光纖測試，故障檢測
在任何復(fù)雜的系統(tǒng)中，系統(tǒng)的測試和維護(hù)都是保證系統(tǒng)正常使用的重要內(nèi)容。對(duì)于光纖系統(tǒng)來說，也不例外。技術(shù)人員必須熟悉當(dāng)前各種系統(tǒng)的測試。測試工具種類很多，從簡單的光源，能量計(jì)，等到復(fù)雜的OTDR。
光能量計(jì)是簡單的測試工具，它可以測量光源經(jīng)過光纖后的能量，得出光纖的損耗。測試用的光源必須穩(wěn)定可靠，通常有LED和激光作為測試光源。850nm,1300nm通常用在多模光纖中，1310nm和1550nm通常用在單模光纖。而對(duì)單模光纖系統(tǒng)中的測試光源，往往還有一個(gè)2k赫茲的調(diào)制信號(hào)可以作為標(biāo)識(shí)。
在使用能量計(jì)的時(shí)候，需要對(duì)它進(jìn)行校準(zhǔn)，包括它測試的能量和所在的波長范圍都需要校準(zhǔn)。選擇能量計(jì)的時(shí)候，也要考慮它是否在你需要的范圍和精度。如有的精度只是0.1dB,而有的在0.01dB.精度越高，價(jià)格也回越貴。在測試范圍也需要考慮到你系統(tǒng)的要求，對(duì)于有線電視系統(tǒng)，要求的動(dòng)態(tài)范圍去到了20dBm.對(duì)于小信號(hào)，如個(gè)人電腦上的系統(tǒng)，范圍可以在-15dBm到3dBm.其他考慮方面包括大小和重量，是使用直流(DC)還是交流電(AC)，連接頭的使用，讀數(shù)是dB還是毫瓦等。讀數(shù)是毫瓦的多數(shù)是實(shí)驗(yàn)室或者有線電視的時(shí)候使用。光纖損耗的測試一般需要兩個(gè)人。一個(gè)在發(fā)射端，一個(gè)在接受端。損耗測試是測量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接之間的性能。
EIA/TIA把光纖系統(tǒng)的測試過程做了標(biāo)準(zhǔn)化。這種標(biāo)準(zhǔn)化使得使得我們使用各種不同的測試工具的時(shí)候有了一個(gè)統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)。毫瓦和dB之間有一個(gè)換算關(guān)系，dB是一個(gè)相對(duì)量，它需要一個(gè)參照標(biāo)準(zhǔn)。在光纖系統(tǒng)中，我們能量標(biāo)量是dBm,是和毫瓦相對(duì)的。
在測量的時(shí)候，我們需要把能量計(jì)測量的波長選擇在我們需要測試的波長上，對(duì)連接端進(jìn)行清潔，測試的時(shí)候是系統(tǒng)穩(wěn)定后才讀數(shù)。測試的時(shí)候可能使用跳線進(jìn)行連接，這時(shí)候我們需要把跳線部分的損耗排除在外。
當(dāng)我們測試完成后，很重要的是把測試結(jié)果準(zhǔn)確無誤的記錄下來。為了準(zhǔn)確測量，也需要進(jìn)行多次測量來取平均。
我們也可以看到光纖在小折曲的情況下，損耗顯著的增大，而這在1550波段更明顯。
OTDR是一種**的測量系統(tǒng)。OTDR測試是通過激光器發(fā)射光脈沖到光纖內(nèi)，然后在OTDR端口接收返回的信息來進(jìn)行。當(dāng)光脈沖在光纖內(nèi)傳輸時(shí)，會(huì)由于光纖本身的性質(zhì)、連接器、接合點(diǎn)、彎曲或其它類似的事件而產(chǎn)生散射、反射。其中一部分的散射和反射就會(huì)返回到OTDR中，經(jīng)過一個(gè)方向選擇性的耦合器把返回的有用信息經(jīng)由OTDR的探測器來測量，它們就作為光纖內(nèi)不同位置上的時(shí)間或曲線片斷。
在OTDR的顯示面板上，垂直方向是它的衰減，水平上是距離。我們可以調(diào)節(jié)它的標(biāo)號(hào)在不同的點(diǎn)上來進(jìn)行**定位。它也可以顯示在每公里上的損耗，以及在連接或融接點(diǎn)處的反射和損耗。
OTDR是在一點(diǎn)進(jìn)行的，因此它只要一個(gè)就可以進(jìn)行操作。它的顯示直接，可以很清楚的看見連接處的類型，如高反射點(diǎn)處的一般是一般的連接頭，損耗輕微下降一點(diǎn)的是融接或者是有小的折曲，小的增益點(diǎn)可能是由于連接處光纖纖芯大學(xué)的不一樣而使得新連接處的光纖反射增加而使得我們可以看到小的增益。
OTDR的測試設(shè)置我們需要選擇所需要的波長范圍，測試長度的選擇。
很多情況下，光纖的長度不等于光纜的長度。在同一根光纜中不同的光纖也可能因?yàn)楣饫|封裝的不同能有不同的長度。這些根據(jù)不同的光纜可以找到相應(yīng)的實(shí)際長度。
我們將看到使用OTDR對(duì)光纖每公里損耗的測量和光纖反射量的測量。
OTDR也用來監(jiān)測融接時(shí)候的損耗，現(xiàn)在融接的損耗可以小于0.1dB,因此現(xiàn)已很少直接用它來監(jiān)測融接損耗，只是在*后融接后檢測。對(duì)于損耗高于0.1dB的機(jī)械接合，仍然使用OTDR進(jìn)行監(jiān)測。
人們根據(jù)應(yīng)用，也發(fā)展了專門進(jìn)行錯(cuò)位檢測的簡單OTDR,只要一個(gè)簡單的液晶顯示面板和操作。還有就是小型化了的OTDR,它小的尺寸和重量使得便于攜帶，它的操作系統(tǒng)也可以當(dāng)作一個(gè)小型個(gè)人電腦，具備各種功能而且也便宜得多。
在系統(tǒng)測試中，通訊也是很重要的，我們有一種談話裝置(talkset),可以根據(jù)各種應(yīng)用有不同的設(shè)計(jì)，基本包括一個(gè)耳機(jī)和話筒。這樣我們?cè)跍y試的過程中可以交流。
另外的測試工具包括通訊識(shí)別器，這種裝置中有一個(gè)饒曲，可以檢測所通過光纖的數(shù)據(jù)等信息。
還有一種檢測光纖斷點(diǎn)的方法，就是使用紅光通過光纖，在斷點(diǎn)部分我們可以看到紅光，這就使得我們很容易確定斷點(diǎn)的位置了。
而顯微鏡可以使得我們看到我們打磨后的連接頭端面是否合乎要求。
由于反射進(jìn)來的光會(huì)對(duì)激光器的性能有很多的影響，因此我們?cè)谶B接的時(shí)候需要盡可能的減少反射。
光學(xué)干涉儀可以很精細(xì)的觀測接頭端面的情況。所觀測到的連接端面情況可以記錄下來作為以后的參考。
反射測量儀使用的是APC,并且測試之前需要校準(zhǔn)來消除它自身連接頭所帶來的反射。
在測量中，可調(diào)衰減器也是一個(gè)重要的儀器。比如它可以測量能量計(jì)的感應(yīng)靈敏度等。
BERT是測試系統(tǒng)傳輸?shù)恼`碼率的，誤碼率的大小表示系統(tǒng)的可靠性。
任何一個(gè)使用光纖系統(tǒng)的公司或機(jī)構(gòu)，都要有很好的故障檢測。進(jìn)行故障檢測的人員必須有基本的光纖和網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，經(jīng)過良好的訓(xùn)練，可以發(fā)現(xiàn)和解決出現(xiàn)的問題。良好的文檔記錄，光纖的標(biāo)注，以及OTDR的幫助，可以比較容易的找到故障發(fā)生的地點(diǎn)。一套緊急故障檢修設(shè)備也是很重要的。它可以使得你很快捷和容易在出現(xiàn)故障的地方對(duì)光纖進(jìn)行連接。在光纜掩埋的時(shí)候，各種應(yīng)力和環(huán)境，生物因素都可能造成光纖的損壞。而在光纖的封閉盒(closure),一些連接處和彎曲的地方是*可能出現(xiàn)問題的。
當(dāng)光纖/纜完全斷了的時(shí)候，可以用OTDR很容易的確定斷點(diǎn)來進(jìn)行緊急修復(fù)。如果只是光纜外部包層損耗，我們只能通過肉眼觀察或者在它有金屬包層的時(shí)候用電的方法來檢測。
其他出現(xiàn)問題的可能布線的時(shí)候太緊或折曲太大，連接頭出問題等。
錯(cuò)位的檢測基本包括確定錯(cuò)位(identify), 錯(cuò)誤定位(locate),和解決(resolve)
我們檢測的時(shí)候?qū)B接頭也需要額外注意，注意清潔連接頭使得不要由于有灰塵或其他污跡影響光纖連接。而我們光纖系統(tǒng)的文檔也對(duì)我們檢測錯(cuò)位是非常重要的。
