第2部分第5章光缆线路常用仪表Word文档格式.docx
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由于端面不良或放电电流过大引起,需重新熔接
熔接参数设置不当,引起光纤间隙过大。
需要重新熔接
端面污染或接续操作不良。
选按“ARC”追加放电后,如黑影消失,推算损耗值又较小,仍可认为合格。
否则,需要重新熔接
表5-1-2熔接质量正常情况
屏幕显示图形
光学现象,对连接特性没有影响
两根光纤的偏心率不同。
推算损耗较小,说明光纤仍已对准,属质量良好
两根光纤外径不同。
若推算损耗值合格,可看做质量合格
应注意光纤的清洁和切断操作,不影响传光
3.保养事项
一般来说野外工作环境较差,所以熔接机的平时保养维护对熔接效果、使用寿命至关重要。
下面就一些常用保养注意事项作介绍:
(1).熔接机作为一种专用精密仪器平时应注意尽量避免过分地震动,也要注意防水、防潮,可在机箱内放入干燥剂,并在不用时放在干燥通风处.
(2)另保持升降镜、防风罩反光镜的镜面清洁.
(3)保持V型槽的清洁,可用酒精棒擦拭.
(4)保持压板、压脚的清洁,压上时要密封,可用酒精棒擦拭.
(5)注意防风罩的灵敏性.在做熔接准备工作以及放入光纤后,请不要打开防风罩,避免灰尘进入.不要随意更改机器内部参数,必要时请咨询技术人员.
(6)野外所使用的电源主要以发电机为主,那么电源的电压不会很稳定(刚开机的时候会有一个峰值),一般需要加一个稳压器,但是也要注意一些事项,先不要把稳压器接入适配器,待电压稳定以后再接入。
如有电池,应严格按充放电要求进行充放电
(7)镜头主要是要防止热气的覆盖。
不要用嘴对着镜头呵气,特别是在寒冷季节,不经意的说话都有可能造成热气的覆盖,所以要尽量的避免。
(8).V型槽是一种精密的陶瓷,不能用高压的气体进行冲刷,在有污滓的时候可以使用使用一种简便的方法进行清洁:
取一根竹制的牙签,将其削成v型,蘸取少量的酒精进行清洁。
(9)光纤切割刀的简单调整
由于所切割的光纤种类较多,切割刀切割的质量就会有一定的变化,如果在发现切某一种光纤时切割的质量一直不好,那么就有必要进行调整了。
调的时候需要结合熔接机,在熔接机的显示屏下进行调整。
如图5-3的两种情况可以进行参考。
(10)熔接机的使用原则:
熔接机,包括切割刀必须专人使用,专人保养
上边缘断裂大:
刀片调的过低
中间的碎片较多:
刀片调的过高
图5-1-3
二、光时域反射仪(OTDR)
1.OTDR工作原理
是利用光的后向散射和菲涅耳反射(框图见图5-1-4),通过发射光脉冲到光纤内,然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。
当光脉冲在光纤内传输时,会由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其它类似的事件而产生散射、反射。
其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。
把返回的有用信息接收、处理、分析,表现为光纤内不同位置上的事件曲线。
OTDR用于光缆线路的施工、维护之中,可以进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和事件、故障定位等的测量。
图5-1-4OTDR工作原理框图
图5-1-5OTDR实物照片
2.OTDR测试步骤:
(1)确定附件齐全
(2)开启电源,完成自检。
(3)确认待测链路光纤无光,以及对端未接入其他设备、仪器..
(4)清擦待测链路光纤尾纤头,顺直正确松紧适度地耦合入发光连接头内,如果测裸纤需制备端面,用专用器件耦合,或条件具备用熔接机临时对接一条尾纤接入。
(5)用刷新(实时)状态估测链路长度(距离范围设置为80KM),同时横向放大一档,轻微调节连接头,观察曲线起始端反射在纵向高度尽量高,拖尾最短最平滑。
(6)设置参数(SETUP),主要参数见表5-1-3
表5-1-3
参数种类
设置参考值
关联测试结果
波长
一般常用1550NM,可根据要求。
链路平均衰减
长波长对光纤弯曲敏感
折射率
按已知设置,如未知,1550NM可估设为1.4678,1310NM可设为1.4670
影响测试长度精度
(D=TC/2N)
测试范围
按估测长度的1.5倍近似设置
窗口显示和分辨率.
脉宽
单盘100ns,40KM以下推荐300ns,50-80KM推荐500ns,80KM以上推荐1000ns,可用反射峰的尖锐度来简单判断脉宽的设置合适情况,有时链路衰减过大可选用高一级脉宽。
脉宽和动态范围成正比,和事件分辨率成反比。
测量模式
一般设为平均,可观察曲线优化情况随时关闭激光器,或设定时间自动关闭。
平均多用于分析,实时多用于监测瞬间状态变化.
事件门限
非反射事件门限设为0db或根据需要,反射门限根据需要。
关系事件的统计显示
(7).开启激光,.经过一定时间优化,关闭激光器,对测量曲线进行分析(分析内容见表5-1-4,定标方法见图5-1-5至5-1-11所示)
表5-1-4
分析内容
步骤及方法
注意事项
链路长度
将副标定在末端,局部放大,将光标移之反射峰起始根部.以两点间衰耗不为负值为准.
以两点间衰耗不为负值为准.
相对距离
两标分别定于起始事件和后一事件开始处根部,读出数值.
可测试比较事件间距离
链路衰减
单盘或中间无事件点用LSA法(db/km);
有事件点用两点法,两点间衰耗为DB;
两点间衰减为db/km..
定标应参考以上
非反射衰减
可在事件表中读出作参考,也可以有五点法准确测量.
一般指连接衰耗
反射衰减
可在事件表中读出作参考,也可用三点法A标定在上升沿的3/4(反射起始点与最高点之间距离)处,左边两点一点在根部,一点在平滑远点;
另一点在A标右边上升沿顶部测量*.
用于对反射衰减有要求的链路
事件表
选择事件表显示即可(见图5-1-12)
按需要设置门限
比较曲线
将当前曲线设为“空白”,再“试一条曲线或调出一条曲线即可。
多用于动态管理或现场判断非全阻障碍点.
核对纤别
在1550NM波长实时测试,在待判链路中的某点对光纤做直径小于30MM的微弯,曲线有明显的衰耗或反射变化,结束微弯可恢复,如此几次可判别。
注意避免光纤损伤和保持联络及时.
其他
纵向\横向平移曲线等
可观察起始端和直观打印
图5-1-5:
OTDR测试曲线概览
图5-1-6:
末端定标
图5-1-7:
始端定标
图5-1-8:
相对距离定标
图5-1-9:
单盘衰减(无中间事件)
图5-1-10:
五点法测试非反射衰耗(插入损耗)
图5-1-11、手动测量反射衰耗
图5-1-12:
(8)备份曲线:
如需要,按选择存储空间---命名轨迹---存储轨迹步骤即可。
(9)提取曲线:
如需要,按选择存储空间—找到轨迹—调出轨迹即可。
(10)打印曲线:
如需要,按显示需要数值—放大打印部位-打印步骤进行。
三、光源、光功率计
主要用于中继段光纤通道总衰减的测试和一些光器件的功率、损耗值。
图5-1-13光源、光功率计面板前示意图
1、测试步骤
(1)开机检查电源能量情况,并预热光源5-10分钟。
(2)设置:
按需要设置光源(连续CW或调制FM及频率)、波长选择、功率单位(一般为dbm,),确认一致性。
(3)校表:
将两段(3M)已知标准尾纤用已知标准珐琅盘连接,两端分别配套耦合入光源、功率计的连接口,记录功率值,连续耦合3次,作平均记为入射功率P1。
如果需测试中继段光纤通道总衰减,即从光发送机光接口外到光收机光节口外之间的光纤通道总衰减。
可以只用一段尾纤来测量。
(4)测量:
在需测链路的两端用上述已知尾纤通过ODF珐琅盘耦合仪表和终端,注意清擦连接部位,用简捷可靠联系方式,待读数稳定后,交流记录功率值为出射功率P2。
链路衰减即为A(DB)=P1-P2。
2、注意事项:
如果测量中出现某一链路与其他相同传输条件的链路功率相差过大,应重新清擦连接部位,仍出现相差,则应将链路终端直接和仪表相连以排除珐琅盘故障,如相差仍存在,就应用OTDR或其他仪器核实链路中的实际情况。
在测试光缆链路时最好是使用和网络设备相一致的光源进行测试。
四、光万用表
光万用表是集成光功率检测模块和激光模块的多功能测试仪表。
既可进行精确的光功率检测、存储及联机通讯,又可提供高稳定激光光源。
它具有以下特点:
1、可以方便实现双向测试
2、多功能选择
3、多种配套光耦合连接口
它的使用参考光源、光功率计。
五、地阻仪
主要用于各种装置接地电阻值的测量。
同时,可测量土壤电阻率及地电压。
这里介绍的是手摇发电机式地阻测试仪。
图5-14是测试接地装置接地电阻的示意图,E指的接地体,C、P为辅助接地棒。
操作步骤如下:
图5-1-14接地电阻的示意图
1、沿被测接地E(C2P2)和电位探针P(P1)及电流探针C1依直线彼此相距20米,使电位探针处于E、C中间位置,按要求将探针插入大地。
2、用专用导线将端子E(C2、P2)、P1、C1与探针所在位置对应连接。
3、将仪表水平放置,有检流计指针指于中心线上。
4、用手转动发电机摇把(模拟型)并调节测量标盘使指针始终指于中心,转速达到120转/分钟且指针指于中心线,停摇、指针稳定、读数即可。
当然随着智能化技术的发展,现在已经大量出现了数字型、钳口式地阻仪,使用更加方便,测试更加稳定。
六、直埋光缆故障探测仪表
直埋光缆对地绝缘故障是难以查定的,故障定位仪是解决这个难题的有力工具,既能对直埋光缆路进行定位,又能对光缆对地绝缘电阻为几个兆欧以内的故障进行定位。
图5-1-15是某种直埋光缆故障探测仪的外型,它由多频率信号源发射机和带A字型定位探测架的接收机组成。
1.工作原理(指针型):
发发送机即信号发生器,当将信号发生器产生的直流高图5-1-15直埋光缆绝缘故障探测仪压脉冲送入被测光缆,通过绝缘不良点入地时,在入地点表面形成点电场,该点电场离故障点越近则场强越强。
在探测架接收到的信号通过接收器取得障碍点前后的电位差,A型架的两个探针标示颜色不同,例如当移动时绿色在前、红色在后时,如故障点在前方,则绿腿电位高,指针偏向绿区;
若红腿侧的电位高,指针偏向红区,则表示已过障碍点,通过表头指针摆动的方向和变化,即可确定故障点所在。
如果两个探针中间正好是故障点,则由于电位差为零,表针摆幅为零,指针在正中间位置,也可以通过声音的变化来判定。
可见图5-1-16信号变化示意。
图5-1-16
2.操作过程
(1)将信号发生器“输出端”接在光缆金属护层监测缆端子上,信号发生器“接地端”沿光缆线路路由的反方向接地;
(2)选择合适的频率档位;
(3)选择绝缘测量模式;
(4)打开“开关”放音。
这时故障光缆上就有信号存在;
(5)将接收机电源打开;
(6)将接收机方式选择开关放于“故障”档;
(7)将频率选择开关置于匹配档位;
(8)将探测架插头插入连接插座;
(9)一手拿着接收机,一手拿着探测架,探测架绿腿在前,当沿光缆路由前进时,接收机能听到断续音频信号,走几步把探测架在光缆路由的地面上插一次,表针左右摆动无稳定状态,则说明无故障,继续前行。
(10)当逐渐接近故障点时表头摆幅逐渐加大,当表针由绿色区域突然转换成红色区域时表示已过故障点,再把探测架返回插一下,直到表针又指向绿色区域,这样往返数次直到探测架前后移动几公分的距离,表头指针就从绿区偏向红区(或从红区偏向绿区),故障点就应在两探针正中间的地下。
3.注意事项
(1)接地线的放置应在尽量长一些。
(2)某些铺塑料管的地方,容易造成假象,这时要仔细探测,反复比较,正确判断,才能减少挖点,提高工作效率。
(3)在雷雨多的地方,布放的排流线有一条的,也有两条的,这时接收器信号相对要有变化。
由于排流线的存在,可以干扰测量的结果,表头指针有变化,这时要仔细比较、综合考虑,准确的判断故障点。
(4)当光缆很长时(3km以上),为了提高音频、信号强度,可以将对端接地,有利于查找故障点。
(5)当光缆线路路由上遇有盘留点时要注意,此时反映出的现象与故障点类似,就需要耐心细致地比较,在确认其他地方无故障点时再回到这里,将此处挖开查找。
七、PMD(偏振模色散)测试仪
1.测量原理(干涉法)
干涉法是一种测量单模光纤和光缆的平均偏振模色散的方法,它直接测量PMD,属于时域测量方法。
其测量原理如图5-1-17所示,当光纤一端用宽带光源发光时,在光纤输出端光进入干涉仪,首先经过一个偏振器使其中两个偏振态沿各自的偏振轴分布(传输速度快的称快轴,传输速度慢的称慢轴),然后经过光束分离器将入射光分成两束光,一束光经固定反射镜进入干涉条纹探测器,另一束光经可移动反射镜进入干涉条纹探测器。
最初,两束光经过固定反射镜和移动反射镜的距离相等,两束光同时到达干涉条纹探测器,其快轴与快轴之间、慢轴与慢轴之间均出现干涉,总干涉将出现最大值,相应于干涉条纹的主峰。
当可移动反射镜向右移动时,相应的光束将被延时,当不存在PMD时,两束光将不再发生干涉。
当存在PMD时,该束光中的快轴将与另一束光中的慢轴发生干涉,由于只有部分光发生干涉,所以总的干涉强度要小,相应于干涉条纹的主峰旁出现一个旁峰。
当可移动反射镜向左移动时,相应的光束比另一束光超前,该束光中的慢轴将赶上另一束光的快轴,从而使慢轴与另一束光中的快轴发生干涉,相应于干涉条纹的主峰另一侧也出现一个旁峰。
干涉法的主要优点是测量速度非常快,测量设备体积小,特别适合于现场使用。
图5-1-17干涉法的测量原理
2.使用注意事项:
(1)使用谱宽大的光源,相干时间短,使测试不受外界振动的影响。
(2)选择正确的波长和PMD值范围。
(3)选择正确的便振模耦合模式(参考2.2.1.3),图5-1-18是对弱偏振模耦合(上方)和强偏振模耦合(下方)光纤,分别用自相关型仪器(a,b)和互相关型仪器(c,d)测得的干涉条纹图。
图5-1-18
(4)一般仪表对一条曲线都可自动进行多重测试,由于PMD有实时性,所以应综合对比,选择比较接近、稳定的平均值。
测出的值包括PMD延迟(PS)和PMD系数(PS/√KM)
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- 第2部分 第5章 光缆线路常用仪表 部分 光缆 线路 常用 仪表