光时域反射计(OTDR)测光纤链路特性 一.实验目的 1.了解光时域反射计工作原理及操作方法
2. 学习用光时域反射计测量光纤平均损耗、接头损耗、光纤长度和故障点位置; 二.实验原理 光时域反射计(Optical Time Domain Reflectometer,简称 OTDR)是通过测量背向瑞利散射光,测量光纤损耗、故障点、接头损耗、光纤长度的实用化测量仪器
OTDR的工作原理图如图 2
激 光 二极管 单片机 及显示 光电探测器信 号 放 大和 采 样 器输入调宽激光脉冲耦合器背向散射光调宽触发电脉冲 触发信号光纤l (l+dl) 图 2
1 OTDR 的工作原理示意图 激光二极管发出一个窄脉冲光信号,通过光纤耦合器注入到光纤中
沿光纤各 点上,都会产生瑞利散射
瑞利散射光中有一部分传输方向是与入射光相反的,这部分背向瑞利散射光通过光纤耦合器,进入光电探测器,经过处理后得到的背向散射测量曲线如图 2
l图中各段分别反映如下特性: a — 由于耦合部件和光纤前端面引起的菲涅耳反射脉冲
b — 光脉冲沿具有均匀损耗的光纤段传播时的背向瑞利散射曲线
c — 由于接头或耦合不完善引起的损耗,或由于光纤存在某些缺陷引起的高损耗区
d — 光纤断裂处,此处损耗峰的大小反映出损坏的程度
e — 光纤末端引起菲涅耳反射脉冲
2 背向散射测量的典型记录曲线 因此,利用 OTDR 测出的回波曲线,就可以测出光纤的平均损耗、接头损耗、光纤长度和断点位置
假设光纤的入射光功率为,光纤l 处的背向散射光返回到光纤初始端时,经过的路程为,则背向散射光功率为 0Pl2 (2-1) lSePPα20−=α 为损耗系数,单位为km1
光纤中 和之间的平均损耗系数为 AlBl ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=BAABBAABA