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OTDR光时域反射仪重要性能指标

2021/4/27 9:16:30      点击:

  动态范围是OTDR主要性能指标之一,它决定光纤的最大可测量长度。动态范围越大,曲线线型越好,可测距离也越长。

  OTDR的动态范围为初始背向散射电平与噪声电平的dB差值。背向散射电平初始点是入射光信号的电平值,而噪声电平为背向散射信号,是不可见信号,当信号的信噪比(S/N)小于一定值时,我们将无法准确地分析这些信号的部分或全部特性,所以动态范围越大越好。

  增大动态范围主要有两个途径:增加初始背向散射电平和降低噪声电平。影响初始背向散射电平的因素是扫描平均时间。多数OTDR允许用户选择注入被测光纤的光脉冲宽度参数,我们可以根据光脉冲宽度越大,OTDR的动态范围越大的原则来改变OTDR的动态范围。OTDR向被测的光纤反复发送脉冲,并将每次扫描的曲线进行平均从而得出结果曲线,这样接收器的随机噪声应付随着平均时间的加长而得到抑制,也就是说,平均时间越长,OTDR的动态范围就越大,(1)背向散射曲线上起始电平和噪声均方根电平之差,即信噪比=1;(2)背向散射曲线上起始电平和噪声峰值电平之差。

  盲区:

  盲区又称死区,是指受菲涅尔反射的影响,在一定的距离范围内OTDR曲线无法反映光纤状态的部分。此现象的出现主要是由于光纤链路上菲涅尔反射信号使得光电探测器饱和,从而需要一定的恢复时间。盲区可发生在OTDR面板前的活结头或光纤链路中其它有菲涅尔反射的地方。盲区的大小决定了OTDR的测量精度,所以盲区越小越好。盲区会随着脉冲宽度的增加而增大,增加脉冲宽度虽然增加了测量长度,但也增加了测量盲区,所以,我们在测试光纤时,对OTDR的光纤附件和相邻事件点的测量要使用窄脉冲,而对光纤远端进行测量时要使用宽脉冲。脉宽超短盲区越小,但短脉冲同时又减小了动态范围,因此要在盲区和动态范围之间折衷选择脉宽。

  分辨率:

  OTDR 有四种主要分辨率指标:取样分辨率、显示分辨率(又叫读出分辨率)、事件分辨率和距离分辨率。

  取样分辨率是两取样点之间最小距离,此指标决定了OTDR定位事件的能力。取样分辨率与脉宽和距离范围大小的选取有关。显示分辨率是仪器可显示的最小值。

  OTDR通过微处理系统将每个取样间隔细分,使光标可在取样间隔内移动,光标移动的最短距离为水平显示分辨率、所显示的最小衰减量垂直显示分辨率。

  事件分辨率是指 OTDR对被测链路中事件点的分辨门限,也就是事件域值(探测阈),OTDR把小于这个阈值的事件变化当作曲线中斜率均匀变化点来处理。事件分辨率由光电二极管的分辨阈决定,根据两接近的功率电平,指定可被测量的最小衰减。

  距离分辨率指仪器所能分辨的两个相邻事件点间的最短距离,此指标类似与事件盲区,与脉宽、折射率参数有关。

  精度:

  精度是OTDR的测量值与参考值的接近程度,包括衰减精度和距离精度。衰减精度主要是由光电二极管的线性度决定的,目前大多数OTDR的线性度可达0.02dB/dB。距离精度依赖于折射率误差、时基误差(10-4~10-5范围内变动)以及取样分辨率,在不考虑折射率误差时,距离精度可用下式表达〔1〕:距离精度=±1m±5×10-5×距离±取样分辨率