第9章光纤通信常用仪表及测试课件.ppt

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1、第9章光纤通信常用仪表及测试9.1引言9.2光纤测试以及光时域反射仪OTDR9.3光功率计与光端机的测试9.4光纤通信系统测试9.5误码测试仪与其他常用仪表9.6波长计、光谱分析仪OSA及应用9.7光衰减器及应用9.8网络分析仪及应用习题九9.1引言光纤测试的标准有三类：基础标准、器件测试标准和系统标准。基础标准用于测试和表征基本的物理参数，如损耗、带宽、单模光纤的模场直径和光功率等。在美国，负责制定基础标准的主要组织是国家标准和技术协会NIST(NationalInstituteofStandardsandTechnology），它负责光纤和激光器标准的制定工作，并发

2、起了一个光纤测试年会。其他相应的组织有英国国家物理实验室NPL(NationalPhysicalLaboratory）和德国的PTB（PhysikalischTechnischeBundesanstalt）。器件测试标准定义了光纤器件性能的相关测试项目，并建立了设备校准程序。由几个不同的标准组织负责制定测试标准，其中最为活跃的有：电信工业协会TIA(TelecommunicationIndustriesAssociation）、电气工业协会EIA(ElectronicIndustriesAssociation）、国际电信联盟电信标准部ITUT(theTelecommun

3、icationStandardizationSectoroftheInternationalTelecommunicationUnion）和国际电工委员会IEC(InternationalElectrotechnicalCommission）。TIA有120多条光纤测试标准和说明，在一般情况下，使用TIA/EIA455XXYY进行标识，XX指特定的测试技术，YY指公布年份。这些标准也称为光纤测试程序（FOTP），所以TIA/EIA455XXYY就变成了FOTP-XX。这些标准中还包括大量推荐的测试方法，用来测试光纤、光缆、无源器件和光电器件对环境因素和工作条件的响应。例

4、如，TIA/EIA602019或者FOTP60是测试光纤和光缆长度的方法，公布于2019年。系统标准是指链路和网络的测试方法。负责系统标准的主要组织是美国国家标准协会（ANSI）、电子电气工程师协会（IEEE）和ITUT。对光纤系统的测试应特别注重的是来自ITUT的测试标准和建议。目前已公布的和即将公布的ITUT建议适合于光网络的各个方面，包括以下内容：(1)G.ons建议：“光传送网的网络节点接口”，包括光层功能开销的定义，例如传输波长的管理等。(2)G.872建议:“光传送网的结构”，公布于2019年2月。(3)G.798建议:给出光网络单元的功能特性。(4)G.o

5、nc建议:“光网络器件和子系统”，提出了器件和子系统传输方面的问题，例如分插复用器和光交叉连接。(5)G.983建议:“基于无源光网络的高速光接入系统”，公布于2019年10月。(6)G.959.1建议:“光网络物理层”，提出了点到点的WDM系统，以优化长距离传送。(7)G.onm建议:主要处理“光网络单元管理”中的问题。(8)G.871建议:“光网络单元框架”，给出了各种建议与制定它们的理论基础之间的联系。9.2光纤测试以及光时域反射仪OTDR9.2.1光纤测试参数光纤的测试参数有很多，主要有：(1)几何特性参数:包括光纤的纤芯直径、包层直径、纤芯不圆度、包层不圆度、

6、芯包同心误差。(2)光学特性参数:包括单模光纤的模场直径、截止波长等，多模光纤的折射率分布、数值孔径等。(3)传输特性参数:包括衰减系数、单模光纤的色散系数、多模光纤的带宽。(4)机械特性参数:包括光纤的抗拉强度、疲劳因子等。(5)温度特性参数:包括衰减的温度附加损耗、时延温度等。光纤的每一种参数都有几种不同的测试或实验方法，本章只介绍其中的几种方法。9.2.2光纤损耗和色散测试1.光纤测试的注入条件1)多模光纤的注入条件光能耦合进多模光纤时会激励起很多模式，各个模式所携带的光能量是不同的，传输时的损耗也不同，模式之间还有能量转换，只有经过一个相当长的时间以后才能达到一

7、种相对稳定的状态，此时称为稳态模式。对于多模光纤的测试，只有达到稳态模式分布以后才有意义。使多模光纤达到稳态分布的注入方式有两种，分别是满注入和限制注入。满注入就是要均匀地激励起所有的传导模式；限制注入就是只激励起较低损耗的低阶模，而适当抑制损耗较大的高阶模。当测试光纤的损耗时，采用限制注入方式，因为损耗较大的高阶模的注入，会由于被测光纤长度的不同而使输出光功率不同，从而产生测试误差；当测试光纤色散时，则采用满注入方式，因为色散的测试是由光脉冲通过传输后的脉冲时间展宽来确定的，如果采用限制注入，会使功率在不同模式上的分布产生较大变化，致使