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YD／T 1588.1-2020 光缆线路性能测量方法 第1部分：链路衰减.pdf本方法使用光时域反射仪（Opticaltimedomainreflectometer简称OTDR）从链路一端发送光脉冲 言号，在链路同一端测量从光纤链路中不同点的后向散射信号，由此来测量光纤链路衰减。是链路衰减 测量的替代方法(ATM)。 为消除链路后向散射效应的方向依赖性，需进行双方向测量，计算两端测量结果的算术平均值，由 此得出链路衰减的测量结果。 本方法可获得链路中每个点的衰减与长度的对应情况，所以可用于光纤物理缺陷、断裂等衰减不连 续点的测量，故障查询定位，以及光纤链路长度的测量。 本方法测量链路时在链路始端会出现测量盲区，无法给出盲区内光纤的测量数据，因此，本方法不 适合测量长度较短的链路，如小于1km。盲区的产生是由于测量仪表探测信号反应滞后所致。 本方法对被测链路不具有破坏性，且方便、快捷和直观，在工程中得到广泛应用。 本方法不适合测量含有光分路器的链路。
根据所测量的光纤类型和工作波长，应选择相应的测量插件。 测量仪表应在校准/检定有效期内
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GB/T 34130.22-2017 电源母线系统 第22部分：用于地面和地下安装的电源母线系统的特殊要求图2后向散射法测量系统示意
图3采用了盲区光纤的链路测量曲线示意
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未使用盲区光纤的链路测量曲线示意
注：确定Z,和Zz点时，应避免将点设在OTDR曲线的拐点之上。稳妥的做法是把点设在稍微离开拐点的地方，以确 保光标点设置在曲线的线性区段上，以提高测量的准确性。 6.3.4将测量的Z一Z2之间的平均衰减系数乘以被测链路长度，由此得出链路的单方向衰减。这样处 理是为了弥补Z1一Z2之外未测链路区段的衰减，这种处理可能带来误差，但在能够接受的范围内。 6.3.5按照6.3.1～6.3.4程序在该链路另一方向测量，得出另一方向的链路衰减， 6.3.6计算同一链路两个方向的链路衰减的算术平均值,得出该链路衰减的测量结果。测试结果按照 GB/T8170一2008采取先修约后比较的方法进行测量值对要求值的比较。工程中的链路衰减系数要求参 见附录E。
测量结果宜给出以下内容： 中继段名称或测量链路的起始点位置、光纤链路标识或编号； 测量方法； 链路衰减（dB），链路平均衰减系数（dB/km）：需要时可给出多个波长的结果； 单方向链路衰减（dB）和测量端别； 光缆型号、链路长度： 测量仪表型号； 测量波长； 仪表设定的链路光纤有效群折射率； 测量的OTDR曲线； 测量日期和操作人员。
插入损耗法的基本原理类似于截断法， 但光源注入状况在测量过程有了变化，测量精度不如截断法 高。是测量链路衰减的替代试验方法(ATM)。 插入损耗法对被测链路不具有破坏性，且测量仪表成本低廉、简单易行，在工程建设及维护中，尤 其在短长度链路中（如综合布线）得到了广泛应用。
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本方法与OTDR相比，没有盲区，因此适合短长度链路的衰减测量。本方法无法获得链路中每个 的衰减与长度的对应情况。 用本方法测量的链路衰减与测量方向无关，只需进行单方向测量。 插人损耗法有两种方式： 一方式a）： 用两根标准跳线将光源和光功率计连接，测量P1（2)，如图5a）所示，然后在两根标准跳线之 间插入被测链路，测量经过被测链路后的功率P2(2)，如图5b）所示，由此可计算得出链路衰减。 ·方式a测量结果包含有一个光跳线与被测链路的接头损耗，包含有一个光跳线和光跳线接续损 耗与光跳线和被测链路接续损耗之差。另外，也可省略靠近光功率计侧的标准跳线，仅使用靠 近光源侧的一根标准光跳线，这样测量结果仅包含一个标准光跳线与被测链路的接续损耗。 一方式b）： · 用两根标准光跳线和1根参考光纤将光源和光功率计连接，如图6a）所示，测量P（2)，然后 用被测链路替换参考光纤，测量经过被测链路后的功率P2(a)，如图6b）所示，由此可计算得 出链路衰减。 ：方式b）测量结果包含有两个参考光纤和标准光跳线接续损耗与被测链路和标准光跳线接续损 耗之差。另外，也可省略靠近光功率计侧的标准跳线，仅使用靠近光源侧的一根标准光跳线： 这样测量结果仅包含一个参考光纤和标准光跳线接续损耗与被测链路和标准光跳线接续损耗 之差。 ：方式b）在适应链路两端连接插头型式方面更具有灵活性，例如，链路两端连接插头为 APC一APC、APC一SC等，这时只需配备相适应的标准光跳线和参考光纤即可。 方式b）的思路是把参考光纤衰减视为零，测量的链路衰减扣除了参考光纤的衰减，当参考光 纤衰减不能忽略时，如被测链路衰减接近参考光纤衰减时，则不宜使用方式b）。除非预先知道 参考光纤的衰减，在被测链路衰减测量结果中将具叠加，并以叠加的衰减值为链路衰减
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(b）测量线路衰减（测量p.(a))
插入损耗方式a测量系统
损耗方式b测量系统示
7.3.1当需要测量每公里链路装减时，需确定被测链路的长度。链路长度测量方法按附录D。对于短 长度的链路，当光缆中光纤余长可以忽略时，也可根据光缆护套印制的计米标志确认。 7.3.2标准光跳线、参考光纤和被测光纤链路的输入、输出端面应洁净、平整、光滑，并与光纤轴 垂直。 7.3.3在相互连接时，标准光跳线、参考光纤、被测光纤链路，以及光源和光功率计的各自耦合方式 应相互匹配，也可使用不同形式的转换适配器，如FC一SC适配器等。 7.3.4设置测量系统的测量波长，选择合适的量程。 7.3.5方式a），将两根标准光跳线分别与光源和光功率计连接，且相互对接，如图5a）所示，待测量 系统稳定后，测试P1(2)，或将此功率置为零。断开相互连接的标准光跳线，将被测链路插入其中，如 图5b）所示，待测量系统稳定后，测试P2(a）。 7.3.6方式b），将两根标准光跳线分别与光源和光功率计连接，两根标准跳线通过参考光纤相互连接， 如图6a所示，待测量系统稳定后，测试Pi(a)，或将此功率置为零。将参考光纤取下，将被测链路插 入到两根标准跳线之间，如图6b）所示，待测量系统稳定后，测试P2（2)。 7.3.7测量P(2)的光功率计与测量P(a)的光功率计可以是两台光功率计，这时应将两台光功率计进
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行比对，以扣除两台光功率计系统误差的影响；也可以是同一台光功率计，这时若将其从链路一端转移 到另一端需要时间较长的话，可能会因测量系统漂移而影响测量精度。 7.3.8根据Pi(a)和P2(2)的测量结果，用3.3中的公式（1）计算出链路衰减。 7.3.9根据Pi(a)和P2(2)的测量结果，用3.4中的公式（2）计算出链路平均衰减系数。测试结果按照 GB/T8170一2008采取先修约后比较的方法进行测量值对要求值的比较。工程中的链路衰减系数要求参 见附录E。
测量结果宜给出以下内容： 中继段名称或测量链路的起始点位置、光纤链路标识或编号； 测量方法及方式： 链路衰减（dB），链路平均衰减系数（dB/km）；需要时可给出多个波长的结果； 光缆型号、链路长度： 测量仪表型号； 测量波长； 光源注入点的局端或端别： 标准光跳线和参考光纤的长度、插头型式，以及光纤类型； 测量日期和操作人员
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A.1.1衰减测量装置框图
衰减测量装置框图如图A.1所示，
A.1.2通用的光注入装置
图A.1规定波长上测量衰减的测量装置
图A.2是适用于所有光纤链路的光注入装置，在A.2、A.3和A.4中分别给出了对于每一种光纤的 光注入条件进一步的要求。
应采用稳定辐射的光源，如卤钨灯、激光器或发光二极管（LED）。依据测量类型选择合适的光源。 在测量过程中，光源位置、强度和波长应保持稳定。光源波长范围应满足光纤链路测量的需要，其谱线 半幅全宽（FWHM）应足够窄，例如小于10nm，以保证对光纤谱衰减特性有足够的分辩率。光纤链路 输入端应与注入光束对准，或者与注入光纤同轴连接。
图A.2通用的光注入装置
A.1.5光检测器组件
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应采用一适当的装置将从被测光纤链路出射的全部光功率耦合进光检测器，例如：光学透镜系统、 接有尾纤的折射率匹配接头或与光检测器直接耦合的折射率匹配接头。对于带尾纤的光检测器，尾纤须 有足够大纤芯直径和数值孔径，以便接收从参考光纤和被测光纤链路出射的全部光。 在接收光强范围内和测量过程中，检测器应具有良好的线性和稳定性。典型组件包括接有前置放大 器的光生伏打型光电二极管。同步检测时应采用锁相放大器。
为了改善接收机信噪比，通常对光源进行调制 。这时，应将光检测器连接到与光源调制频率同步的 信号处理装置上。检测系统应有良好的线性或具有响应函数的特性
A.1.7包层模剥除器
为保证入射光沿光纤短距离（截留长度）传输后不存在包层模，需采用包层模剥除器。包层模剥阴 器通常使用折射率等于或稍大于光纤包层折射率的材料，可以是一种折射率匹配液，用于浸泡在靠近光 纤端头处，并除去了被覆层后的裸光纤上。在某些情况下，光纤被覆层可起包层模剥除器作用。
A.2单模光纤链路注入条件
单模光纤链路注入条件应足以激励起基模，滤去高阶模，剥除包层模。注入光纤链路的光功率 期间应保持稳定。通常可以采用光学透镜系统或尾纤来激励被测光纤链路。
A.2.3光学透镜系统
A.2.4高次模滤除器
为在测量波长范围内滤除高阶模，应采用半径足够小的单个光纤圈（例如30mm）作为滤模器，将 截止波长移至测量光源波长以下。 对于弯曲不敏感单模光纤，滤除高阶模可能需要多个光纤圈、更小的圈半径，或更长的剪断长度。 但圈的半径不能太小，以免引起与波长相关的振荡出现。
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A.3A1类多模光纤链路注入条件
多模光纤链路光注人系统应避免注人高阶瞬态模式，注人光进人链路后应很快达到稳态模分布状 态。通常采用滤模器滤模和几何光学注入的两种注入技术，以获得稳态模分布注入条件
A.3.2.1滤模光纤
选用一根与被测多模链路光纤同类 度的多模光纤作为滤模器，其典型长度不短 注入光经过这段光纤传输后光功率达到稳态模分布状态。
A.3.2.2芯轴形滤模器
选择将被测链路光纤以低张力在芯轴上绕儿圈（典型为3圈～5圈)的芯轴形式滤模器，应选择合适 的芯轴直径以保证在被测链路光纤中激励的瞬态模受到足够的衰减，从而达到稳态模分布。 通过对均匀满注入激励下的长光纤和对采用芯轴滤模器的短光纤的输出光远场分布进行测量比较， 先择适当的芯轴直径，使两者的远场辐射数值孔径（按GB/T15972.43中的方法测量）相近，通常，应 使后者的数值孔径约为前者的94%～100%。 芯轴直径可能随光纤及涂覆层类型不同而不同，一般为15mm～40mm，在20mm长度内绕5圈光 纤。可选用不同的芯轴尺寸和芯轴排列方式。表A.1是芯直径不同的光纤通常选用的芯轴直径
表A.1芯轴直径实例
A.3.3几何光学注入
空间状态限制注入法(LimitedPhaseSpace，LPS)是使用光斑尺寸为被测链路光纤纤芯直径的70%大 小，入射锥角为被测链路光纤数值孔径的70%的光束来激励被试链路光纤，这是不会产生泄漏模（或 非束缚模）的最大儿何注入的注入功率分布。例如对于50/125um、数值孔径为0.20的渐变型折射率分 布的多模光纤链路，LPS注入条件为均匀的35μm光斑直径和0.14的数值孔径。 空间状态限制注入法的入射光束一般都是通过使用几何光学装置（如图A.3所示）获得的，应使入 时光束光锥的轴线与链路光纤的轴线对准，同时，应考虑到出射光束光斑的空间位置与所用的测量光波 长有关的因素影响。
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采用空间状态限制的衰减测量注入装置
A.4A2、A3和A4类多模光纤链路的注入装置
在图A.4、A.5和A.6中给出了对短距离光纤链路通常使用的注入装置实例。
图A.6搅模器（对于A4类光纤）
多模光纤衰减测量的重复性极 装置要求的详细说明，这类装置均可使 用商用的光学元件组装而成。应使光斑尺寸和注入光数值孔径满足表A.2中的要求
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表A.2A2、A3和A4类多模光纤的注入条件
A.5多模光纤链路的注入条件
光源波长应校准至中心波长的±10nm范围内。
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本方法使用的光时域反射计（OTDR）测量装置至少由以下几个部分组成，如图B.1所示。
图B.1光时域反射计试验装置框示意
通常包括一个脉冲激光二极管，能提供一个或多个脉冲宽度和脉冲重复频率。除非在产品指标中作 详细说明，每一波长的谱宽应满足下列要求： a）中心波长偏差应在规定值的15nm以内。如果光源中心波长和规定波长差值大于10nm，应在测 量结果报告中指出。 b）光源均方根谱宽（RMSW）应不大于10nm，或者光源半幅全宽（FWHM）应不大于25nm c）水峰波长区域（1360nm1430nm）的光源谱宽不应大于10nm（FWHM）或6nm（RMSW）
将被测光纤链路（或盲区光纤）连接到仪表面板或光源尾纤上。 对于A类光纤，光源可能无法得到易于控制或适用于本试验方法的光注入条件，除非在产品规范 中另有规定，对衰减测量所使用的光注入条件应与用截断法测量时要求的条件相同。
耦合器/光分路器将光源输出光 射光耦合到检测器，
通常为光电二极管检测器。检测器的带宽、灵敏度、线性度及动态范围应与采用的脉宽和接收信号 电平相适应，
B.6脉宽和脉冲重复频率
OTDR应能提供可供选择的脉宽和脉冲重复频率（有时结合测距范围来选择），以兼顾分辨率
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量距离的需要。对于幅度很高的反射峰，应将脉冲重复频率或测距范围设置为能测量到此反射峰两倍以 上的距离，以防止出现“鬼影”反射峰，也可使用脉冲编码技术来防止出现这一现象。
可以使用对长时间测量信号进行处理的信号平均技术来提高信噪比，
应将显示器组合进OTDR测试仪或者作为OTDR控制器的一部分。OTDR信号应以图形的形式显 示出来，其垂直分度标尺宜为分贝数，对应于往返光信号损耗之半的分贝数变化；水平分度标尺宜为用 时延所转化的距离，对应于往返光信号群时延之半的长度；光标等工具应能手动地或自动地测量所显示 的全部或部分的OTDR信号曲线。
B.9数据接口（可选）
B.10反射控制器（可选）
为将高菲涅耳反射引起的接收器瞬时饱和降至最低限度，以减少每一反射点后光纤盲区范围，应采 用电子屏蔽或在耦合器/光分路器中采用适宜的方法。
为了将OTDR曲线的附加影响减至最小，OTDR所要求的任何接头或连接器应具有低插入损耗和 低反射（高回波损耗）
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附录C （规范性附录） 插入损耗法的测量装置
校准时的测量装置框图如图C.1所示，采用方式a时，不需要参考光纤，1和2直接连接。测 测量装置框图如图C.2所示。
图C.1插入损耗法校准用装置
SN/T 3019.2-2013 电子电气产品中卤素的测定 第2部分：氧仓燃烧离子色谱法图C.2插入损耗法测量用装置
插入损耗法对测量装置的要求与截断法对测量装置的要求类似，见A.1中通用的试验装置要求和 A.2、A.3、A.4、A.5中所有适宜的光注入要求。 除此之外，插入损耗法还要求使用非常精密的光纤耦合器件以便尽量减小光纤耦合损耗，确保得到 精确的测量结果
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（规范性附录） 光纤链路长度的后向散射测量方法
本方法使用OTDR测量光脉冲的后向散射光在光纤中的传输时间来测量出光纤链路长度，得出的 光纤链路长度为光学长度。后向散射法是一种单端测量方法。它是光缆线路中光纤链路长度测量的基准 式验方法（RTM）。光纤链路的光学长度在工程中得到了广泛应用 用后向散射法测量光纤链路长度不依赖测量方向，只需进行单方向测量 本方法还可对光纤链路中的故障进行测量定位。 本方法对被测链路不具有破坏性。且方便、快捷和直观，在工程中得到厂泛应用。 注1：工程中的光缆链路长度通常是指光缆中光纤链路长度，由于大多松套管式及绞合式光缆中光纤有余长，且光 缆接头盒、终端盒有盘绕的光纤，因此，光缆中光纤链路的长度会大于光缆链路的皮长。 注2：同一条光缆链路中的各个光纤链路长度可能会有微小差异，这主要是由不同光纤的群折射率不完全相同，以 及光纤在光缆中余长不完全相同所致，在测量同一条光缆链路中同类型光纤的链路长度时，通常只需测量一 个光纤链路的长度即可。
测量系统应符合6.2的
测量系统应符合6.2的规定。
D.3.3启动仪表的平均处理功能
D.3.4将光标置于链路曲线的起始点，以确定Zo，如果未使用盲区光纤，则Zo为零，如图D.1所示。 如果使用了盲区光纤，则Zo为盲区光纤的长度，如图D.2所示。将另一光标置于链路远端反射峰上升 的拐点，确定Z2。 注：为提高长度测量精度，在确定Zo（采用盲区光纤）和Z时NY/T 1878-2010 生物质固体成型燃料技术条件，可将曲线局部放大，使得Z和Z2点精确地设置在曲 线拐点处，如果拐点不明显，可采取重新处理远端光纤端面，使拐点明显。 D.3.5从测量仪表上直接读取Z至Z，的长度为被测链路长度。