1 引言
OTDR（Optical Time Domain Reflectometer，光时域反射仪）是光缆线路工程及维护中的常用仪表，是利用光信号在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射，通过反射曲线来了解光纤沿长度的损耗分布情况，可测量光纤的长度、线路的衰减、接头衰耗等项目，还能进行光纤故障点的定位。
图1 OTDR的显示界面
但OTDR在进行故障定位时往往存在以下问题：
（1）难以快速定位。譬如，用OTDR发现到故障点距离测试点10.0km，故障点距离最近的接头盒870m。但在现场要先找到相应的接头盒，再找到距离接头盒870m的相应故障点却非常困难，除非故障点光缆遭破坏的现场非常明显。
（2）难以从多条光缆中找出目标光缆。同一杆路、管道内往往敷设了数十条光缆，难以从多条光缆中找出目标光缆。
而以上两个问题，通过POTDR则非常容易解决。
2 什么是POTDR
POTDR（Polarization Optical Time Domain Reflectometer）是偏振光时域反射仪。光纤发生形变时，自形变位置开始光信号的偏振态就会发生变化；瑞利散射光在散射点的偏振方向与入射光相同，在光纤的入射端对后向瑞利散射光的偏振态和光信号的延迟时间进行检测就可获得光纤发生形变的位置信息。
POTDR的系统组成如图2所示。激光器发出的光脉冲经起偏器输出偏振光脉冲信号，光脉冲经环形器进入待测光纤，待测光纤散射及反射回来的光信号经环形器输出到检偏器，然后到达光电探测器，系统对采得的信号做数据处理并显示探测结果。
图2 POTDR的系统组成框图
3 基于POTDR的光缆线路维护仪表
下文以CMDI（中国移动集团设计院）的光缆网络运营分析仪为例，介绍POTDR在光缆线路维护中的应用。该仪表的主要功能包括：光缆普查、故障追踪和OTDR。
图3 光缆网络运营分析仪外观
3.1 光缆普查
该功能可帮助用户从同一地点的多条光缆中，快速地找到目标光缆。
使用光缆普查功能时，需要两名工程技术人员，分别为：仪表操作者和光缆操作者。仪表操作者利用仪表在ODF或光缆交接箱处做测试，光缆操作者在需要普查光缆的地点弯曲光缆，二者相互配合，通过仪表的蜂鸣器声音指示和迹线图显示来识别光缆。
图4 仪表操作者与光缆操作者配合进行光缆普查
在进行光缆普查测试的过程中，光缆操作者按照1秒的时间长度对光缆进行周期性的“弯曲/保持/释放/保持”操作，如果仪表的蜂鸣器发声，或者迹线图区域显示的迹线有较大的尖峰出现，如下图所示，则表示光缆操作者操作的光缆是当前测试的光缆，普查成功，否则，表示光缆操作者操作光缆不是当前测试的光缆，光缆操作者需要更换另外一根光缆操作。
图5 弯曲目标光缆时仪表显示的轨迹线
3.2 故障追踪
仪表的故障追踪功能可显示光缆操作者距离光纤故障点的距离，这样，一般通过不超过3次追踪，就可寻找到故障点。
图6 故障追踪过程的示意
使用光缆追踪功能时，同样需要仪表操作者和光缆操作者相互配合。当路由中有多条光缆时，应先用光缆普查功能找到目标光缆，然后光缆操作者保持光缆静止不动，仪表操作者使用仪表的模板获取选项，获取背向偏振曲线。
图7 使用模板获取选项时仪表获取的曲线示例
之后，光缆操作者按要求弯曲光缆后保持不动，仪表操作者使用仪表的故障追踪选项，仪表再次获取背向偏振曲线，并与获取模板存储的曲线进行比较，返回故障追踪结果。仪表显示弯曲点距离原点（测试点）的距离和距离故障点（追踪点）的距离。
图8 使用故障追踪选项时的仪表显示示例
3.3 ODTR
PODTR是在ODTR的基础上开发的，天然具备ODTR的功能。与普通的ODTR相比，CMDI的光缆网络运营分析仪具有wifi连接功能，可与手机连接，用APP控制终端仪表进行测试，或将测试结果进行上传和分享。
4 写在最后
与普通ODTR相比，CMDI光缆网络运营分析仪多了光缆普查与故障追踪的功能，这两个功能的价值是毋庸置疑的；但目前用户对PODTR还缺乏了解，而且PODTR仪表的价格也高得多。相信随着产品价格的逐步下降，POTDR在光缆线路维护中的应用也会越来越普遍。
参考文献
[1] POTDR原理技术（百度文库）
[2] 中国移动通信集团设计院. 光缆网络运营分析仪产品说明书
图/文：老丁头； 审阅：谭哲
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