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[光纖光纜] 影響光纜測試可靠性的技術(shù)分析
P:2006-09-12 07:43:56
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對光纜或光纜線路的各種測試，是檢驗光纜或防護光纜線路的重要技術(shù)手段，貫穿于光纜的設(shè)計、生產(chǎn)制作、出廠前的檢查、施工和維護的整個過程。光纜線路防護性測試的一項重要工作，是利用光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)或用光時域反射儀，不定期或定期對光纖衰減的情況進行監(jiān)測。光纖測試內(nèi)容包括對中繼段光纖長度、單個光纖接頭損耗、接頭反射衰耗、中繼鏈路損耗等進行測試。測試中，要正確理解和把握下列經(jīng)常出現(xiàn)的問題。
1.光纖測試中故障點的定位偏差
有時，在光纖衰耗測試中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)被測光纜的故障點位置與實際位置有偏差。出現(xiàn)這種偏差的原因是儀表本身的系統(tǒng)誤差，這種誤差應(yīng)通過查看儀表手冊對數(shù)據(jù)進行調(diào)整，測試時，應(yīng)將儀表的折射率調(diào)到與光纖的折射率一致，這時才能從儀表上讀去正確數(shù)據(jù)。
2.傳輸測試長度大于光纜敷設(shè)的實際長度
工程和維護測試時，還會發(fā)現(xiàn)光纖的傳輸長度大于光纜敷設(shè)的實際長度，這是由于光纖成纜時，為了提高其抗外力影響，纖芯采用一定的螺旋度制作，它的目的是使光纜有較強的拉伸度和更好的抗扭曲性能。不同廠家、不同型號光纜的螺旋度是不同的，所以每公里光纜所對應(yīng)的纖長也不同。因此，為了準確測出光纜的故障點或光纜長度，在光纜發(fā)貨前，必須要求給用戶提供光纜生產(chǎn)時的螺旋度參數(shù)“X”，根據(jù)經(jīng)驗公式L=R/X+T（L為光纜長度；R為光纖傳輸長度；X為螺旋度；T為儀表系統(tǒng)誤差），可計算出光纜長度L，根據(jù)這個公式，就能準確地算出光纜的故障點和光纜以及光纖的長度。
3.測試中光纖盲區(qū)的處理
光時域反射盲區(qū)也經(jīng)常影響故障定位的準確性，盲區(qū)大小是由光時域反射儀的性能決定的。盲區(qū)是指儀表能測到光纜的最短距離或最近距離，盲區(qū)太大會使測試數(shù)據(jù)不能正常讀取（普通儀表的盲區(qū)可達幾十到幾百米）。為了解決這個問題，可以使用大于光時域反射盲區(qū)的軟光纖盤（一般選500m），將它連到光時域反射儀與被測光纖之間，使光時域反射儀的盲區(qū)落在軟光纖上，這時就可實現(xiàn)被測光纖定位的正常測試。
4.光纜AB兩端測試接頭損耗值不同
測試光纜纖芯時，會遇到用OTDR從光纖一端測出的接頭損耗值與從另一端測出的值不一致，這是由于光纖參數(shù)（如模長直徑等）不一致、接頭兩端光纖的后向散射系數(shù)不同引起的。因此在實際測試時，一般采用雙向測試，取他們的平均值作為驗收參考數(shù)據(jù)，驗收時，不能因為某些接頭損耗不理想，就簡單地判斷光纜接續(xù)有問題。
5.PMD的測試
PMD稱為偏振模色散，當傳輸速率在N×10G DDWDM系統(tǒng)上應(yīng)用時，我們不得不考慮它的影響。PMD現(xiàn)象是由于光纖本身不可能做到絕對的圓對稱引起的，它在數(shù)字系統(tǒng)中引起脈沖寬度，最終影響信號失真。通常，在40G系統(tǒng)中，PMD＜2.5PS；10G系統(tǒng)中，PMD＜10PS；2.5G系統(tǒng)中，PMD＜40PS。顯然，隨著速率的提高，色散受限距離顯著減少。
造成PMD的原因很多，如制造過程中產(chǎn)生的纖芯橢圓度、非對稱機械熱應(yīng)力、外部彎曲或扭曲等。PMD是一個統(tǒng)計變量，它隨溫度、時間、波長的不同而產(chǎn)生隨機的變化，根據(jù)ITU-T相關(guān)的建議，要求“PMD”影響，要滿足光通道代價小于1dB，因此在系統(tǒng)設(shè)計時，一般只考慮PMD的統(tǒng)計平均值，并用下列近似的計算公式：PMD平均＜0.1/Tbit(PMD平均指PMD統(tǒng)計平均值的容忍度PS)。
光纜的建設(shè)表明：光纖的制作過程和光欖的生產(chǎn)工藝對PMD的指標形成具有重要影響，PMD指標是衡量光纜質(zhì)量的一項重要指標。所以對光纜的PMD值的測試，應(yīng)是廠驗的重要內(nèi)容，必須認真對待。
1.光纖測試中故障點的定位偏差
有時，在光纖衰耗測試中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)被測光纜的故障點位置與實際位置有偏差。出現(xiàn)這種偏差的原因是儀表本身的系統(tǒng)誤差，這種誤差應(yīng)通過查看儀表手冊對數(shù)據(jù)進行調(diào)整，測試時，應(yīng)將儀表的折射率調(diào)到與光纖的折射率一致，這時才能從儀表上讀去正確數(shù)據(jù)。
2.傳輸測試長度大于光纜敷設(shè)的實際長度
工程和維護測試時，還會發(fā)現(xiàn)光纖的傳輸長度大于光纜敷設(shè)的實際長度，這是由于光纖成纜時，為了提高其抗外力影響，纖芯采用一定的螺旋度制作，它的目的是使光纜有較強的拉伸度和更好的抗扭曲性能。不同廠家、不同型號光纜的螺旋度是不同的，所以每公里光纜所對應(yīng)的纖長也不同。因此，為了準確測出光纜的故障點或光纜長度，在光纜發(fā)貨前，必須要求給用戶提供光纜生產(chǎn)時的螺旋度參數(shù)“X”，根據(jù)經(jīng)驗公式L=R/X+T（L為光纜長度；R為光纖傳輸長度；X為螺旋度；T為儀表系統(tǒng)誤差），可計算出光纜長度L，根據(jù)這個公式，就能準確地算出光纜的故障點和光纜以及光纖的長度。
3.測試中光纖盲區(qū)的處理
光時域反射盲區(qū)也經(jīng)常影響故障定位的準確性，盲區(qū)大小是由光時域反射儀的性能決定的。盲區(qū)是指儀表能測到光纜的最短距離或最近距離，盲區(qū)太大會使測試數(shù)據(jù)不能正常讀取（普通儀表的盲區(qū)可達幾十到幾百米）。為了解決這個問題，可以使用大于光時域反射盲區(qū)的軟光纖盤（一般選500m），將它連到光時域反射儀與被測光纖之間，使光時域反射儀的盲區(qū)落在軟光纖上，這時就可實現(xiàn)被測光纖定位的正常測試。
4.光纜AB兩端測試接頭損耗值不同
測試光纜纖芯時，會遇到用OTDR從光纖一端測出的接頭損耗值與從另一端測出的值不一致，這是由于光纖參數(shù)（如模長直徑等）不一致、接頭兩端光纖的后向散射系數(shù)不同引起的。因此在實際測試時，一般采用雙向測試，取他們的平均值作為驗收參考數(shù)據(jù)，驗收時，不能因為某些接頭損耗不理想，就簡單地判斷光纜接續(xù)有問題。
5.PMD的測試
PMD稱為偏振模色散，當傳輸速率在N×10G DDWDM系統(tǒng)上應(yīng)用時，我們不得不考慮它的影響。PMD現(xiàn)象是由于光纖本身不可能做到絕對的圓對稱引起的，它在數(shù)字系統(tǒng)中引起脈沖寬度，最終影響信號失真。通常，在40G系統(tǒng)中，PMD＜2.5PS；10G系統(tǒng)中，PMD＜10PS；2.5G系統(tǒng)中，PMD＜40PS。顯然，隨著速率的提高，色散受限距離顯著減少。
造成PMD的原因很多，如制造過程中產(chǎn)生的纖芯橢圓度、非對稱機械熱應(yīng)力、外部彎曲或扭曲等。PMD是一個統(tǒng)計變量，它隨溫度、時間、波長的不同而產(chǎn)生隨機的變化，根據(jù)ITU-T相關(guān)的建議，要求“PMD”影響，要滿足光通道代價小于1dB，因此在系統(tǒng)設(shè)計時，一般只考慮PMD的統(tǒng)計平均值，并用下列近似的計算公式：PMD平均＜0.1/Tbit(PMD平均指PMD統(tǒng)計平均值的容忍度PS)。
光纜的建設(shè)表明：光纖的制作過程和光欖的生產(chǎn)工藝對PMD的指標形成具有重要影響，PMD指標是衡量光纜質(zhì)量的一項重要指標。所以對光纜的PMD值的測試，應(yīng)是廠驗的重要內(nèi)容，必須認真對待。
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