CX-500插損回波測(cè)試儀

CX-500插回?fù)p測(cè)試儀是深圳創(chuàng)欣科技開(kāi)發(fā)研出的的一款精密的光插入損耗和回波損耗檢測(cè)儀表。其具有最佳的性能價(jià)格比,是用于光有源器件和光無(wú)源器件的插入損耗回波損耗測(cè)試及設(shè)備裝配檢查、生產(chǎn)質(zhì)量檢測(cè)的最理想的測(cè)量工具,是光纖通信系統(tǒng)研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，以及施工、維護(hù)等部門必備的基本和理想測(cè)試儀器。

CX-500插回?fù)p測(cè)試儀可以進(jìn)行寬動(dòng)態(tài)范圍及高精度的光插入損耗回波損耗測(cè)量。由于采用了大動(dòng)態(tài)范圍和微弱信號(hào)檢測(cè)等先進(jìn)的信號(hào)處理和軟件處理技術(shù),它對(duì)光回波損耗可在-75～0dB的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量,具有當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)水平。

主要特點(diǎn)

*超強(qiáng)電路設(shè)計(jì)，對(duì)大動(dòng)態(tài)范圍和微弱信號(hào)精確檢測(cè)分析處理

*回?fù)p測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍達(dá)75dB

*插損及光功率計(jì)測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍大(-80dBm～ 3dBm)

*功率計(jì)模塊波長(zhǎng)與光源模塊的波長(zhǎng)聯(lián)動(dòng)，明顯減少操作步驟

*整機(jī)外觀緊湊、美觀、實(shí)用，指標(biāo)穩(wěn)定、可靠，操作簡(jiǎn)單

*插回?fù)p采用雙液晶顯示，有效減輕操作人員視覺(jué)疲勞

*獨(dú)特的光源接頭可拆卸便捷清潔設(shè)計(jì)并提供全面的功率計(jì)接口

光回波損耗測(cè)試儀光回波損耗的定義

光傳輸系統(tǒng)中，當(dāng)入射光傳輸至光器件時(shí)，入射光總有部分光被光器件反射回來(lái)。其中后向反射光功率與入射光功率的比值稱為該器件的反射率R。

光回波損耗R_L(dB)定義為

R_L(dB) = 10lg(1/R)

光回波損耗測(cè)試儀光回波損耗的影響

光回波損的測(cè)量對(duì)象主要是高速光纖傳輸系統(tǒng)中的各種連接器和光器件以及由它們組成的系統(tǒng)。這些光器件和子系統(tǒng)的后向反射對(duì)系統(tǒng)的影響包括：使得傳輸?shù)墓庑盘?hào)減弱；與入射光信號(hào)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象；在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中增加誤碼率；在模擬傳輸系統(tǒng)中降低信噪比。

由于后向反射光會(huì)回到光源，較多的后向反射對(duì)光源造成的影響包括：引起光源的中心波長(zhǎng)波動(dòng)；引起光源的輸出功率波動(dòng)；某些情況下會(huì)損害光源。此外，光源中心波長(zhǎng)的波動(dòng)也會(huì)引起光路接收端的探測(cè)器產(chǎn)生測(cè)量誤差。

為了保證光傳輸系統(tǒng)的性能，保證系統(tǒng)中光源的中心波長(zhǎng)和功率穩(wěn)定，通常需要限定系統(tǒng)中反射回到光源的最大反射光功率。因此，測(cè)量光器件及其子系統(tǒng)的光回波損耗顯得非常重要。

光回波損耗測(cè)試儀光回波損耗的測(cè)試方法

光回波損耗的測(cè)試方法主要有相干域反射法（OCDR），光時(shí)域反射法（OTDR）和光連續(xù)波反射法（OCWR）三種。

光相干域反射法是一種基于白光干涉儀的測(cè)試方法，可以測(cè)量光路中各位置點(diǎn)的多重反射光。它的優(yōu)勢(shì)在于有相當(dāng)?shù)臏y(cè)量靈敏度，但是測(cè)量范圍受限于干涉儀的移動(dòng)距離（10cm左右）。

光時(shí)域反射法是一種基于光脈沖反射的測(cè)試技術(shù)，在光纖測(cè)試領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。它通過(guò)發(fā)射光脈沖，搜尋反射事件發(fā)生的位置，并通過(guò)接收返回的光脈沖來(lái)測(cè)量后向反射光功率。

光連續(xù)波反射法是一種整體測(cè)試方法，僅用于測(cè)量光路中的反射光總和。它的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)單易行且測(cè)量靈敏度高，是測(cè)量后向反射光的最佳方法。

三種方法之中，光時(shí)域反射法由于受到噪聲、測(cè)量距離、光脈沖寬度的影響，其測(cè)試光回波損耗的精度不高。另外，由于存在盲區(qū)（發(fā)生在強(qiáng)反射后）現(xiàn)象，它不能精確測(cè)量緊隨盲區(qū)之后的弱反射，因此，其測(cè)試精度遠(yuǎn)低于光連續(xù)波反射法。光連續(xù)波反射法不受強(qiáng)反射事件的影響，其測(cè)試裝置也不受噪聲、測(cè)量距離、光脈沖寬度的影響，故而應(yīng)用比較普遍。

國(guó)產(chǎn)典型光回波損耗測(cè)試儀是使用光連續(xù)波反射法完成回波損耗測(cè)試的，它通過(guò)把回波損耗值已知的光校準(zhǔn)件反射的光功率與被測(cè)光器件反射的光功率進(jìn)行比較，準(zhǔn)確測(cè)出被測(cè)光器件的回波損耗值。

光回波損耗測(cè)試儀測(cè)試裝置及測(cè)量準(zhǔn)確度的影響因素

1、測(cè)試裝置

使用光連續(xù)波反射法進(jìn)行光回波損耗測(cè)試的裝置十分簡(jiǎn)單，主要包括激光源、探測(cè)器、光耦合器，測(cè)試裝置示意圖如圖1-1所示。

圖1-1中參數(shù)說(shuō)明如下：P_s為激光源發(fā)射出的光功率；P_I為入射到待測(cè)件的光功率；P_RD為待測(cè)件后向反射光功率；P_DD為探測(cè)器接收到的光功率；k₁,k₂為耦合器的耦合比；S為光耦合器的方向性；R_DUT為待測(cè)件的反射率。

測(cè)試裝置中，激光源發(fā)射出的光經(jīng)過(guò)光耦合器到達(dá)待測(cè)件，被待測(cè)件反射，產(chǎn)生的反射光經(jīng)光耦合器由探測(cè)器接收。為消除待測(cè)件之后的反射，應(yīng)在待測(cè)件之后靠近待測(cè)件的位置處對(duì)光纖實(shí)施終止反射。

由圖1-1可得

P_I=P_sk₁

P_RD=P_IR_DUT

P_DD=P_RDk₂ P_sS

待測(cè)件的光回波損耗R_L(dB)為

R_L(dB)=10lg(1/R_DUT)=10lg(P_I/P_RD)

2、測(cè)量準(zhǔn)確度的影響因素

測(cè)試裝置中各組成部分（如激光源、光耦合器、探測(cè)器、標(biāo)準(zhǔn)反射件等）均會(huì)對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響，同時(shí)測(cè)試裝置的整體光路特性（如干涉效應(yīng)、光路寄生反射大小等）也會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。

1） 激光源的影響。測(cè)試過(guò)程中應(yīng)保證激光源發(fā)射的光功率穩(wěn)定；否則其光功率變化會(huì)直接造成測(cè)量誤差。由于裝置中光路存在反射，會(huì)影響激光源的光功率穩(wěn)定，因此需要對(duì)激光源進(jìn)行光隔離，以保護(hù)激光源不受反射光的影響，使激光源發(fā)射穩(wěn)定的光功率。一般在激光源和光耦合器之間接入光隔離器或光衰減器，以獲得合適的隔離度。

2） 光耦合器的影響。光在單模光纖中傳輸，存在兩個(gè)垂直的偏振態(tài)。光路中光纖的任何機(jī)械拉伸和移動(dòng)均會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的機(jī)械應(yīng)力，導(dǎo)致雙折射現(xiàn)象，使光的偏振態(tài)改變。偏振態(tài)的變化又使光耦合器的耦合比發(fā)生變化，從而影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。測(cè)試過(guò)程中應(yīng)避免移動(dòng)測(cè)試裝置光路中的待測(cè)件之前的光纖，以保證光路中光的偏振態(tài)不變。

測(cè)量光回波損耗的裝置中，應(yīng)優(yōu)先選用偏振敏感度較低的光耦合器。另外，光纖中偏振態(tài)變化會(huì)使測(cè)量裝置的顯示值波動(dòng)，因此測(cè)試中應(yīng)以穩(wěn)定的顯示值為準(zhǔn)。

3） 探測(cè)器的影響。測(cè)試裝置中探測(cè)器的性能直接影響測(cè)量的不確定度。由于待測(cè)件回波損耗值高（可高達(dá)70dB），其反射光功率信號(hào)相當(dāng)微弱，因此探測(cè)器應(yīng)有較高的靈敏度，有足夠大的測(cè)量范圍，以保證探測(cè)到的信號(hào)不被噪聲淹沒(méi)。探測(cè)器及其信號(hào)放大電路的線性誤差也直接影響測(cè)量精度。如果待測(cè)件的反射光功率和標(biāo)準(zhǔn)反射件的反射光功率之間存在幾個(gè)量程的差別，那么量程間的非線性誤差將會(huì)構(gòu)成待測(cè)件測(cè)量誤差的一部分。因此，測(cè)量前應(yīng)對(duì)探測(cè)器單元的線性仔細(xì)校準(zhǔn)，使其在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)有很好的線性，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

4） 標(biāo)準(zhǔn)反射件的影響。標(biāo)準(zhǔn)反射件的反射率接近其理論反射率，故而被采用作為參考反射標(biāo)準(zhǔn)。理論上，垂直的玻璃空氣界面的反射率為0.035，玻璃與金界面的反射率為0.98。實(shí)際使用中，垂直切口的光纖端面經(jīng)過(guò)良好的拋光處理后，與空氣界面的反射率接近理論值0.035，其回波損耗約為14.6dB，不確定度一般在

5） 光干涉效應(yīng)的影響。當(dāng)激光源的相干長(zhǎng)度大于從光耦合器到待測(cè)件的距離的兩倍時(shí)，將會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，使探測(cè)器測(cè)量值波動(dòng)。從待測(cè)件反射回來(lái)的光與從激光源經(jīng)光耦合器直接到達(dá)探測(cè)器的光由于具有恒定的相位差會(huì)產(chǎn)生干涉，當(dāng)兩者振幅相同且偏振方向一致時(shí)，干涉現(xiàn)象最為明顯。為減小干涉效應(yīng)的影響，可增加光耦合器到待測(cè)件之間的光路長(zhǎng)度，使干涉條件不滿足。普通F-P激光器的相干長(zhǎng)度一般小于十幾毫米，遠(yuǎn)小于光耦合器到待測(cè)件之間的距離，所以干涉效應(yīng)的影響很小。只有在使用線寬很窄的DFB激光器時(shí)，才需要考慮干涉效應(yīng)的影響。

6） 光路寄生反射大小的影響。由于測(cè)試裝置中包括多種光器件及多個(gè)連接點(diǎn)，使測(cè)試裝置自身就存在寄生反射，較大的寄生反射會(huì)降低信噪比，降低測(cè)量范圍。由式R_L(dB)=10lg[(P_ref-P_p)/(P_meas-P_p)] 10lg(1/R_ref)

可知，當(dāng)待測(cè)件的后向反射光功率接近寄生反射光功率時(shí)，寄生反射光功率的微小變化會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的較大變化。因此測(cè)試裝置中的光器件應(yīng)具有較高的回波損耗和較高的隔離度，以減小寄生反射的影響。