一、光時域反射計的組成結構有哪些

光時域反射計(ji)簡(jian)稱otdr，是通過對測(ce)量曲線的分(fen)析，了解光纖的均(jun)勻性、缺陷、斷裂、接頭耦合(he)等若干性能(neng)的儀(yi)器，它(ta)的結構一般由以下幾部分(fen)組成：

1、脈沖發生器：產生所需要的(de)(de)規則的(de)(de)電脈沖信(xin)號。

2、光源：將電信號轉換成光信號，即將脈沖(chong)發生器產生的(de)電脈沖(chong)轉換為光脈沖(chong)進(jin)行測(ce)試使(shi)用。

3、光定向耦合器：使光(guang)按照規定(ding)的特定(ding)方向輸出/輸入。

4、光纖連接器：將光(guang)時(shi)域反射計與(yu)被測光(guang)纖相連接。

5、光電檢測器：將光(guang)(guang)信號(hao)轉(zhuan)換成電(dian)信號(hao)，即將經光(guang)(guang)定向(xiang)(xiang)耦合器(qi)傳(chuan)來的背向(xiang)(xiang)散射(she)光(guang)(guang)轉(zhuan)換成電(dian)信號(hao)。

6、放大器：將光電檢測器轉換(huan)的微弱電信號進行(xing)放大，以便處(chu)理。

7、信號處理器：對由背(bei)向散射光轉換的(de)含有光纖(xian)特性的(de)電(dian)信(xin)號進(jin)行(xing)平均化(hua)處理(li)。

8、顯示器：將處理后的結果顯示(shi)出來。

9、內部主時鐘：一方面是為(wei)脈(mo)沖產生器提(ti)(ti)供時鐘，使其有頻(pin)率地產生電脈(mo)沖信(xin)號；另一方面是為(wei)信(xin)號處(chu)理(li)器提(ti)(ti)供工作頻(pin)率，使其處(chu)理(li)頻(pin)率與脈(mo)沖頻(pin)率保持(chi)同步(bu)。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光時(shi)域(yu)反(fan)射(she)(she)儀(yi)是根(gen)據(ju)光的后向散射(she)(she)與菲涅耳(er)反(fan)射(she)(she)原理制作(zuo)而(er)成的：

1、后向散射原理

在(zai)兩(liang)個均勻介質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)分(fen)界面(mian)(mian)上(shang)(shang)(shang)，當電磁(ci)波從一個介質(zhi)(zhi)中(zhong)入射(she)(she)(she)時(shi)，會在(zai)分(fen)界面(mian)(mian)上(shang)(shang)(shang)產生散(san)(san)射(she)(she)(she)，這種(zhong)散(san)(san)射(she)(she)(she)叫(jiao)做表面(mian)(mian)散(san)(san)射(she)(she)(she)。在(zai)表面(mian)(mian)散(san)(san)射(she)(she)(she)中(zhong)，散(san)(san)射(she)(she)(she)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)粗糙度是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要的(de)(de)(de)，所(suo)以在(zai)不(bu)是(shi)鏡(jing)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)情(qing)況下必須使用能夠計算(suan)的(de)(de)(de)量(liang)來衡量(liang)。通常(chang)散(san)(san)射(she)(she)(she)截面(mian)(mian)積是(shi)入射(she)(she)(she)方向(xiang)和散(san)(san)射(she)(she)(she)方向(xiang)的(de)(de)(de)函數，而(er)在(zai)合(he)成孔徑雷達及散(san)(san)射(she)(she)(she)計等遙感器中(zhong)，所(suo)觀測的(de)(de)(de)散(san)(san)射(she)(she)(she)波的(de)(de)(de)方向(xiang)是(shi)入射(she)(she)(she)方向(xiang)，這個方向(xiang)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)散(san)(san)射(she)(she)(she)就稱(cheng)作后向(xiang)散(san)(san)射(she)(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光源(yuan)和接受屏(ping)或二(er)者之(zhi)一距(ju)離(li)反(fan)(fan)射屏(ping)為(wei)有限遠(yuan)時，所觀察到的反(fan)(fan)射為(wei)菲(fei)涅爾(er)反(fan)(fan)射。

OTDR使用(yong)瑞利散(san)(san)射(she)(she)和菲(fei)涅(nie)耳反(fan)射(she)(she)來表(biao)征光纖(xian)的(de)(de)特性(xing)：OTDR測量回(hui)到(dao)OTDR端口的(de)(de)一(yi)部分散(san)(san)射(she)(she)光，這(zhe)些(xie)背向(xiang)散(san)(san)射(she)(she)信(xin)(xin)號表(biao)明了(le)(le)由(you)(you)光纖(xian)而導致(zhi)的(de)(de)衰減(jian)（損耗(hao)(hao)/距離）程度，形成(cheng)的(de)(de)軌跡(ji)是(shi)一(yi)條(tiao)向(xiang)下(xia)的(de)(de)曲線，它說明了(le)(le)背向(xiang)散(san)(san)射(she)(she)的(de)(de)功率不斷(duan)減(jian)小，這(zhe)是(shi)由(you)(you)于經過一(yi)段距離的(de)(de)傳輸后(hou)發射(she)(she)和背向(xiang)散(san)(san)射(she)(she)的(de)(de)信(xin)(xin)號都(dou)是(shi)有所損耗(hao)(hao)的(de)(de)。菲(fei)涅(nie)耳反(fan)射(she)(she)是(shi)離散(san)(san)的(de)(de)反(fan)射(she)(she)，它是(shi)由(you)(you)整條(tiao)光纖(xian)中的(de)(de)個(ge)別點(dian)而引起的(de)(de)，這(zhe)些(xie)點(dian)是(shi)由(you)(you)造成(cheng)反(fan)向(xiang)系數改(gai)變的(de)(de)因素(su)組成(cheng)，如玻璃(li)與空(kong)氣的(de)(de)間(jian)隙。在這(zhe)些(xie)點(dian)上(shang)，會有很強(qiang)的(de)(de)背向(xiang)散(san)(san)射(she)(she)光被反(fan)射(she)(she)回(hui)來。因此，OTDR就(jiu)是(shi)利用(yong)菲(fei)涅(nie)耳反(fan)射(she)(she)的(de)(de)信(xin)(xin)息(xi)來定位連(lian)接點(dian)、光纖(xian)終端或斷(duan)點(dian)。

三、光時域反射儀的工作過程

OTDR工作過程如下：

機(ji)器(qi)(qi)內(nei)的(de)脈沖發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)產生(sheng)脈沖，驅動半導體激光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)發(fa)出光(guang)(guang)(guang)(guang)脈沖，入射到被測光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)，將(jiang)返(fan)回(hui)來的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)號(hao)利用(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)定向(xiang)耦合器(qi)(qi)分離取出后，在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)（光(guang)(guang)(guang)(guang)電檢測器(qi)(qi)）變成電信(xin)號(hao)，經(jing)過(guo)放大和(he)(he)平均(jun)處(chu)理饋送(song)到顯示器(qi)(qi)，對(dui)波形進(jin)行(xing)顯示。當光(guang)(guang)(guang)(guang)脈沖在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)內(nei)傳輸時，會由(you)于光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)本身的(de)性質，連(lian)接(jie)(jie)器(qi)(qi)結(jie)合點(dian)，彎曲或(huo)其他類似的(de)事件而產生(sheng)散射、反射，其中(zhong)一(yi)部分的(de)散射和(he)(he)反射就(jiu)會返(fan)回(hui)到 OTDR中(zhong)。返(fan)回(hui)的(de)有(you)用(yong)信(xin)息(xi)由(you)OTDR的(de)探測器(qi)(qi)來測量，它們就(jiu)作為光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)內(nei)不(bu)同(tong)位置(zhi)上的(de)時間或(huo)曲線(xian)片斷。首先測量從發(fa)射信(xin)號(hao)到返(fan)回(hui)信(xin)號(hao)所用(yong)的(de)時間，再確(que)定光(guang)(guang)(guang)(guang)在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)的(de)速度，就(jiu)可以(yi)計算出距(ju)離，即

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在(zai)真空中的速度；

t——信號發射(she)后到接收到信號（雙程）的總時間（兩值(zhi)相乘(cheng)除以2后就是單(dan)程的距離）；

IOR——折射率。