測試參考光纖的驗證很簡單，對吧？是的，通常……但并非總是如此。按照參考過程將光功率計設置為0dB后，對于單模光纖，連接器對的損耗應在 0 ~ 0.20dB 之間。但是在某些情況下，損耗竟然會變成增益，讓我們來看一個這樣的情況。

驗證連接器損耗的典型過程——例如驗證它是否為“參考等級”——如下所示：

1、將測試光纖 (TC1) 連接到光源并測量輸出功率，將參考值設置為 0dB (參見圖1)。

圖1.使用1跳線方法設置參考

2、斷開 TC1 與光功率計的連接，并在 TC1 輸出端與光功率計之間連接另一條測試光纖 (TC2)；測量虛線圓圈所示的連接器對的損耗 (見圖2)。

圖2.使用UPC-UPC參考線測量TC1和TC2之間的損耗

3、幾條測試線上收集的數據顯示了預期的測量值，如 -0.19dB 和 -0.12dB。

4、然后，用 TC3 (UPC-APC測試線) 代替 TC2 重復測試。這不是推薦的做法，我們很快就會明白為什么。UPC 端連接到 TC1，APC 端連接到光功率計。對于此設置，連接器對的損耗測量值分別為+0.27和+0.23 dB (參見圖3)。

圖3.使用UPC-APC測試線測量TC1和TC3之間的損耗

顯然，光功率計接收了更多的功率，但為什么？通過連接到光功率計的UPC 連接器與 APC 連接器測試光纖的光量應相等。在 UPC 和 APC 的開放端，光垂直于端面射出。從光功率計的光電二極管角度來看，當使用 APC 接口時，擊中光電二極管上有效區域的光斑會發生偏移 (見圖4)。它不僅位置偏移，光斑尺寸也從圓形變為略微橢圓形。。

圖4.點位置從UPC – APC開放端面移位

值得注意的是，如果測試 APC-APC 光纖的損耗，可以使用 UPC-APC 測試線 (TC1) 作為參考，但這可能導致光功率計的光電二極管產生更高的響應值。如果出現這種情況，應使用一段?APC-UPC 接口的接收光纖，并將UPC端連接到光功率計，這樣就很容易獲得正常的測量值。
用通常在實驗室中使用的各種光功率計重復上述實驗，結果通常是正常的。無論光功率計接口是UPC還是APC，測出的連接器損耗值并沒有顯著差異，兩種情況下的測量均為正常值。

導致損耗結果變為增益的原因究竟是什么？光電二極管的均一性描述了光在光電二極管不同位置的響應區域上轉換成電子的能力。如果光電二極管具有良好的均一性，則其響應將不會根據光斑的位置而變化。但如果均一性不佳，就會導致在一些地方有著更高功率讀數，而在另一些地方功率讀數更低——意味著損耗結果偏大。現場使用的光功率計通常具有比實驗室光功率計更高的不確定性。為實驗室光功率計指定、選擇、篩選和測試具有更好均一性的光電二極管通常成本較高，現場測試設備往往并不需要。雖然上述情況在現場測試中并不常見，但它清楚地說明了光功率計的特性，它向您展示了在進行測量時不應混合 UPC 和 APC 的原因。進行光功率測量時，對于不同的波長和不同的功率水平，檢測器可能在其表面上進行光電轉換時表現迥異。想象一下，光電二極管在x和y軸上的有效區域被掃描，掃描結果可以揭示可能不均勻的表面。解釋這一概念的另一種方法是查看沿 3mm 光電二極管表面的響應度與位置的二維圖表。具有完美均一性的檢測器如圖5所示。具有較差均一性的檢測器表示為沿檢測器有效區域具有不同的響應度 (參見圖6)。

圖5.光電二極管有效區域的完美均一性

圖6.光電二極管有效區域的非均一性

結論：

- 不要將UPC和APC連接器混合/連接在一起

- 使用UPC連接器設置光功率計參考，并使用UPC連接器測量損耗

- 使用APC連接器設置光功率計參考，并使用APC連接器測量損耗

- 光電二極管沿整個響應區域（探測器表面）可能具有非均一性

- 如果測試線發出的光斑在尺寸或位置上發生變化，則光電二極管的非均一性會導致測量值發生微小變化。

負損耗表示光纖鏈路不光沒有損耗，反而還有“增益”—當然這是不真實的。主要原因來自于以下各種偏差和誤差。

其一，在光源端口，光能量不都是 100%射入測試跳線中的，其“耦合效率”的高低與端口結構的幾何尺寸和幾何偏差有關，且與測試跳線插頭的幾何尺寸的“偏差”也有關。所以，歸零以后一般不允許再插拔測試跳線，否則會破壞端口耦合效率，如若不小心拔出了跳線，則必須重新歸零，只有這樣才能避免增大測試誤差。對短鏈路而言，歸零后插拔端口跳線會令損耗增加或“減少”—這導致出現測試結果為“負損耗”的現象。

其二，如果歸零時跳線端面附著有纖維屑或灰塵，但歸零后脫落，也可能會出現“負損耗”。

第三，開機未預熱就歸零，因儀器工作參數漂移而出現“負損耗”。一般建議預熱5 分鐘，溫差較大時應預熱 10 分鐘。

第四，歸零時跳線插拔不到位(損耗偏大)。

第五，如果歸零用的耦合器本身偏差較大(比如軸向對準偏差較大)，則歸零后測試短鏈路時也可能會出現負損耗。

第六，劣質測試跳線或跳線本身不穩定。

上圖為福祿克OTDR測試結果圖片（371.55M出現負損耗即偽增益點）

上圖福祿克OFP-100-Q測試的曲線圖

我們可以看出在370多米處，可以看到曲線往上走，代表不僅沒有信號衰落，反而信號增加。在此次問題解決故障中，原因是因為熔接的問題，重新熔接故障解決了。

我們從原理分析，為什么會出現偽增益呢？

偽增益的簡析 ：偽（正）增益現象是指OTDR的背向散射曲線會出現上升臺階，根據OTDR的瑞利散射原理及菲涅爾反射原理，我們知道偽增益是由于事件點之后反射回OTDR的背向反射光功率高于事件點前反射回的。事實上，光脈沖通過事件點始終會存在損耗，不可能有真的增益出現。?光纖事件點損耗包括光纖本征因素引起的和外界因素引起的兩部分。外界因素主要有軸心錯位、軸向傾斜、縱向分離和纖芯變形等，事件點上的因外界因素導致的損耗無論從哪個方向測試應該是一樣的。因此導致偽增益的主要原因是光纖的本征因素，而本征因素影響最大的當屬模場直徑。?在實際工作中對光纖鏈路進行測試時，由于被測光纖的模場直徑、背向散射系數等幾乎都不會完全相同，所以從兩個方向測試的結果一般是有差異的，因此，在用OTDR對光纖事件點損耗進行測試時應當取雙向測試的平均值更為精確。