1、 1 光 回 损 测 量 方 法 的 比 较 光回损测 量 有两 种方法 ：OTDR 法和 O C W R 法 ，这 两种方法 都是 IEC61300-3-6 建议的 方法。 下面 描述了两 种方法 的测量 灵 敏度差异 和如何 使用两 种 方法得到 相同测 试的结 果 。 OCWR(Optical Continuous Wave Reflectometry) 回损 测量法具 有很长 的历史 ， 是最接近 RL 定 义的测 试方法， 根据 IEC61300-3-6 的描述 ，O C W R 法适 合 测量 55dB 的回 损类型 。 OTDR 法由于 使用方 便， 无需缠绕 ，可以 测量更 大
2、 动态范围 （55dB ） ，测 试速度 快 等优点 受到更 多欢迎。 在讨论任 何 RL 测试结 果 前必须强 调， 适 当的检 查 和清洁是 取得准 确测试 结 果的前提 ， 连接 问题是 我们大多 数时间 得到得 到 异常结果 的原因 。只有 在 恰当的连 接下才 能准确 测 量到 RL ，RL 的值会 由 于每次连 接时连 接表面 的 微小变化 而受到 影响。 图 1: JDSU 基于 OTDR 法 的插 回损 仪表 回损来 源 回损是指 在器件 输入端 、 光纤接头 或者定 义的某 一 段光路上 反射光 与入射 光 功率的比 值。对 于所 有的 RL 测量， 对于所 有 测量方法 ，
3、D U T 长度 的定 义是关键 。举例 如下： 对 于两种方 法，长 度或者 光路径的 定义不 同， 反 射 反射是由 于光从 一种介 质 进入另一 种折射 率不同 的 介质造成 的。菲 涅尔现 象 描述了这 种反射 因此 通常称为 菲涅尔 反射。 对 于光接头 ，造成 反射的 原 因是机械 接头的 空气气 隙 、中心对 齐误差 和污 2 染造成的 微小颗 粒。 图 1 是两个个 光纤接 头通过 适 配器连接 ，接头 连接的 地 方产生了 由于局 部不 连续引起 的回损 。 图 2 : 光纤 接头的 局部， 连接处产 生了菲涅 尔反射 散 射 光束在光 纤中前 向传播 时 ，遇到光 纤中的
4、不连续 点 会产生散 射，产 生不连 续 点的可能 是制作 光纤 材料的杂 质、微 小的空 气 气隙甚至 机械拉 伸。 散 射 有许多种 ，最常 见的是 瑞 利散射， 其强度 与光 波长的 4 次方成 反比。 瑞 利散射和 菲涅尔 反射的 主 要差别是 瑞利散 射存在 于 整个光路 径上。 举例说明：普通的 2 米长 SMF-28 单模光纤的 回损是 69 70dB. 当我们比较两种回损测量方法时 这个特征对于我们的比较十分重要 （1 ） 。 图 3: 光束 在纤芯 中传播 时，遇到 不连续点 和拉伸 会产生 回损 3 回损测 量方法 下面是 两种回 损测量 方 法的介绍 ，详细 介绍可 参
5、考 IEC 61300-3-6. OCWR 法 ： OCWR 是普 通 的光 功率测 量 法， 比 较无 被 测件 接入 时 的发 射 光功 率 和接 入被 测 件后 的 反射 光 功率 ， 下面是测 量连接 ： 图 4: OCWR 法为了 准确到测 量被 测件的回 损需要 在连接 被测件 的前后进 行人工 缠绕 这种方法 需要将 光终结 掉 。终结点 决定了 RL 测 量 的长度或 者光路 径，如 图 4 ： 图 5: 光的 终结是 OCWR 测量方 法的关键 ， 第一 个 MANDREL BR0 和 第 二个 MANDREL 决 定了测量 区域，BR0 做 参考用 于 消除测 量引入 纤对
6、测 量结果 的影响。 4 很明显，O C W R 法不能区分瑞利散射和菲涅尔反射。 在 多数情 况下 O C W R 法 使用不超 过 1.5m 的 测试导入 纤，由 于 我们 无 法分开 A 部 分 瑞利 散射光 的影响， 测试结 果中包 含 A 部分的 散射光 ，因 此 OCWR 法可以 测量到 的 最小 RL 极限值 是 70dB （1 ） . 时 域 法 时域法来 源于大 家熟悉 的 O TD R ， 但时域法 的校 准方法不 同于 O T D R 。O TD R 反 射测量 的参考 点是 被测段的 前一点 ，这一 点 的功率作 为 RL 测量的 入 射功率。 图 6 是 基本的 测量
7、设置 。 图 6: OTDR 法测 量图示 OTDR 法由于 无需缠 绕， 基本设置 很简单 ，只需 要 两个步骤 ，如图 6. 定 义 R L 测量的 区域是 O TD R 法测量的 关键 。 图 7: 软 件设置 OTDR 法的 测量区 域 OTDR 法的一 个显著 优点 是可以区 分瑞利 散射和 菲 涅尔反射 ，可以 让用户 自 己选择测 量某个 接头 的 RL ， 可以去 除测试 引 入纤的影 响，因 此测量 范 围可以从 70dB 提高到 80dB. JDSU Discrete Mode( 离散模式) 离散模式 可以找 到光路 经 上的单个 反射峰 ，并根 据 该反射峰 计算 R L
8、 的值 。 由于分辨 率的限 制，离 散模式 R L 测量 窗口的 长 度设置最 小是 0.5m ，如 果这个区 域内有 两个以 上 的反射峰 ，测试 结果只 记录最大 的那个 反射点 的 回损。在 离散模 式下， 在 DUT 周围的 改变测 试 窗口的位 置不影 响测量 结 果。 5 JDSU Integral Mode( 积分模式) 积分模式 测量定 义的窗 口 区域光路 经上的 所有的 反 射功率， 跟 O C W R 法类 似 。在连接 器的 R L 超 过 60dB 的情况 下，瑞 利 后向散射 会影响 测量结 果 。由于分 辨率的 限制， 积 分模式的 测试窗 口设 置应该大 于
9、1.5m 。 值得注意 的是瑞 利后向 散 射随着路 径长度 变大， 如 果在光路 上移动 一个固 定 长度的测 试窗口 ，RL 的测试结 果会有 变化， 变 化范围会 达到0.5dB. JDSU 设置建议 下面是一 般测量 设置建 议 光 连 接 器 对于光连 接器，J D S U 推 荐“Discrete Mode” ，用预 先设定的 默认测 试条件 。 这种测量 消除了 瑞利散 射的影响 ，测量 到的是 光 连接器真 正的 R L 值。 图 8: 光连 接器测 量时 ORL 的设 置 光 纤 ， 无 源 器件 和 分布 反 射 对于光纤 、大型 光无源 器 件和具备 分布反 射特性 的
10、被测器件 ，JDSU 推 荐使 用“Integral Mode” 并采 用预先设 定的默 认测试 条 件。预先 设置的 默认测 试 窗口可以 消除用 于测试 连 接的光连 接器和 光纤 的影响。 如果测 试跳纤 太 长，也可 以手动 移动测 试 窗口，使 测试窗 口更靠 近 被测件。 6 图 9: “Integral ”模 式测量时 ORL 的 设置 用 OCWR 和 OTDR 法 取 得 相 同 的测 试 结果 比较 O C W R 和 O TD R 法的 测试结果 时需要 考虑下 列 条件， 1. 连接器前 的开始 窗口长 度 不小于 0.25m 2. 窗口总宽 度不小 于 1.5m 3.
11、 测试窗口 的总长 度必须 与 OCWR 法相同 7 图 9: OC W R 法和 OTDR 法 进行比 较测试的 设置 测量距 离 最后一部 分是一 些测试 结 果的举例 ： 线 性 度 下面是 JDSU 做的测 试结 果比较试 验，VBR 是一个 可编程的 反射计 。O TD R 法设置的 测试窗 口长度 等于 O C W R 法的 MANDRAL 定义长 度。 MTJ 测试 跳线终 结 作为 参考值 B R 0 在 DUT 后终结 用 J D S U m O R L 进行 对等的测 量设置 8 总结 OTDR 法测量 光回损 由于 操作简单 、灵活 已经成 为 回损测量 的主要 方法。
12、它 的另一个 优势是 可以 分开菲涅 尔反射 和瑞利 散 射造成的 回损。 通过适当 的操作 和准确 理 解、设置 测试窗 口，可 以 得到和 O C W R 法 相同的 测量结果 。对于 光接头 ， 使用 O TD R 法 的 “discrete mode” 模式 ，可以 得到真 正的不受 测试跳 纤影响 的 RL 结 果。 PCT & Rx ORL Comparison - Window 2 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 20 30 40 50 60 70 80 VBR Settings (dB) ORL (dB) PCT Window 2 Rx - CH2 Rx - CH4
