一、我們在使用光時域反射儀（OTDR）時，常常由于測試鏈路較長不能看到所有的鏈路情況。那么在什么情況是動態(tài)范圍不足的表現(xiàn)哪？

1、軌跡被淹沒在噪聲中，有時候會測到的軌跡波動很大，但卻保持著軌跡應(yīng)有的發(fā)展趨勢。
2、當(dāng)分析軌跡時，出現(xiàn)《掃描結(jié)束》的標(biāo)識。所謂掃描結(jié)束實際是說從該點以后的測試結(jié)果只作為參考。掃描結(jié)束的出現(xiàn)實際上是因為軌跡的清晰度變差，噪聲水平較高，軌跡波動性較大。
3、已知測試鏈路的長度較長，應(yīng)該考慮通過設(shè)置增大動態(tài)范圍。

增大動態(tài)范圍有兩種最為常用的方法，一是增加激光注入能量，另一是提高信噪比（S/N）。兩種方法均可以通過儀表設(shè)置達(dá)到。下面是對幾種方法的簡單概述。

1、選擇更大的脈沖寬度。

實際上這種方法是最為常用的方法，它的本質(zhì)是增加激光的注入能量。由于激光器的性能限制，不可能直接調(diào)整激光器以求更大的發(fā)射能量。我們知道，OTDR測量必須采用脈沖方式，加大脈沖寬度實際上是使激光器發(fā)射的持續(xù)時間增加，以達(dá)到增大注入能量的目的。因此，這種方法可以獲得更大的動態(tài)范圍。然而，更大的脈寬意味著會有更大的盲區(qū)，這種方法是有一定代價的。

2、選擇《取平均時間》測量模式，并選擇更長的取平均時間。

這種方法被我們實際測量中大量采用，實際上是增大信噪比的一種數(shù)字信號處理的算法。主要采用將多次測量的結(jié)果相加取平均值的方式提高信噪比。它利用了信號及噪聲的不同特性達(dá)到提高信噪比的目的。信號是有規(guī)律性的，而噪聲是隨機的。在相加過程中，信號被一次次放大，而噪聲相加總的趨勢是趨近于“0”。取平均的過程，是將信號還原到原有的強度。整個處理過程實際上是降低噪聲的過程，以獲得更大的信噪比。平均時間越長，噪聲水平也就越低，所以時間長會獲得更大的動態(tài)范圍。一般建議最小30秒，最大3分鐘。

3、選擇《動態(tài)》測量模式。

這種測量方式在《最優(yōu)化模式》選項中，其中另兩個選項分別是《分辨率》和《標(biāo)準(zhǔn)》，默認(rèn)選項為《標(biāo)準(zhǔn)》。分辨率選項是注重獲得更好的分辨率，“可以看的更細(xì)”。動態(tài)選項是注重獲得更大的動態(tài)范圍，“可以看的更遠(yuǎn)”。標(biāo)準(zhǔn)選項則是以上兩種的折中方案。三種方式是儀表為不同測試策略量身定做的方案。

從以上測試方法分析，測試時首先要了解是否動態(tài)范圍真的不夠，還是由于參數(shù)選擇不當(dāng)造成噪聲過大。在你對測試光纖鏈路有了一定了解后，首先應(yīng)該選擇測試策略。也就是我們所說的到底是想“看的更遠(yuǎn)”還是“看的更細(xì)”?！翱吹母h(yuǎn)”就需要在改變動態(tài)范圍上做相應(yīng)改變，同樣，“看的更細(xì)”就需要在提高分辨率上做相應(yīng)設(shè)置。

二、我們在使用光時域反射儀（OTDR），最重要的工作就是查找故障，故障的位置信息及光纖的長度信息是我們所需的重要信息。關(guān)于這些與長度相關(guān)的信息到底準(zhǔn)確與否，與哪些因素相關(guān)，如何評價OTDR的距離精度，是我們需要關(guān)心的問題。

我們先來分析一下影響距離精度的因素。

1、抽樣導(dǎo)致的誤差－影響程度：隨鏈路長度增加而增大

在OTDR屏幕上顯示的測試曲線并不是真正測量到的曲線，而是經(jīng)過對實際測量信號進(jìn)行采樣后得到的曲線，所以顯示的曲線與實際曲線之間是有差異的。見下圖。

基于以上原理，可以了解到采樣點數(shù)量越多，更為接近真實的曲線，反映曲線的真實度也就越高。由于采樣點與形成的分析曲線息息相關(guān)，因此會影響到兩方面的分析特性。

一是曲線水平精度

采樣造成的水平誤差最大值實際上是采樣間隔的一半，采樣間隔指標(biāo)決定了此種誤差的大小。由于OTDR的采樣點數(shù)量是一定的，所以測量長度越長采樣間隔也就越大。OTDR目前的最小采樣間隔是4cm，那么最大采樣間隔誤差即為2cm，這個指標(biāo)直接體現(xiàn)了OTDR的精度水平。

采樣間隔隨鏈路長度的增加而變得更為稀疏，采樣間隔增大，這樣采樣帶來的誤差也將加劇。所以更多的采樣點數(shù)量，可以保持采樣密度，也就保持了更高的水平精度。

二是曲線垂直精度

由于這方面的影響是并不容易評估，常常會被忽略。這種影響在采樣間隔加大的時候會變得更為明顯。測試長度增長使采樣間隔變得更大，有可能遺漏一些曲線信息，也就造成遺漏事件的可能。

2、折射率設(shè)置導(dǎo)致的誤差－影響程度中

光纖折射率（n）是光纖的固有常數(shù)，這個常數(shù)在OTDR儀表上有相應(yīng)的設(shè)置選項。為什么折射率會影響光纖測試的距離精度？

距離＝速度×?xí)r間（D＝V×t），速度＝真空光速/折射率（V＝C/n），所以折射率會影響距離精度。應(yīng)將折射率設(shè)置準(zhǔn)確。

3、特別應(yīng)該注意光纜成纜因素－影響程度高

由于OTDR測量的是光纖的纖長而不是纜長，所以在實際尋找故障點時就存在明顯的偏差。由于纖長大于纜長，所以在尋找故障點時就應(yīng)該向反方向巡查，如測量到10km處斷，應(yīng)該在9km－10km段巡查。當(dāng)然如果知道光纜絞縮率（纖長與纜長的比例關(guān)系）對你的工作將會有很大的幫助，絞縮率通常在5％～10％之間。

對于光纜的維護(hù)來說，了解光纜鏈路情況更為重要。光纜施工的原始檔案，維護(hù)檔案以及光纜鏈路上的一些施工信息對光纜維護(hù)非常重要和關(guān)鍵。會幫助維護(hù)人員快速查找障礙并快速解決問題。

使用光時域反射儀（OTDR）測量光纖，其中一項重要工作是驗證光纖連接的質(zhì)量如何。不管使用熔接方式或冷接方式，連接質(zhì)量（插入損耗）都是非常重要的。插入損耗過大，會帶來鏈路損耗過大降低通信系統(tǒng)性能等問題。這是光纖日常維護(hù)的一項重要工作，同時也是驗收光纜工程的一項重要的依據(jù)。

三、對于插入損耗指標(biāo)我們?nèi)绾螠y量并得到準(zhǔn)確的測試結(jié)果呢？首先我們來討論一下，什么因素影響插入損耗測試。

1、OTDR測量損耗的原理

OTDR將窄的光脈沖注入光纖端面作為探測信號。在光脈沖沿著光纖傳播時，各處瑞利散射的背向散射部分將不斷返回光纖入射端，當(dāng)光信號遇到裂紋時，就會產(chǎn)生菲涅爾反射，其背向反射光也會返回光纖入射端。瑞利散射的返回功率有如下關(guān)系式：

可以看出，OTDR檢測到的光功率與這樣一些參數(shù)有關(guān)，散射系數(shù)δ（常數(shù)）、距離Z、衰減常數(shù)α、輸入功率。

2、插入損耗測量

插入損耗是指光纖連接部的連接損耗，如熔接點、冷接端子、活動連接等。見下圖：

3、為什么要采用雙向測量方法

單盤光纜一般是2km長，光纜工程中通過熔接或冷接將光纜連接起來。每段光纜的屬性不可能完全一致，客觀存在著差異性。每段光纜的散射系數(shù)（分散系數(shù)）不同。從上邊關(guān)系式就可看出，由于散射系數(shù)的不同，檢測到的返回功率就存在誤差。理想情況下，連接點前后的散射系數(shù)應(yīng)該一樣，實際情況卻并非如此。這樣就造成插入損耗值，有時偏大，有時偏小，甚至?xí)霈F(xiàn)“偽增益（熔接點成上升的臺階）”的情況。為了修正此種誤差，就需要采用雙向測量，并且將同一點的插入損耗值相加取平均值。以降低誤差水平，修正插入損耗值。

所以雙向測量對于OTDR的測量，是必須采用的一種測試方法。也是光纜工程驗收應(yīng)該采用的測試方法。

四、使用光時域反射儀（OTDR）測量光纖，有時會遇到光纖鏈路很短的情況。在對短的光纖鏈路測量時經(jīng)常會得到較大的衰減值（xxdB/km）。使衰減指標(biāo)不能獲得一個較好的評測與評估。這是為什么呢？采用什么方法可以獲得一個更好的測試結(jié)果呢？

由于光纖鏈路較短（一般小于1km），OTDR測量到曲線具有一定的波動性，這些微小的波動性影響了最終的數(shù)值計算。在描述OTDR的技術(shù)參數(shù)中，有一個關(guān)于線形度的指標(biāo)，一般的OTDR這個指標(biāo)是0.05dB/dB（E6000C：0.05dB/dB；N3900A：0.03dB/dB），實際上這個指標(biāo)描述的就是OTDR曲線的波動范圍。所以對于短光纖，OTDR測量的準(zhǔn)確性是要受到挑戰(zhàn)的。這個問題也是目前OTDR所面臨的共同問題，那么用什么方法來降低這種影響呢？

1、加入2km測試假纖。

由于加入了2km測試假纖，光纖長度被增長，這種影響就會降低。應(yīng)該可以獲得一個較為滿意的結(jié)果。但由于增加了長度，同時也引入了測試誤差，這種方法還是具有一定的測試方法帶來的誤差。但作為驗證工程質(zhì)量的測試數(shù)據(jù)是有相當(dāng)?shù)慕梃b價值的。

2、用光源、光功率計測量鏈路損耗，用OTDR測量長度。

由于使用光源、光功率計測量鏈路損耗接近于標(biāo)準(zhǔn)損耗測量方法，所以損耗測量的精度提高了。當(dāng)然對于短光纖盡可能采用分辨率精度等級更高的光功率計，以降低誤差。長度測量采用OTDR獲得。用損耗值除以長度值即可得到單位長度衰減值。

3、OTDR測量曲線僅作為參考，OTDR測量重點在于排除鏈路障礙。

短光纖測量中，OTDR測量曲線最好僅作為參考，作為定性的依據(jù)，而不要作為定量的依據(jù)。OTDR更多的任務(wù)用于處理鏈路中的障礙，如連接器的連接質(zhì)量如何，熔接點的熔接質(zhì)量，探察光纖微彎等內(nèi)容。

五、“鬼影”是使用光時域反射儀（OTDR）測量時經(jīng)常會出現(xiàn)的現(xiàn)象，是一種與事實不相符合的影像。常常在測量較短光纖鏈路中出現(xiàn)。我們知道，OTDR測量是通過發(fā)出探測光脈沖對光纖進(jìn)行探測，在遇到有介質(zhì)不同（折射率不同）的位置，如機械式連接器、冷接端子等就會發(fā)生反射，OTDR會檢測到這些反射光，在曲線上反應(yīng)出來的就是反射事件。

“鬼影”產(chǎn)生的原因一般是由于反射光遇到連接器發(fā)生了第二次反射，有時由于反射光能量較強，鏈路又較短會發(fā)生多次反射，對光纖鏈路進(jìn)行了多次的探測，形成多個“鬼影”。如下圖：

由以上原因，我們可以了解到由于再次探測光纖在曲線上又會反應(yīng)出另一個反射事件，因此“鬼影”的位置信息一定是實際反射位置信息的整倍數(shù)關(guān)系。如上圖，a＝b。那么判斷“鬼影”主要利用這種位置信息的關(guān)系來判斷。

下面給大家分析一些實例，這些實例遠(yuǎn)比上圖復(fù)雜的多。

1、鬼影實例一

這條測試曲線看起來反射事件非常多，復(fù)雜得令人眩目。但我們仔細(xì)分析一下就會發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)反射事件均是鬼影，只有峰1和峰2才是真正的反射事件。應(yīng)用鬼影發(fā)生的原因可以分析出哪些是鬼影。這些鬼影對實際測試影響很大，如果不仔細(xì)進(jìn)行分析很難分辨。為什么會出現(xiàn)如此復(fù)雜的測試曲線呢？究其原因是幾個方面造成。

1、鏈路短。因此反射光能量很強，造成多次反射，形成多個鬼影。
2、鏈路中存在多個機械連接器，且距離較近。 峰2的反射到峰1就發(fā)生再次反射，重新探測以峰1作為開始點的光纖鏈路，由于峰1與峰2距離很近，這股連續(xù)反射光始終保持了相當(dāng)?shù)膹姸?。因此后邊連續(xù)出現(xiàn)了多個峰2的鬼影。

2、鬼影實例二

上圖中，真正的反射事件只有1、2、3、5幾個，其他均是鬼影，結(jié)束點應(yīng)該是峰5。其形成原因與分析方法與實例一是一樣的，只是該曲線更具有隱蔽性，需要仔細(xì)研究光路才能作出正確分析。

3、鬼影分析基本原則

充分理解“鬼影”形成的原因。

更重要的是要了解你的待測鏈路的基本信息。鬼影判斷會更為容易和快速。

模擬反射過程與分析光路。對于光纖鏈路中存在多個反射性質(zhì)的連接器的復(fù)雜情況更加重要。

要認(rèn)清鬼影光路是從哪個反射點開始的，并非所有鬼影光路都從0km處開始。

4、如何降低鬼影對OTDR測試的影響

降低鬼影影響基本方法是減少反射數(shù)量、降低反射能量、增加鏈路長度等。

盡量減少鏈路中形成反射事件的因素。

如果采用機械式連接，應(yīng)盡量減少連接器部位的反射強度。反射能量小不僅對測試有好處，而且對光系統(tǒng)也很有好處。

對于反射影響特別明顯的測量段，可以考慮增加一段2km測試光纖的方法加長鏈路長度，降低鬼影影響。

如果OTDR有“低激光功率”的選項，請選擇此測試模式。