光纤参数自动测试及其应用

　　摘　要：光纤质量是光缆质量的核心，从控制光纤品质出发，并结合自身实际开发自动测试系统。实现了光纤各参数自动测试、数据处理、数据分析、级别判定等一整套的自动测试系统并将测试数据应用到生产过程控制之中。

　　关键词：光纤；自动测试；数据应用；

1.前言

　　当前，伴随光纤技术、特别是光纤到户（FTTH）技术的发展，对光纤品质的要求更高，同时随着光纤生产规模不断扩大,数据量成倍增加，提高测试效率、降低质量成本也更加迫切。本公司经过2年多在PTS管理（生产过程跟踪）系统基础上开发出光纤参数自动测试分析系统，一方面，通过自动测试系统的数据自动采集、数据分析、自动级别判定，保证测试数据的准确性，消除人为误差，大大降低了人工成本和纸张的消耗；另一方面，保证光缆生产厂家将光纤分切后的质量，特别是光纤的均匀性和2km端差，另外，将采集数据进行分类处理后反馈到上工序现场、办公计算机系统，用于质量控制和技术分析。

2.系统构成及其作用
　　
　　如下图2-1所示系统主要由测试仪表、采集计算机、数据处理服务器、办公计算机四部分构成：测试仪表实现光纤各参数的测试，包括损耗、色散等光学、及几何参数等各项指标；采集计算机实现各测试结果数据采集并传送到数据处理服务器；数据处理服务器实现测试数据的整理比较、分析、级别的判定、月报和日报的生成，并把结果反馈到采集计算机用于作业人员对产品分级别流入下工序，同时将结果反馈到办公系统计算机；上下工序计算机实现获取从数据处理服务器上的测试结果、数据、图表等信息以实现工序的有效控制；办公计算机获取数据服务器的测试数据、日报、月报等信息，并根据基础的统计结果来进一步分析，实现生产过程的信息反馈与管理。

　　 
2-1：自动测试系统简图

3.系统的主要特点

3.1 解决了光纤均匀性和2km端差的自动测试
光纤自动测试系统除完成常规的测试项目外，解决了光缆用户和网络系统运营商关心的光纤均匀性、2km端差的有效控制。通常光纤厂光纤测试长度多在25km以上，测试设备OTDR仅输出整盘光纤（25km以上）的双向测试损耗、两端平均值、端差和长度，而光缆用户使用的段长多为2km，因此光纤厂的25km测试损耗结果不能很好的实现光纤均匀性和2km端差的控制。为解决这一问题，光纤厂家通常测试方法是在OTDR曲线上人工移动标尺，分段测出其衰减系数、读取最大值和最小值，这样既存在人为读数的误差，而且员工眼睛容易疲劳，每盘光纤测试花费时间8-9min，另外各分段的测试数据不能保存用于事后问题分析和追溯。

　　为解决上述问题，运用数据采集计算机通过COM口与OTDR设备进行连接，实现整盘光纤（25km）OTDR测试损耗双端测试曲线的量化采集，并转送到数据服务器，服务器运用最小二乘法将对量化曲线进行修正（如图3-1）。在修正曲线上以间隔2km，步长13m进行连续扫描，计算得出若干的2km衰减系数，如取样点间距为10m，任意连续的200个点间隔就为2km，第1-201点，第2-202点，第3-203点，第N-200+N点间的衰减系数，系统给出计算得出的各衰减窗口的双向测试数据，比较得出不同窗口的绝对数值最大的一组，即为该盘光纤2km的最大衰减系数，并输出具体数据和位置。得到最大值的同时，数据服务器与事先设定的标准判定该盘光纤级别（如图3-2）。

　　  
图3-1：OTDR测试曲线量化后数据表

图3-2：OTDR自动测试结果输出表

　　根据双向测试表（如图3-1）里端和外端数据，数据处理服务器找到同一段2km光纤里、外端测试结果，并进行差值计算，取绝对值即为该段光纤的2km端差值，遍历整盘光纤并输出最大值和位置，同时判定不同的级别。

　　自动测试的结果直接从数据服务器传给测试人员，完整的测试结果如上图3-2，整个测试过程在2-3min，大大节省了测试工作时间，提供了更准确质量信息。随着产量盘数的增加，，在提高生产效率、降低管理成本、保证产品质量方面的成效会体现的更加明显。

3.2 测试数据的应用

　　通常的测试结果通过纸张记录、数据比较单一，对于一段时期的整体上升或下降、周期性变化趋势、甚至人为原因造成的异常点不能很好的把握，而且多为事后的，实现不了真正意义的实 时跟踪反馈，不能实现及生产过程的有效控制。现在，系统实现了在第一时间将测试结果通过数据、图表形式直观的反馈给生产作业人员、工程师以决定是否继续拉丝或调整相关参数等，从而对生产过程进行控制，预防不良的发生。通过自动测试系统反馈给生产作业人员的不仅是单一的测试数据、还包含数据趋势和异常的数据链（如下图3-3）。 

　　系统实现了日常质量、生产报表和月报的自动生成，同时系统提供了强大的查询功能，查询后的数据结果可被专业统计分析软件直接引用（SPSS，SAS，MINITAB等），大大提高数据的实用性和有效性，降低了人工的成本，节约了技术、质量人员有效时间，特别对技术提升和研究等复杂分析提供了保障。

4.小结

　　光纤自动测试系统实现了光纤测试仪器的自动测试、参数分析和级别判定，保证了测试准确性、大大降低了质量检验成本。自动测试系统与工序间、办公计算机实现了共享传输，并将数据直接传输给专业的统计软件，根据质量控制和质量统计技术，把测试数据应用最大化、及时化、形象化，实现工序的及时有效控制和降低人工统计成本。不能评价就不能有效管理，不能量化就不能控制，自动测试系统为公司推行精细化管理提供量化依据，为技术提升提供有效的分析平台。
参考文献(略)