高分辨光学链路诊断仪OCI能精准测量多分支光链路损耗

背向散射法是一种被测件DUT前一点的光功率作为测量回损（RL）的入射光功率，进而获得RL值。时域曲线包含光纤沿线损耗分布，插损值可通过DUT前后回损值计算得到，公式为：IL=(RL₁-RL₂)/2。以测量一根光纤跳线为例，在中间位置弯曲，测量结果如下：光频域反射技术（OFDR）可通过背向散射法测量整段光纤的回损曲线，利用回损和插损之间的关系可以得到整条曲线各个点的损耗。

光频域反射技术（OFDR）可通过背向散射法测量整段光纤的回损曲线，利用回损和插损之间的关系可以得到整条曲线各个点的损耗。

图1. 背向散射法测量原理

如图1所示，假定p0为设备出光口光功率，DUT前后测量位置为1、2，其对应的光功率分别为P₁、P₂，对应的散射系数分别为α₁、α₂，则其对应的反射光功率分别为：Pr₁=P₁×α₁、Pr₂=P₂×α₂。

DUT的插损为：IL=-10lg （P₂/P₁）

看1、2处的回损分别为：RL₁=-10lg(Pr₁/P₀)、RL₂=-10lg(Pr₂/P₀)。当1、2处光纤的散射系数相同时，可推导出IL=(RL₁-RL₂)/2（背向散射法是反射式测量，光信号往返两次经过DUT，因此除以2）。

使用OCI测试3dB耦合器损耗的装置如下图所示，将3dB耦合器的进光口接入OCI仪器，进光口和出光口光路的光纤长度都约为1m。

下图为使用OCI测试3dB耦合器的测试曲线，对红线和黄线周围10cm区域进行积分可以看出，3dB耦合器前后位置的回损分别为-83.11dB和-86.58dB，因为是反射式测量，光信号往返两次需要除以2，因此测得的损耗为1.71dB，和实际情况不符。出现上述情况是由于2个出光路的反射信号叠加到不能单独测试出每个分支的损耗情况。

3dB耦合器阻断一路信号测试：

针对上诉出现的问题，改变测试装置，如下图所示，将3dB耦合器的一路出光分支打结，阻断光信号，让该出光路没有反射信号，在使用OCI分别测试，断开出光口光路1和光路2。

下图为测试曲线图，按照先前回损测试方法可以得出3dB耦合器的2个出光路插损分别为3.18dB和2.98dB，2个出光路的实际分光比为49.1:50.9，经计算可得实际损耗为3.09dB和2.93dB，测试结果和实际相符。

图5. OCI断路法测试3dB耦合器曲线图

其他比例耦合器阻断一路信号测试：

按照上诉测量方法，分别测试1:9耦合器和2:8耦合器的损耗情况。1:9耦合器的2个出光路插损分别为10.17dB和0.60dB，2个出光路的实际分光比为9.3:90.7，经计算可得实际损耗为10.32dB和0.42dB，测试结果和实际相符。

图6. OCI断路法测试1:9耦合器曲线图

2:8耦合器的2个出光路插损分别为6.99dB和1.05dB，2个出光路的实际分光比为19.4:80.6，经计算可得实际损耗为7.12dB和0.94dB，测试结果和实际相符。