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[光纖光纜] 光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工具
P:2011-02-15 14:13:13
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(1)光源
目前的光源主要有LED(發(fā)光二極管)光源和激光光源兩種。LED光源雖然造價(jià)比較低，但是由于LED光源的功率及其散射等性能的缺陷，在短距離的局域網(wǎng)中應(yīng)用較多;而在長(zhǎng)距離的局域網(wǎng)主干中都使用傳統(tǒng)的激光光源，但是激光光源設(shè)備昂貴。為了能夠解決這兩種光源的缺陷，近兩年來(lái)，人們又研制出了一種新型的光源，這就是VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)光源。
VCSEL是指垂直腔體表面發(fā)射激光器，是一種半導(dǎo)體類型的微激光二級(jí)管。它和目前通信設(shè)備上使用的傳統(tǒng)邊沿發(fā)光技術(shù)不同，它是在晶片上垂直地發(fā)光。和傳統(tǒng)的激光光源器件相比，VCSEL激光光源有很多優(yōu)勢(shì)：在晶片上的制造效率很高;可以使用標(biāo)準(zhǔn)的制造方法和其它元件一起制造(不需要預(yù)先制造);封裝以及測(cè)試都是在晶片上完成;傳輸速度高且耗能低，受溫度影響小�？傊�，VCSEL是一種性能好且制造成本低的新型激光光源。由于VCSEL光源的這些特點(diǎn)，它得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，特別是在千兆網(wǎng)中的應(yīng)用。目前很多網(wǎng)絡(luò)的互連設(shè)備，如交換機(jī)和路由器，都可以提供VCSEL光源的端口，從而使路由器和交換機(jī)的價(jià)格下降。如今使用最為廣泛的是850nm的VCSEL多模激光光源。
(2)光功率計(jì)
光功率計(jì)是測(cè)量光纖上傳送的信號(hào)的強(qiáng)度的設(shè)備，用于測(cè)量絕對(duì)光功率或通過(guò)一段光纖的光功率相對(duì)損耗。在光纖系統(tǒng)中，測(cè)量光功率是最基本的。光功率計(jì)的原理非常像電子學(xué)中的萬(wàn)用表，只不過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量的是電子，而光功率計(jì)測(cè)量的是光。通過(guò)測(cè)量發(fā)射端機(jī)或光網(wǎng)絡(luò)的絕對(duì)功率，一臺(tái)光功率計(jì)就能夠評(píng)價(jià)光端設(shè)備的性能。用光功率計(jì)與穩(wěn)定光源組合使用，組成光損失測(cè)試器，則能夠測(cè)量連接損耗、檢驗(yàn)連續(xù)性，并幫助評(píng)估光纖鏈路傳輸質(zhì)量。
(3)光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)
OTDR根據(jù)光的后向散射原理制作，利用光在光纖中傳播時(shí)產(chǎn)生的后向散射光來(lái)獲取衰減的信息，可用于測(cè)量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點(diǎn)定位以及了解光纖沿長(zhǎng)度的損耗分布情況等。從某種意義上來(lái)說(shuō)，光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)的作用類似于在電纜測(cè)試中使用的時(shí)域反射計(jì)(TDR)，只不過(guò)TDR測(cè)量的是由阻抗引起的信號(hào)反射，而OTDR測(cè)量的則是由光子的反向散射引起的信號(hào)反射。反向散射是對(duì)所有光纖都有影響的一種現(xiàn)象，是由于光子在光纖中發(fā)生反射所引起的。
光纜鏈路的故障常見(jiàn)現(xiàn)象及原因有：線路全部中斷———光板出現(xiàn)R-LOS告警，可能原因有光纜受外力影響被挖斷、炸斷或拉斷等;個(gè)別系統(tǒng)信號(hào)質(zhì)量下降———出現(xiàn)誤碼告警，線路可能的原因有光纜在敷設(shè)和接續(xù)過(guò)程中，造成光纖的損傷使線路損耗時(shí)小時(shí)大。
在確定線路故障后，用OTDR對(duì)線路進(jìn)行測(cè)試，以確定故障的性質(zhì)和部位。必須根據(jù)OTDR測(cè)出的故障點(diǎn)到測(cè)試點(diǎn)的距離，與原始測(cè)試資料進(jìn)行核對(duì)，查出故障點(diǎn)處于個(gè)哪個(gè)區(qū)段，再通過(guò)必要的換算后，再精確丈量其間的地面距離，直至找到故障點(diǎn)的具體位置。
有時(shí)故障點(diǎn)與測(cè)量計(jì)算的位置相差很大。下面是提高光纜線路故障定位準(zhǔn)確性的方法：
1.正確掌握儀表的使用方法
(1)正確設(shè)置的OTDR參數(shù)
使用OTDR測(cè)試時(shí)，必須先進(jìn)行儀表參數(shù)設(shè)定，其中最主要是設(shè)定測(cè)試光纖的折射率和測(cè)試波長(zhǎng)。只有準(zhǔn)確地設(shè)置了測(cè)試儀表的基本參數(shù)，才能為準(zhǔn)確的測(cè)試創(chuàng)造條件。
(2)選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)試范圍檔
對(duì)于不同的測(cè)試范圍檔，OTDR測(cè)試的距離分辨率是不同的，在測(cè)量光纖障礙點(diǎn)時(shí)，應(yīng)選擇大于被測(cè)距離而又最近的測(cè)試范圍檔，這樣才能充分利用儀表的本身精度。
(3)應(yīng)用儀表的放大功能
應(yīng)用OTDR的放大功能就可將光標(biāo)準(zhǔn)確置定在相應(yīng)的拐點(diǎn)上，使用放大功能鍵可將圖形放大到25米/格，這樣便可得到分辨率小于1米的比較準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。
2.建立準(zhǔn)確、完整的原始資料
準(zhǔn)確、完整的光纜線路資料是障礙測(cè)量、定位的基本依據(jù)。因此，必須重視線路資料的收集、整理、核對(duì)工作，建立起真實(shí)、可信、完整的線路資料。在光纜接續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)，記錄測(cè)試端至每個(gè)接頭點(diǎn)位置的光纖累計(jì)長(zhǎng)度及中繼段光纖總衰減值，同時(shí)也將測(cè)試儀表型號(hào)、測(cè)試時(shí)折射率的設(shè)定值進(jìn)行登記。準(zhǔn)確記錄各種光纜余留。詳細(xì)記錄每個(gè)接頭坑、特殊地段、進(jìn)室等處光纜盤留長(zhǎng)度及接頭盒、終端盒等部位光纖盤留長(zhǎng)度，以便在換算故障點(diǎn)路由長(zhǎng)度時(shí)予以扣除。
3.保持測(cè)試條件的一致性
故障測(cè)試時(shí)應(yīng)盡量保證測(cè)試儀表型號(hào)、操作方法及儀表參數(shù)設(shè)置等的一致性，使得測(cè)試結(jié)果有可比性。因此，每次測(cè)試儀表的型號(hào)、測(cè)試參數(shù)的設(shè)置都要做詳細(xì)記錄，以便于以后利用。
4.靈活測(cè)試、綜合分析
故障點(diǎn)的測(cè)試要求操作人員一定要有清晰的思路和靈活的處理問(wèn)題的方法。一般情況下，可在光纜線路兩端進(jìn)行雙向故障測(cè)試，并結(jié)合原始資料，計(jì)算出故障點(diǎn)的位置。再將兩個(gè)方向的測(cè)試和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行綜合分析、比較，以使故障點(diǎn)的具體位置的判斷更加準(zhǔn)確。當(dāng)故障點(diǎn)附近路由上沒(méi)有明顯特征、具體故障點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法確定時(shí)，可采用在就近接頭處測(cè)量等方法，可在初步測(cè)試的故障點(diǎn)處開(kāi)挖，端站測(cè)試儀表處于實(shí)時(shí)測(cè)量狀態(tài)。
隨著光纖的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其是FTTH的發(fā)展，對(duì)于短距離的光纖鏈路的綜合測(cè)試要求也也就日益強(qiáng)烈了。
為此，誕生了新一代的短鏈路光纖測(cè)試OTDR。這類OTDR不但能完成傳統(tǒng)OTDR的測(cè)試，更是由于其專為短鏈路設(shè)計(jì)的一些特性，使光纜布線系統(tǒng)的維護(hù)的測(cè)試有了向銅纜布線測(cè)試一樣的便捷和集成。新的TIATSB-140的光纜現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的規(guī)范也為這種應(yīng)用起到了良好的促進(jìn)作用。
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