光纤链路测试方案

一、概述

光纤是迄今为止最好的传输媒介，光纤接入技术有很多的优势，包括：可用带宽大、传输质量好、传输距离长、抗干扰能力强、网络可靠性高、节约管道资源等，而且不会相互干扰。但一条完整的光纤链路的性能不仅取决于光纤本身的质量，还取决于连接头的质量、施工工艺和现场环境，所以光纤链路的现场测试至关重要。

光纤链路现场测试是安装和维护光纤网络的必要部分，其主要目的是遵循特定的标准检测光纤系统连接的质量，减少故障因素以及存在故障时找出光纤的故障点，从而进一步查找故障原因。

图1 光网络示意图

二、测试内容

1、光功率的测试（Power Meter）

光功率测试是对光纤工程最基本的测试，它确定了通过光纤传输的信号的强度，同时也是是损失测试的基础。测试时把光功率计放在光纤的一端，把光源放在光纤的另一端。

OPWILL光纤链路系列产品OTP6122，提供精准的光功率测试功能。

2、光功率损失测试(Insert Loss)

光功率损失用于检测一段光纤链路的衰减，是插入损耗（IL）的一种,包含光纤线缆的损耗、连接头损耗、熔接点损耗等。

光功率损失测试可以验证是否正确安装了光纤和连接器。光功率损失测试的方法，使用一个已经功率的光源产生信号，用一个光功率计来测量实际到达光纤另一端的信号强度。

OPWILL光纤链路系列产品OTP6122，提供稳定的激光光源，支持1310nm和1550nm两种波长。

在实际光缆工程中，光功率损耗测试（IL），往往需要进行双向测试，需要在光缆两端同时即充当光源，又充当光功率计。

图2 双向损耗测试

OTP6122支持在光源和光功率测试的两端，通过被测光缆，进行测试配置和数据的交互通信，以实现在单端就可以直接获得损耗测试结果。

图3 单端集成化损耗测试

3、光纤可见光故障定位(VFL)

VFL原理，采用650nm激光器可视红光源作为发光器件,用于单模或者多模短距离光纤故障点的测量，可以识别光纤断点，宏弯曲，实现端到端光纤识别。

OPWILL光纤链路系列产品OTP6122, 可以提供650nm 红光VFL功能。

4、光回损测试（ORL）

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光纤内，这部分逆向光会对正向传输的光信号造成干扰；尤其当光纤连接头的清洁度不够，宏弯，光纤的连通性差，近连接头处断裂时，这种光回损的损害很大。OPWILL光纤链路系列产品OTP6122, 提供光回损测试功能。

5、可调光衰减器（EVOA）

可调节光衰减器(EVOA)主要功能是用来减低或控制光信号,可以提供固定的和可变的光衰减，来模拟实际光缆的衰减。

OPWILL光纤链路系列产品OTP-60V，可以结合OTP6122实现光缆网络中的功率和衰减测试应用。

图5 EVOA测试场景

6、光纤故障定位（OTDR）

在光缆工程完工后，需要进行线路的最后测试，记录光缆链路的长度、链路损耗及接头损耗、光缆长度、各接头位置信息和损耗信息，测试数据可作为随后验收时的参考，也可作为日后运营维护的重要参考。

光缆工程验收常用的工具是光时域反射仪（OTDR）;OTDR采用时域测量的方法，发射具有一定宽度的光脉冲并注入被测光纤，然后通过检测光纤中返回的瑞利散射（Rayleigh scattering）及菲涅尔反射（Fresnel reflection）光信号功率沿时间轴的分布曲线，通过绘制OTDR曲线，来测量光缆衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光缆沿长度的损耗分布情况，大致示意如下图所示。

图6 OTDR曲线信息图示

光缆链路损耗估算：

光缆工程施工前需要对光缆链路的损耗进行估算，一条完整的光纤链路包括光纤、连接器和熔接点，在预估光纤链路的最大损耗时，要考虑光纤本身的损耗、连接器产生的损耗和熔接点产生的损耗三部分。

光纤链路衰减= 光纤衰减＋连接器衰减＋熔接点衰减

光纤衰减=光纤衰减系数（dB/km）×光纤长度(km)

连接器衰减=连接器衰减/个×连接器个数

熔接点衰减=熔接点衰减/个×熔接点个数

图7 光缆损耗示意图

光缆施工完成后，如果实际测量的损耗值大于预估值时，就需要OTDR来进行更深入的故障定位，检查出光纤链路损耗超过预算值的原因；如在前方1000米处有个熔接点，该接点熔接质量很差，超过了2dB.通过OTDR可详细地定位到全部连接不好的适配器、熔接点等，以及光纤的断点和末端等。

OPWILL的OTDR产品包含高动态范围的OTM2300和低动态便携式的OTP6123；使用OTDR测试光缆的实例曲线图如下：

图8 OTDR曲线

三、正确使用OTDR仪表

1、设置正确的OTDR参数

使用OTDR测试时，必须先进行仪表参数设定，主要包含：

A. 被测光缆的光纤的折射率

B. 测试波长

C. 脉冲宽度

D. 采样时间

E. 测试距离范围

只有准确地设置了测试仪表的基本参数，才能为准确的测试创造条件。

在不知道光缆的长度范围时，可以选用智能测试方式，不需要设置测试参数，OTDR会会自动检测光缆大致长度，并给出合适的参数进行测试。

图9 设置OTDR参数

2、OTDR曲线的分析

应用OTDR的曲线分析功能，通过移动OTDR软件中提供的标尺（AB线），结合曲线的放大、缩小功能，以及OTDR自动分析的事件和曲线信息，可以很好的分析光缆的各类事件和详细的损耗等信息。

图10 OTDR曲线分析

3、OTDR曲线的常见事件类型

A、反射事件

图11 OTDR反射事件

反射事件显示为光缆曲线中的尖峰突变。它们由折射率的突然间断而形成。

B、非反射事件

图12 OTDR非反射事件

这事件通常由光缆中的熔接点、宏观弯曲或微弯曲造成，没有十分明显的突变。

C、光缆始端和未端

OTDR曲线的光纤始端就是标记光缆起点的事件。默认情况下，光缆始端位于已测光缆的第一个事件上（通常为OTDR 自身的第一个连接器）。

OTDR曲线的光纤末端就是标记光缆终点的事件。默认情况下，终点位于已测光缆的最后一个事件上，该事件称为光缆末端事件。

4、快速查找多条光缆故障的方法

OPWILL的OTDR测试仪支持实时测试模式，在该测试模式先，采样时间为1s，可实时刷新曲线，并允许在测试过程中插拔光纤，在多条光纤之间进行切换测试，可以用于快速排除光缆故障。