光源、光功率计的使用方法

光源、光功率计的使用前言铁路通信是铁路的大动脉，与铁路行车安全、调度指挥等密切相关，目前铁路通信主要靠光纤传输，并逐步向全光网络化发展，因此对光纤系统的维护则显得日益重要。而在光纤通信技术中，光源、光功率计、OTDR等仪表是我们判断光纤线路好坏、设备是否正常工作、故障处理等必不可少的工具。本课件以实用为目的，主要介绍光源、光功率计的使用方法和实际应用等，希望对大家有所帮助。1、熟练掌握光源、光功率计的使用方法；2、熟练掌握利用仪表判断处理故障的方法。培训目的光源、光功率计概述1操作说明及使用方法2故障解决及维护保养5培训内容操作步骤及注意事项3实际应用及常见故障41、光源、光功率计概述光源：LASERSOURCEMETER，专用于产生光信号的仪表。能够稳定输出特定波长、特定模式、特定功率的激光，产生稳定的光信号。光功率计：OPTICALPOWERMETER，是用于测量光传输设备光口发送或接收功率及光纤链路损耗的仪表。在光纤系统中，测量光功率是最基本的。通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够评价光端机设备的性能。光源一般与光功率计成对使用。光源与光功率计配合使用则能够测量光纤系统的光损耗、连接损耗，帮助评估光纤链路传输质量以及故障处理等。2.1光源、光功率计外观对比2.2光源LCD显示屏说明激光输出接口位置：一般连接FC、SC、ST型尾纤接头调制频率：显示识别的调制频率，如CW、270Hz、330Hz、1000Hz、2000Hz；电池电量：实时显示电池电量，该图标闪烁，表示电池电量过低。；自动关机：显示Autooff，表示进入自动关机工作状态；输出光波长：显示激光光源当前输出的光波长值；光功率值单位：mW、uW、nW、dBm、dB；输出光功率值：显示激光光源当前输出的光功率值；2.3光源按键功能说明ON/OFF键：按ON/OFF键，可以开/关激光光源，如果按下该键保持在2秒钟以上，则开机后不会自动关机，否则开机后在10分钟内未按任何键则自动关机。在开机状态下，按下该键，即可关机。Mode键：用于选择调制方式，按动Mode键，调至方式将在CW、270Hz、330Hz、1000Hz、2000Hz间切换。说明：CW表示连输输出，不调制。Light键：按动Light键打开背光，1分钟后自动关闭背光。在背光状态时按动Light键即关闭背光。λ键：λ波长选择键，按动λ键，可以选择不同的激光器输出波长，该值也将在LCD上显示。CHARGE充电指示灯：电池充电时，该指示灯亮（红色），充电结束时，该指示灯灭。ModeLight入2.4光源操作方法一、开机/关机当处于关机状态时，按下ON/OFF键后开机。如按下并保持2秒钟以上，则取消自动关机功能，显示屏不显示Autooff，否则开机后10分钟内未按任何键自动关机。当处于开机状态时，按下ON/OFF键后关机。二、选择输出波长按λ键，选择所需的输出激光的波长（该表只有1310nm、1550nm两个波长值），该波长值实时显示在显示屏上。三、连接接收端将当前波长输出接口与激光接收端进行连接。2.5光功率计LCD显示屏说明激光输出接口位置：一般连接FC、SC、ST型尾纤接头光功率值：绝对测量时显示当前测量到的光功率值，相对测量时显示当前测量值相对于参考值的差值；电池电量：实时显示电池电量，该图标闪烁，表示电池电量过低；自动关机：显示Autooff，表示进入自动关机工作状态；Ref光功率值单位：mW、uW、nW、dBm、dB；相对测量：显示Ref表示进入相对测量工作状态；光波长：显示识别和测量的波长，如：1550nm、1480nm、1310nm、980nm、850nm；2.6光功率计按键功能说明ON/OFF键：按ON/OFF键，可以开/关光功率计，如果按下该键保持在2秒钟以上，则开机后不会自动关机，否则开机后在10分钟内未按任何键则自动关机。在开机状态下，按下该键，即可关机。Light键：按动Light键打开背光，1分钟后自动关闭背光。在背光状态时按动Light键即关闭背光。λ键：λ波长选择键，按动λ键，可以选择不同的校准波长，有850nm，980nm,1310nm，1480nm，1550nm五种校准波长供选择（一般常用1310nm或1550nm）,该值也将在LCD上显示。dBm/W键：按动dBm/W键可以选择不同的单位显示光功率的测量值。dBm/WLight入CHARGE充电指示灯：电池充电时，该指示灯亮（红色），充电结束时，该指示灯灭。REF键：用于绝对测量和相对测量状态的切换及相对测量参考值设置。（1）相对测量：按一次“REF”键，进入相对测量状态，屏幕右下角显示Ref。此时光功率值的单位为dB，指测量值相对于参考值的差值。再按一次“REF”键，退出相对测量状态，回到绝对测量状态。屏幕右下角Ref消失。（2）保存参考值：在绝对测量状态，长按“REF”键直至屏幕闪烁，可将当前的绝对光功率值保存为相对测量的参考值。2.6光功率计按键功能说明REF2.7光功率计操作方法一、开机/关机当处于关机状态时，按下ON/OFF键后开机。如按下并保持2秒钟以上，则取消自动关机功能，显示屏不显示Autooff，否则开机后10分钟内未按任何键自动关机。当处于开机状态时，按下ON/OFF键后关机。二、绝对光功率测量1、接入测量信号，打开光功率计。2、选择工作状态为绝对光功率测量状态，即屏幕右下角无Ref显示。如有Ref，表示在相对光功率测量状态，可按一次键，退出相对测量状态。3、通过键选择测量波长（与光源波长一致）。4、按动键，选择显示单位。5、上述步骤完成后，光功率计将会显示所光功率值和光调制状态。REF入dBm/W2.8光功率计操作方法三、相对光功率测量1、设定测量波长。2、设置相对测量参考值：接入基准点测量光，测量当前绝对光功率值。在绝对测量状态下，长按键直至屏幕闪烁，可将当前的绝对光功率值保存为相对测量的参考值。进入相对测量状态：按动键，使光功率计进入相对测量状态，此时屏幕右下角显示Ref（不闪烁），光功率测量单位自动更改为dB。测量：接入测量光，此时显示的数值为当前被测光相对于参考值的差值（以dB为单位显示）。【注】：1、光功率计一般用FC或SC接头尾纤；2、单位：dB：光衰减值（相对值）dBm：光功率值（绝对值）REFREF2.9光功率计算单位■w/mw：瓦/毫瓦，光功率常用计量单位。■dBm：分贝毫瓦，表示功率绝对值的值，是为了便于计算而引入的光功率计量单位。dBm可以认为是以1mW功率为基准的一个比值，以分贝表示的绝对功率电平。计算公式为：10log（功率值/1mw）。■dB：分贝，光功率衰减或增益的比值。是一个表征相对值的值，纯粹的比值，只表示两个量的相对大小关系，没有单位。dBm-dBm=dB计算值■P(dBm)=10lgP(mw)1mw■P(dB)=10lgP1(dBm)P2(dBm)=10lgP1(mw)P2(mw)■-10dBm=0.1mw■0dBm=1mw■10dBm=10mw■20dBm=100mw■20dBm-10dBm=10dB■P1(dBm)-P2(dBm)=P(dB)■以dBm为单位的光功率能直接相减，不能直接相加；dBm相加，只能换算回mw为单位后计算。1、操作步骤（1）开机检查电源能量情况，并预热光源5-10分钟。（2）按需要设置光源性质、波长选择、功率单位，确认一致性。（3）校表：用标准尾纤连接光源、光功率计，记录入射功率P1。（4）测量：在需测链路的两端测试记录功率值为出射功率P2。（5）计算：A（dB)=P1-P2,此值为该链路的衰耗值。3.1配套使用操作步骤及注意事项3.2配套使用操作步骤及注意事项光功率计的使用要和光源配合使用，要想知道光源发出的光是多少个dB,就用一条尾纤的A端链接光源，B端连接光功率计，显示在光功率计的数值，就是光源发出的光是多少个dB，一般光源发出的光是7个DB左右。值得注意的是光源和光功率计要选择同样的波长测试，例如：光源选择的是1310nm,光功率计要选择同样的。2、注意事项（1）清擦连接部位，核实实际情况。（2）使用和网络设备相一致的光源4.1实际应用及故障处理（一）光源、光功率计实际应用示意图：光设备光功率计尾纤测量光设备光接口的发光功率光源光功率计光缆测量光缆的衰耗光设备光功率计光缆测量本站光设备收光是否正常4.2实际应用及故障处理（二）用插入法测中继段光纤通道总衰耗，连接示意图如下：光源光功率计ODFODF4.3实际应用及故障处理（三）理论衰耗：衰耗产生的原因是什么?目前常用的视频光端机传输距离一般为20-25KM，我们可以大概估算一下20KM光纤衰耗。详细损耗计算如下。1、光纤的传输损耗：20km*0.2dB/km=4dB2、FC型尾纤接头损耗：2*0.3dB=0.6dB3、光纤熔接点的损耗：10*0.1dB=1dB（一般每2公里光纤有1个熔接点）4、光纤配线架损耗：2*2dB=4dB5、光学损耗裕量：2.0dB则20KM光纤总损耗预算：4dB+0.6dB+1dB+4dB+2dB=11.6dB假定光源的发射功率为：－7.0dB，则光功率计全程测量出的损耗绝对值应为：18.6dB左右（仪表显示为负值)。若测试的结果与预算值偏差较大，则判断线路存在有故障点，需利用OTDR(光时域反射仪）进行精细测量。4.4实际应用及故障处理（四）光功率计：绝对测量值和相对测量值按上面例子所述：20KM的光纤损耗大概为11.6dB设视频光端机的发射功率为-9dBm则测量出的绝对值：-9dBm-11.6dB=21.6dBm以上次测量的绝对值设为参照值，光功率计自动将再次测量出的功率与上回的绝对值进行比较得出的差值，即为相对测量值（光功率计REF状态下所测值）。视频：操作演示4.5实际应用及故障处理（五）故障举例一：断开视频光端机的接收端，将来自远方的光缆接上光功率计，显示-70dBm。结论：如果对端的视频光端机设备的光功率输出正常，而经过光纤传输后接收不到光信号，仪表显示-70dBm，说明光纤传输断开，光纤因各种原因造成中断。4.6实际应用及故障处理（六）故障举例二：按上面例子所述：20KM的光纤损耗大概为11.6dB，如果视频光端机的发射功率为-9dBm，接收灵敏度为-27dBm，经过20KM的光纤传输后理论上仪表测量出来的光功率值应为为-20dBm左右，但实际测量值为-35dBm。结论：光纤老化、人为损害、光纤跳线质量差等均会造成光纤损耗过大；仪表测量出来的光功率值在-35dBm左右，如果接近通信设备临界值，光端机可能会出现有时通有时断，或通信不正常的现象。5.1常见故障及解决办法故障表现可能原因解决办法LCD显示微弱电源不足更换电池/用可充电电池继续充电开机无法显示电源不足/其它重新开机/更换电池无法开机电源不足更换电池/用可充电电池继续充电LCD显示资料保持不变电源不足更换电池/用可充电电池继续充电LCD显示资料变化微弱/激光器无激光输出或输出功率很小光适配器接头故障或污浊检测光适配器接头连接是否正确；清洁传感器端面5.2日常维护保养1、仪表使用完毕后，请及时切断电源，盖上光纤接头防尘帽，保护端面清洁，防止附着灰尘而产生测量误差，置于通风干燥处。2、经常清洁光纤连接器保持光路干净。3、小心拔插光适配器接头，不要插入非标准适配器接头及抛光面差的端面，否则会损坏传感器端面。4、外接电源需使用配套产品，以免造成永久性损坏。5、长期不使用时请取出电池，以免电池腐烂。6、每年校准一次，以确保测量精度。7、请勿自行拆卸设备，这可能导致永久性损坏并失去保修资格。在使用任何光传输设备时一定要注意，要养成一个良好的习惯，避免用眼睛直接观看光纤或光源，在使用光传输设备时，一定要遵守单位的安全规定。保持光连接器的表面清洁是十分重要的。擦伤或污垢会降低光连接器的性能，光连接器端口应定期用光器件专用清洗剂或无水工业酒精清洗。