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OTDR （光時間領域反射計）は、光ファイバの特性評価に使用される光電子計測機器です。被試験光ファイバに一連の光パルスを入射し、光ファイバの同じ端から、光ファイバ上の各点から散乱光（レイリー後方散乱光）または反射光を抽出します。OTDRは、試験対象システム全体の概要を提供し、光ファイバの長さや、接続損失やコネクタ接続損失を含む全体的な減衰量を推定するために使用できます。また、断線などの障害箇所を特定したり、光反射損失を測定したりするためにも使用できます。
OTDR はどのように機能しますか?
OTDRは、新しく敷設された光ファイバーリンクの性能をテストし、そこに存在する可能性のある問題を検出するために使用されます。その目的は、光ファイバーリンク上の任意の場所にある要素を検出、特定、測定することです。OTDRはレーダーのように動作し、光ファイバーにパルスを送信し、返ってくる信号を探します。そして、光ファイバーの測定値から「トレース」または「シグネチャ」と呼ばれる表示を作成します。
OTDRは、独特の光学現象である「後方散乱光」と、コネクタや光ファイバー端面からの反射光を用いて測定を行い、間接的に損失を測定します。光ファイバーケーブル設備の損失を直接測定する光源やパワーメーターとは異なり、OTDRは間接的に動作します。光源とパワーメーターは光ファイバー伝送リンクの送信機と受信機を再現するため、測定値は実際のシステム損失と良好な相関関係にあります。
OTDR試験のプロセスでは、機器は光ファイバーケーブルの一端から高出力レーザーまたは光ファイバー光源のパルスを光ファイバーに注入し、OTDRポートで戻り情報を受信します。光パルスが光ファイバーを通過すると、散乱反射光の一部がOTDRに戻ります。OTDR検出器は、異なる位置にある光ファイバーの時間または曲線セグメントとして機能し、返された有用な情報のみを測定できます。送信から戻りまでの信号時間と光ファイバー内の伝送速度を記録することで、距離を計算できます。
OTDR はいつ必要になりますか?
OTDRは、ケーブル配線の断線などの問題箇所を特定したり、敷設工事を顧客に引き渡す前に光ファイバーのスナップショットを撮影したりするために使用できます。このスナップショットはODTRトレースの紙のコピーであり、任意の時点での光ファイバーの状態を永久的に記録します。敷設後に光ファイバーが損傷または改変された場合、これは敷設業者にとって、損傷の責任の所在を証明するのに役立ちます。実際、システム受入の条件としてOTDRテストを要求するお客様もいます。
OTDRは損失試験において特に正確な測定ができるわけではありませんが、ケーブルの両端にアクセスできないような屋外の長距離シングルモード光ファイバーの損失試験に使用できます。また、施設内の光ファイバーの定期点検など、予防保守にも役立ちます。
OTDRの特徴
レイリー散乱とは、光信号が光ファイバー内を伝送する際に発生する不規則な散乱のことです。OTDR は、OTDR ポートで散乱した光のみを測定します。後方散乱信号は光ファイバーの減衰度合い (損失/距離) を示し、下降曲線として追跡され、後方散乱のパワーが減少していることを示します。これは、伝送信号と後方散乱損失の両方が減衰するためです。光学パラメータが与えられれば、レイリー散乱パワーをマークできます。波長がわかっていれば、それは信号のパルス幅に比例します。パルス幅が長いほど、後方散乱パワーは強くなります。レイリー散乱パワーは伝送信号の波長にも関連しており、波長が短いほど、パワーは強くなります。つまり、1310nm の軌跡によって生成される後方散乱光は、1550nm の信号の軌跡によって生成される後方散乱光よりも高くなります。
より高い波長域（1500nm以上）では、レイリー散乱は減少し続け、赤外線減衰（または吸収）と呼ばれるもう1つの現象が増加し、全体的な減衰値の増加を引き起こします。したがって、1550nmの波長は最も低い減衰であり、これが長距離通信波長である理由でもあります。当然、これらの現象はOTDRにも影響を及ぼします。1550nm波長のOTDRも減衰が低いため、長距離テストに使用できます。一方、1310nmや1625nmなどの高減衰波長では、OTDRのテスト距離は制限されます。これは、テスト機器がOTDR トレースの鋭い先端をテストする必要があり、スパイクの端がすぐにノイズ領域に落ち込むためです。
フレネル反射は、光ファイバー全体の個々の反射点によって引き起こされる離散反射の一種です。これらの反射点は、ガラスやエアギャップなどの逆係数要素の変化によって生じます。これらの反射点では、強い後方散乱光が反射されます。そのため、OTDRはフレネル反射の情報を利用して、接続点、光ファイバー端末、および破断点の位置を特定します。
結論
OTDRは、光ファイバーシステムに障害を引き起こす前に、その問題を特定できる非常に貴重なテスト機器です。OTDRの限界とその克服方法を理解すれば、光ファイバーの不具合を検出し、解消する準備が整います。Fiber -MARTでは、シングルモードファイバー、マルチモードファイバー、1310nm、1550nm、1625nmなど、様々なファイバータイプと波長に対応したOTDRをご提供しています。また、AFL Noyes OFL＆FLXシリーズ、JDSU MTSシリーズ、EXFO FTBシリーズ、YOKOGAWA AQシリーズなど、有名ブランドのOTDRも取り扱っています。OEMポータブルおよびハンドヘルドOTDR（Fiber-Mart製）もご用意しております。ご質問等ございましたら、お気軽にお問い合わせください。詳細については、www.fiber-mart.comをご覧ください。または、 [email protected] までメールでお問い合わせください。
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