經常有客戶問“我已經有光時域反射儀 (OTDR) 能為我提供端到端光鏈路損耗值，為什么還要使用單多模光源和光功率計或光損耗測試儀(OLTS) 來測量光損耗呢？”這個問題也許在你身邊真的碰到過。其實光源光功率計測試儀與OTDR是各有所長，且都是光纖維護中所必須的。客戶的需求不同，他們對這兩類儀表的選擇也不一樣，OTDR測試儀并不能取代光損耗測試儀。

光源光功率計的損耗測試原理

光損耗測試儀表OLTS是一種精度極高的工具，可確定被測光纖鏈路中損耗或衰減的總量。在光纖一端Ａ端，穩定光源以特定波長發射出由連續光波形成的信號。在另一端Ｂ端，光功率計檢測并測量該信號的功率級別。為獲得**的結果，必需對功率計進行校準，令其與引入信號具有相同的波長。而且測試時所用的光波與設備時工作的一致，都是連續波。

圖１ 光源光功率計的測試原理

OTDR 的測試端到端損耗原理

OTDR 所檢測并分析的是由菲涅爾（Fresnel）反射和瑞利（Rayleigh）散射返回的信號。菲涅爾反射是光穿過反射率不同的材料時反射回來的那一小部分光。瑞利散射則是由光纖中存在的雜質產生光散射。這些信號由OTDR 雪崩光電探測器(APD)檢測，應用該探測器所接收到的信號進一步描繪出光纖接收信號功率與脈沖發射到光纖中的時間比曲線（再通過折射率與光速顯示為距離比曲線）。通過該曲線，OTDR可以計算出光纖的端到端損耗。

有個比喻很形象，OLTS 測試損耗是這樣的：我在鏈路始端發送了100 個光子，在終端只接收到20 個光子，其中就損耗掉了80個，非常真實。而 OTDR 則不是這樣測試，它在鏈路始端也發送了100個光子，但它不到對端去測試，而只通過測試由于散射或反射回來的光子，戲稱它們為“逃兵”來得到結果。

要通過OTDR 來進行**的端到端損耗測量卻是有困難的。下面具體來分析其中的原因。

使用 OTDR 測量損耗時，發射功率并非***，而是參考值。在**光纖區域的背向散射級別與 y 軸（圖 2 中的 B點）交叉的區域，會出現被測光纖參考點或發射功率。而光纖另一端的對應點，恰好位于曲線*后一個事件之前。此時在*后一個檢測到的事件之前一點畫出一條水平線。這條水平線與y 軸的交叉點與**個參考點相對應（圖 2 中 Z 點）。因此端到端損耗測量與兩個參考值間的差異相對應（端到端損耗測量結果 = B –Z）。

圖 2 理論狀態下通過無限小脈沖通過OTDR 來進行端到端損耗測試

但只有在光脈沖無限小時，端到端損耗測量結果才會與上面給出的數值具有較好的對應關系。但是，無限小的光脈沖僅在理論上成立，且光脈沖越小，其能量越小，測試距離很短甚至無法進行測試。在實際測量中，OTDR會遭遇測量盲區，這些區域是由反射事件后 APD 的暫時飽和造成的；此類飽和會阻止檢測器對另一事件進行測量分析。

下面利用圖 2 中描述的參數來闡述這一概念，不過此時光脈沖長度將為 100 米（如圖 3所示）。如果**個事件位于光纖起始端100 米以外，則事件盲區將給 OTDR 造成至少 100 米的暫時性盲點。這一暫時性盲點會造成OTDR 利用**個光纖區域衰減繪制曲線，從而無法檢測到**個光纖區域的衰減并在 y 上進行延伸。OTDR 會一直延伸 y軸方向的曲線，因此將不包括由**個光纖區域衰減引起的損耗以及由距離光纖起始端 100米的連接器造成的損耗。如果用手工分析模式，你可能也無法確定該把光標定位在哪個位置。

圖３ 實際測試中OTDR 盲區對端到端損耗測試的影響

為避免這一問題并將端到端損耗測量中的**個熔接包括在內，必須在測量測試中采取額外的預防措施。其中包括在**個事件或熔接前添加一段光纖或在購買我們OTDR時加上啞光纖選件。

與此類似，如果事件位于光纖終端 100 米以內并且光脈沖長度達到 100 米，則 OTDR的端到端損耗值將不會與被測光纖的損耗總量相對應（見圖 4）。事實上，當光脈沖到達*后一個連接器時，事件盲區會阻止 OTDR檢測到其它任何事件，直到信號達到噪音下限為止。當光脈沖到達噪音下限時，OTDR 就可以確定*后檢測到的事件。OTDR只分析到*后一個事件前的一點，由*后一個光纖區域以及*后一個連接器引起的損耗將不會包含在曲線中。

圖4 OTDR 無法測量光纖未端所造成的損耗

另外一項要檢查的重要參數是 OTDR 線性度參數，也即為損耗測量精度，其定義為 dB/dB。為對此概念進行解釋說明，我們假設OTDR 已檢測到了 1 dB 的損耗。其精度為 0.05 dB/dB，實際損耗可能為 0.95 dB 到 1.05 dB間的任意值。如果損耗為 20 dB，線性不變，則實際損耗可能為 19.0 dB到 21.0 dB 間的任意值。因此，損耗*高可下降1.0 dB。其偏差程度是曲線各點中*壞的情況，數值在 19.5 dB 到 20.5 dB 之間，或更有可能出現 ±0.5 dB的偏差。而另一方面，OLTS采用了對數放大技術以改善精度。對數放大由放大器階段提供；使用多放大器階段可實現很寬的動態范圍，其處理器可以自動選擇合適的標度。每一標度都有各自的校準參數，存儲在設備的EEPROM（內部軟件）中。因此*終將獲得多校準波長的** dBm及瓦特讀數。設備的精度與功率讀數級別的*大變化范圍相符，此功率讀數級別與**讀數相關，由等標準協會（如ANSI）制定。功率計線性與功率輸入及設備所顯示的功率間的全動態范圍的相對變化相對應。

此外測量范圍也會限制很多場合下用OTDR 來測量端到端的損耗。打個比方，我們的激光光源在1550 窗口輸出功率為 -7dBm，我們的光功率計的量程在 +3 到 -70 dBm ,我們*大可以得到大約 63dB 的動態范圍，這也是OTDR 無法做到的。

結論

總之， OTDR 與 OLTS 都可以測量被測光纖的光損耗，但使用OTDR 進行測試時，由于不可避免的OTDR盲區會在起點和未端對測試精度造成影響，也會受到其損耗測量精度和測量范圍的限制。在國際標準中對光鏈路損耗的測試還是建議使用光源光功率計來完成，它是可以提供被測光纖鏈路**總損耗的**方法。但OTDR測量對于查找光纖鏈路故障位置和繪制長距離的鏈路損耗圖表都是必不可少，在鏈路出問題時，光知道其損耗值是不夠的，我們還要知道故障發生在什么位置并對其進行修復；事實上，這也是OTDR 在外線工程用戶當中大受歡迎的原因。

有了OTDR測試儀還需要光損耗測試儀嗎？ 有了OTDR測試儀還需要光損耗測試儀嗎？ 有了OTDR測試儀還需要光損耗測試儀嗎？