光纤测试的差异性分析及光纤测试流程.docx
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光纤测试的差异性分析及光纤测试流程
光纤测试的差异性分析及光纤测试流程
中讯邮电咨询设计院有限公司
2010-11
目次
一．概述
由于2009年中国联通长途传输网40GWDM系统新建工程光纤测试存在设计单位所测光纤衰耗与施工单位所测光纤衰耗有较大误差的情况，联通集团网络建设部委托中讯邮电咨询设计院有限公司对所测数据进行比对分析，查找误差原因，制定光纤测试流程，以指导光纤测试工作。
二．比对结果
通过将设计院所测数据与施工所测数据进行比对，比对结果如下：
1）比对数据共251个，其中差值在10%以上的75个，占30%，差值在5-10%的有61个，占24%，差值在5%以内的有115，占46%。
2）相差较大的情况有一致性。
共比对59个中继段，出现某个中继段整体相差10%以上的有15段，占25%。
这些段落包括以下几段：
●京津济宁2号光缆滁州（铁通机房）-南京鼓楼（偏大）；
●济青烟威光缆昌乐-潍坊段（偏小）；
●济青3号管道光缆济南四里村-章丘、昌乐-潍坊（偏小）；
●洛阳-孟津（偏小）、焦作-博爱（偏小）、襄垣-沁县（偏小）、榆社-榆次（偏小）、忻州-原平（偏小）、大同-天镇（偏小）、天镇-怀安（偏小）、榆次-寿阳（偏小）、鹿泉-石家庄（偏小）；
●太原-榆次（偏大）、朔州-山阴（偏大）、井陉-鹿泉（偏大）；
注：
偏大偏小均指设计单位所测数据相对于施工单位所测数据。
三．比对结果分析
不同人员、不同仪表、不同时间所测光纤衰耗必然有相当的差异性，但差异值应在一定的范围之内。
经过对测试方法进行分析及与仪表厂商进行沟通，可以认为：
3.110%以上的差异是异常值
造成两次测试值相差在10%以上的可能的原因有以下几点：
1）光纤劣化、接头盒进水、线路迁改等
此类问题是由于设计院先测，一年多后施工队再测时线路状况已有了较大的变化，线路本身劣化，使得先测的数据较后测数据偏小。
2）对线路进行了整治
设计院测试后提交测试报告，建议对衰耗大的段落进行整治，整治后使线路衰耗得到提升，使得先测数据较后测数据偏大。
3）测试有误
另有一种可能是使用仪表错误或仪表本身有问题，造成很大偏差。
但由于测试仪表的自动化程度较高，不同的参数设置的虽然对测试精度有影响，但误差有限，一般不会造成太大偏差。
4）测试手段不同
用OTDR测试线路衰减时，因近端盲区不能测得活接头损耗，而用光源光功率计测的结果含两个活接头损耗，因此光源光功率计法测得结果必然偏大。
设计单位所测衰耗均为OTDR的测试结果。
已知黑龙江国脉是用光源光功率计法测的，主要在山西段，可看出其值较OTDR法测得结果时显偏大。
3.2其他各种原因会造成差异性在10%以内的结果
根据误差理论，测试误差是不可避免的，而工程测试中的误差又存在较大不可控性。
差异产生的原因有以下几条：
1）不同人员测试的人为误差；
2）不同仪表测试的仪表误差；
3）测试相差时间较长，线路本身有一定的变化造成不同时间测试的误差；
4）线路A-B测和B-A测的固有差异
通过对以往测试结果的比对，147段中，A-B测和B-A测得衰耗差值超过10%的有5段，占3.4%，5%-10%的有16段，占10.88%，5%以内的有126段，占85.71%。
这说明，同一线路从不同方向测，其衰耗本身就存在一定的差异。
5）测试方法的存在缺陷，影响测试精度
经与EXFO公司技术支持交流，测试存以下问题：
●活接头连接的插入损耗过大，可能造成测试结果的不准确。
通过观察测试曲线中的事件，可以看出活接头接入的反射率都在-20dB附近，而正常值应该在-40dB至-45dB之间。
这是表示连接器过脏，应清洁。
其后果是会造成入射光功率低，影响仪表的判断。
●参数选择：
对于80公里左右的线路，脉宽应选在1微秒左右，时间应在60秒。
80-120公里的线路，脉宽应在2.5微秒，时间60秒。
或用脉宽1微秒，时间120秒。
目前测试时间通常都是30秒，会造成测试精度不够。
对于以上原因造成测试精度不够，误差较大的情况，会产生2-3dB的测试误差，因此，造成设计单位先测的结果与施工单位后测的结果有2-3dB的差异。
3.3改进的措施
对于目前的测试精度不够，误差较大的情况，将对测试工作进行改进，改进方案有以下几点：
（1）每根光纤测试前，应将活接头擦拭干净，降低接头损耗和反射系数。
（2）保证测试采用的脉冲宽度和测试时间。
（3）尽量双向测试光纤的衰减，以增加测试准确度。
（4）按规范的测试流程操作。
四．规范测试流程
为保证测试精度，需要精确的仪表和可信赖的测试员，因此，各测试单位应做到：
1）定期校验仪表
2）培训测试人员
无论OTDR法还是光源光功率计法均可测得较为准确的结果，但测试是一个高度精确的过程，因此需要测试人员有高度的责任心，能够正确使用仪表，按照正确的流程操作方可保证测试精度。
4.1.中继段长度/衰减测试操作流程
中继段长度/衰减测试操作流程是测试人员在测试现场使用OTDR对被测线路光纤进行中继段长度、衰减、衰减点测试的作业程序。
主要由仪表设置、测试、数据备份等几个流程组成。
多项目测试中，如果OTDR单独存在，由辅助测试人员操作OTDR，主要测试人员在对端进行ODF连接状态的确认；如果OTDR与其它仪表整合在一起，由主要测试人员操作OTDR，辅助测试人员在对端进行ODF连接状态的确认。
长度/衰减单项目测试时，对端ODF连接状态的确认可请机房人员配合完成。
现场测试时，在OTDR独立存在的情况下，一般由辅助测试人员操作OTDR进行测试。
下图是在测试时以EXFOFTB100BOTDR为示例的连接示意图。
4.1.1仪表设置
（1）OTDR开机、设置系统时间
OTDR长时间不使用，电池电量消耗完后，系统时间会回到出厂状态，因此每次测试的第一天需要校准仪表时间。
EXFOFTB100B长时间不使用，第一次使用时可能需要进行触摸屏校准。
（2）测试设置
每中继段光缆测试第一根纤芯时，需要进行全局参数的设置：
测试模式：
选择取平均值模式。
测试范围：
以中继段长度是测试范围的60—80%为宜。
脉冲宽度：
脉冲宽度的选择与中继段长度有关。
平均时间：
平均时间应大于曲线稳定时间，超过3分钟无意义。
波长：
如任务无特殊要求，仅测试1550nm波长。
折射率：
应设置为光纤出厂折射率，不知道时可不更改。
取样点：
选择仪表取样点的最高值。
中继段长度
（公里）
脉冲宽度
平均时间
（秒）
小于10公里
10-100ns
10-30
10-40
300ns
30
40-80
1us
30
80-120
3-10us
60
大于120
10-20us
180
4.1.2测试
（1）连接被测线路
连接被测线路前，要确认线路对端局站ODF上被测纤芯的连接状态，严禁在连接传输设备的光纤上进行OTDR测试，严禁OTDR在有光信号的线路上进行测试。
软光纤连接前应进行断面清洁。
（2）曲线状态
OTDR测试时，由于ODF上活动连接处、仪表光接口处连接不当或测试用软光纤故障时，曲线会在出发点呈现大的衰减，此时需要检查连接情况。
如果中继段长度小于测试范围的50%或大于测试范围的80%，需要调整仪表测试范围的设置后重新测试。
4.1.3测试数据的备份
每中继段纤芯全部测完后注意测试数据的备份，仪表内部存贮器不足以保存测试数据时需要删除已备份过的测试数据，HPE600数据删除后需要回收内部存贮空间，回收内部存贮空间期间电源连接状态不要发生变化。
重要提示
测试时连接被测线路前，要确认线路对端局站ODF上被测纤芯的连接状态，严禁在连接传输设备的光纤上进行OTDR测试，严禁OTDR在有光信号的线路上进行测试。
4.2.PMD测试操作流程
PMD测试操作流程是测试人员在测试现场对被测线路光纤进行极化模色散测试的作业程序。
主要由仪表设置、测试、数据备份等几个流程组成。
EXFOPMD测试设置流程与EG&G仪表略有不同。
PMD测试操作过程中，由主要测试人员操作测试仪表，由辅助测试人员操作光源。
下图是在测试时EXFOFTB400+PMD测试模块进行PMD测试的连接示意图，EG&G仪表的连接与此类似。
4.2.1总体测试参数设置
（1）EXFO仪表参数设置
测试任务：
每中继段第一根纤测试时填写，填写测试的干线光缆及中继段信息。
光纤长度：
每中继段第一根纤测试时填写，填写被测光纤的长度值。
测试次数：
每根光纤测试3次，中间自动启动，间隔2秒。
（2）EG&G仪表参数设置
测试文件：
每次测试第一次填写。
操作类型：
随机型测试。
测试波长：
1550nm。
测试次数：
3次。
数据目录：
每中继段第一根纤测试时选择。
4.2.2测试
（1）仪表、光源与被测纤芯连接
根据PMD的测试原理，EXFO、EG&G仪表的光源不能通用，普通光源更不能用来测试PMD。
光源连接往被测线路前，要确认线路对端的光纤连接状态，严禁光源在连接传输设备的光纤上发光，严禁光源在有光信号的线路上发光。
软光纤连接前应对光纤断面进行清洁。
使用EXFOPMD/CD综合光源，光源侧软光纤类型一定要求为FC/APC型，线路长度40公里以内时两侧均需要加10dB衰减器，40公里至80公里范围内一侧需要加10dB衰减器。
（2）测试过程中的联络
主要测试人员与辅助测试人员可以选择公务、机房电话、手机以及其它方式进行通信联络。
确认测试纤号的联络推荐用手机短信的方式，测试中换纤推荐用短信、手机振铃的方式，紧急事故的处理推荐用手机联络的方式。
（3）EG&G测试曲线
EG&GPMD测试仪测试的拟合曲线顶点不在座标Y轴时测试数据不可信，往往是由于测试过程中软光纤状态不自然或有晃动所引起的，这时需要与光源侧共同检查软光纤的状态，之后重测PMD指标。
（4）EXFO仪表测试范围
EXFO仪表测试PMD时，测试范围可以选择自动，但此时测试时间会增长很多，因此建议手工设置测试范围。
当测试的值不在手工设置的测试范围时，测试数据不可信，需要调整测试范围后重新测试。
（5）EG&G测试数据的保存
EG&G测试数据在测试时会自动保存，一根纤的三次测试会各生成一个仪表数据和一个文本文件，其中第三次生成的文本文件中包含三次测试的结果数据。
（6）EXFO测试数据的保存
EXFO测试数据在测试时会自动保存，并且会自动生成一个表文件，表文件中含有一个中继段测试的所有PMD数据，每中继段光纤测试完成后需要手工保存表文件。
4.2.3测试数据的备份
每中继段纤芯全部测完后注意测试数据的备份。
重要提示
（1）光源连接往被测线路前，要确认线路对端的光纤连接状态，严禁光源在连接传输设备的光纤上发光，严禁光源在有光信号的线路上发光。
（2）跨运营商测试时，严禁使用对方机房的电话、传输设备上公务电话进行联络。
4.3.CD测试操作流程
CD测试操作流程是测试人员在测试现场对被测线路光纤进行色度色散测试的作业程序。
主要由仪表设置、测试、数据备份等几个流程组成。
EXFOFTB400+CD测试模块进行CD测试的连接示意图与PMD相同。
4.3.1测试参数设置
（1）测量参考校准
多波长光源在不同的环境下发光时频率会略有偏移，因此每次测试开始的第一天，需要进行测量参考校准工作。
校准时用光纤跳线连接光源与仪表，光纤跳线要求两侧均为FC/APC型。
光源侧C和L波段均打开。
●在启动参考取样设置页，填写设备类型、序号、频谱宽度（C+L波段），已有内容时可不填，完成后启动参考取样。
●在波长取样设置页，选择频谱宽度为C+L波段，启动波长参考。
（2）测试设置
测试波段：
根据任务要求可选择C波段（1530-1565nm范围）或L波段（1565-1625nm范围）或C+L波段。
设置步长：
可选择0.2、0.5、1、2、5、10nm或自定义，步长越小需要测试的点越多，需要的时间越长，根据工程经验，推荐选择1nm作为测试步长。
平均时间：
可选择1、2、5、7、10、15秒或自定义，平均时间越长测试结果越精确，需要的总体测试时间越长，根据工程经验，推荐选择1秒作为平均时间。
光纤类型：
可选择标准光纤，用三项式或三次方程式拟合曲线。
光纤长度：
填写测试中继段的中继长度。
4.3.2测试
（1）连接仪表、光源到被测线路
光源连接往被测线路前，要确认线路对端的光纤连接状态，严禁光源在连接传输设备的光纤上发光，严禁光源在有光信号的线路上发光。
软光纤连接前要对光纤断面进行清洁。
仪表、光源侧软光纤类型一定要求为FC/APC型。
中继段长度不大于40公里时仪表侧接高功率（HighPower）光接口，大于40公里时仪表侧接低功率（LowPower）光接口。
根据测试时的经验，在仪表初始化完成前接入光信号会造成仪表重新启动，因此要求初始化完成之后再接入被测线路中。
（2）测试数据
测试完成后要对测试结果进行审核，如果有测试点状态显示为低功率时，需要测试两端均对连接处进行清洁，仪表侧接低功率侧，重新进行测试。
如果中继段长度过长，L波段出现低功率点的可能性比C波段要大，此时需要将测试设置为仅测C波段。
4.3.3测试数据的保存
EXFOCD测试时需要手工保存测试数据，保存的最后一个数据中有全部本中继段的测试数据。
重要提示
（1）光源连接往被测线路前，要确认线路对端的光纤连接状态，严禁光源在连接传输设备的光纤上发光，严禁光源在有光信号的线路上发光。
（2）跨运营商测试时，严禁使用对方机房的电话、传输设备上公务电话进行联络。
4.4.穿越EDFA测试CD操作流程
穿越EDFA测试CD主要适用于设备生产厂商在系统开通前的调测或系统扩容前对原有系统指标的测试，测试操作流程是测试人员在测试现场对被测线路光纤（可能穿过若干个EDFA）进行色度色散测试的作业程序。
与中继段光纤测试CD的操作流程基本相同，但其中增加了与网管中心的联络内容，用于判断测试前后传输系统连接状态的变化。
根据我院CD测试仪表的工作原理，穿越EDFA测试时只能测试WDM系统工作波段的色度色散值，而不能针对某个波长点进行色度色散值的测试，即不能以某个OTU确定的波道作为测试目标。
下图是穿越EDFA测试CD时仪表配置框图。
4.4.1测试参数设置
（1）测量参考校准
多波长光源在不同的环境下发光时频率会略有偏移，因此每次测试开始的第一天，需要进行测量参考校准工作。
校准时用光纤跳线连接光源与仪表，光纤跳线要求两侧均为FC/APC型。
光源侧C和L波段均打开。
●在启动参考取样设置页，填写设备类型、序号、频谱宽度（C+L波段），已有内容时可不填，完成后启动参考取样。
●在波长取样设置页，选择频谱宽度为C+L波段，启动波长参考。
（2）测试设置
测试波段：
根据WDM系统EDFA放大范围确定测试波段的范围。
设置步长：
可选择0.2、0.5、1、2、5、10nm或自定义，步长越小需要测试的点越多，需要的时间越长，根据工程经验，推荐选择0.5nm作为测试步长。
平均时间：
可选择1、2、5、7、10、15秒或自定义，平均时间越长测试结果越精确，需要的总体测试时间越长，根据工程经验，推荐选择1秒作为平均时间。
光纤类型：
选择标准光纤，用三项式或三次方程式拟合曲线。
光纤长度：
填写测试光复用段的长度。
4.4.2测试
（1）连接仪表、光源到被测线路
光源连接往被测线路前，要确认线路对端的光纤连接状态，严禁光源在连接传输设备的光纤上发光，严禁光源在有光信号的线路上发光。
软光纤连接前要对光纤断面进行清洁。
仪表、光源侧软光纤类型一定要求为FC/APC型。
（2）测试数据
测试完成后要对测试结果进行审核，如果有测试点状态显示为低功率时，需要测试两端均对连接处进行清洁，仪表侧接低功率侧，重新进行测试。
4.4.3与网管中心的联络
由于是对原有传输系统进行测试，因此测试前后均需与网管中心进行联络，确认测试前后原有传输系统与光缆线路的连接变化情况，通过传输系统的发光功率、收光功率的变化来判断测试后原有系统的连接恢复情况。
4.4.4测试数据的保存
EXFOCD测试时需要手工保存测试数据。
重要提示
光源连接往被测线路前，要确认线路对端的光纤连接状态，严禁光源在连接传输设备的光纤上发光，严禁光源在有光信号的线路上发光。
4.5.光源/光功率计法测试衰减操作流程
光源/光功率计法测试衰减操作流程是测试人员使用光源/光功率计在测试现场对被测线路光纤进行衰减测试的作业程序。
主要由仪表设置、测试、数据记录等几个流程组成。
光源/光功率计法测试衰减操作中，由主要测试人员操作光源，由辅助测试人员操作光功率计。
4.5.1仪表设置
（1）光源参数设置
发光波长：
根据测试任务要求设置测试波长，长途干线传输系统测试中，一般仅测试1550nm波长窗口。
（2）光功率计参数设置
收光波长：
根据光源处的波长设置情况确定光功率计处波长设置。
收光功率：
正确按仪表操作方式操作。
4.5.2测试
（1）仪表、光源与被测纤芯连接
光源连接往被测线路前，要确认线路对端的光纤连接状态，严禁光源在连接传输设备的光纤上发光，严禁光源在有光信号的线路上发光。
软光纤连接前应对光纤断面进行清洁。
（2）测试过程中的联络
主要测试人员与辅助测试人员可以选择公务、机房电话、手机以及其它方式进行通信联络。
确认测试纤号的联络推荐用手机短信的方式，测试中换纤推荐用短信、手机振铃的方式，紧急事故的处理推荐用手机联络的方式。
4.5.3测试数据的记录
测试过程中每一组测试数据需要手工记录。
重要提示
（1）光源连接往被测线路前，要确认线路对端的光纤连接状态，严禁光源在连接传输设备的光纤上发光，严禁光源在有光信号的线路上发光。
（2）跨运营商测试时，严禁使用对方机房的电话、传输设备上公务电话进行联络。
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