浅析高分辨率光学链路诊断仪（OCI）测试大插损光纤链路损耗
武汉东隆科技有限公司自研的高分辨率光学链路诊断仪（oci）是基于光频域反射技术（ofdr），单次测量可实现从器件到链路的全范围诊断，并且能轻松测试出光纤链路损耗情况。
据了解，光频域反射技术（ofdr）测试插损方式是依据事件点两侧瑞利散射信号幅值差异，其高分辨率特性可以定位到厘米级损耗点。通常高分辨率光学链路诊断仪（oci）插损测量动态范围为18db，反射式测量方式动态范围为9db。当待测链路中累积损耗超出9db时，超出部分瑞利散射信号会被设备底噪淹没，给测试带来误差。针对上诉情况，本文借助光纤环形器测试出大插损光链路单向累积损耗。
首先，测试样品为可调光衰减器，借助环形器测试大插损装置如图1，将光纤环行器2端口接到oci设备dut口上，1端口和3端口分别与可调衰减器进出口连接。oci设备输出光从环形器2端口进入，3端口输出，经过待测样品后进入端口1，最后从端口2返回oci仪器。
图1.借助环形器测试大插损装置示意图
oci测试整个光链路结果如图2，距离-回损曲线在2.95719m位置出现最大回损峰值，对应整个光传输链路。由于oci仪器默认显示为反射式测量，而本链路中借助环形器是透射式测量，所以实际链路长度为显示距离的两倍5.91438m。同时，该位置积分回损为-25.69db，是环形器和可调光衰减器单向累积损耗总和。
图2.oci测试环形器连接可调光衰减器结果图
第二，使用oci单独测试光纤环形器，损耗测试装置如图3。
图3.环形器损耗测试装置示意图
图4.oci测试环形器结果图
测试结果如图4，从图中可以看出距离-回损曲线在1.86088m位置出现最大回损峰值（实际光纤环形器光链路长度为3.72176m），回损为-2.55db，是环形器单向累积损耗总和。可调光衰减器插损为23.14db (=25.69db -2.55db)。
第三，使用功率计测试可调光衰减器插耗，测试装置如图5，测得可调光衰减器插耗为23.33db，ofdr测量结果与功率计测量结果仅相差0.19db。
图5.功率计测试可调光衰减器损耗装置示意图
改变可调光衰减器插损，按照上诉方法分别用oci和功率计测试可调光衰减器插损值，下表为10次测量可调光衰减器插损值对比表。
从对比表可以看出oci和功率计测试可调光衰减器插损对比误差不超过0.3db，且oci测试值均比功率计测试值大，这是由于功率计测试链路时，比oci测试链路多一个fc法兰。
因此，借助光纤环形器，高分辨率光学链路诊断仪（oci）可以透射式测量大插损链路总体损耗，测试结果和功率计测试结果对比准确。不同于oci反射式测量光纤链路分布式损耗，oci透射式测量光链路损耗是测试整个光纤链路的累积损耗总和。oci透射式测量插损准确性依赖oci测试回损（rl）的动态范围，动态范围高达60db以上时，可实现超出动态范围的大插损光链路损耗测量，进一步扩展ofdr设备使用场景。
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据了解，光频域反射技术（ofdr）测试插损方式是依据事件点两侧瑞利散射信号幅值差异，其高分辨率特性可以定位到厘米级损耗点。通常高分辨率光学链路诊断仪（oci）插损测量动态范围为18db，反射式测量方式动态范围为9db。当待测链路中累积损耗超出9db时，超出部分瑞利散射信号会被设备底噪淹没，给测试带来误差。针对上诉情况，本文借助光纤环形器测试出大插损光链路单向累积损耗。
首先，测试样品为可调光衰减器，借助环形器测试大插损装置如图1，将光纤环行器2端口接到oci设备dut口上，1端口和3端口分别与可调衰减器进出口连接。oci设备输出光从环形器2端口进入，3端口输出，经过待测样品后进入端口1，最后从端口2返回oci仪器。
图1.借助环形器测试大插损装置示意图
oci测试整个光链路结果如图2，距离-回损曲线在2.95719m位置出现最大回损峰值，对应整个光传输链路。由于oci仪器默认显示为反射式测量，而本链路中借助环形器是透射式测量，所以实际链路长度为显示距离的两倍5.91438m。同时，该位置积分回损为-25.69db，是环形器和可调光衰减器单向累积损耗总和。
图2.oci测试环形器连接可调光衰减器结果图
第二，使用oci单独测试光纤环形器，损耗测试装置如图3。
图3.环形器损耗测试装置示意图
图4.oci测试环形器结果图
测试结果如图4，从图中可以看出距离-回损曲线在1.86088m位置出现最大回损峰值（实际光纤环形器光链路长度为3.72176m），回损为-2.55db，是环形器单向累积损耗总和。可调光衰减器插损为23.14db (=25.69db -2.55db)。
第三，使用功率计测试可调光衰减器插耗，测试装置如图5，测得可调光衰减器插耗为23.33db，ofdr测量结果与功率计测量结果仅相差0.19db。
图5.功率计测试可调光衰减器损耗装置示意图
改变可调光衰减器插损，按照上诉方法分别用oci和功率计测试可调光衰减器插损值，下表为10次测量可调光衰减器插损值对比表。
从对比表可以看出oci和功率计测试可调光衰减器插损对比误差不超过0.3db，且oci测试值均比功率计测试值大，这是由于功率计测试链路时，比oci测试链路多一个fc法兰。
因此，借助光纤环形器，高分辨率光学链路诊断仪（oci）可以透射式测量大插损链路总体损耗，测试结果和功率计测试结果对比准确。不同于oci反射式测量光纤链路分布式损耗，oci透射式测量光链路损耗是测试整个光纤链路的累积损耗总和。oci透射式测量插损准确性依赖oci测试回损（rl）的动态范围，动态范围高达60db以上时，可实现超出动态范围的大插损光链路损耗测量，进一步扩展ofdr设备使用场景。
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