VIAVI：使用高分辨率OTDR侦测短光纤故障，比传统OTDR强在哪里？

4/14/2020，光纤在线讯，2019年秋天，我们接到一个棘手的测试任务。我们的客户遇到一个无法解决的问题。他们负责提供的定制光缆组件在安装之后，部分纤芯不能达到总体设计要求的损耗预算。多次清洁光纤连接器，仍不能有效改善损耗指标。损耗预算指标不通过，将面临重大决策问题，即在这种损耗条件下，超差运行，可能面对巨大的运行风险，或者只能选择设备报废，将面对巨额的财产损失和时间代价。整个系统的命运被一根纤细的光纤左右了。

为彻底解决这一问题，查到问题的根源，使这类问题永远杜绝，我们决定现场实测这组光缆组件。

具有OTDR使用经验的人都知道，短光纤测试是OTDR的短板，大多情况不能完成测试任务。另一个挑战是传统的光纤测试和OTDR分析经验在此类测试中有多少借鉴价值尚不得而知。顶着巨大的压力，我们紧急调用了VIAVI MTS6000A高分辨率的多模OTDR，怀着忐忑的心情，决定放手一试，毕竟这台OTDR是专门为飞机内部光纤布线而设计的，与我们的测试任务有一定相似性。



  测试总体流程

我们在已具备的测试条件下，确定了测试的基本流程：

◆首先使用光源和光功率计测试损耗，做第一步筛查，损耗超过预算的，使用高分辨率OTDR探测故障位置；

◆根据OTDR的分析结果在被测设备的外壳上标记怀疑位置；

◆最后，由甲方工程人员对外部碳素布剖开验证故障位置。

目的是彻底找到问题根源。

 OTDR测试环节计划 

已预知的基本情况：被测光纤总长8m左右，引入测试跳纤2m左右。

测试OTDR的基本情况：高分辨率OTDR具有两种模式，RDZ模式和通用模式。RDZ模式具有最高的距离分辨率，固有距离精度达到0.1m，测试波长850nm。通用模式与传统OTDR基本相当，距离精度较RDZ模式偏差，测试波长850nm和1300nm。

测试方案确定为：

1.使用高分辨率OTDR的RDZ模式，作为核心测试依据。

2.辅助以通用模式的1300nm测试，以便更好的判断光纤弯曲位置。光纤弯曲损耗与波长相关，波长越大损耗表达的越大。但由于采用多模光纤，测试波长偏小，弯曲问题很可能表达的不明显。

3.必要时采用双向测试，帮助判断故障位置。

4.首先采集损耗通过的预算的光纤曲线，作为参考曲线。其他测试结果与参考曲线对比分析。

在后续的测试中，我们发现，高分辨率OTDR的RDZ模式和参考曲线的运用是此次测试的关键。



 测试结果分析和整改建议 



从现场拍摄的照片分析，问题源于光纤外部受到的压力。封装外壳对安装的光电缆形成了外部正面压力，电缆部分产生形变形成局部弯曲，对紧挨的光纤形成侧向压力。光纤在外部压力作用下，产生较大的损耗。

综上所述，我们提出为改善光纤的外部受力环境，应改进光纤的安装工艺。我们提出了整改建议：光缆组件与电缆组件隔离安装。两者之间至少应留存一定的空间，为线缆形变留出空间。

高分辨率OTDR  VS  传统OTDR

OTDR利用了瑞利散射原理，可产生长度与损耗的关系曲线，通过图形分析，我们可以判断故障位置，连接点损耗等信息。但传统OTDR具有明显的弱点，即短光纤测试。通常遇到短光纤测试的场景，传统OTDR是不适用的。在OTDR的距离精度描述中，固有精度通常在1m左近，当需要确定厘米级位置信息，传统OTDR是不能胜任的。

另外，遇到物理连接器产生的菲涅尔反射都会伴随着后部的盲区，传统OTDR的盲区指标同样较高，势必覆盖反射之后的事件，盲区大小影响了事件分辨能力。距离分辨率和事件分辨率两大因素导致如在以上测试用例中使用传统OTDR，势必无法获得理想结果。



VIAVI MTS6000A高分辨率OTDR，提供了更小的脉冲宽度-1ns，使盲区进一步变小，提高了OTDR的事件分辨率。在此基础上，提升了数字信号处理算法，进一步抑制噪声，改善信噪比，使获得的曲线更平滑，将固有距离精度提升了一个数量级，极大提高了距离分辨率。基于距离分辨率和事件分辨率两大因素的提升，才能胜任此类短光纤测试任务。

针对不同的测试场景，选择正确的测试工具。短光纤测试任务，传统需要使用光子计数OTDR或光频域反射仪OFDR，这两种装备价格极为昂贵，使用范围很小。

VIAVI MTS6000A高分辨率OTDR测试性能接近光子计数OTDR，可以承担大部分短光纤测试任务，且具有极好的经济性，是短光纤测试性价比极高的解决方案。

来源：VIAVI唯亚威通讯技术