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光ファイバー試験に関するこれまでの記事で、光時間領域反射率計（OTDR）について何度も触れてきました。OTDRは適切に使用すれば非常に有用な光ファイバー試験装置です。しかし、不適切な使用は誤解を招く可能性があり、私の経験では、請負業者に高額な損害をもたらすミスにつながる可能性があります。私は、OTDR試験の不適切な使用によって請負業者が時間と資材の無駄で最大10万ドルもの損失を被った事例を何度か経験しました。言うまでもなく、これらの機器を正しく使用する方法を理解することは非常に重要です。
光源とパワーメータを用いた挿入損失テストはシンプルで、原理的には光ファイバーリンクの仕組みに似ています。ケーブルの片端に光を当て、パワーメータでもう一方の端の損失を測定します。これは、リンク送信機と受信機が光ファイバーを使って通信を行うのと同じです。
一方、OTDRはレーダーのように機能します。光ファイバーにパルスを送信し、戻り信号を探します。この信号は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テストパルスからの戻り信号には、反射率と後方散乱という2つの要素が影響します。
反射信号は、光がファイバーに反射されるコネクタまたは切断部の研磨されたファイバー端によって生成される OTDR トレースのピークです。
後方散乱は、光ファイバー内の分子と光との相互作用によって生じる、はるかに小さな信号です。光がガラス分子に当たると、ビリヤードの球のように散乱し、そのわずかな量（約100万分の1）が光ファイバーを戻り、OTDRで増幅・測定されます。反射率と後方散乱はどちらも、OTDRトレースの縦軸にデシベル（dB）単位で表示されます。
OTDRは光ファイバーを伝わるパルスを試験信号として使用する ため、信号は試験対象の光ファイバーの長さ上のパルスの位置に応じて時間とともに変化します。ガラス光ファイバー内の光速が分かっているため、OTDRはトレース上の任意の点における光ファイバーの距離を計算し、デシベル単位の光パワーと光ファイバーの長さの関係を示すグラフを作成できます。
OTDR信号が光ファイバーを伝わる際、散乱と吸収によって光ファイバー自体の損失によって信号が減衰します。この減衰はトレース上で下向きの傾斜線として確認でき、光ファイバーの減衰係数を測定できます。テスト信号パルスがスプライスを通過すると、スプライスの損失によって信号が減少し、スプライスの位置する距離でOTDRトレース上に電圧降下として表示されます。パルスが接続部（2つのコネクタの接合部）を通過すると、接続損失による電圧降下と、接続部における反射によるピークが現れます。ケーブルのねじれなど、光ファイバーに大きなストレスがかかっている部分も、OTDRで検出できます。
OTDRがこれほど多くの有用な情報を提供してくれるのであれば、使用上の欠点は何でしょうか？多くの請負業者にとって、コストが第一の問題です。OTDRは光源とパワーメーターの約10倍の価格なので、多額の投資をする前に、本当に必要かどうかを確認する必要があります。そうでなければ、必要な時にレンタルし、費用は使用する現場に請求することができます。
OTDRは複雑な機器です。OTDRを使用する設置業者は、OTDRテストが適切なタイミング、機器の適切な設定方法、そしてトレースの解釈方法を理解する必要があります。一部のメーカーは、施工業者に対し、OTDRはどこでも使用できると謳い、「自動テストボタンを押すだけ」と説明していました。しかし、私の知る多くの施工業者は、この言葉を信じ込み、多大な時間と費用を費やしました。
最後に、OTDRトレースには、訓練を受けた経験豊富なユーザーだけが理解できる多くのエラーが発生する可能性があります。OTDRを使用する請負業者や設置業者は、ゴースト、ゲイナー、その他のOTDRトレースの異常を認識するための適切なトレーニングを受ける必要があります。
今後数ヶ月にわたり、OTDRの適切な使用方法、最適な結果を得るための設定パラメータの使用方法、光ファイバートレースの適切な解釈方法について解説します。また、これらの複雑なデバイスがどのようにしてユーザーを騙し、大きなトラブルに巻き込む可能性があるかについても解説します。
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