我們通常用衰減量來判斷光纖安裝的質(zhì)量，多數(shù)時(shí)候還要求同時(shí)測試光纖的長度，看看是否超過了某種應(yīng)用的長度限制。另一種情況是，在傳輸丟包率達(dá)不到要求的情況下，還要求測試和評估光纖鏈路中的連接點(diǎn)、熔接點(diǎn)的質(zhì)量。以便在高速光纖鏈路中幫助區(qū)分是設(shè)備(或者設(shè)備上的光模塊的)問題，還是光纖鏈路本身的問題。

上述兩類測試分別對應(yīng)地被稱作“一級測試”和“二級測試”。一級測試(Tier 1)的測試參數(shù)就是衰減量和長度；二級測試(Tier 2)是在一級測試的基礎(chǔ)上再增加OTDR曲線測試，主要目的就是顯示光纖鏈路的結(jié)構(gòu)和其中的各種引起質(zhì)量問題的“質(zhì)量事件”。

先來看看什么叫“一級測試”。

衰減測試最基本原理見圖一：在光纖的一端是光源，另一端則接一個(gè)光功率計(jì)。光的功率單位是dB。則（Po-Pi)就是被測光纖鏈路的衰減值。

實(shí)際測試的時(shí)候需要做一點(diǎn)調(diào)整，才能保證測試的可操作性，否則，會(huì)遇到許多“工程問題”而無法實(shí)施測試。首先，實(shí)際測試時(shí)一般都會(huì)使用“測試跳線”，測試結(jié)果就應(yīng)該把這些測試跳線所引入的衰減扣除掉。圖二為實(shí)際測試時(shí)的一個(gè)例子：先將光源和光功率計(jì)開機(jī)，預(yù)熱5分鐘，待光源穩(wěn)定后將兩根測試跳線用光纖耦合器短接，測出P0值。

然后打開耦合器，加入被測光纖，測出Pi，則這根光纖鏈路的衰減量＝(P0-Pi)。

為什么要一定要用“測試跳線”呢？這是因?yàn)榘凑請D一的測試模式可以得到Pi，技術(shù)上卻難得到P0。使用測試跳線的另一個(gè)重要原因就是，光源和光功率計(jì)的測試插座在經(jīng)過一定次數(shù)的插拔后磨損程度會(huì)增加，精度和穩(wěn)定性會(huì)迅速下降—嚴(yán)格地講，每次插拔后的P0值都是有偏差的。另外，使用一定次數(shù)以后，需要更換費(fèi)用較高的光源和光功率計(jì)的插座。而采用測試跳線的好處是：測試跳線的一端與光源或光功率計(jì)相連，另一端與被測光纖鏈路相連，在一整天或半天的測試工作中一般測試跳線不會(huì)從儀器上拔下來，這樣被磨損的就只是測試跳線的一端。測試插頭被磨損到一定程度后，就可以更換測試跳線，更換測試跳線的費(fèi)用比更換儀器插座的費(fèi)用要低得多(100:1以上價(jià)格差距)。

建議：標(biāo)記測試跳線插入儀器的那一端，每次都使用此端，可減少漂移，保證精度。

上面的測試方法有一點(diǎn)小小的不便—結(jié)測試完畢需要做一次減法運(yùn)算(P0-Pi)，才能得出被測光纖的實(shí)際衰減值。在光源穩(wěn)定后，不拔出光源上連接的測試跳線，這樣可認(rèn)為P0是恒定不變的，我們把此時(shí)的P0設(shè)為“相對零”(即在光功率計(jì)上按下“參考”鍵)，即強(qiáng)行認(rèn)為P0=參考零功率，這樣就不必去做P0-Pi的運(yùn)算了—這個(gè)在測試前進(jìn)行的預(yù)備操作，也經(jīng)常被稱作“歸零”、“設(shè)參考零”或“設(shè)置基準(zhǔn)值”。這樣，在接入被測光纖后，光功率計(jì)上測得的值就是光纖的衰減值(P0-Pi)，無須再做減法運(yùn)算。衰減值的單位通常用dB(分貝)來表示，這個(gè)值可直接存入光功率計(jì)的測試報(bào)告中。采用預(yù)先設(shè)“參考零”值的測試方法，很適合進(jìn)行大批量的光纖測試工作。

因此，測試光纖的衰減量時(shí)一般都有一個(gè)測試前的“歸零”程序，即按圖二的方法連接儀器先設(shè)置“參考零”(按下“參考”或“歸零”鍵)。然后才按圖三的模式進(jìn)行實(shí)際測試。

“典型”的被測光纖鏈路其衰減值由三部分構(gòu)成，即：被測光纖本身的衰減值加上“兩端”連接器各自的衰減值。但細(xì)心的讀者仔細(xì)觀察圖三后會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題：在圖二中設(shè)置“參考零”時(shí)，已將2根測試跳線的“光纖衰減值”、1個(gè)耦合器的“耦合衰減”和2個(gè)儀器插座的“接入衰減”共五部分包含在了“參考零”當(dāng)中。所以，圖三的測試結(jié)果只包含了被測光纖本身的衰減值及其一端連接器的“耦合衰減”這兩部分的衰減，另一端連接器的耦合衰減則沒有包括在被測光纖鏈路中—因?yàn)榇诉B接器的衰減已在設(shè)置參考零時(shí)被“歸零”了。也就是說，測出的衰減結(jié)果是“被測光纖及其一端連接器”的衰減值，而非期望的“被測光纖 及其兩端連接器”的衰減。多數(shù)情況下我們考察的都是被測光纖及其兩端連接器的衰減值，那么圖三這種測試方法就是不準(zhǔn)確的。請參見圖四和圖五的注釋。

在光纖長度很長時(shí)，整個(gè)鏈路衰減值中光纖的衰減值占的比例大，連接器的衰減相對比較小(可忽略)，故此時(shí)可以近似地認(rèn)為測得的衰減值就是光纖加上兩端連接器的衰減值。深圳連訊工程師特別提示在光纖較短時(shí)，整個(gè)鏈路衰減值中兩端連接器的衰減值占了相當(dāng)大的比例，這種測試就是不正確的。這也是造成短鏈路測試經(jīng)常不合格的一個(gè)主要原因。

所以，為了比較準(zhǔn)確地測試光纖鏈路的衰減，需再做一點(diǎn)調(diào)整和改進(jìn)，請參見圖六。

按圖二方式設(shè)好“參考零”后，測試時(shí)加進(jìn)一根短的測試“補(bǔ)償跳線”(0.3米左右)，這樣一來，測試結(jié)果就包含了四部分衰減值：被測光纖的衰減、被測光纖兩端連接器的衰減、補(bǔ)償光纖的衰減。補(bǔ)償光纖是多出來的一短光纖，但由于補(bǔ)償光纖很短，其衰減量完全可以忽略不計(jì)(0.3米的長度對應(yīng)的衰減值一般都低于0.002dB，而儀器的精度一般在0.01dB左右)。圖六所示的測試模式通常被稱作改進(jìn)的B類測試模式(注：B模式是指歸零時(shí)只用一根跳線，測試時(shí)在光功率計(jì)上再補(bǔ)上一根測試跳線)。

由于B模式或改進(jìn)的B模式其測試結(jié)果都包含了被測試光纖兩端的連接器衰減值(通常這兩個(gè)連接器就是光纖配線架上的插座和用戶面板上的插座)，測試誤差也最小，所以工程上經(jīng)常推薦使用這種測試模式。

如果只希望了解被測光纖的衰減值，而不包含光纖兩端連接器的衰減，那么可以按圖八方式進(jìn)行測試，但在測試前須按圖七所示的方法“歸零”。此時(shí)的測試結(jié)果包含短“歸零”跳線造成的誤差(0.3米，可忽略)。這種測試模式叫做“測試方法C”。此法不適合大量測試，否則儀器插座磨損太厲害，測試成本太高。

如果需要進(jìn)行大批量測試，則圖八所示的方法需要做調(diào)整—歸零方法須先按圖九所示進(jìn)行，測試方法則按圖十所示的方法進(jìn)行。此法存在歸零跳線(通常0.3米)引起的微小誤差(可忽略之)。這種測試模式叫“改進(jìn)的測試方法C”，目的是避免磨損儀器插座。

被測光纖越短，測試精度受耦合器精度波動(dòng)的影響也越大。這是因?yàn)槎替溌分泄饫w本身的衰減值很小，耦合器的衰減值相對短光纖則比較大，因此耦合器衰減值出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)所占的誤差比例就比較高。由于測試時(shí)每次插拔耦合器都有可能產(chǎn)生耦合器衰減值的微小波動(dòng)，而這些微小波動(dòng)相對于短光纖的衰減值來說不可忽略。因此，短光纖本身的衰減值一般不提倡用“方法C”進(jìn)行測試。

實(shí)際的被測鏈路通常如圖十一和圖十二所示。圖十一的被測鏈路包含配線架的連接衰減和墻面板插座的連接衰減。工程驗(yàn)收時(shí)經(jīng)常被測試的就是這種兩路。圖十二則包含用戶跳線和設(shè)備跳線及其與光模塊的連接衰減，這是故障診斷時(shí)經(jīng)常被測試的鏈路模式。這兩種方法都采用了方法B，這也是工程上能保證測試精度的最常推薦的測試方法(模式)。

對于實(shí)際鏈路診斷故障時(shí)常用改進(jìn)的方法C進(jìn)行測試。被測鏈路不包含設(shè)備和用戶跳線的“歸零衰減”。也就是說，由于設(shè)備跳線一端的插頭A或用戶跳線一端的插頭B的質(zhì)量問題所引起的衰減，被計(jì)算在整個(gè)鏈路的衰減值當(dāng)中。

方法B需要使用三根測試跳線(兩根測試跳線，一根補(bǔ)償光纖)，不是很方便，也不適合某些測試對象和場合?？紤]到歸零后插拔光功率計(jì)上的測試跳線對測試結(jié)果影響不大，所以可以采用改進(jìn)的方法B來進(jìn)行測試，如圖十三、十四所示。

關(guān)于測試結(jié)果出現(xiàn)“負(fù)損耗”，原因簡述如下。

在光源一端，出光口的光能量耦合效率對端口結(jié)構(gòu)幾何尺寸和測試跳線幾何尺寸的偏差比較敏感，所以歸零以后不允許插拔測試跳線，否則需要重新歸零，以免增大測試誤差，對短鏈路測試結(jié)果甚至?xí)霈F(xiàn)“負(fù)損耗”。而在光功率計(jì)一端，由于其受光器件面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光纖截面積，所以歸零后插拔光功率計(jì)一端的測試跳線對測試結(jié)果影響不大，故測試跳線B的引入對測試結(jié)果的影響很小。當(dāng)然，如果測試跳線本身B不合格(沒有事先經(jīng)過測試)，則測試結(jié)果也會(huì)超差甚至不合格。如果測試跳線A本身不合格(比如端面有灰塵、污漬、纖維)，則測試結(jié)果會(huì)不穩(wěn)定甚至為負(fù)損耗(比如因端面灰塵、纖維脫落)。

在圖四所示的方法B中，歸零后靠近光源一側(cè)的測試跳線不允許插拔；如果歸零用的耦合器本身偏差較大(比如軸向?qū)?zhǔn)偏差較大)，則歸零后測試短鏈路也可能出現(xiàn)負(fù)損耗。如果開機(jī)后立刻就進(jìn)行歸零操作，由于光源和光功率計(jì)均為進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)，測試短鏈路時(shí)也可能出現(xiàn)負(fù)損耗。在溫差較大的場合需注意開機(jī)5-10分鐘后再開始?xì)w零操作。

測試跳線兩端的結(jié)構(gòu)尺寸不一致是常見現(xiàn)象，造成雙向損耗值不一樣，所以測試用跳線預(yù)檢時(shí)也需要雙向測試，雙向誤差一般要求不超過0.01dB。否則測試短鏈路時(shí)也可能出現(xiàn)負(fù)損耗。

關(guān)于光纖直徑和光源。

光源和光功率計(jì)一般會(huì)隨儀器成套提供，當(dāng)然也可以單獨(dú)提供。比如，有時(shí)只用光功率計(jì)去測量光模塊的輸出功率或者光接收模塊的輸入功率，以此判斷設(shè)備的光接收模塊接收到的光信號強(qiáng)度是否復(fù)符合要求，或者判斷光發(fā)送模塊發(fā)送出的光信號強(qiáng)度是否復(fù)合要求。維護(hù)人員也可依此功率差值來大致判斷光纖是否有問題，此時(shí)可不使用配套的測試光源。

被測試的光纖有兩大類，一類是單模光纖，直徑很細(xì)，只有8.3微米，其衰減值和色散值都比較小，適合長距離傳輸光信號。另一類是多模光纖，直徑比較粗，常見的有62.5微米直徑和50微米直徑兩種規(guī)格。其衰減值特別是色散值比較大，適于短距離傳輸光信號。

通常使用激光光源配合單模光纖來遠(yuǎn)距離傳輸光信號，使用LED光源和VCSEL光源配合多模光纖來傳輸短距離的光信號。

與此相對應(yīng)，測試用的光源有激光光源和LED光源，有時(shí)也稱作單模光源和多模光源(雖然是不準(zhǔn)確的稱謂，但卻比較流行)，這兩種光源一般情況下是不混用的。激光光源的光束匯聚性好(光束發(fā)散角很小)，光譜的能量集中，適合于測試長距離單模光纖鏈路。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中選用的激光光源常見兩個(gè)典型的工作波長 — 1310微米和1550微米(當(dāng)然還有其它波長)；而LED光源的光束發(fā)散角大，能量分散，多用于測試短距離使用的多模光纖，經(jīng)常使用的LED光源也有兩個(gè)典型工作波長 — 850微米和1300微米(當(dāng)然亦還有其它波長)。

VCSEL光源是一種準(zhǔn)激光光源，光束發(fā)散角比激光光源大一些，適合在多模光纖中測試短距離高速光纖鏈路。由于VCSEL光源常用于千兆和萬兆以太網(wǎng)鏈路，所以測試用的VCSEL光源一般也用來對應(yīng)測試這兩種應(yīng)用的光纖鏈路衰減值。

不同的光源測試的損耗結(jié)果是不一樣的。欲獲取精確的測試結(jié)果需要測試光源和實(shí)際應(yīng)用的光源一致。比如，測試1G/10G光纖鏈路宜使用VCSEL光源(如福祿克GFM-2模塊)。