OTDR (Optical Time Domain Reflectometer)

 

OTDR 이란?

 

Yokogawa의 OTDR 테스터

OTDR은 광케이블에서 발생하는 신호 손실과 반사를 측정하는 광학 측정 기기이다.

광케이블의 길이, 손실, 반사 위치, 접합 부위 등을 측정할 수 있으며, 광케이블 설치, 유치 보수, 장애 처리 등에 활용된다.

 

투과측정법 (Insertion Method)

광섬유 손실을 파워미터로 측정하는 투과측정법과는 다르게 광섬유의 양쪽이 절단된 상태에서도 측정이 가능하다.

 

OTDR의 원리

 

OTDR은 광섬유로 광 신호를 보내고 다시 되돌아오는 광 신호를 시간에 따라 측정하여 분석하는 방식이다.

 

OTDR의 작동 원리는 다음과 같다.

1) Pulsed laser에서 광 신호를 만들어서 광섬유로 보낸다.

2) 후방 산란된 빛과 반사된 빛은 광섬유를 통해 OTDR로 되돌아와서 수신기로 보내진다.

3) 수신된 광신호를 적절히 증폭과 보정을 한 뒤 디스플레이에 표시한다.

 

후방 산란

*레일리 산란이란 빛이 파장보다 더 작은 입자들에 닿았을 때 여러 가지 방향으로 빛이 퍼지는 현상을 말한다.

  (ex. 하늘이 파랗게 보이거나 석양이 빨갛게 보이는 현상)

  광섬유에서는 무조건 산란 손실이 발생할 수 밖에 없고 그 중 후방산란된 빛이 OTDR에서 보여지게 된다.

 

 

OTDR로 얻을 수 있는 정보

 

1. 광 케이블의 길이

- 종단의 프레넬 반사 이후 잡음이 보이면 광섬유 끝단

2. 커넥터 연결 부위

- 프레넬 반사와 손실이 발생

3. 융착접속이나 기계식 접속 점

- 광섬유의 영구 접속법으로 단면이 노출되지 않아서 프레넬 반사는 없고 손실만 발생

4. 광섬유의 품질 상태

- 그래프의 기울기가 커질수록 감쇠가 높음을 의미함 (=품질이 좋지 않음)

 

*프레넬 반사란 굴절률이 다른 두 매질의 경계면에 빛이 입사될 때 발생하는 반사와 투과 특성을 말함

 

 

OTDR 사용 시 주의사항

1. 커넥터의 타입을 정확히 확인하고 사용한다.

    커넥터 타입에는 PC와 APC가 있는데 서로 단면 각도가 달라서 잘못 연결되면 단면이 손상을 입는다.

2. 커넥터의 단면을 깨끗하게 세척한 후 측정한다.

3. 반드시 죽은 선로나 광섬유 반대쪽에 모듈이 연결되지 않은 상태로 측정한다.

    보통 0dBm 이상의 높은 출력의 빛이 입력되므로 반대편에 모듈이 연결되어 있는 경우 모듈이 손상될 가능성이 있다.

    ex. 20km 길이의 정상적인 광케이블에 5dBm의 광을 입력하면 반대편에 출력되는 광 출력은 0dBm 정도로 일반적인 APD 모듈의 overload spec.을 초과한다. (케이블 손실 0.25dB/km)

 

 

OTDR 방식을 이용한 다른 장비

Precision reflectometer (model : 8504B) 장비로 return loss를 측정하기 위해 주로 사용한다.

매우 좁은 범위인 400mm 이내에서의 반사된 신호를 분석하며 매우 좋은 분해능을 가지고 있다.