OTDR的基本原理发布

凭经验，我们建议选择动态范围比可能遇到的最大损耗高 5 到 8 dB 的 OTDR。例如，使用动态范围是 35 dB 的单模 OTDR 就可以满足动态范围在 30 dB 左右的需要。假定在 1550 nm 上的典型光纤典型衰减为 0.20 dB/km，在每 2 公里处熔接（每次熔接损耗 0.1 dB），这样的一个设备可以精确测算的距离最多 120 公里。最大距离可以使用光纤衰减除 OTDR 的动态范围而计算出近似值。这有助于确定使设备能够达到光纤末端的动态范围。请记住，网络中损耗越多，需要的动态范围越大。请注意，在 20 μ 指定的大动态范围并不能确保在短脉冲时动态范围也这么大，过度的轨迹过滤可能人为夸大所有脉冲的动态范围，导致不良故障查找解决方案（在即将发表的下一篇文章中将对此进行深入探讨）。

脉冲宽度

什么是脉冲宽度？

脉冲宽度实际上是激光器"开启"的时间。正如我们知道的，时间转换为距离，因此脉冲宽度具有长度值。在 OTDR 中，脉冲携带的能量可以产生鉴定链路所需的背向散射。由于在链路中存在传播损耗（即，衰减、连机器、熔接等），所以脉冲越短，携带的能量越少，传播的距离就越短。长脉冲携带的能量高出很多，可以在非常长的光纤中使用。图 8 说明了作为时间函数的脉冲宽度。

图 8. 短脉冲与长脉冲

如果脉冲太短，在到达光纤末端前便丢失了能量，使背向散射级别变得很低，甚至低于噪声下限级别而导致信息丢失。这样会导致无法到达光纤末端。因此，由于返回的光纤距离末端远短于实际的光纤长度，而无法测量完整链路。另一个现象是在接近光纤末端时轨迹中噪声太多。OTDR 无法再进行信号分析，测量结果可能出错。

处理脉冲宽度

当轨迹中噪声太多，有两种简便方法获得较清洁的轨迹。第一种方法，增加取样时间，这样可以极大改善（增加）SNR，同时保持良好的短脉冲分辨率。但是，增加平均时间也有限度，因为这不能无限提高 SNR。如果轨迹还不够平滑，我们可以使用第二种方法，即使用下一个可用的更高脉冲（更多能量）。但是，请记住，盲区会随着脉冲宽度的增加而变大。幸运的是，市场上绝大多数 OTDR 都有"自动"模式，可以为被测光纤选择适当的脉冲宽度。当被测光纤长度或损耗未知时，使用该选项会非常方便。

当鉴定网络或光纤特性时，强制要求为被测链路选择正确脉冲宽度。短脉冲宽度、短盲区和低功率用于测试事件相距很近的短链路，而长脉冲、长盲区和高功率则用于到达远程网络或高损耗网络中更远的距离。

采样分辨率和采样点

OTDR 定位事件正确距离的能力依赖于不同参数组合，其中包括采样分辨率和采样点。采样分辨率定义为"仪器所要求的两个连续采样点之间的最小距离"。此参数很重要，因为它定义了最终的距离精度以及 OTDR 故障查找的能力。根据选择的脉冲宽度和距离范围，该值变化范围可为 4 厘米到几米。因此，为了保持最佳分辨率，必须在取样期间取得更多采样点。图 9a 和 9b 说明高分辨率在故障查找中所起的作用。

a)                                                           b)

图 9：分辨率与故障查找效率：(a) 5 米分辨率（较高分辨率）。(b) 15 米分辨率（较低分辨率）。

如上所示，采样点越多，分辨率越高（采样点之间距离短），这是故障查找的终极条件。

结论

市场上有很多型号的 OTDR — 从基础的故障寻找器到高级仪器，可满足不同的测试和测量需求。要在购买 OTDR 时做出正确的选择，必须考虑基本参数。因为如果所选型号不适用于应用，那么仅基于总体性能和价格去选择设备将会出现问题。OTDR 具有复杂的规格，绝大多数都是折衷的结果。深入了解这些参数以及如何去验证这些参数可以帮助购买者作出满足其需求的正确选择，最大化生产率和成本效益。