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光功率计和OTDR培训.ppt

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2018-11-06 0人钱柜777手机版登陆 0 0 0 暂无简介 举报

简介:本文档为《光功率计和OTDR培训.pptppt》,可适用于高等教育领域

设备维护技能培训一、机电设备系统化的概念通信机房检查内容二、通信系统常见故障光纤测试仪的使用光功率计的使用三、设备管理办法相关法律法规OTDR是可以测量光纤断点的长度的光功率计只能测试收到的光功率!OTDR是会发光的以测量光纤断点到测试点的距离。光功率计只能收光测试收到的光功率以判断是否断纤。光功率计可以测试收光功率通过和发光功率对比后得到衰耗。如果收不到光那就意味着断纤了。OTDR也可以测试衰耗但测试结果精度比不上光功率计。OTDR还可以测试到断点位置。OTDR中用的过程中主要是看线路的全程衰耗接头点位置接头距离等内容还可以对纤用同时有自带的光功率模块和光源。光功率机基本上是看光缆的衰耗是多少给你一个具体的数值。基本上是一个固定的值查障比较多。用在有电路在的地方。光功率计与OTDR区别通信系统测试工具和常见故障各种光缆接头简称认识光缆接头光传输基础知识光信号出改变光强度=模拟系统改变开关状态=数字系统电到光(EO)转换视频光端机原理视频信号缓冲滤波电路AD转换CPLD编码并串转换电光转换CPLD解码串并转换光电转换DA转换AD转换后位并行数据编码、同步后位并行数据串行脉冲解码后的位并行数据串行脉冲滤波缓冲输出电路发射机接收机光信号光信号光纤系统视频信号视频光端机最重要的指标视频电平视频电平可说是光端机最重要的指标。视频电平指标分别要考察项指标:白电平标准值是mV行同步电平标准值是mV色同步电平标准值是mV。)如果光端机输出的白电平的幅度低摄像机传输过来的亮度信号就会等比例压缩。在低照度条件下摄像机输出的亮度电平较低再经过光端机的幅度压缩后传输到监视器的视频信号更低显示的图像就暗淡)行同步电平偏低监视器上的图像会扭曲)色同步电平偏低监视器上的图像严重偏色或无色。小知识:视频光端机指标光功率计简称OPM(OpticalPowerMeter)光功率计用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器在光纤系统中测量光功率是最基本的非常像电子学中的万用表。在光纤测量中光功率计是常用计量表。通过测量发射端机或光网络的绝对功率一台光功率计就能够评价光端设备的性能。光功率计功率(瓦特或分贝):使用光功率计测试时dBm是一种典型的量度单位光功率类似于灯泡:瓦特数越大=越亮光发射机:光强大约为mw(dBm)左右功率范围:dBm到dBm颜色(波长):人眼可以识别的光从nm(兰色光)到nm(红色光)光通信系统则通常使用,,nm三个波长波长度量单位为纳米(nm)或微米(um)不同的波长表征着不同的颜色光功率计原理:光信号的组成要素通常情况下nm的波长每公里光衰减为dB,nm的波长每公里光衰减为dB。光强度(功率)越高传输的距离就越远。常规的视频光端机单模视频光端机传输距离KM多模视频光端机传输距离KM。常规的单模光纤收发器传输距离公里至公里多模光纤收发器:传输距离公里。光功率计原理:光信号的组成要素单模与多模光纤的不同光功率计原理:光信号的组成要素多模允许光以许多不同的路径(模式)传播单模仅允许光以一个路径(模式)传播光功率计一般使用FC接头或SC接头单位:db:光衰减dbm:光功率光功率计的使用光功率计的面板光功率及使用流程清零时应盖好探测器的铁盖防止光线进入一般的塑料盖不能有效防止光线的进入理论衰减:衰减产生的原因是什么?设一台视频光端机传输距离KM以下是会产生衰减的因素光纤的传输损耗:km*dBkm=dBFC型接头损耗:*dB=dB光纤熔接点的损耗:*dB=dB(一般每公里光纤有个熔接点)光纤配线架损耗:*dB=dB光学损耗裕量:dB光纤总损耗预算:dBdBdBdBdB=dB实际应用中的衰减可以参考配线架上大部分光缆的平均值因各所使用的光端机为同一型号有一路光缆功率衰减明显大于平均值可断定其出现问题光功率计的应用:例子绝对测量值和相对测量值按上面例子所述:公里的光纤损耗大概dB设视频光端机的发射功率为dBm测量出的绝对值:dbmdb=dbm以上次测量的绝对值为参照光功率计自动将再次测量出的功率与上回的绝对值进行比较得出的差值即为相对测量值光功率计的应用:例子光功率计测量范围:dbm~dbm完全接收不到光信号时会显示最低的测量范围dbm故障情况一:光功率计与视频光端机直接连接视频光端机的发射端设备选择nm波长接收端设备选择nm波长仪表马上测量出该光端机的光功率值仪表显示dBm故障情况二:测量出来的光功率值与正常的相差太大(如仪表显示dBm而厂家标示设备输出功率dBm加上光跳线衰减正常值大概dBm左右dBm测量值说明衰减过大)结论:视频光端机故障没有光功率输出或者输出功率变弱光功率计的应用:例子故障二:断开视频光端机的接收端将来自远方的光缆接上光功率计显示dBm结论:如果对端的视频光端机设备的光功率输出正常而经过光纤传输后接收不到光信号仪表显示dBm说明光纤传输断开光纤因各种原因造成中断光功率计的应用:例子故障三:按上面例子所述公里的光纤损耗大概dB如果视频光端机的发射功率为dBm接收灵敏度为dBm经过公里的光纤传输后仪表测量出来的光功率值为dBm左右(即相对功率)但实际测量值为dbm。结论:光纤老化、人为损害、光纤跳线质量差等会造成光纤损耗过大仪表测量出来的光功率值在dBm左右如果接近设备通信临界值光端机可能会有时通有时断或不正常通信。光功率计的应用:例子应当经常保持仪器清洁工作环境应无酸、碱等腐蚀性气体存在。可用沾有清水或肥皂水的干净毛巾轻轻擦洗机箱和面板。禁止用酒精、气油等溶剂擦洗仪器应存放在干净通风的环境中。如果长期不用应定期加电在潮湿的季节或潮湿的地区加电的间隔周期应缩短。仪器出现故障应由专业技术人员修理或送修。禁止自行拆修仪器光输入口应直接接光探测器卸下光缆连接线应即时戴上防尘帽以防止硬物、灰尘或其它脏物触及光敏面污染和损伤光探測器禁止过强的光直接进入光输入口光功率计的日常维护和注意事项OTDR的英文全称是OpticalTimeDomainReflectometer中文意思为光时域反射仪。OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。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。注意:若光缆发生故障时因设备还在发光一般不要用OTDR测试需要注意设备与OTDR发出的同样的光有可能把设备或者OTDR毁坏要用光功率计测试。OTDR介绍当OTDR通过不均匀的沉积点时它的一部分光功率会被散射到不同的方向上。向光源方向散射回来的部分叫做背向散射由于散射损耗的原因这一部分光脉冲强度会变得很弱背向散射:来自于沿着光纤纤芯分布的不均匀的沉积部分和杂质OTDR原理:背向散射纤芯背向散射沉积点由前向不均匀点导致的背向散射反射:仅仅发生于光纤的端面。光信号通过光纤的端面类似于手电筒的光穿过玻璃窗一部分光以入射时相同的角度反射回来。反射回来的光强可达入射光强度的OTDR原理:反射反射光直线返回光源(OTDR)无论光信号自光纤进入空气还是自空气进入光纤反射光强度比例是相同的。光纤端面质量不同返回OTDR的反射光强度也不同。OTDR的结构控制系统CRT或LCD显示器激光器探测器耦合器分路器待测光纤OTDR如何测量距离d=tCntt折射率ldquonrdquo参照光纤厂家提供的参数进行设置ldquodrdquoldquoCrdquo=光速ldquonrdquo=光纤纤芯的折射率OTDR产生返回光强度(背向散射加上反射)与光纤长度相关的光纤曲线。返回的信号电平(dB)距离(公里米英里英尺等)返回的信号电平(dB)(公里米英里英尺等)沿光纤的背向散射采样点OTDR产生返回光强度(背向散射加上反射)与光纤长度相关的光纤曲线。距离距离(公里米英里英尺等)返回的信号电平(dB)位于光纤远端的背向散射采样点OTDR产生返回光强度(背向散射加上反射)与光纤长度相关的光纤曲线。距离(公里米英里英尺等)返回的信号电平(dB)连接这些采样点OTDR产生返回光强度(背向散射加上反射)与光纤长度相关的光纤曲线。返回的信号电平(dB)仅仅观察连接线OTDR产生返回光强度(背向散射加上反射)与光纤长度相关的光纤曲线。距离(公里米英里英尺等)端面反射返回的信号电平(dB)OTDR产生返回光强度(背向散射加上反射)与光纤长度相关的光纤曲线。距离(公里米英里英尺等)熔接损耗是一种由于信号电平在接头点突然下降而造成的点损耗。熔接损耗返回的信号电平(dB)距离(公里米英里英尺等)熔接时如果接点含有空气隙就会产生具有反射的点损耗。返回的信号电平(dB)接头损耗反射距离(公里米英里英尺等)您能用OTDR做些什么工作定位端点和断点观察整个光纤线路定位接头点(ldquo故障点rdquo)测试接头损耗测试端到端损耗测试反射值测试回波损耗建立事件点与地标的相对关系典型的OTDR曲线TheldquoArdquocursorissetattheendoftheinitiallaunchdeadzoneafterthefirstreflectionlevelsouttoarelativelystraightlineThelevelwherethebackscatterstartsindicateshowgoodtheconnectiontotheOTDRis,howmuchlossthereisinthefirstfewhundredfeetoffiber,andtheamountofpowerinjectedintothefiberAldquoReflectiveEventrdquoisnormallyamechanicalspliceorinlineconnectorItischaracterizedbyasharpspikeupfromthelineofbackscatterTheremayalsobeashiftinthebackscatterlevelsbeforeandaftertheeventindicatingtheamountoflossatthespliceconnectorAldquoNonReflectiveEventrdquoisafusionsplice,abendinthefiber,oradefectItcouldalsobeamechanicalsplicethatdoesnotreflectanylightThelossinthesplicedefectbendistheamountofshiftinthebackscatterlevelsfrombeforetoaftertheeventAllfiberhassomelossduetoscatteringandothermechanismsNormallythislossislinearitisasteadylossandfallswithinacertainrangeforaspecifictestingwavelengthThenormalwaytodescribethisstandardlossisindBKmThislossdistancevalueisalsoitsslopeSteeperslopesmeanmorelossperunitofdistanceTheldquoBrdquocursorissetattheendofthefiberItisonthelastpointofbackscatterbeforetheendreflectionspikesupIfthereisnofiber,thenthereisnobackscatterTherefore,thelastpointofbackscatteristhedefinitionoftheendofthefiberNormallythereisareflectionatthefiberend,especiallyifitisconnectorizedThehorizontalandverticalscalesshowthedistance(horiz)anddBlevels(vert)ofthedatapointsThedatasectionshowsthedistancetotheAandBcursors,thedistancebetweenthem,thelossbetweenthem,andthevalueofanyreflectionsjustpasttheAcursorThisdisplayalsoshowsanoverviewofthefiberThesearetheOTDRsetupconditionswhenthetracewastaken距离(Range):对这一参数的设置意味着告诉OTDR应该在屏幕上显示多长距离。为了显示整个光纤曲线设置时这一范围必须大于被测光纤长度。脉冲宽度(Pulsewidth):表示脉冲的时间长度同时也可换算为脉冲在光纤上所占的空间长度波长(Wavelength):对同一根光纤不同波长下进行的测试会得到不同的损耗结果。测试波长越长对光纤弯曲越敏感。平均分布(Averaging):可降低测试结果曲线的噪声水平提高判读精度。测试时可以设定扫描次数为快,中,慢等三挡或一个特定的时间长度。长的平均时间使你能够获得较好的结果曲线。如果你使用较短的测试脉宽或测试较长的光缆区段就应该选择较长的平均时间。分辨率(Resolution):确定了事件点的定位精度OTDR在测试时沿光纤长度方向以固定的间隔进行数据采样采样间隔越短采集的数据也越多同时意味着定位精度越高但与此同时测试花费的时间也会越长测试结果文件也越大主要参数设置:参照附件PPT盘测对一盘备用光缆进行检测对故障光纤进行测试发现故障点维修过程中进行测试确定熔接质量OTDR的应用特殊的测量情况ABdBABdBABdBABdB真实衰耗=()=dB真实的熔接衰耗=()=dB长度判断的特殊情况SP#SP#SP#光缆敷设时可能不直或上下左右偏离路由每一光纤在光缆内是松弛的且在接头盒内有不同长度的盘留。断点位置长度判断的特殊情况SP#SP#SP#断点位置技巧:根据参考地标提高断点定位精度从故障点附近的已知点进行判读从光缆的两端进行测试故障:被小动物咬伤长途通信光缆线路经多年的使用存在部分线路光纤和接头盒老化且线路经过区域多为山区K光缆线路被松鼠咬伤次数较多光缆传输能力有所下降对山区或穿越树林的光缆线路设计时可采用防鼠光缆。对运行中的光缆线路可砍伐光缆线路周围的树枝或更换防鼠光缆防止小动物(松鼠)咬伤故障:被汽车撞断高速公路桥架部分的光缆虽然有走线盒保护但无法承受汽车直接撞击K处发生一起车辆装护栏导致光缆中断的事故施工时挖断光缆被盗窃分子作为电缆割断架空光缆被鸟枪、气枪等打断人孔井盖板断裂砸断或压迫井内光缆也会导致信号损耗的现象故障后进行维修时的熔接质量不佳也会导致较大光缆损耗引起通信系统故障其他可能发生的故障光缆接头比较复杂主要注意以下几个问题:.接头环境尽量避免在灰尘过多的场合以免造成切割好的光纤断面污染.待光纤热塑保护管完全冷凝后再往接头托盘上的接头卡槽中放置.当光纤接续完毕后应安置好接头盒中的光纤不能出现光纤曲率半径过小的现象以免加大弯曲损耗.光纤的每个接头损耗衰减应保证不大于dB,利用光时域反射仪进行接续的监测和系统测试并将测试曲线和数据打印出来测得的曲线应看不到明显的接头阶段。光缆熔接时减少损耗的措施在平时的维护中对使用中的光纤采用OTDR或光功率机进行测试一般一年一次对测出的断芯、衰减大等问题可在平时的维护中处理设计类问题可结合线路大修、技改进行处理还应及时根据通信光缆线路的性能指标如传输光功率、衰减等的变化故障发生率、故障发生原因进行统计和分析要详细记录故障的现象、原因应用技术统计方法将线路的性能指标与线路资料结合起来对光缆资源进行评估以便尽量避免重复性工作和同类型故障的多次发生。重视通信光缆线路的监测工作

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