Get to know OTDR

There are many testing equipments available for testing at different stages of the network. These testing equipments are used to reveal the total loss, optical return loss (ORL) and fiber length, can be in a single fiber or a complete network. In addition, the test may require further examination of the different elements of the measured link. Whether identify the characteristics of each component in the link, locate potential problems for a fiber, or find fault in the network, all will inevitably have to use optical time domain reflectometer (OTDR) – from commissioning to the optical network troubleshooting and maintenance, OTDR is the ideal choice. This article will describe the basic principles of an otdr test, for you better understanding the instrument specifications.

What Is An OTDR?

OTDR shows the link condition by reading the light level sent back from the optical pulse. Note that there are two types of reflected light: a continuous low-level light produced by fiber is called Rayleigh backcattering light, high reflection peak at the connection point is called the Fresnel reflection. Rayleigh backscattering is used as a distance function to calculate the attenuation level in fiber optic (unit of dB/km), shown as the linear slope of OTDR trajectory. This phenomenon comes from reflection and absorption of the fiber impurities inside the inherent. When light hits on some impurities, impurity particles will redirect light in different directions, while generating a signal attenuation and backscattering. The longer wavelength, the less the attenuation. Therefore, transmit the same distance in the standard fiber requires smaller power. The below picture illustrates the Rayleigh backscattering.

The second reflection (Fresnel reflection) OTDR uses can detect the physical events along the link. When the light reaches the refractive index mutated position (such as from glass to air), a large part of the light is reflected back, resulting Fresnel reflection, it may be thousands of times stronger than the Rayleigh backscattering. Fresnel reflection can be identified through the OTDR track peak. Examples of such reflection are fast connectors, mechanical splices, optical fiber, fiber breaks or open connectors.

What Is The Blind Zone?

Fresnel reflection leads to an important specification of OTDR, namely blind spot. There are two types of blind spots: events and attenuation. Both are generated by the Fresnel reflection, with the changing distance (meters) depends on the different changes in the reflected power to represent. Blind spot is defined as the duration time, in the meantime detector by high intensity reflected light effects of temporary “blindness”, until it returns to normal can re-read the light signal, imagine, when you night driving with the oncoming cars encounter, your eyes will be short-term blindness. In the OTDR field, time is converted to distance, therefore, the more reflective the detector longer recovery time, leading to longer blind. Most manufacturers are available in the shortest possible pulse width, and single mode fiber -45 dB, -35 dB multimode fiber reflection to specify blind. Therefore, reading the table footnote of specifications is very important because manufacturers use different test conditions for measuring blind area, with particular attention to the pulse width and reflectance values. For example, single-mode fiber -55 dB reflection provides shorter blind specifications than that of -45 dB, just because -55 dB is a lower reflection, the detector recovery faster. In addition, the use of different methods to calculate the distance will be a shorter blind zone than that of the actual value.

Event Blind Zone

Event blind zone is the minimum distance of another event OTDR can detect after Fresnel reflection. In other words, is the minimum fiber length needed between the two reflection events. Still the diving mentioned before as an example, for example, when your eyes can not open because the glare stimulation from the opposite car, after a few seconds, you will find that there is an object on the road, but you can not identify it correctly. Turned to OTDR, can be detected by continuous event, but can not measure the loss. OTDR merging successive events, and returns to a global reflection and loss on all the combined events. To establish specifications, the most common industrial way is to measure the distance between each side of the -1.5 dB of peaks.You can also use another method, measure the distance from the event starts until the reflection level from the peak down to -1.5 dB. This method returns to a longer blind, manufacturers use less.

OTDR event blind zone as short as possible is very important, so that it can detect the closely spaced events in the link. For example, testing requirements of OTDR event blind zone is very short in the building network, because the fiber jumper connecting various data centers is very short. If the blind area is too long, some connectors may be missed, the technicians can’t identify them, which makes the job of positioning potential problems become more difficult.

Attenuation Blind Zone

Attenuation blind zone is after the Fresnel reflection, OTDR can accurately measure the minimum distance of successive events loss. Also use the example above, after a longer period of time, your eyes are fully restored, the ability to identify and analyze possible attributes of objects on the way. Shown below, the detector has enough time to recover, so that it can detect and measure the loss of successive events. The minimum distance required from the beginning of reflection events, until the reflection is reduced to the fiber backscattering level of 0.5 dB.

The Importance Of Blind Zone

The short attenuation zone makes the OTDR can not only detect the continuous events, but also can return to the close event loss. For example, you can now learn the loss of short fiber jumpers in network, which can help engineers to understand the situation within the link.

Blind zone also affected by other factors: pulse width. Specifications using the shortest pulse width in order to provide the shortest blind zone. However, the blind zone is not always the same length, as the pulse wider, blind spots will be stretched. Use the longest possible pulse broadband will lead to blind particularly long, but it has a different purpose.

Conclusion

On the market, there are many types of OTDR – from based fault locator to advanced equipment, can meet the different test and measurement requirements. To buy the right OTDR, you must consider the basic parameters. Because if the selected model is not suitable for the application, only based on the overall performance and price to choose equipment will appear problems. OTDR with complex specifications, the vast majority are a result of compromise. A deep understanding of these parameters and know how to verify these parameters can help buyers to make the right choice meeting their demand, maximizing productivity and cost effectiveness.

Why choose OTDR as your fiber testing equipment?

Connected an OTDR to one end of any fiber optic system up to 250km in length. In a few seconds, the outcome of the overall loss, or the loss of any part of a system, the overall length of the fiber and the distance between any points of interest will come out. OTDR is an great testing equipment for fiber optic system.

FHO5000 ODTR is ideal for use in a wide variety of optical fiber installation and maintenance applications. It is connected to one end of any fiber optic system up to 10km in length. Increased efficiency and a quick 10-second startup help to minimize operations time and increase battery life. FHO5000 offers the special Tri-proof function including Waterproof, Shocking proof, dropping proof, it won’t be damaged even under a critical environment.

In the last mile of FTTh network, more terminals, more furcations and shorter line distance features the network. These features require the OTDR should be shorter in testing time and higher in detection precision, especially in detection precision. If the OTDR do not have a higher detection precision, the state of the line could not be clearly shown to user. FHO5000 series OTDR has already have a great optimization for FTTh / Last mile testing project. The 0.8m event dead zone, 4m attenuation dead zone and 128,000 sampling points allow FHO5000 series OTDR has the ability for short distance detection. The “Dead Zone” testing distance range aims in detection the fiber line under 300m. Also, mini 34/32dB dynamic range ensures a long distance detection ability.FHO5000 Series OTDR is definitely your good partner in Fiber Optic Project.

NOTE:

 Choose BUILT-IN LASER MODULE or POWER METER MODULE will take ANOTHER 5 WORK DAYs for preparing

Choose WATER PROOF FUNCTION will take ANOTHER 7 WORK DAYs(A WEEK) for preparing.

OEM service for fiber optic products

OEM service for fiber optic products

What is OEM ? 

 OEM means Original Equipment Manufacturing. FiberCasa.com offers all kinds of OEM and customization Service. What means clients can make order of products as their needs. Add some special function, attach your logo on the products and so son.

What kinds of products can be customizatied on FiberCasa.com?

To different product category, the detail of the OEM Service may have a little difference, the OEM Service Events of each category is listed below:

Transceiver Module

· A. Attach your own Brand Label

· B. Change company information in EEPROM

· C. Compatible Brand(like Cisco, H3C, Finisar, huawei and etc.)

· D. Any other special requirements listed by customer.

OTDR and Other Handheld Testing Equipment

· A. Attach your own Brand Label

· B. Change the BOOT Graphic

· C. Add some specified function offered by us(For example: FHO-5000 OTDR can add laser source module, power module and waterproof function)

· D. Any other special requirements listed by customer.

Cable Management Products

· A. Attach your own Brand Label

· B. Change the housing material

· C. Change dimension and some internal structure

· D. Any other special requirements listed by customer.

PLC Splitter

· A. Attach your own Brand Label

· B. Customize connector, fiber length, sheath type of fiber, channel count

· C. Any other special requirements listed by customer.

Fiber Optic Tools

· A. Attach your own Brand Label

· B. Any other special requirements listed by customer.

The basic principle of OTDR

The basic principle of OTDR

In order to ensure the quality of service (QoS), network operators, service providers and operators need to precisely locate the existing and potential problems, which makes the crucial test and measurement equipment. There are many testing tools can be used in different stage of the network, to meet the different test demand, such as fiber test run. These tests are used to reveal the total loss, optical return loss (ORL) and fiber length, can be in a single fiber or perform in the complete network. In addition, you might need to do further examination of the different elements of the measured link. Whether the characteristics of each element in the identification of link, the potential problems locating fiber, or find fault in the network, will inevitably have to use optical time domain reflectometer (OTDR) from the optical network test run to failure diagnosis and maintenance, OTDR is the ideal choice. This paper introduces the basic principle of OTDR, is very important to understanding the instrument specifications.

                     Chart 1: The principle of OTDR

Reflection is the key 

As mentioned earlier, OTDR by reading from the light level transmitted pulse returned to display the link condition. Please note, a reflection of two types: fiber produced by continuous low-level don't just called Rayleigh back scattering, high reflection peak at the connection point is called the Fresnel reflex. Rayleigh backscattering is used as the distance function to calculate the attenuation level in optical fiber (unit dB/km), appears as a straight slope at the OTDR locus in. The reflection and absorption of the phenomenon from the fiber internal impurities inherent. When light hits the impurities, some particles will redirect light to different directions, and the signal attenuation and backscatter. The longer wavelengths, less attenuation, therefore, in the standard optical fiber transmission power for the same distance required for the smaller. Figure 2 illustrates the Rayleigh backscatter.

Chart 2. Rayleigh 

Second kinds of reflection OTDR use (Fresnel reflex) physical events can detect link along. When the refractive index of light reaching the mutation position (for example, from glass to air), a large part of the light is reflected back, Fresnel reflection, it may be better than Rayleigh backscatter intensity thousands of times. The Fresnel reflection can be recognised by the OTDR track spike. Reflection such example connector, mechanical joints, fiber, fiber fracture or open the connector. Figure 3 illustrates the different connections to produce Fresnel reflex.

Chart 3.  (1) Mechanical joint、(2) Fiber optic adapter (3) Connected open Fresnel reflection

 What is the blind area? 

The Fresnel reflection leads to an important OTDR specifications, namely blind. There are two kinds of blind: events and attenuation. The two blind spots are generated by the Fresnel reflection, the reflected power change with different distance (meters) to represent. Blind zone is defined as the duration, in the meantime detector by high intensity reflected light effect of temporary "blindness", until it returned to normal to re read the optical signal now, imagine, when you night driving and oncoming vehicles meet, your eyes will be short-term blindness. In the OTDR field, time into the distance, therefore, reflecting more, detector to restore the normal time is longer, leading to longer blind. The vast majority of manufacturers with the most short pulse width and single mode fiber, multimode fiber -45 dB -35 dB to specify the blind reflex. Therefore, reading the specification table footnote is very important, because the manufacturers use different test conditions measurement blind area, with particular attention to the pulse width and reflectance. For example, single mode fiber -55 dB reflection provides specifications than shorter blind blind is obtained using the -45 dB, just because -55 dB is a lower reflection, detector and faster recovery. In addition, the use of different methods of calculating the distance will get a shorter than the actual value of the blind.

The blind area

The blind area is Fresnel reflection events events after OTDR in which can detect the minimum distance of another event. In other words, is the minimum fiber length needed between the two reflection events. Still with the previously mentioned drive as an example, when your eyes because of strong light of the opposite vehicle stimulation is not opened, a few seconds later, you will find that there are objects on the road, but you can't identify it correctly. Turned to OTDR, can be detected by continuous event, but can not measure the loss (as shown in Fig. 4). OTDR combined with continuous event, and returns a global reflex and the loss of all the merged event. In order to establish the specifications, the industry the most common ways are between each side of the -1.5 dB to measure the reflection peak distance (see Figure 5). Can also use another method, namely the measurement of reflection from its peak level until down to -1.5 dB at the distance from the beginning of the event. Blind the method returns a longer, manufacturers use less.

Chart 4. With long blind event

Chart 5. Event dead zone

The OTDR event blind short is very important as far as possible, so that it can detect the close proximity of the event in the link. For example, in building networks in the test requirements of OTDR event blind area is very short, because the fiber jumper connecting various data center is very short. If the area is too long, some connectors may be missed, and technical personnel can't identify them, which makes the problem more difficult to locate potential.

Attenuation area

The attenuation area is Fresnel blind blind after reflection, OTDR can in the minimum distance the accurate measurement of continuous event loss. Also using the above example, over a long time, your eyes to fully recover, able to attribute recognition and Analysis on possible objects. As shown in Figure 6, the detector has enough time to recover, so that it can detect and measure continuous event loss. The minimum distance required to start from the reflection events, until the reflection is reduced to optical backscatter level 0.5 dB, as shown in figure 7.

The importance of the short decay .

The blind OTDR not only can detect the continuous event, also be able to return to the close proximity of the event loss. For example, you can now learn loss network short fiber, which can help technicians to clearly understand the situation within the link.

Blind is also affected by other factors: pulse width. Specifications using the shortest pulse width in order to provide the shortest blind. However, the blind are not always the same length, with the pulse broadening, the blind will stretch. The use of the longest possible pulse broadband will lead to blind particularly long, but which has a different purpose, the mentioned below.

Dynamic range

 The dynamic range is an important parameter of OTDR. This parameter has revealed the largest loss of light scattering level down to the specific noise level from OTDR port back OTDR analysis. In other words, this is the biggest fiber length pulse can reach. Therefore, the dynamic range (unit dB) bigger, longer distance can reach. Obviously, the maximum distance is different in different applications, because the loss measured link different. Connectors, welding and beam splitter is reduce the maximum length of OTDR. Therefore, in a long period and use the appropriate range is to increase the maximum critical distance measurement. Most of the dynamic range of specifications is to use the long pulse width of three min on average, signal to noise ratio (SNR) =1 (root mean square (RMS) value of the average level of noise) and given. Again, please note, carefully read the detailed test specifications footnote mark is very important.

Empirically, we recommend choosing dynamic range than the maximum loss may have 5 to 8 dB OTDR. For example, the use of dynamic range is the single mode OTDR 35 dB can meet the need of dynamic range at about 30 dB. Assuming typical fiber typical at 1550 nm attenuation of 0.20 dB/km, one in every 2 kilometers welding (each splicing loss of 0.1 dB), a device that can accurately measure the distance up to 120 km. The dynamic range of maximum distance can use fiber attenuation from OTDR and calculate the approximate value. Dynamic range which helps determine the equipment can reach the end of the fiber. Please remember, the more loss in the network, the dynamic range needed more. Please note, in 20 μ designated large dynamic range and can not ensure dynamic range in the short pulse is so big, track filtering over may be overstated all pulse dynamic range, resulting in fault finding bad solutions (to be published in the next article in this in-depth study).

Laser pulse width

What is laser pulse width

Laser pulse width is actually "open" time. As we know, time into the distance, thus having pulse width length value. In OTDR, pulse energy can produce identification link required backscatter. Due to the link in transmission loss (i.e., attenuation, even the machine, welding and so on), so the shorter the pulse, carry less energy, propagation distance is shorter. Long pulse energy is much higher, can be used in optical fiber is very long. Figure 8 illustrates a pulse width time function.

Chart 8. Short pulse with long pulse

If the pulse is too short, at the optical fiber end before they lost energy, so that the backscatter level is very low, even lower than the noise floor level and resulting in the loss of information. This will lead to not reach the end of optical fiber. Therefore, the fiber end return distance is much shorter than the actual length of the fiber, and can not measure the complete link. Another phenomenon that is close to the end of noise in the fiber trajectories too much. OTDR cannot carry on the signal analysis, measurement error.

When too much noise track, there are two kinds of simple method to obtain a clean path. The first method, increasing the sampling time, which can greatly improve the (increase) of SNR, while maintaining a short pulse resolution good. However, the increase in the average time is also limited, because this cannot be increased SNR. If the path is not smooth, we can use second methods, namely, using the next available higher pulse (energy). But, please remember, blind area will increase as the pulse width becomes large. Fortunately, the market most of OTDR are "automatic" mode, can be measured optical fiber to choose the proper pulse width. When the fiber length to be measured or loss is unknown, will be very convenient to use this option.

When the identification of network or optical properties, forced to correct the pulse width is measured link selection. Short pulse width, short blind area and low power for test events are short link very close, and long, long pulse high power is used for the blind area and reach the remote network or high loss network in the distance.

The sampling resolution and sampling point

The ability of OTDR to locate the correct distance events depends on different parameters, including the sampling resolution and sampling point. The sampling resolution is defined as "two consecutive sampling the minimum distance between the requirement of instrument". This parameter is very important, because it defines the final distance accuracy and OTDR troubleshooting ability. According to the width and range pulse selection, the value range is 4 centimeters to several meters. Therefore, in order to maintain the best resolution, must obtain more sampling points during sampling. Fig. 9a and 9b shows high resolution in the fault lookup role.

a)                                                           b)

Chart 9：Resolution and fault finding efficiency：(a) 5 meter resolution（higher resolution）。(b) 15 meter resolution（lower resolution）。

As chart 9 shown above, the sampling point number, the higher the resolution (short distance between the sampling points), this is the ultimate condition troubleshooting.

Conclusions there are many types of OTDR from the base of the fault finder to advanced instrument, which can meet the needs of different test and measurement. To make the right choice in the purchase of OTDR, must consider the basic parameters. Because if the model is not suitable for application, so only based on the overall performance and price to choose equipment will appear problem. OTDR has a complex specifications, the vast majority are the result of compromise. A thorough understanding of these parameters and how to verify these parameters can help buyers to meet the demand of the correct choice, to maximize productivity and cost efficiency.

What are the most commonly used Optical testing equipment?

Edited by FiberCasa.com

Light Source

Laser source is the easiest fiber optic test equipment, it can rapid detect on each fiber distribution panel. These devices are useful for testing the connectivity of fiber link segment.

Laser Source is  the first testing equipment should be used to test the performance of fiber-optic link segment. This equipment can be easily detected at both ends of the fiber. Marking of the fiber wiring errors or installation disk port wrong, with a laser source can save a lot of time.

The drawback is that the light emitted by such equipment level is low, so that the actual light into the fiber core is less a result of these long-distance transmission of light through it very difficult to be seen or can not see.

Visual Laser Source and Visible Fault Locator 

Visual Laser Source and visual fault locator is a simple fiber optic test equipment. This equipment can be used to locate a cable not marked or diagnostic cabling link fault exists. Visual laser Source and visual fault locator can test more than 5km in length fiber link segment, both devices to locate and deal with the failure of fiber-optic lines are saving.

Visual laser source can be a ceiling or on a fiber optic cable distribution panel identified, which is similar to the audio generator and audio amplifier function to perform when testing copper, this device allows people to put a cable from a set of cable was quickly identified.

Visual Laser Source can send a strong light can illuminate the cable core and the cladding, in fact, the light will pass through the cable jacket orange or yellow, the cable identified. The device can easily locate the cable has been laid to quickly identify unmarked cable.

Fiber Fault Locator can be identified in the fiber link failure device, this device functions like connectivity tester, which makes it possible to visually identify the fiber link is disconnected or fiber breakage. Fault locator light pulses generated much stronger than the flash, so long-distance lines in the diagnosis of cable fault, the fault locator advantage.

Fiber Fault Locator can produce visible light optical signal, making it possible to visually identify wiring errors and incorrect patch panel port connection, then you can solve the problem quickly, saving time saves money. LAN or other communication device for the transmission optical signal in the non-visible spectrum.

Optical Power Meter

Optical Power Meter is a test fiber optic cabling link loss of the basic test equipment, which can measure the fiber cable optical power. Section of the fiber link, the transmission signal with a power meter can measure the loss and attenuation.

Most handheld optical power meter is a device, the test wavelength is 850nm and 1300nm, 850nm and 1300nm for multimode fiber cabling systems operating wavelength. Optical power meter to test and evaluate the building floor area wiring cables most commonly used test equipment.

Singlemode fiber optic power meter for testing the test wavelength is 1310nm and 1550nm, optical power meter and laser source used in conjunction with single-mode fiber optic power meter is a field test most commonly used devices.

Optical Loss test set

Optical Loss Test Set Optical Power Meter and Fiber Test by light combined composition. Optical Loss Tester for link segment includes all the necessary testing fiber jumpers, connectors and couplers.

Optical Loss Tester is used to test single-mode fiber and multimode fiber optic cable. For testing multimode fiber optic cable loss tester has an LED light source, can produce 850nm and 1300nm light. For testing single-mode fiber optic cable loss tester has a "a laser light source, can produce 1310nm and 1550nm light.

OTDR

Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) is the most complex fiber optic test equipment. OTDR fiber loss testing can be performed, the length can also be tested. Furthermore, OTDR fiber link can determine the cause of the fault and the fault location.

There are two types:

(1) This type of comprehensive type OTDR highest price, but the best performance and most versatile.

(2) Small OTDR this type of lower prices, but functional decline compared to full type.

OTDR using a laser as the light source rather than the optical power meter using LED. This equipment measured after the optical signal is input optical pulse time required to return the test point, the test results can be used to calculate the distance of the fiber link.

OTDR is based on the echo scattering work, fiber optic connectors and connecting sub at the connection point will be part of the light reflected back. OTDR by measuring the amount of echo scattering to detect the link in the optical connector and the connecting sub. OTDR can also be scattered signal by measuring the echo return time to determine the link distance. OTDR these information to a graph printing end, the output data can be used to analyze the characteristics of the fiber link sections or as a file backup.