北港有線電視 105年度 OTDR操作說明教育訓練

1-光纖基本原理 光纖技術 本章涵蓋有關光纖以及最常用的光纖和接頭類型的一些基本資訊。 目的是簡單介紹您在後面章節或使用 OTDR 時 需要瞭解 的名詞。本章並不適用於瞭解光纖背後的 完整物理學知 識和技術。 光纖技術 需要更快速以及在更長距離上傳送資料，就必 須發展新技術。使用光子取代電子透過線纜傳送信 號，這樣可以用便宜許多的成本獲得高出很多的頻 寬。 雖然用光傳送資料並不是新點子，但最近十年 才有大眾能負擔的裝置和材料。 光纖線纜的優點為玻璃是絕緣體。不會散發或 吸收干擾 能量的物質。玻璃的衰減很少，而且不受 調變頻率影 響。和具有相同傳輸能力的銅線相較， 光纖顯然體積較 小且較輕。最大的優點，即使考慮 到全部所需驅動裝置和安裝成本，它還是便宜許多 。 未來發展會更降低光纖網路的成本。這可以應 用在所有領域，例如生產、安裝、維護以及使用網 路。 您需要有調變光源以便在光纖線纜㆖傳送資料 。通常是使用雷射二極體將光脈波發射進入光纖。 在另一端您需有光電探測器，通常是半導體裝置。 它將光線轉換為電流，作用有點像太陽能蓄電池。 現在的光纖裝置使用波長約 1 µm 的光線。相當 於3·1014 Hz 或 300.000 GHz 的頻率。由於技術上的原 因，大 部分裝置都採用強度調變 (AM)，產生 5 至 10 GHz 的頻 寬。和載波頻率相較顯得很少，但受限於 可用技術必須如此。

玻璃光纖內的光線衰減取決於波長。衰減曲線的最小值大約在 1310 nm 和 1550 nm 附近。這些點的周圍是寬約100 nm 被稱為視窗的範圍。這些視窗是傳送資料時比較 喜歡使用的頻率。現在的光纖涵蓋多重視窗 (1300/1400/1500/1600 nm)。 您可以在相同視窗內以不同波長將信號傳入同㆒ 光纖， 到另㆒端再以光學方法將其分離。這允許每 個視窗的數 個波道使用單一信號光纖，稱為波長分 割多路傳輸 (WDM)。 另一項技術是透過相同光纖以不同波長在兩個方 向上傳送信號。這種技術稱為雙向傳輸，可以減少 50 % 所需線纜數。 時間分割多路傳輸 (TDM) 是用在電話學的技術。 單一快速序列信號的播放時段可以同時傳送數個緩慢 的信號。同步取樣和非同路傳輸在光纖另一端分離信 號。 光纖類型 現在大部分使用的光纖線纜都是以矽製成。矽是 一種純淨而有彈性的材料且資源豐富，例如和銅比起 來數量就多很多。 但是，有些光纖是用聚合物或其他合成材料製成 。但是這些只能用於短距離，因為它們的衰減率極高 。它們的直徑通常很大，可以向其中發射大量光線。 光纖是由核心、提供絕緣的金屬外包以及提供機 械保護 的緩衝所組成。線纜是根據其核心和金屬外 包直徑來分類。例如，典型單模式光纖線纜為 9/125 µm，9 µm 是核 心直徑而 125 µm 是金屬外包直徑。 9/125 µm 光纖周圍 的緩衝通常約 250 µm。 基本上，使用的光纖類型如下： • 等級係數光纖 ( 單模式 ) 圖 1 單模式光纖

等級係數光纖的核心和金屬外包具有不同的折射係數。單模式光纖的核心直徑非常小 (< 9 µm)。只允許單一模式 ( 光波傳遞 ) 在光纖中傳遞。這類光纖的衰減小而頻寬大 (> 10 GHz·km)，沒有脈波擴張也沒有傳輸時間差異。 通常用於：長距離，使用 1300 nm、9/125 µm 的 光纖。 • 等級係數光纖 ( 多重模式 ) 圖 2 多重模式光纖 多重模式光纖擁有相當大的直徑 (> 100 µm)。這允許多重模式的傳輸。這類光纖具有較高衰減、較小頻寬(< 100 MHz·km)、強烈的脈波擴張以及傳輸時間差異。 通常用於 LAN 應用程式 (> 300 m) 上。 • 漸層係數光纖 ( 多重模式 ) 圖 3 漸層係數光纖 漸層係數光纖的折射係數從核心到金屬外包逐漸改變。這類光纖的傳輸時間差異、脈波擴張和衰減都很小，頻寬約為 < 1 GHz·km。 通常用於：短距離 (< 500 m)，使用 50/125 µm 或 62.5/125 µm 光纖 。

接頭類型 接頭是用以將光纖連結在㆒起。此外，它們還必 須保證即使在多次插拔之後，仍保持很低的損耗。同 時，連結必須盡可能降低本身引起的反射。最後，接 頭應該要便宜且容易裝設。 接頭所用的材料主要是陶瓷、硬金屬和一些合金 、合成材料。 有許多不同類型的接頭可供使用。您可依據光纖 末端的形狀分辨圓柱型、雙圓錐型和鏡片耦合接頭。 接頭通常是以光纖如何裝設的方式來分類： • 直線實體接點 (PC) 光纖末端一起被壓入接頭。沒有留下會導致反射的空氣間隔。折返損耗為 30 – 55 dB。 這是單模式光纖最常用的接頭 ( 例如 FC/PC、 ST、 SC/PC、DIN、HMS、E 2000 接頭 )。 • 傾斜 ( 有角度的 ) 實體接點 (APC) 這些接頭的光纖末端是傾斜的。仍然沒有留下空氣間隔。這會帶來最佳折返損耗 (60-80 dB)。 這些接頭用在高速電信和有線電視連結上( 例如 FC/APC、SC/APC、E 2000-HRL 接頭 )。

• 直線空氣間隔 這些接頭內部的兩個光纖末端之間有小小的空氣間隔。它們的折返損耗小於14dB且具有相當高的反射。 直線空氣間隔接頭，例如ST接頭，用在多重模式 光纖上。

2-量測光纖的的設備 在現今世界裡，對光學網路的需求成長越來越快。網路變得更大、功能更強且更可靠。這需要更多操作人員、 安裝人員和維修承包商在網路上提供比以往更快速更準確的資訊。 光時域反射儀 光時域反射儀 (OTDR) 是大家較喜歡用以描繪光 纖特點的儀器。您可以用OTDR 評估單一光纖或完整 連結的特有屬性。特別是，您一看便知道損耗、錯 誤和事件之間的距離。 OTDR 量測後向散射以檢查光纖連結的品質。訂 定標準的組織，例如國際電訊聯盟 (International Telecommunication Union, ITU)，接受後向散射量測是 分析 光纖衰減的有效方式。後向散射同時也是偵測 已安裝連結中之接合的唯一光纖量測方法。它也可 以用來量測光纖的光學長度。因此，OTDR 對任何製 造、安裝或維護光纖的人員而言都是一項有用的工 具。 OTDR 藉由尋找光纖中的「事件」，例如不規則 的事物或接合，以執行功能。這對任何製造、安裝 或維護光纖線纜的人員而言，是很有用的品質控制 工具。OTDR 精確指出光纖內不規則事物的所在位置 、量測它們之間的 距離、衰減、造成的損耗，以及 衰減的同質性。 這是對戶外使用特別有用的工具。您可以用它 定期檢查連結是否符合規格。為了以文件證明品質 並儲存以做維護之用，必須量測光學長度、總損耗 、所有接合和接頭 的損耗 ― 包括其折返損耗。

雷射安全性 如果您仔細觀察雷射光束，您的眼睛會將光線 集中在視網膜上的極小點。視網膜吸收的能量決定 會造成暫時性或永久性視力損害。 現在光纖通信連結使用的波長是看不到的。這 會導致即使光學功率很小也比明亮的可見光更危險 。因為看不到，您可能長久注視雷射光束卻不自知 。 國內和國際組織紛紛定義光纖光源安全操作的 標準。 在雷射可能尚未關閉之前，您都不應 該直視 輸出或任何光纖末端內部。 警告 開始清潔接頭之前請先關閉 OTDR！或是至少停用雷射。 警告 看不見的雷射輻射射射！！ 請勿注視光束或使使使用光學儀器直視。 3A 級雷射產品

3,光纖上的事件 光纖上的事件是指除了光纖材料本身的正常散射之外， 會造成損耗或反射的任何事物。這適用於所有連結類型 以及彎曲、裂縫或中斷等損害。 OTDR 軌跡以圖形在螢幕上顯示量測結果。垂直軸表示 功率，水平軸則表示距離。本章介紹最常見的事件之典 型軌跡草圖。 單一光纖 單一光纖產生下列軌跡。您會看到稍微減少的功率位準 ( 衰減 ) 及在光纖開始和結束端的強烈反射： 反射 衰減 相對 功率 距離 圖 4 單一光纖

完整連結 光纖開頭 完整連結的軌跡，例如兩城市之間，可能看起來 就像這 樣。除了正常衰減之外，連結結束之後您 還會看到事件 和雜訊： 事件 完整連結的軌跡，例如兩城市之間，可能看起來 就像這 樣。除了正常衰減之外，連結結束之後您 還會看到事件 和雜訊： 事件 衰減 雜訊 圖 5 完整連結 光纖開頭 如果您使用㆒般直線接頭，光纖開頭都會在前接 頭出現 強烈反射： 圖 6 光纖開頭

光纖末端或中斷 多數情況在軌跡降到雜訊位準之前，您都會在 光纖末端 看到強烈反射： 圖 7 光纖末端 多數情況在軌跡降到雜訊位準之前，您都會在 光纖末端 看到強烈反射： 反射 雜訊 圖 7 光纖末端 如果光纖被中斷或折斷，這種情形稱為中斷。中斷是非反射事件。軌跡降到雜訊位準： 雜訊 圖 8 中斷

接頭或機械接合 連結內的接頭會引起反射和損耗： 反射 損耗 圖 9 接頭 機械接合具有和接頭類似的特徵。它的損耗和反射值通常比較低。

熔合接合 熔合接合是非反射事件，所以只會偵測到損耗。 現代的熔合接合技術非常優良，幾乎看不到痕跡： 圖 10 熔合接合 圖 10 熔合接合 如果接合做的不好，您可能會看到㆒些反射。有些接合看起來好像增益，彷彿功率位準增加。這是因為光纖在接合前與接合後的後向散射係數不同所致： 功率增加 圖 11 接合如同增益

如果您看到單一方向的量測產生增益，請從光纖另一端量測。您將會在光纖的這一端看到損耗。增益和損 耗 ( 「平均損耗值」 ) 的差表示這一點的實際損耗。這就是為甚麼我們建議您雙向平均量測光纖。 彎曲和大彎曲 光纖的彎曲導致損耗，但它們是非反射事件： 損耗 圖 12 彎曲或大彎曲 檢視安裝和維護報告以便從接合中分辨彎曲。在大彎曲的情況下，損耗處於未知的位置，接合則位於已被記錄的已知距離上。 如果您用較高波長量測，則大彎曲也會顯示較高 損耗。因此我們建議您進行多重波長量測，這樣便能 分辨彎曲和接合。

裂縫 連接線 裂縫是指有部分損壞且會導致反射和損耗的光纖： 圖 13 裂縫 移動線纜時，反射和損耗可能會改變。 雜訊軌跡 損耗 圖 13 裂縫 移動線纜時，反射和損耗可能會改變。 連接線 連接線是用來連接 OTDR 和待測試的光纖。初始反射不 包含光纖開頭。這樣可以對第㆒個接頭進行較佳的檢 查： 連接線 光纖 圖 14 短連接線

4,重要參數 光纖本身的參數 本章涵蓋描繪光纖特性時所用的最重要參數之定義。 如果您需要特殊光纖的相關詳細的資訊，請詢 問您的光纖中心。 折射係數 OTDR 藉由量測光線傳送和反射接收之間的時間差，以計算事件的距離。例如，這可以是前面板接頭反射的上升邊緣或來自接頭的反射。折射係數 ( 有時稱為群組係數 ) 連結顯示的距離和量測的時間。這表示變更折射係數會造成計算出的距離的改變。 OTDR 如何量測距離： 光脈波 反射 km 或 miles 折射係數 圖 15 折射係數

折射係數的定義： ( 在真空中的光速 ) 折射係數 = ( 在光纖中的光脈波速度 ) OTDR上顯示的的距離： 量測時間 x ( 在真空中的光速 ) 距離 = 折射係數 折射係數取決於使用的光纖材料並且需要由光纖或線纜製造商提供。 瞭解您正量測的光纖折射係數很重要。未確切瞭 解此值所造成的錯誤通常比儀器內部任何不精確都來 的嚴重。 散射係數 OTDR 不只接收來自事件，還有來自光纖本身的信號。 光線沿著光纖行進，會隨瑞利散射而衰減。這是由玻璃 折射係數小小的變化所引起。部分光線直接向後散射到OTDR。這個影響稱為後向散射。 散射係數量測光纖中後向散射的光線量。它會影 響折返損耗和反射量測的值。 散射係數的計算，為 OTDR 輸出的光脈波功率 ( 不 是能 量 ) 和光纖末端附近的後向散射功率的比率。這 項比率 的單位為 dB 並且和脈波寬度呈相反比例，因 為光脈波 功率和脈波寬度無關。 1 µs 脈波寬度一般的值約為 50 dB，視波長和光纖 類型而定。

量測參數 脈波寬度 良好量測結果的關鍵參數之㆒為發射進入光纖的光脈波寬度。它決定能夠清楚分離事件的距離解析度。 脈波越短，距離解析度越好。但是短脈波表示動 態範圍較小且軌跡可能會有雜訊。 如果要量測長距離，您需要高動態範圍，所以脈波應 該要長。但是較長的脈波會在較寬範圍內平均光纖， 這會產生較低的解析度。 您必須根據量測的特地目的在高解析度和高動態範圍 之間取得平衡。因此如果您想量測過於接近的接合或 接頭損耗，請選擇短脈波寬度。但是如果您想偵測遠 處的中斷，請選擇長脈波寬度。 •短脈波寬度解析度高但雜訊較多。減少脈波寬度以縮短盲區並清楚分離接近的事件。 圖 16 要得到較佳解析度的短脈波

• 長脈波寬度 高動態範圍但盲區很長。增加脈波寬度以減少雜訊並 偵測遠處的事件。 圖 17 要得到大動態範圍的長脈波 • 一般值 5 ns / 10 ns / 30 ns / 100 ns / 300 ns / 1 µs ( 短連結 )， 100 ns / 300 ns / 1 µs / 3 µs / 10 µs ( 長光纖連結 )

最佳化模式 一般的OTDR 在解析度和雜訊之間取得平衡。解析度越好，雜訊越多。這是因為任何硬體都有限制的頻寬。如果是窄頻寬，您會得到較少雜訊但解析度也會較差，而且強烈反射之後會有一段長恢復期。然而寬的頻寬能以快很多的速度跟隨接收信號—但是回路也會產生較多雜訊。 OTDR 每個模組都有三種不同的接收器路徑。除了標準 模式之外，一個路徑具有窄頻寬並且被最佳化為最好的動 態範圍。另一個路徑具有較寬的頻寬以得到好的解析度。您 在設定期間選擇最佳化模式以選取路徑。 為動態範圍作最佳化時，OTDR 使用長脈波且軌跡的雜 訊少很多。因此您也可以從很長的距離量測光纖。但由於 是窄頻寬，接收器比為解析度作最佳化時取捨更多範 圍。它還需要 較長時間自接頭反射恢復。 為動態範圍作最佳化 為解析度作最佳化 圖 18 不同的最佳化模式

標線只能被放置在取樣點。若要更準確地放置標線 ，您可以嘗試變化量測頻距以產生較接近事件的取樣點 。 OTDR 量測指定數量的取樣點 ( 最大值 15710)。量測頻距決定這些取樣點沿著光纖分布的地方。因此，它同時定義量測距離和取樣解析度。此解析度為毗鄰量測點之間的距離。 標線只能被放置在取樣點。若要更準確地放置標線 ，您可以嘗試變化量測頻距以產生較接近事件的取樣點 。 下列表格顯示取樣點距離和量測頻距的關係： 量測頻距 取樣解析度 最多 1.2 km 0.080 m 最多 2.5 km 0.159 m 最多 5 km 0.318 m 最多 10 km 0.639 m 最多 20 km 1.27 m 最多 40 km 2.56 m 最多 80 km 5.09 m 最多 120 km 7.64 m 最多 160 km 10.18 m 最多 200 km 12.73 m 最多 240 km 15.36 m

性能參數 動態範圍 動態範圍是OTDR最重要的特性之一。它指定後向散射開頭和雜訊高峰之間的最大功率損耗。 如果待測裝置具有較高損耗，較遠的末端會消失 在雜訊裡。如果待測裝置具有較低損耗，較遠的末端 會清楚地出現在雜訊上方，且您可偵測到中斷。 請務必記得軌跡在雜訊位準近處會受到干擾。例 如，您需要至少超過雜訊 6 dB 的軌跡以便量測 0.1 dB 接合，而需要大約 3 dB 以便偵測中斷。這就是為什麼 OTDR 動態範圍應該超出您的總系統損耗至少 3 到 6 dB 。 跟盲區一樣，動態範圍取決於設定。主要影響為 脈波寬度、最佳化模式和波長。所以任何動態範圍規 格必須列出設定條件。 可以以雜訊高峰或信號與雜訊比率 (SNR) = 1 為參 考設定動態範圍。在此使用雜訊高峰會比較適當。如 果動態範圍被設定為 SNR = 1，那就減去 2.2 dB 以計算 高峰範圍。 動態範圍 範圍 ( 高峰 ) (SNR=1) ~ 2.2 dB 動態 圖 19 動態範圍

若要偵測光纖上的接合或中斷，您必須檢查後向散射。 可能未偵測到盲區中的事件，因為無法顯示後向散射。 衰減盲區的大小和儀器設定有強烈的相關性。 盲區為強烈反射涵蓋量測資料的 OTDR 軌跡部分。這是因為強烈信號充滿在接收器內且它花了一些時間以便恢復。衰減盲區描述從反射事件前邊緣直到它返回光纖後向散射位準的距離。 決定前邊緣的起始點很簡單，但是恢復何時結束卻 很難講。所以許多人會在反射之後在後向散射周圍放置 +/– 0.5 dB 的邊限。盲區結束於後向散射停留在此容許 範圍 頻帶之內的點。 若要偵測光纖上的接合或中斷，您必須檢查後向散射。 可能未偵測到盲區中的事件，因為無法顯示後向散射。 衰減盲區的大小和儀器設定有強烈的相關性。 +/– 0.5 dB 衰減盲區 圖 20 衰減盲區

事件盲區為您要將兩相同類型事件分離時，它們之間所需的最小距離。 例如，如果您有兩個相距兩公尺的接頭，您會看到 具有兩個高峰和高峰之間一個低點的反射。該低點指出 實際 上有來自兩個不同事件的兩個反射。如果事件太接近， 您可能無法看到低點且無法將事件分離。 事件盲區和儀器設定有強烈的相關性。 1.5 dB 事件 盲區 圖 21 事件盲區

平均時間 OTDR 重複將光脈波傳送進入光纖。將每個脈波的結果 平均。這會減少接收器的隨機雜訊： 圖 22 十秒平均時間後的軌跡 較長的平均時間減少 OTDR 雜訊層以增加動態範圍。會 在前三分鐘達到軌跡的最佳改善： 圖 23 三分鐘平均時間後的軌跡

5- 一般工作 清潔光纖 本章介紹量測光纖和連結時最常發生的一般工作。在您的裝置或軟體手冊㆗可以找到執行工作的確切程序。 若要達到準確且可重複的量測，您設定的所有接 頭都必須很乾淨。如果您比較㆒般塵埃粒子的直徑和 光纖核心大小，您就可以很容易㆞理解這項必要條件 。塵埃粒子的直徑為 10 到 100 µm，而單模式光纖的核 心為 9 µm。 如果您只遮住光線通過連結區域的 5%， 那您的接續損耗會增加 0.22 dB。 如果您懷疑量測結果是否正確或者是否無法重複 量測，那麼請清潔您的接頭。在多數情況下，髒污的 轉接器都是造成上述錯誤的原因。因此，請移除接頭 介面並且清潔儀器接頭、連接線的接頭和待測光纖上 的接頭。 若要清潔接頭，建議您使用下列標準設備： • 防塵蓋 所有線纜都會蓋住末端以保護其免於損壞或變 得髒污。除非正在使用您的光學儀器，否則不要把 設備的蓋子拿下來。 使用後放回防塵蓋時請小心。請不要把防塵蓋的底 部用力壓向光纖，因為蓋子裡的任何灰塵都會刮傷 或弄髒您的光纖表面。 • 異丙醇酒精 只能使用醫療用酒精。絕對不可使用其他任何 溶劑或含有添加物的酒精，因為它們可能會損壞您 的光纖。 溶解髒污和灰塵之後，使用柔軟的棉棒或棉紙 去除酒精和灰塵。

使用天然的棉棒而不是泡沫塑膠棒。清潔光纖時請 小 心。避免太用力，因為它可能會刮傷光纖表面。 只能使用乾淨的全新棉棒，請不要重複使用。 • 棉棒 使用天然的棉棒而不是泡沫塑膠棒。清潔光纖時請 小 心。避免太用力，因為它可能會刮傷光纖表面。 只能使用乾淨的全新棉棒，請不要重複使用。 • 柔軟棉紙 纖維素薄紙比棉紙的吸力更強且更柔軟。所以除非 您 太用力，否則它們不會刮傷表面。清潔光纖時要 小 心，請勿重複使用棉紙。 • 煙斗通條 可以用煙斗通條清潔接頭表面。同樣的，要確定您 使 用的是全新、乾淨、柔軟的清潔刷，小心不要刮 傷裝 置。 • 壓縮的空氣 壓縮的空氣必須是乾燥的，不含灰塵、水 和油。 壓縮空氣前頭可能含有㆒些凝結物或推進氣體，所 以 先把空氣推出。永遠讓空氣罐保持直立以避免推 進氣 體跑掉且弄髒您的裝置。 注 小心使用係數調配油。有些類型的油會溶解接頭內部的 膠黏劑。 警告 開始清潔接頭前必須先停用雷射或關閉儀器！

連接儀器到光纖 取決於應用，有三種主要方法可將待測光纖連接到 OTDR。 直接連結 如果您的光纖或 線纜接頭為其中之一，那您可以把它直接插上去： 光纖線圈 OTDR 圖 24 光纖或線纜的直接連結 OTDR 口袋指南 35

13 連接線 ( 兩端都有接頭 ) 如果您想量測系統中的連結，特別是連結末端接頭裝設 在機架上時，這是建議採用的方法： 機架 如果您想量測系統中的連結，特別是連結末端接頭裝設 在機架上時，這是建議採用的方法： 機架 連接線 圖 25 用連接線連結 末端裸露的引線 如果待測光纖沒有任何接頭，請使用裸露光纖引線和價 格低廉的機械接合。這樣能提供良好的連結以及可重複 量測的結果： 13 引線 機械或熔合接合 圖 26 末端裸露的連接線

OTDR 顯示 所有OTDR 將量測的光纖或連結顯示為螢幕上 的軌跡。水平軸為與OTDR間的距離。垂直軸表示 發射的光脈波反射相關功率。根據軌跡形狀能夠推 論光纖和所含裝置的狀況，例如接頭和接合。 您需要修改軌跡檢視以詳細檢查軌跡。OTDR 提供改變兩軸刻度、放大部分軌跡以及沿軸移動 軌跡的功能。 圖 27 OTDR 的螢幕畫面 您可以顯示軌跡的範圍是，例如垂直為 0.2 dB/Div 和 5 dB/Div 之間，水平則從完整量測到放大約略 100 倍。 您還可以在軌跡㆖任意位置設定標線 A 和 B，並且使用 環繞標線 A、環繞標線 B以及標線之間的縮放功能。 您必須熟悉這些功能，因為它們是使用 OTDR 時最常用 到的項目。下列章節的大部分工作都是以它們為基礎。

放大軌跡 A 37.50 km 完成量測後，OTDR 螢幕會顯示完整量測的 總覽。垂直 刻度和垂直偏移量固定不變： 圖 28 完整軌跡 使用環繞標線 A 或 B 的縮放功能以詳細檢視特定區域的 細節。水平刻度現在大約縮放了 10 倍： A 37.50 km 圖 29 環繞標線 A 縮放

您現在可以在這項檢視裡逐漸移動標線位置。但是顯示仍將標線放置在中央。結果軌跡看起來像右移或左移： A 37.48 km 圖 30 移動標線位置 60 km 連結之完整軌跡的刻度可能為 6 km/Div 和 5 dB/Div。這可以大約訂出標線的位置： A 43.00 km 圖 31 約略定位的完整軌跡檢視

在縮放檢視中，刻度可能為 200 m/Div 和 0.2 dB/Div。這 可以更精準地為標線定位： A 42.93 km 圖 32 精準定位的縮放檢視 製造光纖或線纜時，您可能需要測試衰減的㆒致性。將 標線 A 定位在開頭，而標線 B 至少定位在超出標線 A 500 到 2,000 m 處。縮放標線之間的檢視以檢查衰減。此 外，您可以沿著軌跡平行移動兩條標線以檢視毗鄰的光 纖部分： A 7.50 km 8.78 km B 圖 33 移動標線之間的檢視

正確地放置標線 事件位置永遠是軌跡脫離後向散射位準之處。事 件表格 中會自動決定並列出所有事件的確切位置。 對於接頭或另一項反射事件的位置而言，這就剛 好在反 射上升邊緣的開頭： A 圖 34 量測反射事件 非反射事件的位置是軌跡向下彎曲之前的最終後向散射點： A 圖 35 量測非反射事件

若要量測兩事件之間的距離，請在第㆒個事件前放置標 線 A，在第二個事件前放置標線 B，如同上一頁所述： 中斷位置則位於下降邊緣的開頭： A 圖 36 量測中斷 若要量測兩事件之間的距離，請在第㆒個事件前放置標 線 A，在第二個事件前放置標線 B，如同上一頁所述： A B 圖 37 事件之間的距離

若要量測兩事件之間的光纖衰減，請在第一個事件後放 置標線 A，但在第二個事件前放置標線 B： 圖 38 事件之間的衰減 請確定標線 A 和 B 之間沒有事件，所以它們之間的軌跡 為直線。 注 請確定您在設定中使用的為正確折射係數，否則距離值 將會錯誤！

決定連結的總損耗 量測完整連結。在後向散射的開頭放置標線 A，在結尾 放置標線 B。然後在標線 A 附近縮放並將其準確地放置 在第一個接頭的反射之後： A 損耗 圖 39 第一個接頭末端的標線 A 現在移到標線 B，並立刻將其放置於末端反射之前： B 損耗 圖 40 標線 B 在末端反射之前

最後，回到完整檢視並檢查是否正確地放置兩條標線。依據您的裝置，選擇損耗功能以便在螢幕上顯示總損 耗： 最後，回到完整檢視並檢查是否正確地放置兩條標線。依據您的裝置，選擇損耗功能以便在螢幕上顯示總損 耗： 損耗 A B 圖 41 連結的總損耗

決定光纖的兩點衰減 使用和總損耗量測相同的程序 。但並非選擇損耗功能，而是選取兩點衰減。 兩點衰減為標線 A 和 B 之間的損耗除以標 線之間的距 離： 衰減 ( 兩點 ) A B 損耗 圖 42 計算兩點衰減 因為這項功能只是功率差除以距離，即使標線之間有接 頭或接合，結果也㆒定合理。

決定光纖的衰減 接合和接頭之間的直線為光纖後向散射。若要 精確㆞量 測其衰減，請在第㆒個事件 ( 左邊 ) 後放置標線 A，第 二個事件 ( 右邊 )前放置標線 B。然後選擇衰減(LSA) 功 能： 衰減 (LSA) A B 圖 43 光纖衰減 A B 衰減 (LSA) 圖 44 雜訊後向散射的衰減 如果您將事件包含在標線之間，LSA 線會造成嚴重錯 誤。所以使用 LSA 時要避免這樣做。 同時，請勿使用兩點衰減量測雜訊光纖。雜訊高峰可能 會降低準確度。

決定接合損耗 ( 分析接續損耗 ) 在接合放置標線 A 並在其周圍縮放檢視。選 取分析接續損耗功能。出現四條您可以在軌 跡上移動的額外標線。在左邊和右邊後向散 射放置所有四條位準標線以便盡可能接近光 纖： A 接續損耗 1 2 3 4 圖 45 分析接合的接續損耗 讓位準標線 2 和 3 如上所示保持接近接合，並且盡可能 加長 1 和 2、3 和 4 之間的線段。但要注意讓線段嚴格保持在後向散射上，即使它有雜訊。

請確定位準標線之間的線 (LSA 線 ) 有沿著軌跡的直線部 分行進。LSA 不應該涵蓋任何包含事件的軌跡部分： 接續損耗 1 3 2 不正確！ 4 圖 46 由於標線位置錯誤而產生的不正確近似值

決定接頭的損耗 這項量測和接合損耗量測非常相似，所以它 也使用相同的損耗功能。在接頭放置標線A 並在其周圍縮放。啟動接續損耗功能。出現 四條位準標線。在接頭右邊和左邊 的後向散射放 置所有四條位準標線： A 接續損耗 1 2 3 4 圖 47 約略估計接頭周圍的軌跡 用在接合量測的規則也同樣應用在這裡的位準標線。讓 線段嚴格保持在後向散射上，即使它有雜訊。無論任何 情況都要避免環繞軌跡的部分。這會造成錯誤結果： 1 3 A 接續損耗 2 4 不正確！ 圖 48 由於標線位置錯誤而產生的不正確結果

決定接頭的反射係數 在接頭反射的開頭放置標線 A 並在其周圍縮 放。請確定您可以看到後向散射以及峰頂。 如果必要，請調整垂直 縮放和偏移量。 啟動反射係數功能。出現三條位準標線。將 前兩條標線移動到反射前面的平均後向散射 位準(不是在雜訊高峰 )。確認位置然後將位 準標線 3移動到反射高峰。OTDR計算並在讀 出欄位顯示結果： A 3 反射係數 1 2 圖 49 計算接頭的反射係數

6-OTDR 的實用性 提示 了解待測連結 清潔接頭 接頭或連接線是否損壞？ 本章包含在工廠安裝和和維護電信網路時，有使用 當您開始描繪光纖連結的特性之前，先檢視安裝計 畫。 確定您有正確模組和配件。決定要使用的波長 。 決定您是否第一次量測這項連結或是和先前的量測 相較。 如果是在和舊量測比較，您只需要在比較模式中載 入之 前的軌跡作為參考。OTDR 將會自動設定而您只 要開始新的量測即可。 清潔接頭 髒污的接頭會讓量測變得不可靠、產生許多雜訊， 或是 根本無法量測。也可能會損壞 OTDR。此外， 還要注意使用係數調配油。有些類型的油會溶解接 頭內部的膠黏劑。 接頭或連接線是否損壞？ 請確定接頭是乾淨的。並檢查連接線、模組和待測 光纖 是單模式還是多重模式。若要測試連接線，請 用 CW 模式啟動雷射並用功率錶 ( 例如 Agilent E6006A) 在連接線末端量測功率。對於大多數單模式 模組和波長結果的顯示應介於 0 和 - 4 dBm 之間。

儀器設定 如果您定期為相似連結使用 OTDR，那就最佳化這些 應 用的設定，並將其儲存於㆕種使用者可定義設定 其中之一。為它取一個有意義的名稱 ( 例如 INTER STATE、CITY LINK、FEEDER、TRUNK 等等 )。 建議的設定參數 將量測頻距設定為比連結長度稍長。例如，若您的 連結 長度為 56.3 km，就選擇 60 km。對於長度超過 約 15 km 的距離，請設定您的首次量測於長距模式 ，否則就使用 短距模式。頻距大於 10 km 則一開始 就使用 1 ms 脈波， 小於 10 km 就使用 100 ns 脈波。 依據您的連結資訊設定 折射係數。如果不知道係數 就使用 1.4580，因為這是常 用的數值。 雜訊軌跡 如果軌跡有很多雜訊，請增加平均的數目。如果您 已平均超過 100 次，就請增加脈波寬度。試著在較 長的時間 平均。 即時模式 如果您想在量測期間調整設定，請啟動儀器的即即時 模式。儀器在此模式會每 0.3 秒平均一次，因此您每秒 會得到三次顯示更新。此模式允許您不需停止量測 即可改變任何設定參數。 這與以每秒更新一次的連續平均模式形成對比。連 續平均模式要求您必須先停止量測才能修改參數。 這能避免您不小心清除長時間平均的軌跡。 您使用即時模式檢查連結、接合品質以及光纖是否 連 結。在自動模式開始，然後切換至即時模式並選 擇最適合的參數。

盲區太長 如果看不到任何軌跡該怎麼辦 調整折射係數 確切的單向損耗 如果盲區太長無法分離您想要的事件，就減少脈波 寬 度。如果您在最佳化動態模式，則減少脈波寬 度之前，先試著在最佳化解析度模式重複量測。 如果看不到任何軌跡該怎麼辦 如果放大軌跡時卻失去其蹤影，請返回全螢幕檢視 。 如果您只看到雜訊而沒看到軌跡，不是量測頻距超 出太多，就是開始位置超過光纖末端。請檢查設定 中的這兩個值。同時檢查到光纖的連結。 調整折射係數 如果您知道待測光纖確切的實際長度就可以量測折 射係數。用折射係數1.5000 開始量測。在光纖末端 放置標線。然後選擇折射係數功能並加以調整直到 顯示的標線位置等於已知的光纖長度。現在有效的 折射係數會顯示。 確切的單向損耗 OTDR 的損耗量測是以光纖上的後向散射結果為基 礎。 由於這項結果在不同的光纖會改變，所以損 耗準確度可能無法符合您的需求。為了更精確地量 測連結損耗，單模式模組會提供 CW 模式。這項模 式僅開啟雷射。 以功率錶 ( 例如 Agilent E6006A) 在短連接線末端量 測功率 ( 以 dBm 為單位 )。每個來源模組的功率絕 對值都不一樣，但是特定模組的功率在數小時內 保持非常穩定的 狀態。然後連接到連接線的連結 並量測遠端功率。兩項結果的差即為光纖的單向 損耗。

彎曲損耗 光纖在 1550 nm 單模式中對於大彎曲非常敏 感，例如線 纜的緊繃彎曲或局部壓力。有 時您會在這個波長清楚地看到彎曲損耗，但 是在 1310 nm 則完全無法做到。因此，請將 您的連結設定在兩種波長。 在您儲存軌跡之前 完成量測後在磁碟或記憶卡上儲存軌跡之前， 您應該先輸入識別資料。為了此目的，OTDR 提供可從「檔案」功能表存取的軌跡資資訊視窗。 使用這項功能以儲存線纜 ID、光纖 ID、起始和結束位置以及其他光纖操作者。所用的 OTDR 和模組以及量測的日期和時間會自動和檔案一起被儲存。 如果您以後需要軌跡作比較或在個人電腦作進一步分析，這將會很有幫助。

7-自動軌跡分析 許多連結都是由數個連接或接合在一起的部分所構成。安裝之後的良好品質控制在於量測連結的所有損耗，以證明接合、接頭等項目符合其規格。但是，以手動方式進行這項工作很耗時。 搜尋超出臨界點的事件 OTDR 使用內建的軌跡分析功能加速這項工作 ：掃瞄軌跡從頭到尾搜尋軌跡上的事件。如果事件 超出規 定的臨界點 ( 例如 0.05 dB)，OTDR 會將 其列在表格上。 表格包含事件的位置、損耗 、折返損耗 ( 如果是反射 )，以及事件之間的 光纖衰減。 自動掃瞄軌跡之後，OTDR會保留事件表格 、軌跡和設定。這表示當您將軌跡儲存於二 進位或 ASCII 檔時，表格也會同時被儲存。 把 ASCII 檔讀進電腦之後，您可以使用這份 資料計算統計。 OTDR 提高光纖雜訊部分的臨界點以減少對 雜訊高峰的靈敏度。但是，要判斷是真實事 件或雜訊導致的變形還是很困難。所以就近 觀察事件就變得很重要。如必要就 請移除 僅是雜訊高峰的任何記述事件。或加入任何 被假設為雜訊的事件。

觀察所選的事件 讓我們假設記述事件表格包含幾個在 12.689、15.632 和 20.091 km 的非反射事件： 編號 類型 位置 損耗 衰減 dB dB/km 4: 非反射 12.689 km 0.192 0.220 5: 15.632 km 0.172 6: 20.091 km 0.380 0.215 您的安裝計畫列出在 12.7 km 和 20.1 km 的接合，但是它們之間空無一物。因此，您想觀察 15.6 km 的軌跡。若要如此做，請選取表格中的未知事件。使用瀏覽事件功能。這會放大事件並且準確地將標線 A 和所有接合損耗量測的位準標線放置於掃瞄軌跡找到事件的位置。 A A ㆘㆒個 前㆒個 圖 50 在所選事件之間切換 您可以利用下一個事件功能以快速檢查在軌跡上找到的 所有事件。