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浅谈一种基于OTDR的光缆故障点精确定位方法


根据OTDR的光缆常见故障点精准定位方式 
1前言
光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)是现阶段维护保养光缆互联网时,最便捷、最常见的T具。在应用OTDR对光缆常见故障点精准定位时,根据OTDR精确测量获得的是光纤的电子光学长短,而并不是光缆的具体长短。此外,因为多种要素的影响,当在光缆的每个连接点人为因素预埋长短不一的光缆。2],那样OTDR测到的光缆常见故障点部位与真正的光缆常见故障点部位会存有一定的偏差,这类偏差一般 在200 m上下,维护保养工作人员必须对这200 m的光缆开展通过观察、鉴别,才可以明确光缆常见故障点的精确部位,如此一来,找寻常见故障点的時间较长,为维护保养和维修产生了艰难。
偏振光时域反射面(Polarization ()ptical TimeDomain Reflectometry,POTDR)技术性是在OTDR技术性的基本上发展趋势出去的。
POTDR的特性是可以对光缆上的干挠(工作压力、震动)开展精准定位。POTDR尽管也可以精确测量光缆常见故障点的光纤电子光学长短,保持对光缆常见故障点的精准定位,可是因为导入了偏振态信息内容会造成精准定位不精准,有时候POTDR精准定位偏差乃至会超过几十米,因为这类偏差的存有,应用POTDR没办法保证对光缆常见故障点精准定位。而OTDR检测曲线图线性较为好,更非常容易精确精确测量光缆常见故障点的光纤电子光学长短。
文中明确提出根据OTDR的光缆常见故障点精准定位方式 ,该方式 的优势是在一个机器设备中保持OTDR和POTDR作用,先加OTDR测JLH光缆常见故障点的光纤电子光学长短,随后运用POTDR获得2组后向透射信息,根据数据统计分析找到弯折光缆的部位,二者融合明确出光缆常见故障点部位。该方式 能根据简易的弯折光缆获得实际操作工作人员部位,那样就了解间距常见故障点也有多远,在实际操作点间距常见故障点部位低于200 m时融合光缆余长指数算出常见故障点部位,精准定位精确。
2基本原理及试验设备设计方案
OTDR是运用光源在光纤中传送时的Ravleigh背向透射和Fresnel反射面来定性分析光纤的特点。当激光发生器传出的光顺着光纤传送时,光纤中一些小的转变(如折射率层面JLH现的转变和不连续性)造成光向全部方位透射时,就产生Rayleigh背向透射,它出示了与长短相关的衰减系数关键点,说明了由光纤而造成的衰减系数水平。当顺着光纤传送的光碰到原材料相对密度层面的忽然转变时就产生了Fresnel反射面,原材料相对密度的转变将会产生在存有间隙的相接处或断裂处,它能够体现出光纤路线中不持续点的部位。
POTDR运用光的偏振态受震动、工作压力等要素影响的特点,当光纤遭受震动或工作压力干挠时,光纤中瑞利背向散射光数据信号的偏振态会因震动或工作压力数据信号的干挠而产生变化,偏振态的转变造成偏振光的抗压强度产生变化,因而根据科学研究光纤背向瑞利散射偏振光数据信号的抗压强度转变能够得到光纤受外部干挠的信息内容。
文中设计方案的试验设备如图所示1图示。在其中A点为选择的机床坐标系,B点为光缆常见故障点部位。该设备根据操纵2×2光开关能够各自保持OTDR和POTDR作用。当激光发生器输JLH的光历经环状器进到2×2光开关端口号1,随后从2×2光开关端口号3进到被测光缆时该设备具有OTDR作用。当激光发生器輸出的光历经环状器进到2×2光开关端口号1,历经2×2光开关端口号4进到起偏器,历经2×2光开关端口号2从2×2光开关端口号3进到被测光缆时该设备具有POTDR作用。
3方式 与试验結果剖析3.1光缆常见故障点精准定位方式 
光缆常见故障点精准定位方式 执行流程以下:
(l)用试验设备的OTDR作用模块对常见故障光缆开展检测,得到常见故障光缆常见故障点后试验设备的光纤电子光学长短Lb,并明确Lb点间距检测设备的部位点为B点;
(2)在常见故障光缆上选择一个机床坐标系A,机床坐标系A到试验设备的光缆长短为0. 85×/b--0.95×Lb。
(3)在机床坐标系A处,先将常见故障光缆弯折一圈(光缆弯折的夹角为常见故障光缆直徑的20倍左右,50 cm下列),随后应用试验设备的POTDR模块获得被测常见故障光缆中光纤的第一组后向透射曲线图信息Dl。检测应用的单脉冲总宽为40~320ns,精确测量時间1--15 s。
(4)在机床坐标系A处,先将被弯折的常见故障光缆恢复正常,再实应用验设备的POTDR模块获得被测常见故障光缆中光纤的第二组后向透射曲线图信息D2。检测应用的单脉冲总宽为40~320 ns,精确测量時间1~15 s。
(5)信息Dl和信息D2为被测常见故障光缆中光纤的后向透射力度与時间的涵数,将这2次信息开展相减与运算,获得数据信号信息编码序列D,根据光在光纤中的传输速率与時间获得光纤长短,数据信号信息编码序列D的曲线图用座标方法开展显示信息,y轴表达后向透射数据信号力度的转变,X轴表达光纤长短;
(6)从座标起点刚开始,向X轴顺向逐点偏移测算信息编码序列D,当后向透射数据信号力度的转变值的绝对值超过设置的阀值(0. 3~1 dB)时,纪录曲线图上的阀值点,并从阀值点往座标起点方位开展逐点偏移、测算,当曲线图上某一点的曲线图斜率由恰逢变成负数或零、或是由负数变成恰逢或零时,则该点相匹配于常见故障光缆被弯曲处,记作c点,c点的X轴的数值常见故障光缆被弯曲处到试验设备的光纤电子光学长短La;
(7)较为La和L6:
假如L6减La低于200 m,则将A做为机床坐标系;
假如Lb减La超过200 m,则向B点方位挪动,再次挑选下一个弯折点,反复流程(3)至流程(6),直到寻找一个Lb减La低于200 m的机床坐标系A,为此机床坐标系为最后的机床坐标系A;
(8)以最后的机床坐标系A、(Lb - La)值、光缆余长指数R为根据,测算(Lb - La)/(l+R)获得长短Lc,从最后机床坐标系A向B点方位挪动长短Lc,这时的部位就是常见故障点具体部位。光缆余长指数R为2%~5%。3.2试验結果及剖析
检测应用8219 m光纤和110 m光纤,110 m光纤接进8219 m光纤后边。先加图1图示试验设备的OTDR作用模块对光纤开展检测,检测标准为激光发生器光波长1550 nm,检测占空比160 ns.检测曲线图如图所示2图示,测出光纤长短为8 329. 78 m,也就是说流程(l)中常见故障点B的光纤电子光学长短Lb为8 329. 78 m。
选择机床坐标系A的部位在8219 m,间距常见故障点110 m。
在8219 m处将光纤弯折,应用图1图示试验设备的POTDR作用模块开展检测,检测标准为激光发生器光波长1550 nm,检测占空比160 ns获得信息D1,如图所示3图示。
将光纤恢复正常用图1图示试验设备的POTDR作用模块开展检测,检测标准为激光发生器光波长1550 nm,检测占空比160 ns获得信息D2,如图所示4图示。
将信息Dl减掉信息D2获得信息D,如图所示5图示。
依照流程(6)中方式 根据信息D开展测算,在其中阀值设定为0.3 dB,获得阀值点部位8 242.6m,其竖向力度为0. 307 44 db超检查已过阀值,见图6中“+”号标明点的部位。从阀值点向座标起点方位找寻斜率转变的点,在8212 m处斜率出现了改变,该点就是说光纤弯曲处,从弯曲处到试验设备的光纤电子光学长短La为8212 m,见图6中“o”标明的部位。
为进一步认证文中上述方式 的精准度,依照文中上述方式 对三组不一样长短的光纤开展了检测,一组光纤检测三次,试验結果如表1图示。从检测結果能看m数次检测偏差均在10 m之内,看得见文中上述方式 精准定位精准。
4依据
文中明确提出了根据OTDR的光缆常见故障点精准定位方式 ,与以往应用OTDR精准定位光缆常见故障点部位不一样的是该方式 融合了OTDR和P

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