OTDR轨迹线给出系统衰减值的位置和大小,如:任何连接器、接续点、光纤异形、或光纤断点的位置及其损耗大小。借助于OTDR,技术人员能够看到整个系统轮廓,识别并测量光纤的跨度、接续点和连接头。在诊断光纤故障的仪表中,OTDR是最经典的,也是最昂贵的仪表。与光纤功率测试仪的两端测试不同,OTDR可被用于以下三个方面:
1)在敷设前了解光缆的特性(长度和衰减)。
2)得到一段光纤的信号轨迹线波形。
3)在问题增加和连接状况每况愈下时,定位严重故障点。
光缆链路的故障常见现象及原因有:线路全部中断―――光板出现R-LOS告警,可能原因有光缆受外力影响被挖断、炸断或拉断等;个别系统信号质量下降―――出现误码告警,线路可能的原因有光缆在敷设和接续过程中,造成光纤的损伤使线路损耗时小时大。
在确定线路故障后,用OTDR对线路进行测试,以确定故障的性质和部位。必须根据OTDR测出的故障点到测试点的距离,与原始测试资料进行核对,查出故障点处于个哪个区段,再通过必要的换算后,再精确丈量其间的地面距离,直至找到故障点的具置。
用OTDR测试光缆,有两种方法:
第一种是单程测试。OTDR在光缆的一端或者是接续方向前一个接头点进行测试,采用这种方法,所测得的链路衰耗较为准确,测试速度较快。该种方法不足之处是所测得的损耗值全部是单向测试数据,不能全面、准确地反映光纤接续的真正损耗值。
第二种是双程测试。OTDR测试点的选取与单程测试布置一样,但需在光缆的另一端或者接续方向的最始端做环回,组成环回回路,这样OTDR就可以测试出链路损耗的双向值了。值得注意的是,采用该种方法测得的双方向结果有时会不同,这是因为熔接时采用不同品牌或不同批次的光纤导致光纤芯径和相对折射率不同而造成的,通常的解决办法是从两个方向进行测试并取平均值后,所得的损耗才是整个链路或者熔接点的真正损耗。如果只从一个方向测试,有时会误认为损耗过大,接续不合格,所以双向测试能避免这种误判的发生。还有一点注意的就是使用OTDR时,该仪表始终有一段盲区,在盲区内,测试数据是不能采信的,一般通过连接一段尾纤来解决。如所测光缆没有问题的话,OTDR最终的测试***形应整体显得平滑,各段斜率一致,更无断点,整个链路损耗在设计范围之内。
以上介绍了光缆测试的几种常用方法,但在实际工作中情况会各有不同,还需要我们根据现场的实际情况来灵活运用各种方法,做到理论与实践相结合。
参考文献:
[1] 归宝恒. 光纤线路整治测试及故障处理[J]. 铁道通信信号, 2002(4).
[2] 郝高麟. 如何用OTDR快速准确测出光缆线路故障点[J]. 电信工程技术与标准化, 2003(7).
[3] 管辉. 光纤损耗测试方法及其注意事项[J]. 中国有线电视, 2009(10).
[4] 孙伟民, 石帅, 戴强. 拉锥光纤的制作工艺与测试方法[J]. 光电子.激光, 2009(11).
[5] 岳蕾. 光纤参数测试方法的研究[J]. 现代测量与实验室管理, 2008(2).
[6] 田国栋. 基于OTDR技术的光纤测试方法探讨[J]. 现代电子技术, 2009(19).
转载请注明出处学文网 » 光纤线路的常用测试方法