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光纤网络：合格性测试
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Fiber-Optical Network: Qualification Test
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■Molex企业布线网络部
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安装光纤布线系统的最后一个步骤为合格性测试。传统上该测试由光时域反射法（OTDR）追踪和光损耗测试（OLT）组成。本文将讨论一些会影响到关于OTDR和OLT的决定因素。
光时域反射法
采用OTDR的理由看来非常明显。经过适当解释的OTDR追踪提供了关于光纤情况的一幅清晰画面。它精确地指出了整个长度、个别的局部化的重点以及对光纤端到端衰减的估计。如果有接合点或中等跨度互连点，OTDR会为各个特征提供损耗和距离读数。OTDR追踪的打印输出成为将来用于测量无源光纤系统衰变的光纤链路"图"。
但是事情已经发生了变化。现在大部分的安装其光纤长度都少于一公里，建筑物内的网络可能只用几百英尺的光纤。除了电话系统，很少有系统会需要场接续。大部分情况下，从经济上来说OTDR可能并不合理。此外，还要加上所需设备的成本。
其成本因素有：A.5人/小时的劳动力（最少）;B.OTDR的成本（一般租金约为2400美元/月，最少一个星期）。
而从OTDR测试中获得的信息包括：A.端到端的光纤长度;B.衰减的近似值（以OTDR操作波长）;C.连续性保证;D.如果仅从一端进行测试，技术人员也非常熟练，就能知道"发出"端系统连接器的相对质量;E.如果光纤的扭点或窄点没有落到OTDR的Fresnel反射"死区"，就可以识别它们;F.OTDR
追踪的硬拷贝。
没有从OTDR测试获得的信息：A.以操作波长时实际的系统吞吐量损耗;B.光纤两端绝对的连接器质量(见表1）。
光损耗测试
光损耗（即衰减）测试对于系统的合格性是绝对必要的。该测试唯一指出在实际电力吞吐量条件下，光纤在网络中是如何运行的。光损耗测试仪（OLTS）不像OTDR
读数，它测量的是已知电力输入量与测得的电力输出量之间的差别。当使用正确的工具来进行这项测试时，就可以保证链路中光纤、连接器和连接器适配器的质量。
光损耗测试仪中也有许多变化。所有较高质量的测试仪都提供光源和接收器，它们都经过仔细地设计，在与光网络相同的波长（850、1300或1550nm）下操作。最普遍的是，质量仪有850和1300nm双倍波长的能力。OLTS中的接收器（检测器）单元通常包括一个数字读出器，它的分辨能力为0.1dB。
这种测试可以在没有OTDR测试的情况下进行。既然无论是否进行OTDR测试，实际的损耗测试都是必要的，那么设计损耗测试就是限定安装达到设计规范的最便宜的方法。
OLT测试的成本为：A.劳动力3.2人／小时;B.没有另外的设备费。光损耗测试仪是光纤安装至少所需的测试设备，无论如何可以利用。 从光损耗测试获得的信息包括：A.在系统运转波长光纤链路实际的吞吐量损耗（dB）;B.连续性保证;C.光纤两端的连接器质量保证;D.安装的面板适配器的质量保证。
没有从光损耗测试获得的信息包括：A.电缆的长度;B.光纤中是否有窄点或扭点。（参见表1）
OLT测试中所缺少的重要数据是光纤中是否有扭点或窄点。这可以通过把损耗数据应用于系统光纤和连接器规范来确定。
设计损耗测试
第一阶段：信息收集
1.记录所有安装的光纤的长度。2.当安装完成、所有的连接器都安装好时，根据测试仪制造商的指示来进行损耗测试。3.获得光纤衰减的系统规范，其单位为dB每公里（1000米）。4.确定所用连接器的、一个可以接受的标准。通常可以从连接器制造商的数据表里得到该信息，但这几乎总是乐观的情况。
第二阶段：应用数据
1.如果电缆长度为英尺，把它转换为公里（L/2381）。
2.通过规定的损耗乘电缆长度（单位为米）再除以1000，来确定安装的光纤中可接受的最大损耗。对各个测试的波长都进行这样的计算。例如：850nm光纤规定的最大损耗
= 3.5 dB/km;波长=100 米;100/ 1000 = 0.1;0.1 3.5 dB=0.35 dB。这就是在该链路中光纤最大可接受的损耗。
3.把可接受的连接器损耗加上最大可接受的光纤损耗。例如：每个连接器允许0.3 dB的损耗;每个链路两个连接器 X2= 0.6 dB（连接器损耗）;0.6
dB + 0.35 dB（光纤损耗）=0.95 dB;因为场测试通常只精确到正负0.1 dB，四舍五入为1.0 dB。这就是在那种特殊的链路中任何光纤最大可接受的损耗。
以下有一个例子，是从MDF到SDF 12根光纤的链路。
规定的衰减：850nm时，最大为3.5 dB ;1300nm时，最大为1.0 dB;长度：250英尺;连接器：T型，每配对线损耗为0.3
dB;对波长850nm的测试：250ft /3.281=76.2 m;76.2 m/1000 (3.5 dB)+0.6 dB = 0.87
dB 为最大衰减;对波长1300nm的测试：76.2 m/1000 (1.5 dB)+0.6 dB = 0.71 dB 为最大衰减。
该链路在850nm波长时最大衰减为0.9 dB，1300nm波长时最大衰减为0.7 dB。
对于这个例子，我们假设表2是链路中所有光纤上850nm的结果。
仔细观察这些数值会发现一些问题。这些数值对于安装完好的系统并不具有代表性。这里有不同寻常的"不好的"读数。
第一，5号光纤表明SDF到MDF的读数超出了规范。同样的光纤在其他方向上的测试就在规范要求之内。这通常说明链路中有一个连接器被损坏了，这个连接器通常在"发端"，在本例中为SDF端。而从MDF端的OTDR测试就没有显示出这个问题。
第二，8号光纤在两个方向都超出了规范。但是检查两个连接器，问题可能只在SDF连接器中。如果在MDF中没有看到明显的问题，则先修理SDF然后再次进行测试。
第三，12号光纤在MDF到SDF方向上测试值很高。它在其他方向上也超出了规范，但这可能是由于MDF连接器不好的原故。像8号光纤一样，先进行检查并修理坏的连接器，然后再进行测试。
如果对超出规范的光纤进行检查没有发现坏的连接器，再检查一下涂有外层的光纤暴露部分的扭点或窄点。这些都出现在配线架后面、壁挂式端接单元内。如果没有发现问题，利用替代的面板耦合器测试超出规范的光纤，会显示出一个坏的耦合器。
如果电缆本身有扭点或严重弯曲，所有的或大部分光缆在两个方向上的设计损耗测试都会失败。事实上所有的数据都在规范以内并在一个相当小的范围中，电缆安装没有对光纤留下破坏性的残留压力。尽管没有OTDR追踪的文件，损耗测试报告同样可以像OTDR追踪那样用于监控光纤链路。很可能用户手头有损耗测试设备而不是OTDR。
结论
对完全的光纤网进行精确的光损耗测试，就足以确保安装完全具备功能，包括连接器、电缆和耦合器。如果密切关注系统合格性测试中这最重要的部分，就可以避免OTDR的费用。
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