OTDR トレース波形の読み方：イベント、デッドゾーン、ゴースト、ゲイナー

OTDRは光ファイバを、距離とともに下降する線として描き、光が失われたり反射したりしたすべての箇所を示します。この波形を正しく読み取ること——スプライスと曲げを見分け、ゴーストと断線を見分け、本当の利得と測定上のアーティファクトを見分けること——が、ファイバの受入試験と障害箇所特定における中核の技能です。本ページでは、この測定器が実際に何を測定しているか、各セットアップパラメータがトレースにどう影響するか、イベントの種類ごとの見え方とその数値の意味、デッドゾーンとダイナミックレンジの限界、双方向測定を省略できない理由、典型的な誤読、そしてトレース上の距離を実際のルート上の位置に変換する方法を説明します。

OTDRが光ファイバを捉える仕組み

セットアップパラメータ

イベント一覧

デッドゾーンとダイナミックレンジ

数値は目安であり、測定器によって異なります。イベントデッドゾーンとは、2つの反射性イベントを別々のものとして表示できる最小距離のことです（スパイクのピークから1.5 dB下がった位置での幅）。 減衰デッドゾーンとは、反射の後、トレースが後方散乱線の0.5 dB以内に戻るまでの距離のことです ——この範囲内にあるスプライスは見えません。ダイナミックレンジとは、最長パルスかつ3分間平均における、初期後方散乱とノイズレベルとの差（dB）のことです。良好な測定にはこのうち約6 dBが必要なため、到達可能な長さはおおよそ(ダイナミックレンジ−6 dB−イベント損失の合計)/減衰で求められます（数式と計算）。

なぜ双方向で測るのか

後方散乱係数はファイバごとに異なり、±0.4 µmの公差内のモードフィールド径の違いだけでも数十分の 1 dBの差が生じます。そのため単方向のトレースは、このような2本のファイバ間のスプライスを、一方の方向では実際より良く、もう一方の方向では実際より悪く、最大±0.3 dBの差で報告してしまいます。すべてのスプライスとコネクタの真の損失は両方向の平均であり、TIA-568.3-D Tier 2およびIEC 61280-4シリーズは、スプライスおよびコネクタの損失を報告する際に双方向平均を要求しています。実務上は、リモートユニット付きのOTDR、または両端からの2回の測定と、イベントを対応付けて平均するソフトウェアが用いられます。

トレース上の距離からルート上の位置へ

方法: トレース上で最も近い既知のイベント（クロージャ、パネル）を見つけ、そこから測定します（測定器の位置からではありません）。記録されたメートルマークで換算します。反対側からのトレースで確認します。最後の数メートルには可視光式ファイバ探索器（VFL）またはクランプ式識別器を使います。

典型的な誤読

活線とPON

活線上では、OTDRは両方向の通信波長を遮断するフィルタを介して1625または1650 nmで動作します。 PONでは、ONU側から上流に向かうトレースはドロップ、スプリッター、フィーダーをきれいに示しますが、OLT側からのトレースはスプリッターより先のすべての分岐が重なって表示され、それらを分離できません。スプリッターには高いダイナミックレンジと短いデッドゾーンを持つ、PON向けに最適化された OTDRが必要であり、各スプリッターまでの距離は記録から得る必要があります（PONの問題）。

レポート作成

すべてのファイバ、方向、波長について、パルス、レンジ、IOR、ランチコード長を保存したネイティブの.sorファイル（Telcordia SR-4731）を保管してください。PDFのイベントテーブルは再解析できません。レポートには、双方向平均したイベント損失、反射率、区間減衰、および設計しきい値に対する総損失を記載します。TIA-568.3-DおよびISO/IEC 14763-3のもとでは、OTDRトレースはTier 2特性評価にあたり、リンク損失の合否判定はTier 1の光源・光パワーメータ試験にあたります（試験と測定、 ファイバ特性評価）。

CodingBoxでは

トランシーバーは同じ設備を外側から測定します。遠端のTx出力から近端のRx受光パワーを差し引いたものが設備損失であり、これにはOTDRのデッドゾーンに隠れるすべて——モジュールのポートや最初と最後のコネクタ——が含まれます。DDMによる損失がOTDRの合計値を1 dB以上上回る場合、その差は見えない部分にあり、CodingBox上できれいなリファレンスコードを使ってモジュールをベンチ測定すれば、モジュールのポートとパネルのどちらが汚れているかが分かります（アプリ内のDDM、 Rx受光パワーとリンクバジェット）。