Understanding and Using Optical Time-Domain Reflectometers

Troubleshooting  Optical  Fiber  Networks:  Understanding  and  Using  Optical  Time-Domain  Reflectometers

By  Duwayne  Anderson,  Larry  Johnson,  Florian  G.  Bell

Publisher:    Academic  Press 

Number  Of  Pages:    437 

Publication  Date:    2004-05-07 

ISBN-10  /  ASIN:    0120586614 

ISBN-13  /  EAN:    9780120586615 

Binding:    Hardcover 

Book  Description: 

This  book  offers  comprehensive,  state-of-the-art  information  about  time-domain  fiber-optic  testing.  Readers  will  gain  an  understanding  of  how  to  troubleshoot  optical-fiber  networks  using  an  optical  time-domain  reflectometer  (OTDR),  while  learning  the  fundamental  principles  underlying  the  operation  of  these  powerful  testing  instruments.  From  basic  fiber  optics  and  fiber  testing,  to  detailed  event-analysis  techniques,  this  book  covers  the  entire  spectrum  of  time-domain  optical  cable  test  theory  and  applications.

*  Only  book  available  focusing  solely  on  OTDR  theory  and  practice

*  Covers  the  entire  spectrum  of  time-domain  optical  cable  test  theory  and  applications

*  Designed  to  be  accessible  to  both  engineers  and  system  technicians

*  Includes  OTDR  training  CD

Download  Description: 

The  fiber  optic  equipment  market  will  grow  to  over  $24  billion  in  2004.  Careful  assessment  of  critical  networks  is  made  easier  with  the  use  of  an  optical  time-domain  reflectometer  (OTDR),  which  measures  the  elapsed  time  and  intensity  of  light  reflected  along  an  optical  fiber.  They  are  useful  tools  for  locating  problems  in  an  optical  network  as  they  can  compute  the  distance  to  breaks  or  attenuation.  The  accuracy  and  power  of  modern  OTDRs  often  exceeds  the  skill  of  the  operator  using  it!  This  book  offers  comprehensive,  state-of-the-art  information  about  time-domain  fiber-optic  testing.  Readers  will  gain  an  understanding  of  how  to  troubleshoot  optical-fiber  networks  using  an  OTDR,  while  learning  the  fundamental  principles  underlying  the  operation  of  these  powerful  testing  instruments.  From  basic  fiber  optics  and  fiber  testing,  to  detailed  event-analysis  techniques,  this  book  covers  the  entire  spectrum  of  time-domain  optical  cable  test  theory.

Summary:  A  good  addition  to  the  technical  bookshelf

Rating:  5

My  company,  Taliescent,  makes  measurement  standards  for  fiber  optic  test  instruments.  We  have  recently  decided  to  add  products  for  the  FTTH  market  and  the  first  logical  product  would  be  a  way  to  verify  Optical  Time  Domain  Reflectometer  (OTDR)  Measurements.  Since  I  have  not  dealt  with  OTDRs  since  graduate  school,  and  I  was  attending  the  Optical  Fiber  Conference  in  Anaheim,  CA  I  decided  to  go  talk  about  our  product  ideas  with  one  of  the  experts,  Larry  Johnson  who  is  the  president  of  The  Light  Brigade.  His  company  provides  live  fiber  optic  training  and  makes  training  videos  aimed  at  the  technician  and  the  installer  market.  During  our  conversation  he  mentioned  that  he  co-authored  a  book  on  OTDRs.  Figuring  this  would  be  a  useful  resource,  I  went  to  the  Elsevier  Publishers  booth  where  they  happened  to  have  the  book.  I  then  told  the  booth  lady  that  I  publish  an  online  fiber  optic  newsletter  (ftthblog.com)  and  would  like  to  review  the  book.  So  she  gave  me  the  book  for  free. 

So,  I  guess  now  I  have  to  review  this  book  the  title  of  which  is  "Troubleshooting  Optical  Fiber  Networks,  Understanding  Your  Optical  Time  Domain  Reflectometer".  First,  a  little  background  on  OTDRs.  This  was  one  of  the  first  fiber  optic  test  instruments  introduced  commercially  24  years  ago  and  is  still  evolving  and  one  of  the  most  commonly  used.  Basically  an  OTDR  shoots  a  pulse  of  light  into  the  fiber  and  monitors  the  reflections.  From  this  measurement,  the  user  can  tell  whats  happening  in  a  fiber  network  many  kilometers  downstream  from  where  the  measurement  is  made.  For  example,  you  can  tell  that  there  is  break  in  the  fiber  5.4  km  from  where  you  are.  This  is  very  useful  information  if  you  are  troubleshooting  or  commisioning  a  fiber  optic  installation. 

This  book  is  very  good  in  that  it  was  written  by  two  scientists  from  Tektronix,  Duwayne  Anderson  and  Florian  Bell,  who  have  intricate  knowledge  of  all  the  technical  aspects,  and  by  Larry  Johnson,  who  is  very  familiar  on  how  users  interact  with  the  instrument  and  what  kind  of  information  would  be  useful  to  them.  This  combination  produced  a  book  that  is  very  readable  but  also  provides  enough  meat  for  an  engineer  or  a  scientist. 

The  book  starts  with  an  short  history  of  the  OTDR,  moves  on  to  a  basic  tutorial  of  fiber  optics  and  then  dives  in  to  the  various  technical  aspects  of  the  insides  of  anOTDR.  The  second  part  of  the  book  focuses  on  the  various  types  of  measurements  that  can  be  made  with  the  OTDR  and  finally  finishes  up  with  some  advice  on  selecting  the  appropriate  OTDR,  since  they  come  in  many  flavors.  The  book  can  be  used  in  several  different  ways.  If  you  want  a  crash  course  on  OTDRs,  as  I  did,  this  is  a  very  good  place  to  start.  Also,  it  functions  as  a  good  reference  that  you  keep  on  the  bookshelf.  Finally,  its  a  good  textbook  for  a  course  on  OTDRs  aimed  at  technicians  or  even  engineers,  since  it  has  ample  references  and  study  questions  at  the  end  of  each  chapter.  As  an  added  bonus,  there  is  a  training  CD  from  the  Light  Brigade  included  with  the  book  that  provides  some  good  videos  on  how  an  OTDR  is  used  in  the  field.

Summary:  All  about  OTDRs  and  much  more

Rating:  5

In  1989  two  of  us  (Bell  and  Anderson)  sat  in  our  offices,  across  the  hall  from  each  other,  discussing  the  history  of  optical  time-domain  reflectometers  (OTDRs),  the  technology  required  to  build  these  amazing  machines,  and  the  surprising  depth  of  complexity  associated  with  their  use.  As  we  discussed  these  issues,  our  conversation  began  to  focus  on  the  idea  of  a  comprehensive  engineering  guide  for  OTDR  users.  It  seemed  obvious  that,  with  increasing  popularity  and  use  of  OTDRs,  an  authoritative  text  on  the  subject  was  needed. 

At  the  time  (1997)  we  were  engineers  at  Tektronix,  in  the  company's  Cable  and  Network  Analysis  division.  In  1997,  Tektronix  was  a  major  producer  of  OTDRs,  and  our  book  was  the  first  single-source  handbook  describing  optical  time-domain  reflectometers  (OTDRs).  Tektronix  sponsored  our  work  in  writing  the  book,  and  published  and  distributed  it  worldwide. 

At  the  time,  worldwide  investment  in  fiber-optic  networks  was  expanding  in  double  digits,  and  Tektronix  was  one  of  the  top  manufacturers  of  OTDRs,  responsible  for  both  their  early  innovation  and  development  of  several  key  technologies.  Neither  of  us  could  have  anticipated  the  dramatic  changes  that  would  take  place  in  the  next  six  years.  While  fiber  optics  proceeded  at  a  steady  and  respectable  pace  during  most  of  the  1990s,  the  industry  exploded  in  irrational  exuberance  near  the  turn  of  the  century  as  part  of  the  telecom  bubble,  only  to  be  followed  by  a  deep  depression  that  would  see  many  companies,  including  Tektronix,  abandon  key  business  sectors  devoted  to  optical  telecom  by  the  end  of  2003. 

Through  these  tumultuous  times,  the  OTDR  continued  its  remarkable  evolution,  resulting  in  today's  machines,  which  are  considerably  smaller,  faster,  more  capable,  and  less  expensive  than  their  earlier  predecessors.  The  evolution  of  OTDRs  has  been  driven  largely  by  the  widespread  use  and  deployment  of  optical  fiber,  and  the  need  to  put  high-powered  test  capability  into  the  hands  of  the  optical  technicians  that  engage  daily  in  installing,  maintaining,  and  repairing  these  networks.  The  days  of  optical  engineers  doing  field  tests  with  bulky  $35,000  OTDRs  are  gone  forever. 

It  is  because  of  the  dramatic  changes  in  the  markets  and  science  of  OTDRs  that  a  second  edition  is  needed.  Furthermore,  the  widespread  use  of  OTDRs  necessitates  publishing  and  distributing  the  book  in  a  manner  that  makes  it  more  widely  available  to  field  technicians  as  well  as  engineers.  These  changes  also  demand  a  new  title  that  reflects  a  broader  theme  to  the  book  and  goes  beyond  simply  testing  with  OTDRs  to  address  broader  issues  surrounding  fiber-optic  networks  in  general,  and  how  to  keep  them  working  properly. 

Because  OTDRs  have  evolved  from  difficult-to-use,  specialized  equipment  to  ubiquitous  mainstay  status,  we  found  the  book  required  additional  contributions  from  a  third  author.  Larry  Johnson,  owner  and  founder  of  The  Light  Brigade,  was  the  obvious  choice.  Larry's  company  is  a  leading  training  organization  with  nearly  two  decades  of  experience  teaching  technicians  how  to  use  OTDRs  in  the  field  to  install,  maintain,  and  repair  fiber-optic  networks.  He  has  an  intimate  knowledge  of  the  challenges  and  needs  of  the  technician  that  are  unmatched  in  the  industry,  as  well  as  a  high  degree  of  familiarity  with  different  OTDR  manufacturers  their  products  and  related  fiber  optic  standards. 

As  with  the  first  edition,  our  objective  in  writing  this  book  is  go  beyond  a  simple  handbook  that  discusses  operational  procedures  such  as  cursor  placement  and  waveform  interpretation.  While  we  do  cover  these  topics,  we  also  explain  more  esoteric  subjects  and  give  insight  into  the  technical  nuances  of  OTDRs  that  enable  non-traditional  OTDR  measurements  such  as  mode-field  diameter,  cut-off  wavelength,  and  polarization  mode  dispersion.  We  also  dedicate  considerable  attention  to  measurement  errors  and  how  to  estimate  them.  This,  especially,  is  a  subject  with  which  all  OTDR  users  should  be  quantitatively  familiar.  As  a  part  of  this,  we  have  devoted  a  chapter  to  event-marking  software,  which  was  the  key  innovation  that  resulted  in  OTDRs  being  readily  used  by  field  technicians. 

Our  target  audience  is  practicing  engineers,  system  technicians,  and  field  technicians.  We  have  constructed  each  chapter  so  that,  for  the  most  part,  simpler  concepts  and  ideas  are  discussed  first,  followed  by  concepts  of  increasing  difficulty  as  the  chapter  progresses.  The  level  of  difficulty  varies.  When  this  happens,  we  try  to  warn  the  reader  that  the  level  of  difficulty  may  rise  but  subside  in  succeeding  sections.  We  have  also  added  a  short  quiz  at  the  end  of  each  chapter  so  that  the  book  can  be  used  in  the  classroom  as  a  text,  or  for  self-study. 

The  book  makes  full  use  of  mathematical  equations  and  detail  which  are  used  liberally  throughout  the  text.  These  are  intended  to  provide  quantitative  support  for  many  of  the  book's  central  points.  Though  we  use  them  unabashedly,  most  of  the  equations  are  summaries,  with  few  derivations,  and  involve  only  algebra  or  elementary  calculus.  Where  appropriate,  we  use  diagrams  and  text  that  illustrate  ideas  embedded  within  the  equations  so  that  full  command  of  the  mathematics  is  not  necessary  to  obtain  an  intuitive  feel  for  the  subject  being  discussed.  For  the  most  part,  the  book  can  be  read  and  the  key  points  understood  without  having  to  understand  the  mathematical  equations.  For  those  who  want  to  delve  a  little  deeper,  however,  the  mathematics  opens  the  door  to  understanding  OTDRs  at  a  level  of  detail  that  should  appeal  to  design  engineers. 

We  hope  this  book  serves  as  a  useful  desk  reference,  and  provides  value  even  if  not  read  cover-to-cover.  Toward  this  end,  we  have  included  a  detailed  table  of  contents,  glossary  of  terms,  glossary  of  mathematical  variables,  and  a  detailed  index.