一、光時域反射計的組成結構有哪些

光時域反射計簡稱otdr，是通過對測量曲線的(de)(de)分(fen)(fen)析，了解(jie)光纖的(de)(de)均(jun)勻性、缺陷、斷裂、接頭耦合等若干性能的(de)(de)儀器(qi)，它的(de)(de)結構一般(ban)由以下幾部分(fen)(fen)組成：

1、脈沖發生器：產生(sheng)所需要的(de)規則的(de)電脈(mo)沖(chong)信號。

2、光源：將(jiang)電(dian)信號(hao)轉換(huan)成(cheng)光信號(hao)，即將(jiang)脈(mo)沖(chong)發生(sheng)器產生(sheng)的電(dian)脈(mo)沖(chong)轉換(huan)為光脈(mo)沖(chong)進行測試使(shi)用。

3、光定向耦合器：使光按(an)照規定(ding)的(de)特(te)定(ding)方向輸出/輸入。

4、光纖連接器：將(jiang)光時域反(fan)射計與被(bei)測光纖相(xiang)連接。

5、光電檢測器：將(jiang)(jiang)光(guang)信(xin)號(hao)轉換(huan)成電信(xin)號(hao)，即將(jiang)(jiang)經光(guang)定向(xiang)耦(ou)合器傳來(lai)的背(bei)向(xiang)散射光(guang)轉換(huan)成電信(xin)號(hao)。

6、放大器：將光電檢測器轉換的微弱電信號(hao)進行放大，以(yi)便處理。

7、信號處理器：對由背向散射光轉換的含有(you)光纖特性的電信號(hao)進行平均(jun)化處理。

8、顯示器：將處(chu)理后(hou)的結(jie)果顯示出來。

9、內部主時鐘：一(yi)方面是為脈(mo)沖產(chan)生(sheng)器(qi)(qi)提(ti)供時鐘(zhong)，使其有頻率(lv)地產(chan)生(sheng)電脈(mo)沖信(xin)號(hao)；另一(yi)方面是為信(xin)號(hao)處理(li)器(qi)(qi)提(ti)供工作頻率(lv)，使其處理(li)頻率(lv)與脈(mo)沖頻率(lv)保持(chi)同(tong)步。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光(guang)(guang)時域反射儀是根(gen)據光(guang)(guang)的后向散(san)射與菲涅耳(er)反射原理制作而成的：

1、后向散射原理

在(zai)(zai)(zai)兩個均勻(yun)介(jie)質的分(fen)界(jie)面上(shang)，當電磁(ci)波(bo)從(cong)一個介(jie)質中入(ru)射(she)(she)時，會在(zai)(zai)(zai)分(fen)界(jie)面上(shang)產生散(san)(san)射(she)(she)，這(zhe)種散(san)(san)射(she)(she)叫做表(biao)面散(san)(san)射(she)(she)。在(zai)(zai)(zai)表(biao)面散(san)(san)射(she)(she)中，散(san)(san)射(she)(she)面的粗糙度是(shi)非常(chang)重(zhong)要的，所(suo)以在(zai)(zai)(zai)不是(shi)鏡面的情況下必須使(shi)用能夠計算的量(liang)來衡量(liang)。通(tong)常(chang)散(san)(san)射(she)(she)截面積是(shi)入(ru)射(she)(she)方(fang)(fang)向(xiang)和散(san)(san)射(she)(she)方(fang)(fang)向(xiang)的函數(shu)，而(er)在(zai)(zai)(zai)合成孔徑雷達及散(san)(san)射(she)(she)計等(deng)遙感(gan)器(qi)中，所(suo)觀測(ce)的散(san)(san)射(she)(she)波(bo)的方(fang)(fang)向(xiang)是(shi)入(ru)射(she)(she)方(fang)(fang)向(xiang)，這(zhe)個方(fang)(fang)向(xiang)上(shang)的散(san)(san)射(she)(she)就稱(cheng)作(zuo)后(hou)向(xiang)散(san)(san)射(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光源和接受屏(ping)(ping)或二者(zhe)之一距離反射屏(ping)(ping)為有限遠時，所觀(guan)察到的反射為菲涅爾反射。

OTDR使用瑞(rui)利散(san)射(she)(she)(she)(she)和菲涅耳(er)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)來表(biao)(biao)征光(guang)纖(xian)的(de)(de)(de)特性：OTDR測量回到OTDR端口的(de)(de)(de)一部分(fen)散(san)射(she)(she)(she)(she)光(guang)，這(zhe)(zhe)些(xie)背向散(san)射(she)(she)(she)(she)信號(hao)表(biao)(biao)明了由(you)光(guang)纖(xian)而導致的(de)(de)(de)衰減(jian)(jian)（損(sun)耗/距(ju)離(li)）程度，形(xing)成的(de)(de)(de)軌(gui)跡(ji)是(shi)一條(tiao)向下的(de)(de)(de)曲(qu)線(xian)，它說明了背向散(san)射(she)(she)(she)(she)的(de)(de)(de)功率(lv)不(bu)斷減(jian)(jian)小(xiao)，這(zhe)(zhe)是(shi)由(you)于經過一段(duan)距(ju)離(li)的(de)(de)(de)傳輸后發射(she)(she)(she)(she)和背向散(san)射(she)(she)(she)(she)的(de)(de)(de)信號(hao)都是(shi)有所(suo)損(sun)耗的(de)(de)(de)。菲涅耳(er)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)是(shi)離(li)散(san)的(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)，它是(shi)由(you)整條(tiao)光(guang)纖(xian)中的(de)(de)(de)個別點(dian)(dian)而引起的(de)(de)(de)，這(zhe)(zhe)些(xie)點(dian)(dian)是(shi)由(you)造成反(fan)(fan)向系數改(gai)變的(de)(de)(de)因素組(zu)成，如玻璃與空氣(qi)的(de)(de)(de)間隙(xi)。在這(zhe)(zhe)些(xie)點(dian)(dian)上，會有很強(qiang)的(de)(de)(de)背向散(san)射(she)(she)(she)(she)光(guang)被反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)回來。因此，OTDR就是(shi)利用菲涅耳(er)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)的(de)(de)(de)信息(xi)來定位連(lian)接(jie)點(dian)(dian)、光(guang)纖(xian)終(zhong)端或斷點(dian)(dian)。

三、光時域反射儀的工作過程

OTDR工(gong)作(zuo)過(guo)程如下：

機器(qi)內的(de)(de)(de)脈沖(chong)(chong)發生(sheng)(sheng)器(qi)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)脈沖(chong)(chong)，驅動半導體(ti)激光(guang)(guang)器(qi)發出光(guang)(guang)脈沖(chong)(chong)，入射到被測(ce)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)中，將返回(hui)來的(de)(de)(de)光(guang)(guang)信號(hao)(hao)利用光(guang)(guang)定向耦合(he)器(qi)分離(li)取出后，在(zai)光(guang)(guang)接(jie)(jie)收裝置中（光(guang)(guang)電檢測(ce)器(qi)）變成電信號(hao)(hao)，經(jing)過放大和(he)平均處理(li)饋送到顯示器(qi)，對波形(xing)進行顯示。當(dang)光(guang)(guang)脈沖(chong)(chong)在(zai)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)內傳輸(shu)時，會由(you)于光(guang)(guang)纖(xian)(xian)本身的(de)(de)(de)性質，連接(jie)(jie)器(qi)結合(he)點，彎曲或其他類似的(de)(de)(de)事(shi)件而(er)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)散(san)射、反射，其中一部分的(de)(de)(de)散(san)射和(he)反射就會返回(hui)到 OTDR中。返回(hui)的(de)(de)(de)有用信息由(you)OTDR的(de)(de)(de)探測(ce)器(qi)來測(ce)量，它們就作為光(guang)(guang)纖(xian)(xian)內不同位置上的(de)(de)(de)時間或曲線片斷(duan)。首先測(ce)量從發射信號(hao)(hao)到返回(hui)信號(hao)(hao)所用的(de)(de)(de)時間，再確定光(guang)(guang)在(zai)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)中的(de)(de)(de)速度，就可以計算出距離(li)，即

d=（c×t）/2（IOR）

式(shi)中(zhong) c——光(guang)在真(zhen)空中(zhong)的速度(du)；

t——信(xin)號發射后到(dao)接收到(dao)信(xin)號（雙程）的總時間（兩值(zhi)相(xiang)乘除(chu)以2后就是單程的距離(li)）；

IOR——折(zhe)射率。