光缆监测？
请教各位：

如何实现光缆在线监测，其中OTDR的工作原理是什么？

还有那里可以找到这方面的资料，书或网址？






 
 

coolice
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第2 贴． 发表时间: 02-03-27 19:32               


Re:光缆监测？
OTDR光时域反射仪，主要用来测量某一点的接续损耗，主要原理是采用后向散射法，具体的书籍，你可以参看《光纤通信》，那里有一定的介绍，相信够你了解的了






 
 

hilang
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第3 贴． 发表时间: 02-03-28 07:55               


Re:光缆监测？
我有光纤通信这本书，可是没有介绍otdr的。






 
 

optical
修 行: 游客



 
第4 贴． 发表时间: 02-03-28 08:53               


Re:光缆监测？
有一本《光纤通信200问》里面有有关内容






 
 

Kitty
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第5 贴． 发表时间: 02-03-28 09:16               


Re:光缆监测？
请问200问里有没有光学长度，传输损耗等这些概念，

这本书是哪出版的？border=0SRC=http://www.c-fol.net/bbs3000/image/26.gif>






 
 

coolice
修 行: 游客



 
第6 贴． 发表时间: 02-03-28 13:01               


Re:光缆监测？
光学长度就是L=l*n呀，那些你看看光学方面的书，不就可以知道了吗






 
 

optical
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第7 贴． 发表时间: 02-03-29 08:07               


Re:光缆监测？
很多书都光学长度和损耗的概念。






 
 

nick
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第8 贴． 发表时间: 02-03-29 17:47               


Re:光缆监测？
以下是从那本书上面摘录的文字，图画没办法，先看着内容吧：



一以图7．2—1为例，示出了Y／tG式光时域反射计的构成

“图。图中YAG激光路发出的光脉冲经光方内捅合器，注入

列被测光纤。光脉冲在被测光纤传输过程中，将产生背向瑞利

散射光和菲涅尔反射光，当它们退回并射入到方向锅合器时，就

被引向到光检测路上，把光信号变换j戈电信号，再经过信号处

理后在荧光屏上显示出来。掩蔽罩功能就是对遇有强的反射并

回到光纤注入端的光，当经过方向稠合器时对其所起的掩蔽作用。

所谓力向藕合器，是能使光传播具有方向性锅合(或分支)的光器件，超到改变允路的作用。YAG‘光时域反射计小的方向耪合器，如图7．2—2所示，它采用了超声波，七偏转器。超产波光偏转器是用Te0：绅电光品体制作的。咆光晶体在外加电搬作用下产生机械形变。如闻7．2—2今，由微调心路施于电光晶体一电压时，晶体产生应变，该应变以沈密相间的波在晶体中化潘，如同声音以疏密相问的波在空气个传播一柞。这个琉密相间的波在晶体中文待地形成高密度区域初低密度R：域。从光学角度来看，恰如衍射光栅一样，故能够改变光的行进方向。(虽然传播过程中，该疏密区域是移动的，但其移动速度相对于光速怂非常低的，所以可把这疏密区域兵成是谷J比如)

因此，当遇奋强的反射义返’司并在到达方向锅公据的’，为了防止光时域反射汁的接收缩进入饱和状态。不给晶体施加电压、则光将被阻隔而不会射I习到光检测器上。达就相当于加了掩蔽罩，对光起到了掩蔽作用，从而可以消除菲汉尔反射的影响。






 
 

hilang
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第9 贴． 发表时间: 02-04-10 14:09               


Re:光缆监测？
光缆自动监测系统的实现

（朱磊、张盛武）

摘要

本文对光缆线路自动监测中的若干问题进行了探讨。首先介绍了光缆线路自动监测

系统（OAMS）的组织结构，然后文章重点介绍了光缆实时监测的技术，并对三种实时故

障告警的解决方案进行了详细分析比较。在文章中还对测试精度和事件分析算法进行了

讨论，最后介绍了一个应用实例。

关键词光缆自动监测系统光缆网络光时域反射仪实时监测



1前言

现代通信网络日趋复杂，通信设备的种类制式剧增，给通信网络的管理维护带来了

巨大的困难。光缆通信传输系统本身虽然有网络管理褓护倒换功能，但并不支持对光缆

特性的监控。实际工作经验表明，光缆通信的线路故障要比设备故障远为突出，约为不

可用时间的95％，因此，如果只采用设备自带的监测系统，难以保证高速、宽带、大容

量光缆传输线路的畅通。

光缆网线路自动监测系统（OAMS）主要是采用先进的告警、测试、数据库、网络控

制、业务流程控制和地理信息系统等技术，将光纤测试、网管告警与维护体制全面结合

起来，通过对光缆的实时自动监视、告警信息的自动分析，自动启动相应的测试，对故

障进行自动定位、自动派修，从而压缩障碍历时，把用户的损失降到最低。



2系统组成

光缆监测系统的关键测试仪表之一是光时域反射仪（OTDR），安装在各个监测站的

OTDR测试仪通过获得测试波长的背向散射光在光纤上随时间（距离）的能量分布曲线来

得到光纤的传输特性，对线路的各种故障（比如各种形式的断裂故障）能较好地反映，

且对一些缓变的线路损耗也可反映。可通过公共电话交换网或其它通信链路，将监测中

心与远程分布的各个监测站连接而构成光线自动监测系统。

该系统是电信管理网（TMN）中传输网管理域的一个子网，因此，当它介人被监测

的光缆线路后，不能影响在用的光传输系统的传输性能。OAMS系统采用模块化、分布式

多级体系结构，通过开放式通信协议可以非常方便地集成到网络之中。系统采用多级监

测网络互联的拓扑结构，各级对其相应的上一级监测中心负责，上级监测中心可以对属

于它管辖的下级监测中心和监测站统一进行管理。

该系统的开发是遵照原邮电部技术规范YDN－010－1998光缆线路自动监测系统技术

条件进行的。



3技术难点及解决方案



3.1实时监测的实现

系统的主要特点是对光缆进行实时监测，目前存在三种实时故障告警的解决方案。

光功率在线监测：采用分光器将光传输设备的工作光分出3％，接入告警采集模块中，

对工作光进行实时监测，实时地反映光纤的传输特性，并及时地发现传输质量的变化。

每个光功率监测通道的门限可以进行设定，当被监测光纤出现断纤，工作光功率下降到

某一门限值，或出现较大的衰减时，产生即时告警，系统立即激活OTDR测试该芯线，进

行精确的故障判断与定位。在这种监测方式中，采用波分复用（WDM）技术和相应器件可

以实现在一根纤芯中同时传输通信光源与OTDR测试光源。目前常用的通信光波长为1310nm

和1550nm，因此在这种监测方式中OTDR的测试光波长应选用1625nm。

光终端机告警监测：利用告警采集模块上提供的设备告警采集接口，可以收集光传

输设备上产生的故障告警。经过分析过滤，滤除与线路告警无关的信息，然后启动OTDR

对可能引起告警的光缆线路进行测试。每个告警采集端口均可以通过软件进行配置，可

以接入例如开关量、电压量和电流量等告警信号。每个通道告警的门限可以独立进行配

置，以适应不同厂家的传输设备的接口要求。

光功率备纤监测：同样采用光功率告警模块，在离线测试方式下，监测备用光纤，

以实现光功率实时告警监测。由于监测备纤，所以没有来自传输设备的信号源，故此种

测试方式必须在监测路由的末端加入一个光源，向备纤发送光信号，然后在测试端进行

光功率检测。需要指出的是在这里加入的光源可选用1310nm。1550nm和1625nm三种波长

中的任一波长，并且这种方式下不需要WDM设备。当芯线异常时光源信号会被阻断或减弱，

系统立即激活OTDR测试该芯线，进行精确的故障判断与定位。这种实时监测方式具有以

下三个特点：第一，不需在传输设备的工作光纤中插入器件，完全不影响传输设备工作，

减少了系统故障隐患；第二，对每一根被监测光纤均为实时监测，保证故障告警的实时

性；第三，能适应复杂的网络状况，对于光缆段短的线路，可以实现跨段监测而无需额

外增加设备。

对这三种监测方式从技术上和实施上进行比较。在告警反映实时性上，光功率的在

线和备纤监测方式要优于利用光端机告警的监测方式。在系统的可靠性上，采用备纤进

行光功率实时监测的系统由于不介入通信设备与线路，因此其系统可靠性最高；采用在

线光纤进行光功率实时监测的系统由于和通信光源共用同一纤芯，并且引入了WDM和滤光

器等器件，使得整个系统的可靠性有所降低；而利用光端机告警的监测方式由于光端机

会有误告警，则会导致测试系统常被激活测试，其系统可靠性差。在实施上，光功率的

备纤监测方式只需在发端增加一个光源，而对原有的光纤通信设备和光纤连线方式不需

要做大的改造，实施复杂度最小；光功率的在线监测方式则需要引入一系列光器件

（WDM、滤光器、分光器等），对原有的光纤通信设备和光纤连线方式需要做大的改造，

实施复杂度大。光端机告警的监测方式则需要增加光端机告警信号采集接口，实施复杂

度较大。

从以上的分析可以看出，在完成系统所需功能的前提下，采用光功率的备纤监测方

式是一种较为合适的方案。



3.2测量精度的分析

系统的测量精度在很大程度上取决于监测站中所用的OTDR的性能。作为光缆测试的

核心部件，OTDR的测量精度直接影响到整个系统的测量精度。光接口部分是OTDR的最关

键部分，其性能的好坏直接影响到OTDR的性能。首先，光接口的动态范围关系到OTDR的

最大测量距离；其次，光接口的带宽对OTDR的距离分辨率有直接影响；光接口中电路噪

声又是影响光纤接头损耗测量精度的重要因素等。OTDR采用的是大功率的脉冲式激光器，

通过设置光脉冲的脉宽可以调整发射光功率。一般的，设置超大的光脉宽，发出的光功

率越大，测量的距离就越远。与此同时，测量的精度也受光脉冲宽度的影响，脉宽越宽，

采样的间隔越大，测量的精度就越差。在本系统中，OTDR可以设置20ns、120ns、440ns、

1μs、2μs和10μs六档脉冲宽度。OTDR的测试距离达到140km以上，测试的衰减盲区视

线路状况约为20－100m。在测试距离为50km以内时，测试精度可达2m，测试距离为50－

100km时，测试精度达到4m，对于100km以上的测试距离精度达到8m。

需要指出的是，针对具体的应用场合，需要平衡量程和精度之间的关系。大量程的

缺点是测量精度较差，而高精度所带来的不足则是测量距离过近。



3.3事件分析算法

被测光纤的背向散射曲线不仅反映了在光纤中传输的光波因折射而造成的正常衰减，

而且反映了二光纤中的物理接头、熔接点、裂缝、弯曲等情况所造成的突发事件。对事

件的判别可采取五点法和最小二乘法等算法，也可运用小波变化理论对曲线进行包络分

析，找出散射曲线的奇点，通过分析这些奇点处的曲线斜率，得出相应位置上发生的事

件类型及事件值。

五点法和最小二乘法的特点实现起来较为容易，但对事件判断的准确性不高，小波

变换法分析事件的准确性很高，但算法实现较为复杂。在本系统中，采用了小波变化法

对事件进行分析。

在实际应用中，对光纤事件分析判断的准确性除了起决定性作用的分析算法外，由

于理论分析结果是光距离而非地理距离，因此理论分析值与实际故障点之间还存在着一

定的误差。



4应用实例

运用以上的技术，我们采用光功率的备纤监测方式实现了对一条全长1000余km的光

缆线路的实时监测。在监测站中，为了提高系统对故障判别的准确性，对两条备用纤进

行实时监视，一旦光功率监测告警发生，由控制模块启动OTDR对所有纤芯（包括主用纤

和备用纤）进行测试。对主用纤通过WDM器件进行在线测试，对备用纤直接进行测试，告

警信息和测试结果先后上传至监测中心。为了保证告警信息和测试结果数据能可靠地传

送到监测中心，采用了三条通信线路互为备份的策略，利用通信系统提供的话音通道、

专用通道和数字通道可以保证在线路本身出故障的情况下，能将告警信息和测试结果数

据及时地传送到监测中心。在监测中心，配备有大型数据库系统、OTDR测试数据分析软

件和GIS，通过结合这些技术，可以实时、直观、系统地向管理人员提供所辖地区光缆的

运行状况。通过试运行和随后的正式运行，本系统体现出了较好的实时性、可靠性和先

进性。



5结束语

运用前面提到的实时监测技术，光缆网线路自动监测系统（OAMS）可以实现对光缆

网络的实时在线监测。作为光缆通信网的一个监测管理网络，OAMS在其技术的复杂性和

系统的完整性上都可以和光缆通信网本身相匹配。可以说，光缆网线路监测系统已经成

为光缆通信系统的一部分，没有监测管理网络的光缆通信系统是不可靠的和不完整的。

随着光通信技术的飞速发展，光缆通信网和光缆线路监测系统都将在技术上出现新

的发展趋势。光纤通信网络的发展方向是全光网络，由于全光网在信号传送中没有光／

电／光的转换过程，工作状态的监测有了新的特点，需要开发新的控制监测与管理技术。

在全光网络的监测中，测试工具OTDR的动态范围将直接影响到整个系统的性能。大动态

范围、小盲区和多波长多脉宽的OTDR已经产品化，其测量距离可达250km以上，衰减盲

区小于1m，可在1310nm、1550nm和1625nm三种波长之间进行切换。另外，在全光网络中，

将会把对设备的监测管理和对线路的监测管理结合起来，形成统一的光纤通信网络的监

测管理系统，并且可以运用人工智能系统和专家系统对测试结果进行评估、分析，最终

由系统向用户作出光纤劣化趋势报告和提出维护可行性方案。










 
 

hilang
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第10 贴． 发表时间: 02-04-10 14:10               


Re:光缆监测？
城市光缆自动监测系统的优化设计

（陈健、朱祥华）

摘要

相对于国家长途光缆干线监测，对城市光缆系统实施在线监测显然要复杂得多。本文根

据作者从事的实际光缆监测工程经验，在对城市光缆系统若干特点进行分析的基础上，提出

了对其实施在线监测的优化设计方案，并给出了颇为有效的具体算法。本文对城市光缆监测

系统工程实施具有重要的参考意义。

关键词OTDR光功率光路程控光开关箱传输系统



1光缆自动监测系统的现状

当今世界上任何一个地区或城市的现代化通信网都是建立在一个高密度分布、大容量、

高速的光缆光纤网络上。目前在我国，光纤通信发展也是非常迅速的，长途网的光纤化比例

已高达82％，光纤化的重点逐步从长途网转向中继网和接入网的馈线段，目前正向配线段延

伸。许多城市已建成了大规模的市内光缆传输网。

随着光纤网络规模的扩大，光缆自动监测系统应运而生。光缆自动监测系统是一种利用

计算机和通信技术以及光纤特性测量技术，对光纤传输网进行远程分布式的实时监测，并将

光缆线路的状况信息集中收集、处理和存储的自动化监测系统。

插卡式光时域反射仪（OTDR）由计算机控制，它连接到一个程控多路光开关箱上，通过

多路光开关箱接入和测试网络中的光纤。OTDR根据工作波长的不同有多种规格，主要有1550

nm和1625nm成长两种，其中1550nm波长的OTDR只能针对PDH（1310nm）传输工作波长的光纤

进行在线监测，而1625nm波长的OTDR既可对PDH（1310nm）传输工作波长的光纤进行在城监

测，又可对SDH（1550nm）传输工作波长的光纤进行在线监测。OTDR发出的测试光波与光端

机发出的通信光波波长不同，两种光波通过波分复用器（WDM）复用成混合光波在光纤上传

输。为不影响光端机的正常通信，必须确保OTDR发出的测试光波在进入此端对瑞光端机接收

端前被过滤掉或者被转接到其他光纤上去。一条OTDR测试“光路”是指在OTDR测试中，OTDR

发出的一路测试光所经过的所有的光纤所组成的路由。OTDR发出的测试光可以测试出这条光

路（即该光路所经过的所有光纤）的物理层状况。显然，为了充分利用OTDR的有效测试量程，

一条光路的总长最好尽量接近于OTDR的有效测试量程。在国家长途主干光缆网上，一般一个

光缆段的长度就已经接近于OTDR的有效测试量程，所以在主干光缆网上建立光缆自动监测系

统时，光路的设计就很简单（光路的起始点和终点设置WDM设备及滤波器即可，当然如果该

光路监测的是空闲光纤，则起始点和终点不需设置这些器件）。



2城市光缆网自动监测系统测试光路的组成

城市光缆网与国家主干光缆网相比显然要复杂得多，光缆拓扑错综复杂，另外，一个最

主要的特点是各传输局之间的光缆段很短，长则5－6km，短则1-2km左右，这样在设计测试

光路路由时需要有特殊的考虑。为了充分发挥OTDR的有效测试量程，每个测试光路应尽可能

由多段光纤组成，尽可能让OTDR的测试范围覆盖整个城市光缆网。当一条光路由多段光纤组

成时，若各段光纤由不同的传输系统在使用，则在每个跨接局仍需安装WDM设备，在光路的

终点处设置滤波器滤掉1625nm波长的测试光波以防止干扰光端机的正常通信（城市光缆传输

网上，传输设备种类繁多，有PDH设备，也有SDH设备，PDH传输设备的光端机工作波长为

1310nm，而SDH传输设备的光端机工作波长为1550nm。考虑到工程设计的简洁及SDH传输技术

的发展趋势，在城市光缆网上建立光缆自动监测系统时，建议尽量使用1625nm监测波长的OT

DR测试仪）。

建设城市光缆自动监测系统，除了需要精心设计测试光路路由外，还要尽量利用程控光

开关箱的级联以实现一套OTDR测试仪监测更多的光路。

直接与OTDR测试仪相连的只有一个主程控光开关箱（主箱），从主箱的任一光开关出发

可以级联子程控光开关箱（子箱），子箱与OTDR测试仪不一定要在一个传输局内部。但子箱

的光开关控制信号仍来自于工控机，工控机可以通过光MODEM将控制信号送到位于其他局的

子箱控制端口。这样OTDR发出的测试光通过光开关箱，不仅可以测试本局出发的光路，还可

以到达其他局。只要其他局有子箱与主箱级联，就可以通过控制信号控制主箱与子箱的光开

关连接，使OTDR的测试光到达于箱所接的光路。我们知道，OTDR、WDM和光开关等设备比较

昂贵，测试成本较高，因此希望OTDR的一次测试，能尽可能地测量到多的缆段。这就与主箱

和子箱的放置位置及它们之间的连接有关。从放置位置来说，主箱与OTDR应放置在与其它局

有最多连接光缆的局站，很显然，在这样的局站中，主箱能将OTDR的测试光连接到更多的光

缆段上。子箱应在可能的情况下放置到与主箱不同的局站内，这样能使OTDR监测光可以到达

的缆段大大增加。最后，在可能的情况下，主箱与子箱、子箱与子箱之间应尽可能多的级联，

利用简单的排列组合的知识就可以算出级联后的可测试光路的条数会极大地增加。这样的结

构可以使一套OTDR测试仪能监测多达1000条光路。



3光缆功率监测系统的应用

启动OTDR和光开关都是有机械磨损和热损的，任何OTDR和光开关箱寿命都是有限的，尽

管这种光缆自动监测系统取代了传统的手工使用OTDR仪表的测试方式，但是为了及时发现光

缆发生的0.5－5dB衰减这样比较危险的现象，现有光缆监测系统中均采用了每24小时启动一

次监测系统对所有光路进行周期测试的工作模式。假如一套监测站每天监测32条光路的测试

曲线，一年要采集、分析、存储一万条以上的光纤曲线数据，而且要三年、五年、十年的累

积下去。应该说这些曲线中大部分是重复和没有变化的，并且是靠折损大量OTDR和光开关寿

命换取的。延长OTDR和光开关寿命的最好解决办法是尽量减少OTDR测试次数，即最好要求能

不靠启动OTDR测试而预知可能发生故障的光缆，然后才有针对性地启动OTDR对可能发生故障

的光缆进行测试。对在用光纤进行光功率监测可以实现这个要求，因为光纤的任何物理损坏

都会引起光功率值变化，通过实时监测在用光纤的光功率值变化情况可以有效预测出可能发

生故障的光缆。

如何对在用光纤进行光功率采集而又不影响其通信活动？可以使用分光器及光功率计在

光端机收光瑞光纤上采集光功率，分光比在3／97－5／95的分光器在C3端的介入衰耗LOSS／

C1－C3一般在5－12dB，已完全满足光功率监测系统监测功率范围（2～65dB）的要求。利用

光功率监测器件30秒为周期对全网光端机盘的收端在线光纤的光功率的变化值进行采集监

。与每个光功率监测点的历史参考值进行比较，超过门限则光功率监测系统自动告警，并自

动启动OTDR对可能发生故障的光缆进行测试。这样一来可以在城市光缆传输网上设置大量的

分光器及光功率计采集光端机的收端光纤3％的光功率，例如可以对光传输网上的每套传输

系统的某一端光端机的收端光纤设置一套分光器及光功率计，一般可以使用一个16路的光功

率采集单元，同时可以采集16套传输系统的某一端的收光光功率。这种16路的光功率采集单

元市场有售，其数据输出接口为标准串口RS－232，如果采用多串口卡的级联（各多串口卡

可以分散在城市各个传输机房，与上级串口卡之间采用光MODEM连接），一台工控机可以同

时采集多达1024个传输系统的收光功率。

将光功率监测引入后，每台工控机除了安装插卡式的OTDR测试仪外，还需配置多用户

卡用于光功率采集。





4城市光缆网自动监测系统的优化策略

工控机30s为一周期对所控制的所有采集点进行光功率采集，然后与各采集点的光功率

参考值进行比较分析。若光功率衰变超出一定范围，则发生光功率告警事件。采集点与传输

系统是—一对应的，传输系统的每个光端机对是以多段光缆的多对光纤相串接而连接起来的，

通过数据库系统可以建立传输系统与各缆、段、纤的串接槽路表库。当发生采集点光功率告

警事件后，能很快查出对应的传输系统的光缆路由，然后通过数据库中存储的光路路由表，

能很快找出覆盖该传输系统光缆路由的光路，然后可以控制OTDR及程控光开关箱对该光路进

行测试。由于光端机之间的光缆光纤串接槽路复杂，因此当某一段光缆出现故障后，一般不

会仅仅引起两个局间的传输系统对应的光功率采集点告警，大多数的情形是出现若干采集点

同时告警的现象。当然不应该分别去找出覆盖各传输系统路由的光路来进行OTDR测试，这样

做无疑是严重地浪费仪器资源，人为地增大了监测系统的负担，因为可以通过统一分析各告

警采集点对应的传输系统光缆路由来分析出其路由最小交集。然后尽量找一条光路即可完成

对最小交集中所有线段的测试，如果不行，再找第二条。第三条，直到找到一个覆盖所有线

段的最小光路集合，对该集合中的光路再分别进行测试。

根据上述策略，在配置OTDR与光开关箱级联来设计光路路由时，应遵循的原则是：尽量

使一条光路能尽可能的多覆盖光功率采集点所监测的传输系统的光缆路由。另外，在一台工

控机上利用光路光缆路由数据库与传输系统光缆路由数据库的关系来进行光路优化设计毕竟

限制太多，因为收到光功率采集点告警后，能挑选的测试光路得从该工控机所控制的测试光

路中挑选。对于大规模的城市光缆网络，在进行光缆自动监测系统工程设计时，可以采用集

中的数据库系统及监测中心服务器结构，所有安装在各传输机房的工控机所控制的光路信息

及光功率采集点信息都统一存放在中心数据库中，各工控机接受监测中心服务器的指令对其

所控制的光路进行测试，并将测试曲线上报到中心服务器进行分析处理。各工控机30s为一

周期对所控制的所有采集点进行光功率采集，然后在本机与各采集点的光功率参考值进行比

较分析，若光功率衰变超出一定范围，则将告警信息集中上报到中心数据库中，中心服务器

定期对一段时间内所发生的所有光功率告警事件集中分析，按前面所描述的算法，分析各告

警采集点对应的传输系统光缆路由的最小交集，然后在全系统范围内找到覆盖这个光缆段集

合的最小光路集合，向各工控机发出测试指令，对该集合中的光路再分别进行测试。



5、结束语

基于这种优化设计思想，在实施城市光缆自动监测系统时，应该优先扩大对各传输系统

的光功率监测规模，在设计OTDR测试光路的光缆路由时，充分发挥OTDR测试仪的有效测试量

程，尽可能让每一条光路多覆盖已受光功率采集点监测的传输系统的光缆路由，从而降低整

个系统的投资，并延长系统硬件的运行寿命。



摘自《电信科学》








 
 

hilang
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第11 贴． 发表时间: 02-04-10 14:11               


Re:光缆监测？
光时域反射仪

——测量光纤传输特性的好帮手



光纤通信是本世纪70年代发展起来的，由于其具有传输频带宽、损耗小等特性，发展

迅猛。自1976年美国投入第一个商用光纤通信系统以后，许多国家都相继研制成功的陪同

用光纤通信系统。我国于90年代初期开始大规模建设商用光纤通信系统。

现在，电信光缆传输网已成为承载着巨大信息量的信息高速公路。因此，保证其安全、

畅通是非常重要的。这样就要求有一种能够准确地测量光纤传输特性的仪器、仪表，以便

能够有时了解光纤的传输情况，发现光纤障碍及障碍隐患。光时域反射仪（OTDR）正是一

种这样的光学仪表，它根据光的后向散射与菲涅耳反向原理制作，利用光在光纤中传播时

产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位

以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。

OTDR动态范围的大小对测量精度的影响

初始背向散射电平与噪声低电平的DB差值被定义为OTDR的动态范围。其中，背向散射

电平初始点是入射光信号的电平值，而噪声低电平为背向散射信号为不可见信号。动态范

围的大小决定OTDR可测光纤的距离。当背向散射信号的电平低于OTDR噪声时，它就成为不

可见信号。

随着光纤熔接技术的发展，人们可以将光纤接头的损耗控制在0.1DB以下，为实现对整

条光纤的所有小损耗的光纤接头进行有效观测，人们需要大动态范围的OTDR。增大OTDR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低电平。影响初始背向散射电

平的因素是光的脉冲宽度。影响噪声低电平的因素是扫描平均时间。

多数的型号OTDR允许用户选择注入被测光纤的光脉冲宽度参数。在幅度相同的情况下，

较宽脉冲会产生较大的反射信号，即产生较高的背向散射电平，也就是说，光脉冲宽度越

大，OTDR的动态范围越大。

OTDR向被测的光纤反复发送脉冲，并将每次扫描的曲线平均得到结果曲线，这样，接

收器的随机噪声就会随着平均时间的加长而得到抑制。在OTDR的显示曲线上体现为噪声电

平随平均时间的增长而下降，于是，动态范围会随平均时间的增大而加大。在最初的平均

时间内，动态范围性能的改善显著，在接下来的平均时间内，动态范围性能的改善显著，

在接下来的平均时间内，动态范围性能的改善会逐渐变缓，也就是说，平均时间越长，OT

DR的动态范围就越大。

盲区对OTDR测量精度的影响

我们将诸如活动连接器、机械接头等特征点产生反射引起的OTDR接收端饱和而带来的

一系列“盲点”称为盲区。光纤中的盲区分为事件盲区和衰减盲区两种：由于介入活动连

接器而引起反射峰，从反射峰的起始点到接收器饱和峰值之间的长度距离，被称为事件盲

区；光纤中由于介入活动连接器引起反射峰，从反射峰的起始点到可识别其他事件点之间

的距离，被称为衰减盲区。对于OTDR来说，盲区越小越好。

盲区会随着脉冲宽的宽度的增加而增大，增加脉冲宽度虽然增加了测量长度，但也增

大了测量盲区，所以，我们在测试光纤时，对OTDR附件的光纤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。

OTDR的“增益”现象

由于光纤接头是无源器件，所以，它只能引起损耗而不能引起“增益”。OTDR通过比

较接头前后背向散射电平的测量值来对接头的损耗进行测量。如果接头后光纤的散射系数

较高，接头后面的背向散射电平就可能大于接头前的散射电平，抵消了接头的损耗，从而

引起所谓的“增益”。在这种情况下，获得准确接头损耗的唯一方法是：用OTDR从被测光

纤的两端分别对该接头进行测试，并将两次测量结果取平均值。这就是分别对该接头进行

测试，并将两次测量结果取平均值。这就是双向平均测试法，是目前光纤特性测试中必须

使用的方法。

OTDR能否测量不同类型的光纤

如果使用单模OTDR模块对多模光纤进行测量，或使用一个多模OTDR模块对诸如芯径为

62.5mm的单模光纤进行测量，光纤长度的测量结果不会受到影响，但诸如光纤损耗、光接

头损耗、回波损耗的结果却都是不正确的。这是因为，光从小芯径光纤入射到大芯径光纤

时，大芯径不能被入射光完全充满，于是在损耗测量上引起误差，所以，在测量光纤时，

一定要选择与被测光纤相匹配的OTDR进行测量，这样才能得到各项性能指标均正确的结果。



摘自《黑龙江邮电报》