otdr脉冲(OTDR的理论和原理)
1.OTDR的理论和原理
OTDR（光时域反射仪）是维护中测试光缆障碍的主要工具，它是根据瑞利散射的原理工作的，通过采集后向散射信号曲线来分析各点的情况。菲涅尔反射在光纤的折射率突变时出现了特殊现象。在光缆障碍的测试中，菲涅尔反射峰的高低对障碍点的判定起着不可低估的作用。
另外建立健全的维护资料也是快速处理光缆障碍的基础，如标石距离对照表、接头纤长记录、维护图等。目前，国内一、二级线路的维护等级要求高，资料一般较全。C3本地网以下光缆线路维护资料较少，一旦发生复杂的隐蔽性障碍，处理较为困难，但它的影响面较小。
(1)、部分系统阻断障碍
如果障碍是某一系统障碍，在排除设备故障的前提下，精确调整OTDR仪表的折射率、脉宽和波长，使之与被测纤芯的参数相同，尽可能减少测试误差。将测出的距离信息与维护资料核对看障碍点是否在接头处。若通过OTDR曲线观察障碍点有明显的菲涅尔反射峰，与资料核对和某一接头距离相近，可初步判断为盒内光纤障碍（光纤盒内断裂多为镜面性断裂，有较大的菲涅尔反射峰）。修复人员到现场后可先与机房人员配合进一步进行判断，然后进行处理。若障碍点与接头距离相差较大，则为缆内障碍。这类障碍隐蔽性较强，如果定位不准，盲目查找就可能造成不必要的人力和物力的浪费。如直埋光缆大量土方开挖，架空光缆摘挂大量的挂钩等，延长障碍时间。可采用如下方式精确判定障碍点。
用OTDR仪表精确测试障碍点至邻近接头点的相对距离（纤长），将测试的纤长换算成光缆长度（皮长）。再将光缆皮长换算成障碍点的成长尺码，即可精确定位障碍点位置。具体算法如下
1）纤长换算成皮长
La=(S1-S2)/(1+P)
式中La为光缆皮长；S1为测试的相对距离长度；S2为光缆接头盒内的单侧盘留长度，一般取0.6-1.0 ;P为该光缆的绞缩率，因光缆结构不同而异。可用同型号的备用光缆进行测试。也有的厂家提供该项指标。P=(Sa-Sb)/Sb,Sa为单盘光缆的测试纤长；Sb为单盘光缆标记的皮长尺码长度。
2）光缆障碍点皮长尺码的计算
Ly=Lb±La
式中：Ly为障碍点的皮长尺码值；Lb为邻近接头点的盒根光缆皮长尺码，+、-符号的选择可以根据光缆的布放端别确定。
确定了Ly的值，即可根据资料确定障碍点的具体位置。采用这种方法可以减少由于工程资料不准，仪表和光纤的折射率偏差等原因造成的测试误差，避免长距离核算光缆长度，测试结果较为准确。实距证明这种方法简单有效。
(2)、光缆全阻障碍
对于光缆线路全阻障碍，查找较为容易，一般为外力影响所致。可利用OTDR测出障碍点与局（站）间的距离，结合维护资料，确定障碍点的地理位置，指挥巡线人员沿光缆路由查看是否有建设施工，架空光缆是否有明显的拉伤、火灾等，一般可找到障碍点。若无法找到就需要用上面介绍的方法进行精确计算，确定障碍点。
(3)、光纤衰耗过大造成的障碍
用OTDR测试系统障碍纤芯，如果发现障碍是衰耗空变引起的，可基本判定障碍点位于某接头出处，多是由于弯曲损耗造成的。盒内余留光纤盘留不当或热缩管脱落等形成小圈，使余纤的曲率半径过小。另外，接头盒进水也造成接头处障碍的主要原因。打开接头盒后，可进一步进行判断，将一要正常纤芯绕在手指上，使其曲率半径过小，此时用OTDR测试（1550nm）该处会有一大衰耗点，若该衰耗点与障碍光纤衰耗位置一致，则障碍点即为该点。可仔细查看障碍光纤有无损伤或盘小圈，若有小圈将其放大即可，否则进行重接处理。
(4)、机房线路终端障碍
如果障碍发生在终端机房内，此时在障碍端测试，OTDR仪表净化不出规整曲线，在对端测试可以发现障碍纤芯测试曲线正常。为精确定位，需要加一段能避开仪表盲区的尾纤，一般长度不少于500m，先精确测出尾纤长度，再接入障碍光纤测试。
OTDR在短距离测试状态下分辨率很高，可以比较准确地测出是跳纤还是终端盒内障碍。对于离终端较近的盒内障碍用可见光源进行辅助判断更为方便，距离的远近取决于光源的发射功率，有的光源可以达到20km。
由以上分析可见，光缆障碍产生的原因很多，除外力影响以外，接头处的障碍比例也较大。这就需要除在维护中加以宣传保护外，施工中也要严格要求，符合操作规程。如余纤盘留规整，热缩管固定牢用，接头盒密封要严密等。
2.求OTDR（光时域反射仪）工作原理
OTDR（光时域反射仪）的工作原理测试原理： OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤内，然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。
当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其它类似的事件而产生散射、反射。 其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。
返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。 从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。
以下的公式就说明了OTDR是如何测量距离的。 d=(c*t)/2(IOR) 在这个公式里，c是光在真空中的速度，而t是信号发射后到接收到信号（双程）的总时间（两值相乘除以2后就是单程的距离）。
因为光在玻璃中要比在真空中的速度慢，所以为了精确地测量距离，被测的光纤必须要指明折射率（IOR）。IOR是由光纤生产商来标明。
OTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。
OTDR就测量回到OTDR端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度。
形成的轨迹是一条向下的曲线，它说明了背向散射的功率不断减小，这是由于经过一段距离的传输后发射和背向散射的信号都有所损耗。 给定了光纤参数后，瑞利散射的功率就可以标明出来，如果波长已知，它就与信号的脉冲宽度成比例：脉冲宽度越长，背向散射功率就越强。
瑞利散射的功率还与发射信号的波长有关，波长较短则功率较强。也就是说用1310nm信号产生的轨迹会比1550nm信号所产生的轨迹的瑞利背向散射要高。
在高波长区（超过1500nm），瑞利散射会持续减小，但另外一个叫红外线衰减（或吸收）的现象会出现，增加并导致了全部衰减值的增大。 因此，1550nm是最低的衰减波长；这也说明了为什么它是作为长距离通信的波长。
很自然，这些现象也会影响到OTDR。作为1550nm波长的OTDR，它也具有低的衰减性能，因此可以进行长距离的测试。
而作为高衰减的1310nm或1625nm波长，OTDR的测试距离就必然受到限制，因为测试设备需要在OTDR轨迹中测出一个尖锋，而且这个尖锋的尾端会快速地落入到噪音中。 另一方面，菲涅尔反射是离散的反射，它是由整条光纤中的个别点而引起的，这些点是由造成反向系数改变的因素组成，例如玻璃与空气的间隙。
在这些点上，会有很强的背向散射光被反射回来。因此，OTDR就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点，光纤终端或断点。
换句话说，OTDR的工作原理就类似于一个雷达。它先对光纤发出一个信号，然后观察从某一点上返回来的是什么信息。
这个过程会重复地进行，然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示，这个轨迹就描绘了在整段光纤内信号的强弱（或光纤的状态）。 下图就说明了Mini-OTDR的一些基本组成。
Mini-OTDR一个最重要的性能，就是能从原有事物中进行辨别，大型的OTDR，就有能力完全、自动地识别出光纤的范围。这种新的能力大部分是源于使用了高级的分析软件，这种软件对OTDR的采样进行审查并创建一个事件表。
这个事件表显示了所有与轨迹有关的数据，如故障类型，到故障点的距离，衰减，回损和熔接损耗。Mini-OTDR的性能紧紧地依赖于分析软件，从而具有精确地识别事件的能力。
3.otdr使用方法
OTDR使用方法MSCBSC 移动通信论坛6J#L-S6U2t4S%`!U7M5C;N.@$M;d)}6[*x!_0H | 国内领先的通信技术论坛一/OTDR的使用 T!r4@5k+t$U4F9Q | 国内领先的通信技术论坛用OTDR进行光纤测量可分为三步：参数设置、数据获取和曲线分析。
人工设置测量参数包括： 3C$`2d"H!h/w+^ (1)波长选择（λ）： 移动通信，通信工程师的家园，通信人才，求职招聘，网络优化，通信工程，出差住宿，通信企业黑名单-~）I'u/\#z#G,b%U 因不同的波长对应不同的光线特性（包括衰减、微弯等），测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为1550nm。 "x,m,N9k:\(W"y5v J*z3omscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员，超过50万份GSM/3G等通信技术资料，是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。
移动通信，通信工程师的家园，通信人才，求职招聘，网络优化，通信工程，出差住宿，通信企业黑名单 l5X0y(}6L (2)脉宽（Pulse Width）: 1q5~)v6B0]/{7P 脉宽越长，动态测量范围越大，测量距离更长，但在OTDR曲线波形中产生盲区更大；短脉冲注入光平低，但可减小盲区。脉宽周期通常以ns来表示。
MSCBSC 移动通信论坛！L'E;Y+z9z0X"g$@7v,X%S"P$o (3)测量范围（Range）: mscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员，超过50万份GSM/3G等通信技术资料，是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。+w)t0]7M)Y1r$B2P0z OTDR测量范围是指OTDR获取数据取样的最大距离，此参数的选择决定了取样分辨率的大小。
最佳测量范围为待测光纤长度1.5~2倍距离之间。 J6D){5M0[7X0F移动通信，通信工程师的家园，通信人才，求职招聘，网络优化，通信工程，出差住宿，通信企业黑名单4j0y4q9F(]6?9W-a (4)平均时间： mscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员，超过50万份GSM/3G等通信技术资料，是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。
：l0H1Z$Q!U%u 由于后向散射光信号极其微弱，一般采用统计平均的方法来提高信噪比，平均时间越长，信噪比越高。例如，3min的获得取将比1min的获得取提高0.8dB的动态。
但超过10min的获得取时间对信噪比的改善并不大。一般平均时间不超过3min。
| 国内领先的通信技术论坛；f+I5@(y&t5`1C.y!X7i.m/V%g2c i | 国内领先的通信技术论坛 （5）光纤参数： 'i&n5v(z.k+a5F8V%[ | 国内领先的通信技术论坛 光纤参数的设置包括折射率n和后向散射系数n和后向散射系数η的设置。折射率参数与距离测量有关，后向散射系数则影响反射与回波损耗的测量结果。
这两个参数通常由光纤生产厂家给出。 $R/b)F"e%O6B'f:j%k6N1Q&K$l$tmscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员，超过50万份GSM/3G等通信技术资料，是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。
参数设置好后，OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路散射和反射回来的光，对光电探测器的输出取样，得到OTDR曲线，对曲线进行分析即可了解光纤质量。 ；G5N,y)S#F移动通信，通信工程师的家园，通信人才，求职招聘，网络优化，通信工程，出差住宿，通信企业黑名单）h7B4L%f1t$O.X0V2 经验与技巧 mscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员，超过50万份GSM/3G等通信技术资料，是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。
（？1`$l2U"@2l T,I"a9a (1)光纤质量的简单判别： ；N9z0R:{(G-|9O移动通信，通信工程师的家园，通信人才，求职招聘，网络优化，通信工程，出差住宿，通信企业黑名单 正常情况下，OTDR测试的光线曲线主体（单盘或几盘光缆）斜率基本一致，若某一段斜率较大，则表明此段衰减较大；若曲线主体为不规则形状，斜率起伏较大，弯曲或呈弧状，则表明光纤质量严重劣化，不符合通信要求。 mscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员，超过50万份GSM/3G等通信技术资料，是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。
4~)C8y%w1C1N%@mscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员，超过50万份GSM/3G等通信技术资料，是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。"n"b2q0`*P$k$x,z:z (2)波长的选择和单双向测试： MSCBSC 移动通信论坛0H/F;B ^#h%G 1550波长测试距离更远，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测的熔接或连接器损耗更高。
在实际的光缆维护工作中一般对两种波长都进行测试、比较。对于正增益现象和超过距离线路均须进行双向测试分析计算，才能获得良好的测试结论。
；~0?)_1O#y6w;B;^/b/z.h7^5`8Q6D;f!X (3)接头清洁：：e7L7~'z,e7@1{!D!f p&b移动通信，通信工程师的家园，通信人才，求职招聘，网络优化，通信工程，出差住宿，通信企业黑名单 光纤活接头接入OTDR前，必须认真清洗，包括OTDR的输出接头和被测活接头，否则插入损耗太大、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。避免用酒精以外的其它清洗剂或折射率匹配液，因为它们可使光纤连接器内粘合剂溶解。
移动通信，通信。
4.
OTDR进行光纤测量的方法 一般采用光时域反射（OTDR）结构来实现被测量的空间定位。
OTDR维修具有测试时间短、测试速度快、测试精度高等优点。OTDR在光纤施工过程中一般要进行四次测试。
用OTDR进行光纤测量可分为三步：参数设置、数据获取和曲线分析。 人工设置测量参数包括： （1）熔接机维修时波长选择（λ）： 因不同的波长对应不同的光线特性（包括衰减、微弯等），测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为1550nm。
(2)脉宽（Pulse Width）： 脉宽越长，动态测量范围越大，测量距离更长，但在OTDR曲线波形中产生盲区更大；短脉冲注入光平低，但可减小盲区。 脉宽周期通常以ns来表示。
（3）测量范围（Range）: OTDR测量范围是指OTDR获取数据取样的最大距离，此参数的选择决定了取样分辨率的大小。最佳测量范围为待测光纤长度1。
5~2倍距离之间。（4）平均时间： 由于后向散射光信号极其微弱，一般采用统计平均的方法来提高信噪比，平均时间越长，信噪比越高。
例如，3min的获得取将比1min的获得取提高 0。8dB的动态。
但超过 10min的获得取时间对信噪比的改善并不大。一般平均时间不超过3min。
(5)光纤参数： 光纤参数的设置包括折射率n和后向散射系数n和后向散射系数η的设置。折射率参数与距离测量有关，后向散射系数则影响反射与回波损耗的测量结果。
这两个参数通常由光纤生产厂家给出。 参数设置好后，OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路散射和反射回来的光，对光电探测器的输出取样，得到OTDR曲线，对曲线进行分析即可了解光纤质量。
2 经验与技巧 （1）光纤质量的简单判别： 正常情况下，OTDR测试的光线曲线主体（单盘或几盘光缆）斜率基本一致，若某一段斜率较大，则表明此段衰减较大；若曲线主体为不规则形状，斜率起伏较大，弯曲或呈弧状，则表明光纤质量严重劣化，不符合通信要求。 （2）波长的选择和单双向测试： 1550波长测试距离更远，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测的熔接或连接器损耗更高。
在实际的光缆维护工作中一般对两种波长都进行测试、比较。 对于正增益现象和超过距离线路均须进行双向测试分析计算，才能获得良好的测试结论。
（3）接头清洁： 光纤活接头接入OTDR前，必须认真清洗，包括OTDR的输出接头和被测活接头，否则插入损耗太大、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。 避免用酒精以外的其它清洗剂或折射率匹配液，因为它们可使光纤连接器内粘合剂溶解。
（4）折射率与散射系数的校正：就光纤长度测量而言，折射系数每0。01的偏差会引起7m/km之多的误差，对于较长的光线段，应采用光缆制造商提供的折射率值。
（5）鬼影的识别与处理： 在OTDR曲线上的尖峰有时是由于离入射端较近且强的反射引起的回音，这种尖峰被称之为鬼影。 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。
消除鬼影：选择短脉冲宽度、在强反射前端（如 OTDR输出端）中增加衰减。若引起鬼影的事件位于光纤终结，可"打小弯"以衰减反射回始端的光。
（6）正增益现象处理： 在OTDR曲线上可能会产生正增益现象。 正增益是由于在熔接点之后的光纤比熔接点之前的光纤产生更多的后向散光而形成的。
事实上，光纤在这一熔接点上是熔接损耗的。常出现在不同模场直径或不同后向散射系数的光纤的熔接过程中，因此，需要在两个方向测量并对结果取平均作为该熔接损耗。
在实际的光缆维护中，也可采用≤0。 08dB即为合格的简单原则。
（7）附加光纤的使用： 附加光纤是一段用于连接OTDR与待测光纤、长300~2000m的光纤，其主要作用为：前端盲区处理和终端连接器插入测量。 一般来说，OTDR与待测光纤间的连接器引起的盲区最大。
在光纤实际测量中，在OTDR与待测光纤间加接一段过渡光纤，使前端盲区落在过渡光纤内，而待测光纤始端落在OTDR曲线的线性稳定区。 光纤系统始端连接器插入损耗可通过OTDR加一段过渡光纤来测量。
如要测量首、尾两端连接器的插入损耗，可在每端都加一过渡光纤。3 测试误差的主要因素（1）OTDR测试仪表存在的固有偏差 由OTDR的测试原理可知，它是按一定的周期向被测光纤发送光脉冲，再按一定的速率将来自光纤的背向散射信号抽样、量化、编码后，存储并显示出来。
OTDR仪表本身由于抽样间隔而存在误差，这种固有偏差主要反映在距离分辩率上。OTDR的距离分辩率正比于抽样频率。
（2）测试仪表操作不当产生的误差 在光缆故障定位测试时，OTDR仪表使用的正确性与障碍测试的准确性直接相关，仪表参数设定和准确性、仪表量程范围的选择不当或光标设置不准等都将导致测试结果的误差。 （1）设定仪表的折射率偏差产生的误差 不同类型和厂家的光纤的折射率是不同的。
使用OTDR测试光纤长度时，必须先进行仪表参数设定，折射率的设定就是其中之一。当几段光缆的折射率不同时可采用分段设置的方法，以减少因折射率设置误差而造。
