光纜施工現場及驗收的(de)檢測方法與标準

光纜施工的(de)現場測試很重要，它是為(wèi)連接光端機總調測做(zuò)準備。光纜內(nèi)光纖的(de)測試項目有傳輸衰減的(de)測量，對多模光纖，當需要時測試基帶響應。

　　單盤光纜測試的(de)目的(de)在于工廠産品的(de)質量施工布放後的(de)測試是為(wèi)檢查布放過程有無損傷，并作為(wèi)接續前的(de)檢查接續中的(de)測試是為(wèi)了檢查接頭是否達到低(dī)損耗接續後組成單元光纜段的(de)測試，目的(de)在于檢查是否達到設計對傳輸總衰減和(hé)總基帶響應要求，作為(wèi)連接光端機總調測的(de)準備。

　　單模光纖是以色散系數來表征色散的(de)。單模光纖的(de)色散系數本來很低(dī)，對于140Mbit/s系統的(de)限額為(wèi)300ps/nm，因此當中繼段長(cháng)小于50km時，該限額有很大餘量，施工過程可(kě)以不必測量565Mbit/s五次群的(de)限額為(wèi)120ps/nm，因此有必要在設計中考慮，施工後進行驗證測量。

　　1、現場傳輸衰減的(de)測量

　　1.1光纖的(de)衰減

　　光信号沿光纖傳輸時，光功率的(de)損失即為(wèi)光纖的(de)衰減，衰減A以分貝(dB)為(wèi)單位，

　　A=10lgP1/P2(dB)

　　P1和(hé)P2分别是注入端和(hé)輸出端的(de)光功率。

　　1.2光纜間增加注入系統

　　為(wèi)了測量得到精确的(de)結果，必須保證功率分配是穩态模，因此在光源與被測光纜間增加注入系統。注入系統由擾模器、濾模器和(hé)包層模剝除器組成的(de)一(yī)種模拟裝置對多模光纖可(kě)以用1km以上，以一(yī)定曲率半徑圈繞的(de)光纖。

　　1.33種測試方法比較

　　CCITT建議G.651推薦了3種測試方法。即剪斷法、和(hé)後向散射法。剪斷法精度高(gāo)但有破壞性介入損耗法是非破壞性，精度不如(rú)剪斷法而後向散射法，即用光時域反射儀(OTDR)測量，功能全、精度高(gāo)和(hé)無破壞性，測量數據可(kě)直接打印出來。

　　1.4用光時域反射儀(OTDR)測量的(de)優點

　　用光時域反射儀(OTDR)測試隻需在光纖的(de)一(yī)端進行，如(rú)圖1、2所示，用這種儀表不僅可(kě)以測量光纖的(de)衰減系數，還能提供沿光纖長(cháng)度衰減特性的(de)詳細情況，檢測光纖的(de)物理(lǐ)缺陷或斷裂點的(de)位置，測定接頭的(de)衰減和(hé)位置，以及被測光纖的(de)長(cháng)度，這種儀器帶有打印機，可(kě)以把測繪的(de)曲線打印出來。

　　圖1 光時域反射儀的(de)框圖

　　圖2 後向散射功率的(de)典型曲線

　　現場光纖接續由OTDR監視(shì)進行，熔接機在熔接完一(yī)根芯後都會給出熔接點的(de)估算衰耗值，其估算一(yī)般都是本地(dì)纖芯直觀監測，即通過觀察纖芯對接的(de)好壞來估算衰耗值。接續工作是否完好，由監視(shì)者測量後通知接續工作者。這種方法的(de)優點：一(yī)是OTDR固定不動。省略了儀表轉移所需的(de)車輛和(hé)人力物力二是測試點選在有市電而不需配發電機的(de)地(dì)方三是測試點固定，減少了光纜開剝。

　　1.5OTDR測量參數的(de)選擇

　　(1)選擇适當量程：OTDR有不同的(de)量程，操作者應結合測試的(de)光纜長(cháng)度選擇比較恰當的(de)量程，使測試曲線盡量顯示在屏幕中間，這樣讀數才能準确，誤差才會小。

　　(2)選擇适當脈沖寬度：OTDR可(kě)以選擇注入被測光纖的(de)光脈沖寬度參數，在幅度相同的(de)情況下，寬脈沖的(de)能量要大于窄脈沖的(de)能量，能夠測試較長(cháng)距離(lí)，但誤差較大。因此，操作者應該結合待測光纖的(de)長(cháng)度選擇适當的(de)脈沖寬度，使其在保證精度的(de)前提下，能夠測試盡可(kě)能長(cháng)的(de)距離(lí)。

　　(3)選擇适當的(de)折射率：由于不同廠家光纖選用的(de)材質不同，造成光在光纖中傳輸速度不同，即不同的(de)光纖有不同的(de)折射率，因此在測試時應選擇适當的(de)折射率，這樣在測量光纖長(cháng)度時才能準确。

　　(4)測試點位選擇應合理(lǐ)：目前，大部份OTDR測試接頭損耗均采用5點法，在測試時，光标作為(wèi)一(yī)點應定位在接頭點上，其餘4點應分别對應接頭點兩側的(de)光纖特性。這樣接頭測試才能準确。

　　1.6光纜接頭單向測試法

　　此種方法就是在接續方向的(de)始端放置一(yī)台OTDR，對所有接頭點進行單向測試。

　　當中繼段長(cháng)度較短(duǎn)，光纜接頭不多，如(rú)市話中繼光纜，對接頭衰減要求不很精确時，可(kě)以用光時域反射儀從一(yī)端監視(shì)，指揮接續者調整接續器達到相對最佳值即可(kě)正式接續，從圖2觀察到圖內(nèi)(c)點的(de)波形出現小的(de)“台階”，衰減的(de)大小可(kě)以由“台階”的(de)大小估計。

　　這種方法精度不如(rú)比較法，但簡便，隻要一(yī)點監視(shì)兩點配合，适宜于中繼段衰減餘量較大的(de)光纜段施工，可(kě)增快進度。

　　1.7光纜接頭雙向環測法

　　此種方法就是在接續方向的(de)始端将兩根光纖分别短(duǎn)接，組成回路，OTDR在接續開始點的(de)前一(yī)點對所有接頭點進行雙向測試。由于增加了環回點，所以能在OTDR上測出接續衰耗的(de)雙向值，這種方法的(de)優點是能準确評估接頭的(de)好壞。

　　由于測試原理(lǐ)和(hé)光纖結構上的(de)原因，用OTDR單向監測會出現虛假增益的(de)現象，相應地(dì)也會出現虛假大衰耗的(de)現象，對于一(yī)個接頭來說，用兩個方向衰減值的(de)數學(xué)平均數才能準确反映其真實的(de)衰耗值。光纖衰減常數的(de)标準為(wèi)：在1310mm波長(cháng)上，衰減平均值應小于等于0.36dB/km，衰減最大值應小于等于0.4dB/km在1550mm波長(cháng)上，衰減平均值應小于等于0.22dB/km，衰減最大值應小于等于0.25dB/km光纖接續時，其雙向平均接頭損耗不得大于0.08dB。

　　竣工後用光源和(hé)光功率計對全程進行雙向測試，其衰耗值必須符合設計要求。并用OTDR雙向進行檢查後向散射曲線是否符合要求。

　　2、現場光纖的(de)基帶響應測試

　　多模光纖是以基帶響應間接地(dì)表征光纖的(de)色散。單盤光纜內(nèi)光纖的(de)基帶響應測試可(kě)使用頻域法或時域法。現将頻域法介紹如(rú)下。

　　2.1以測試頻寬掃描調制光源

　　光源的(de)波長(cháng)應是光纖的(de)工作波長(cháng)，以測試頻寬掃描調制光源，如(rú)被測光纖帶寬為(wèi)1000MHz.km，則應從低(dī)頻(例如(rú)100～1000MHz或更高(gāo)一(yī)些)，在被測光纖終端為(wèi)檢測器，并将它接入到頻譜分析儀，如(rú)圖3所示。

　　圖3 頻域法光纖帶寬測試框圖

　　2.2用短(duǎn)光纖将發送與接收連接

　　測試前先用短(duǎn)光纖将發送與接收連接，記錄其波形。将被測光纖介入，再記錄其波形。将兩波形相減得出一(yī)6dB點的(de)頻率就是被測光纖的(de)帶寬。進而折算出單位長(cháng)度(km)的(de)基帶響應。

　　3、光端機的(de)安裝後的(de)系統調測

　　設備的(de)安裝要按照設備說明書及工程設計提供的(de)安裝要求進行。設備通電前應檢查電源線有無短(duǎn)路，機架應在電路闆都拔去(qù)後通電，然後插入電源闆、警報闆、測試各端子(zǐ)上的(de)各種電壓是否合宜，然後插上各種電路闆。

　　3.1本端機收發自(zì)環測試

　　先進行本端機收發自(zì)環測試，如(rú)圖4所示。自(zì)環隻是初步驗證端機各部件能否正常工作。

　　圖4 光端機的(de)自(zì)環測試

　　3.2端機發送光功率測試

　　光端機的(de)激光器注入光纖的(de)光功率可(kě)按圖5所示測試。數字發生器用僞随機碼作信息源，光功率計通過1km光纖接到激光器的(de)輸出端，光功率計顯示值為(wèi)Pd。

　　激光功率Ps=Pd+α±δd

　　α為(wèi)1km光纖和(hé)活接頭的(de)衰減，δ為(wèi)光功率計測量誤差。

　　圖5 光功率測量

　　真實的(de)發送光功率應扣除光纖連接器的(de)插入損耗，約1dB以下。測得值應符合CCITT規定值标準。

　　3.3光接收器靈敏度測試

　　按圖4測試。接收靈敏度是指光端機的(de)光檢測器在設備規定的(de)誤碼率條件(10-9)下，所需收到的(de)最低(dī)功率。

　　逐漸加大光衰減器的(de)衰減值，直到誤碼檢測器達到規定誤碼臨界值，這時斷掉光端機的(de)光輸入端，用光功率計測量衰減器輸出的(de)光功率。光功率計顯示為(wèi)Pd。

　　接收機靈敏度S=Pd

　　δ為(wèi)光功率計的(de)測量誤差。

　　3.4抖動測試

　　市內(nèi)網和(hé)短(duǎn)距離(lí)光系統的(de)抖動值大都能滿足CCITT規定值。一(yī)般可(kě)不測或從若幹個系統中抽測一(yī)個系統。每個數字段的(de)抖動轉移函數最大增益不應超過1dB。測試時用專用的(de)抖動測試儀。

　　3.5誤碼性能測試

　　所需的(de)儀表是誤碼分析儀(發、收)。其測試方法與光接收機靈敏度測試相似。

　　長(cháng)期平均誤碼率的(de)測試即在相當長(cháng)的(de)時間內(nèi)，測得累計的(de)誤碼總數除以測量時間(秒)，得長(cháng)期平均誤碼率。長(cháng)期平均誤碼率是反映系統誤碼性能的(de)最主要方面。CCITT詳盡的(de)誤碼性能要求，還包括誤碼秒(ES)、嚴重誤碼秒(SES)和(hé)劣化分(DM)。其含義分别為(wèi)誤碼秒：含1個或1個以上的(de)誤碼秒數SES嚴重誤碼秒：誤碼率大于10-3的(de)秒數，劣化分：誤碼率大于等于10-6的(de)分鍾數。

　　3.6警報系統的(de)測試

　　警報系統包括緊急警報和(hé)非緊急警報。至少應具有下列告警。

　　(1)電源故障：主備用電源轉換

　　(2)誤碼率超過10-6

　　(3)誤碼率超過10-3，并轉換到備用系統

　　(4)發送、接收端無光信号。