光纤网络物理参数的测量及测试设备

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山东信通电器有限企业  刘永国 张爱锋
铁通宜宾分企业  邓顺刚

    光纤网络安装完成之后正式投入运营之前，大家需要对它的链路传输特性进行验证，特别是链路的衰减特性、连接器的插入损耗、回波损耗等特性的测量至关重要。本文就光纤网络的关键物理参数的测量及网络中的寻障、选线等结合山东信通电器有限企业生产的系列光仪表展开讨论。

    一、关键物理参数

    1．衰减。（1）衰减是光在光沿光纤传输过程中光功率的减少。（2）对光纤网络总衰减的计算：光纤损耗（LOSS）是指光纤输出端的功率Pout与发射到光纤时的功率Pin的比值。（3）损耗是同光纤的长度成正比的，所以总衰减不仅表明了光纤损耗本身，还反映了光纤的长度。（4）光缆损耗因子（α）：为反映光纤衰减的特性，大家引进光缆损耗因子的概念。（5）对衰减进行测量：




    因为光纤连接到光源和光功率计时不可避免地会引入额外的损耗。为排除这种连接损耗，需要对测量进行两次，及对要测量的光纤测量一次，再对取同种光纤的一小段作为参考光纤测量一次，然后从第一个测量结果中减去第二个测量结果，这样即可保证了测量的准确性。

    2．回波损耗。（1）反射损耗又称为回波损耗，它是指在光纤连接处，后向反射光相对输入光的比率的分贝数，回波损耗愈大愈好，以减少反射光对光源和系统的影响。（2）改进回波损耗的方法是，尽量选用将光纤端面加工成球面或斜球面是改进回波损耗的有效方法。

    3．插入损耗。（1）插入损耗是指光纤中的光信号通过活动连接器之后，其输出光功率相对输入光功率的比率的分贝数。（2）插入损耗愈小愈好。（3）插入损耗的测量方法同衰减的测量方法相同。

    二、光纤网络的测试测量设备

    1．光纤识别器。它是一个很灵敏的光电探测器。当你将一根光纤弯曲时，有些光会从纤芯中辐射出来。这些光就会被光纤识别器检测到，技术人员根据这些光可以将多芯光缆或是接插板中的单根光纤从其他光纤中标识出来。光纤识别器可以在不影响传输的情况下检测光的状态及方向。为了使这项工作更为简单，通常会在发送端将测试信号调制成270Hz、1000Hz或2000Hz并注入特定的光纤中。大多数的光纤识别器用于工作波长为1310nm或1550nm的单模光纤光缆。

    2．故障定位器（故障跟踪器）。此设备基于激光二极管可见光（红光）源，当光注入光纤时，若出现光纤断裂、连接器故障、弯曲过度、熔接质量差等类似的故障时，通过辐射到光纤的光就可以对光纤的故障进行可视定位。可视故障定位器以连续波（CW）或脉冲的模式辐射。典型的频率为1Hz或2Hz，但也可工作在kHz的范围。通常的输出功率为0dBm(1Mw)或更少，工作距离为2到5km，并支撑所有的通用连接器。

    3．光损耗测试设备（光万用表）。为了测量一条光纤链路的损耗，需要注入校准过的光，并在读出端读出输出功率。这两种设备就构成了光损耗测试仪。也有将这两种设备合成一个仪器的，称作光损耗测试仪（也有人称作光万用表），两个设备或是合成一体的仪器哪一种更好呢？当大家测量一条链路的损耗时，需要有一个人在发送端操作光源而另一个人在接收端用PM进行测量，这样也只能得出一个方向上的损耗值。通常，大家需要测量两个方向上的损耗（因为存在有向连接损耗），这时，技术人员就必须相互交换设备并重新进行测量。可是，当他们相隔十几层楼或是几十千米时该怎么办呢？很明显，如果这两个人每人都有一个光源和一个PM，那么他们就可以在两边同时测量了。总之，要完成一项光损耗的测量工作，一个校准了的光源和一个标准的光功率计是不可缺少的。

    随着信息技术的发展和人们对宽带业务、通信质量和服务质量要求的不断提高，如何进一步提高光纤通信的可靠性，如何更及时有效地对光纤光缆网落实施管理，准确地捕捉故障征兆，将使得光通信网络的测量及测量仪表得到空前的发展，相信光纤光缆网络的运营质量得到更进一步的提高。