OTDR主要性能指标 ?对OTDR的性能参数的了解有助于OTDR的实际光纤测量。OTDR性能参数主要包括动态范围、盲区、分辨率、精度等。 动态范围(Dynamic range) 动态范围是OTDR主要性能指标之一,它决定光纤的可测量长度。动态范围越大,曲线线型越好,可测距离也越长。
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动态范围目前还没有一个统一的标准计算方法
〔1〕,常用的动态范围定义主要有以下四种:
①IEC定义(Bellcore):常用的动态范围定义之一。取始端后向散射电平与噪声峰值电平间的dB差,测量条件为取OTDR脉冲宽度、180 秒的测量时间。
②RMS定义:最常用的动态范围定义。取始端后向散射电平与RMS噪声电平间的dB差。若噪声电平呈高斯分布,则RMS的定义值比IEC定义值高约 1.56dB。
③N=0.1dB定义:最实用的定义方法。取可以测量损耗为0.1dB事件时的允许衰减值。N=0.1dB定义值比信噪比SNR=1 的RMS定义值小大约6.6dB,这意味着若OTDR有 30dB的RMS动态范围,则N=0.1dB定义的动态范围只有23.4dB,即只能在23.4dB衰减范围内测量损耗为 0.1dB的事件。
④端探测(Enddetection):光纤始端的4%菲涅耳反射峰与RMS噪声电平的dB差,此值比IEC定义值高约 12dB。 盲区(Deadzone) “盲区”又称“死区”,是指受菲涅耳反射的影响,在一定的距离范围内OTDR曲线无法反映光纤线路状态的部分。此现象的出现主要是由于光纤链路上菲涅耳反射强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耳反射的地方。 Bellcore定义了两种盲区
〔2〕:衰减盲区(ADZ)和事件盲区(EDZ)。衰减盲区是指各自的损耗可以分别被测量时的两反射事件间的最小距离,通常衰减盲区是 5~6倍的脉冲宽度(用距离表示);事件盲区是指两个反射事件仍可分辨的最小距离,此时到每个事件的距离可测,但每个事件各自的损耗不可测。
盲区的大小与脉冲宽度、反身系数、损耗等因素有关。脉宽越短,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(Resolution) ?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 除以上几种性能指标外,还包括波长、测量时间等指标。另外,大多数 OTDR还提供曲线存储、输出端口等功能。