作用
測(cè)試光纖的全程光學(xué)連續(xù)性和光纖全程衰減-距離曲線、事件表.
1、全程總長(zhǎng)度、總衰減.
2、任意兩點(diǎn)間的距離和衰減.
3、單位公里損耗.
4、接頭損耗.
5、故障點(diǎn)位置.
原理
后向散射和菲涅爾反射原理
后向散射
在兩個(gè)均勻介質(zhì)的分界面上,當(dāng)電磁波從一個(gè)介質(zhì)中入射時(shí),會(huì)在分界面上產(chǎn)生散射,這種散射叫做表面散射。在表面散射中,散射面的粗糙度是非常重要的,所以在不是鏡面的情況下必須使用能夠計(jì)算的量來衡量。通常散射截面積是入射方向和散射方向的函數(shù),而在合成孔徑雷達(dá)及散射計(jì)等遙感器中,所觀測(cè)的散射波的方向是入射方向,這個(gè)方向上的散射就稱作后向散射。光時(shí)域反射計(jì)校準(zhǔn)外校國(guó)家認(rèn)可計(jì)量校正中心
菲涅爾反射
光源和接受屏或二者之一距離反射屏為有限遠(yuǎn)時(shí),所觀察到的反射為菲涅爾反射
測(cè)試方法
探測(cè)方法很多,常用的方法有光時(shí)域反射儀(OTDR)測(cè)試法、電壓測(cè)試法、電容測(cè)試法、音頻測(cè)試法、線路監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試法。
OTDR測(cè)試法
光時(shí)域反射儀(OTDR)通過發(fā)送光脈沖進(jìn)人輸人光纖,由于受到散射粒子的散射,或遇到光纖斷裂面產(chǎn)生菲涅爾反射,利用光束分離器將其中的菲涅爾反射光和瑞利背向散射光送入接收器,再變成電信號(hào)并隨時(shí)間的變化在示波器上顯示,
探測(cè)故障時(shí),利用OTDR中的定時(shí)裝置可以測(cè)出從脈沖發(fā)出到脈沖返回的時(shí)間t,假設(shè)光纖纖芯的折射率為n,真空中的光速為c,則斷點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)的距離L為:
這種方法雖然精度高,但只能測(cè)試從海纜岸端的終站或始站(以下簡(jiǎn)稱海纜站)到第一個(gè)光中繼器之間的海纜線路,或是無(wú)中繼段的海纜段。光時(shí)域反射計(jì)校準(zhǔn)外校國(guó)家認(rèn)可計(jì)量校正中心
光時(shí)域反射儀電壓測(cè)試法
光時(shí)域反射儀電壓測(cè)試法是通過一個(gè)恒流供電電源,得到海纜站到故障點(diǎn)間的電位差,由電壓與電流之比可得到從海纜站到故障點(diǎn)間的電阻,從而得到海纜站與故障點(diǎn)之間的距離L,即:
式中,Uo為故障發(fā)生時(shí)海纜供電設(shè)備(PFE)上的輸出電壓(V);n為中繼器的數(shù)量;UR為中繼器的壓降(V);m為分支器的數(shù)量;U。為分支器的壓降(V);I為海纜的恒定供電電流(A);R為海纜單位長(zhǎng)度的電阻(Ω/km)。
在實(shí)際使用中,只需將已知的海纜系統(tǒng)故障時(shí)的電壓、電流和電阻(其中中繼器和分支器的電壓可參考設(shè)備廠提供的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù))代人式(l),就可得到海纜故障點(diǎn)的大致距離。由于式(1)未考慮故障點(diǎn)的大地電阻值,而且每個(gè)故障點(diǎn)的電阻值也各不相同,因此這種測(cè)試方法的測(cè)試必然存在較大的誤差。
光時(shí)域反射儀電容測(cè)試法
光時(shí)域反射儀電容測(cè)試法是通過測(cè)試海纜站到故障點(diǎn)之間的供電導(dǎo)體(銅導(dǎo)體)和接地體(海水、大地)電容,將測(cè)試的電容值與海底光纜出廠時(shí)的參數(shù)柑比較后,即可得到故障點(diǎn)與測(cè)試點(diǎn)之間距離L:
式中,n1為中繼段的數(shù)量(無(wú)中繼器時(shí)n1=0);Lc為每個(gè)中繼段的海底光纜長(zhǎng)度(km);Cx為電容的測(cè)試值(μF);Cc為海底光纜單位長(zhǎng)度的電容值(μF/km)。
光時(shí)域反射儀音頻測(cè)試法
光時(shí)域反射儀 音頻測(cè)試法是將一持續(xù)音頻電脈沖從海纜一端的供電導(dǎo)體輸入,維修船可用探測(cè)儀追蹤此信號(hào),沿海纜探測(cè),在故障點(diǎn)處,由于供電導(dǎo)體與海水的接地,測(cè)試脈沖信號(hào)消失,從而得到故障點(diǎn)位置。這種方法更多地用于維修船在故障發(fā)生的水域?qū)ふ液@|。這種方法的測(cè)試范圍一般小于300km。
光時(shí)域反射儀線路監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試法
光時(shí)域反射儀線路監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試法是利用線路監(jiān)控設(shè)備周期性地對(duì)所有的中繼器進(jìn)行測(cè)試并與紀(jì)錄進(jìn)行比較,當(dāng)一個(gè)中繼段內(nèi)的光纜發(fā)生故障使光纖受到輕微損傷或斷裂時(shí),線路監(jiān)控設(shè)備會(huì)立刻顯示中繼器中相應(yīng)的指標(biāo)變化的狀況,即可自動(dòng)告警。這種方法的測(cè)試范圍是一個(gè)中繼段。
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