光纤的维护 光纤电缆的日常维护技巧和检测方法

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现在的弱电工程中，光纤因具有传输速率快、抗干扰能力强，再加上这些年技术的进步，价格也越来越“亲民”，其应用越来越广泛。与光纤有关的维护工作也越来越多，作为工程师，有必要了解这方面的知识，才能满足客户的需求。

1.光纤的日常维护和测试

(1)光纤的日常维护工作很重要，它是保证光纤安全、稳定可靠运行的根本保证；

(2)每年或半年应对各条光纤的技术数据定测一遍，并和原始数据比较。发现问题尽快的分析讨论疑点，尽早把问题和故障排除，避免突发性事故发生；

(3)定期对光缆线路进行巡视，对巡视中发现电缆、护套、电缆接头、线路垂度等问题要作详细记录，便于尽早发现和处理问题，这是维护中很重要的一个环节；

(4)定期测试光收机入口光功率和出口RF电平，发现与原记录相差较大时，应分析故障是来自光缆还是光接收机，是来自活插接件部位还是光发射机本身原因所造成。

2.光时域反射仪的工作原理

光时域反射计（OTDR3000)是通过被测光纤中产生的背向瑞利散射信号来工作的,测试的项目是光纤的长度，光纤衰耗，光纤故障点和光纤的接头损耗,是检测光纤性能和故障的必备仪器由于光纤自身的缺陷和掺杂成份的均匀性,使之它们在光子的作用下产生散射,如果光纤中(或接头时)有几何缺陷或断裂面,将产生菲涅尔反射,反射强弱与通过该点的光功率成正比,也反映了光纤各点的衰耗大小,因散射是向四面八方发射的,反射光也将形成比较大的反射角,散射和反射光就是极少部份,它也能进入光纤的孔径角而反向传到输入端,假如光纤中断,即会从该点以后的背向散射光功率降到零。根据反向传输回来的散射光的情况来断定光纤的断点位置和光纤长度。这就是时域反射计的基本工作原理。

3.光纤衰耗的测量

根据CCITT规定，衰减系数的测量方式一截断法为基准法，插入法和后散射法为替代法。

截断法测试中一般使用光纤模场直径和衰减谱测量仪进行测试。测试步骤如下：

1.准备不短于1km或更长一些（一般一个光纤盘长：25km）的光纤样品，两端剥除被覆层, 放在光纤夹具中，用专用光纤切割刀切割出平整的端面。

2.将测试光纤盘的外端光纤通过专用夹具连接仪表的发射端，将测试光纤盘的内端光纤通过专用夹具连接仪表的接收端，检查光接收端的聚焦状态, 如果曲线不在屏幕的正中央或光纤端面不够清晰, 则需要进行位置和焦距的调整。

3.在光纤注入端打一个半径30mm的小环，滤除LP11模的影响，测试此时的传输功率。

4.保持光源的注入状态不变（在光纤注入端打一个半径30mm的小环），将测试光纤样品截断为2m的试样，光纤通过专用夹具连接仪表的接收端，检查光接收端的聚焦状态, 如果曲线不在屏幕的正中央或光纤端面不够清晰，则需要进行位置和焦距的调整。测试此时的传输功率。

4.光缆的测试

光缆的接头和测试仪器是专用的，与普通的电缆接头工具和检测仪器是完全不一样。光缆接头用的自动融接机和测距离、损耗用的光时域反射仪价格昂贵，但接头质量好损耗特别小，检测距离误差小，准确速度快。还有一种掌上使用的光功率、光电平测试仪非常轻巧方便。除此之外，还有几种专用仪器。下面主要介绍用光时域反射计测试光纤电缆的情况。

在光纤施工时，光纤的长度，传输损耗是主要测量指标，用光时域反射计测量上述指标操作方便，测量数据准确，TFS3031微型光时域反射计是一个结构坚固，易于使用的微型光时域反射计（OTDR），非常适应野外现场施工用，同时还提供对单模或多模光纤系统的精确测量。

对电缆中每一个连接处的位置，反射极损耗可快捷并清晰地显示在一个7英寸的大屏幕上。Tekranger是唯一微型光时域反射计，只要按单键，它就会告诉您在5米-100公里远的接头情况。光时域反射计（Mini-OTDR）可自动地调整捕获参数以提供最佳可能的分辨率，同时保持精确测量所必需的动态范围。在捕获时采用各种不同的脉冲宽度，这将获得极为精确的波形。非常容易在显示屏上读出曲线，同时显示一张事件表，表明有关连接处的所有情况。

(1)光纤长度的测试

该仪器对线路障碍进行测试、判断、定点。在测试判断障碍前，仪器光标应设在线路曲线末端裂断点菲涅尔反射峰上升沿的始点。测试的精度与选用的纤蕊折射率n值和测试选用的脉冲宽度有关。由于测试长度的推导公式D=ct/2n（式中C为真空时的光速，C=3×10m/s,t为一个光脉冲从发射到经线路末端菲涅尔反射后OTDR接收到这个光脉冲的时间）n值越准所测结果越真实，所以测试时一定要以生产厂给定的n值设定，例如：在施工瓜子坪——马家湾光缆时，全线四个接头施工完后，用光时域反射计检查每根光纤的技术指标时，发现一根纤蕊距离缩短一半，证明这根光纤中断，经查原始资料，是第二个接头4.2KM处光缆接头中有一根光纤中断。位置判断准确后，打开接头盒,发现是施工时，光纤在接头盒内，接头融接点弯曲半径小，受力较大，因此断开，重新接头后，指标均正常。

(2)光纤线路损耗的测试

光缆施工完毕，若用光时域反射计所测的某根光纤接头损耗特别大，在确定距离后，一定要打开接头盒，重新接头，这种情况一般是施工时遗留下来的问题。

运行中的光缆出现问题，如所测几根光纤的衰减曲线出现台阶，在距离测定后，根据原始资料找到故障点，结果是火药枪射击打伤光纤但未完全断开所致。

(3)光纤接续损耗的测试。

测接头损耗的方法之一是，用FSM-30s融接机将两根光纤连接在一起，接头完毕，在显示屏上立即显示刚接头的衰减损耗值，操作人员可根据显示的数据确定该头是否合格，若损耗太大，要断开重新融接。

方法之二是用光时域计测接头损耗，一般采用五点平均法，即把光标设置在光纤接点上，光标左边的两个点分别置于靠近测试端那根光缆的曲线平滑处，使两点所成的直线与曲线尽量重合，光标右边两点置于下一根光纤的曲线平滑位置，也让两点所成的直线与曲线尽量重合。这样通过光标两侧直线形成的“台阶”高低来表示光纤接续损耗的大小。

为了准确测定故障点，维修检测技术人员要熟悉OTDR仪表的固有误差，掌握仪表折射率的随机变化和光速取近似值产生的偏差，还要注意仪器操作不当的误差。在使用OTDR测线路时，一定要根据实际情况调好量程，选取合适的脉宽（pw），设定纤蕊折射率n值，在两种波长(1310nm、1550nm）的激光器选择中，根据线路将来传输使用的光波长，选取合适的波长值。设定好以上几项参数后，方可进行线路光特性测试工作。

以上三种误差都会影响测量线路故障的准确性。仪器本身的误差反映在距离分辨率上，它是由抽样频率和抽样脉宽所决定，抽样脉宽越小误差越小，反之则误差越大。而折射率的随机性和检修人员的操作方法则是直接影响距离误差的主要原因，不同型号的光纤具有不同的折射率，所以对光纤进行测量时应首先了解被测光纤的折射率，让测试误差降到最低。

(4)光功率的测量

光缆施工完毕投入使用后，要对光发射功率和光接收功率以及线路损耗进行测量，并调整到设计最佳输入功率，常用的光纤万用表有国产便携式PMS-1A型光功率计它是带微机控制的智能化光功率计，专用于光纤电缆施工和其它大功率测量领域，该仪表可测量40dbm——+20dbm光信号。该型号光功率计精巧探头置于机身内部，受到良好的保护，操作简单、方便、另外还有AQ2150进口型，它们都可直接测出要知道的光功率和光电.