一、光時域反射計的組成結構有哪些

光(guang)時域(yu)反射計簡稱otdr，是(shi)通過對測量曲(qu)線的(de)(de)分(fen)析，了解光(guang)纖的(de)(de)均勻性(xing)(xing)、缺(que)陷、斷裂、接頭耦合等若干性(xing)(xing)能的(de)(de)儀器，它(ta)的(de)(de)結構一般由以下幾(ji)部分(fen)組成：

1、脈沖發生器：產生所需要的規則的電脈沖信號。

2、光源：將電(dian)信號(hao)轉(zhuan)換成光信號(hao)，即將脈沖(chong)發生(sheng)器產生(sheng)的電(dian)脈沖(chong)轉(zhuan)換為光脈沖(chong)進行測試使用。

3、光定向耦合器：使光(guang)按(an)照(zhao)規定(ding)的特定(ding)方向輸出(chu)/輸入。

4、光纖連接器：將光(guang)時域反射(she)計(ji)與(yu)被(bei)測光(guang)纖相連接。

5、光電檢測器：將光(guang)信號轉(zhuan)換(huan)成電信號，即(ji)將經光(guang)定向耦合器傳來的背向散射光(guang)轉(zhuan)換(huan)成電信號。

6、放大器：將光電檢測器轉(zhuan)換的微弱(ruo)電信號進行放(fang)大，以便處理。

7、信號處理器：對由背向散射(she)光轉換的(de)含有光纖特性的(de)電信號進行平均化處理。

8、顯示器：將處理后的結果(guo)顯示出來。

9、內部主時鐘：一方(fang)面是為脈沖(chong)產生器提(ti)供(gong)時鐘，使其有頻(pin)率(lv)地產生電(dian)脈沖(chong)信(xin)號(hao)(hao)；另一方(fang)面是為信(xin)號(hao)(hao)處(chu)理器提(ti)供(gong)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)，使其處(chu)理頻(pin)率(lv)與脈沖(chong)頻(pin)率(lv)保持同步。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光時域反射儀(yi)是(shi)根據光的(de)后向散(san)射與(yu)菲涅耳反射原理制作而成的(de)：

1、后向散射原理

在(zai)(zai)兩個(ge)均勻(yun)介質(zhi)的(de)(de)(de)分(fen)界面上，當電磁波從一(yi)個(ge)介質(zhi)中入射(she)時，會在(zai)(zai)分(fen)界面上產(chan)生散(san)射(she)，這種散(san)射(she)叫(jiao)做表(biao)面散(san)射(she)。在(zai)(zai)表(biao)面散(san)射(she)中，散(san)射(she)面的(de)(de)(de)粗糙度是非(fei)常重要的(de)(de)(de)，所(suo)以在(zai)(zai)不是鏡面的(de)(de)(de)情況下(xia)必須使用(yong)能(neng)夠計(ji)算的(de)(de)(de)量(liang)來衡量(liang)。通(tong)常散(san)射(she)截面積是入射(she)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)和散(san)射(she)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)函數(shu)，而在(zai)(zai)合(he)成(cheng)孔(kong)徑雷達及散(san)射(she)計(ji)等(deng)遙感器中，所(suo)觀測的(de)(de)(de)散(san)射(she)波的(de)(de)(de)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)是入射(she)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)，這個(ge)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)上的(de)(de)(de)散(san)射(she)就(jiu)稱作后(hou)向(xiang)(xiang)(xiang)散(san)射(she)。

2、菲涅爾反射

光(guang)源和(he)接(jie)受屏(ping)或(huo)二者之(zhi)一距離(li)反(fan)射(she)屏(ping)為有限遠時，所(suo)觀察到的反(fan)射(she)為菲涅爾反(fan)射(she)。

OTDR使用瑞利散(san)射(she)(she)(she)和(he)菲(fei)(fei)涅(nie)耳反(fan)(fan)射(she)(she)(she)來表征光(guang)纖的(de)(de)特性：OTDR測量(liang)回到OTDR端口的(de)(de)一部分散(san)射(she)(she)(she)光(guang)，這些背向(xiang)散(san)射(she)(she)(she)信號表明了(le)由(you)光(guang)纖而導致的(de)(de)衰減（損耗/距離(li)）程度，形(xing)成(cheng)的(de)(de)軌跡是(shi)(shi)一條向(xiang)下的(de)(de)曲線，它(ta)說明了(le)背向(xiang)散(san)射(she)(she)(she)的(de)(de)功(gong)率不斷(duan)減小，這是(shi)(shi)由(you)于經過一段距離(li)的(de)(de)傳輸后(hou)發(fa)射(she)(she)(she)和(he)背向(xiang)散(san)射(she)(she)(she)的(de)(de)信號都是(shi)(shi)有(you)所損耗的(de)(de)。菲(fei)(fei)涅(nie)耳反(fan)(fan)射(she)(she)(she)是(shi)(shi)離(li)散(san)的(de)(de)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)，它(ta)是(shi)(shi)由(you)整條光(guang)纖中的(de)(de)個別點(dian)而引(yin)起的(de)(de)，這些點(dian)是(shi)(shi)由(you)造成(cheng)反(fan)(fan)向(xiang)系(xi)數(shu)改變的(de)(de)因素組成(cheng)，如玻璃(li)與空氣的(de)(de)間隙。在這些點(dian)上，會有(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)背向(xiang)散(san)射(she)(she)(she)光(guang)被反(fan)(fan)射(she)(she)(she)回來。因此，OTDR就(jiu)是(shi)(shi)利用菲(fei)(fei)涅(nie)耳反(fan)(fan)射(she)(she)(she)的(de)(de)信息來定位連接(jie)點(dian)、光(guang)纖終端或斷(duan)點(dian)。

三、光時域反射儀的工作過程

OTDR工作過程如(ru)下：

機器(qi)(qi)內的(de)脈(mo)沖(chong)發生器(qi)(qi)產(chan)(chan)生脈(mo)沖(chong)，驅動半導(dao)體激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)發出光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖(chong)，入射(she)(she)到被測(ce)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)(zhong)(zhong)，將(jiang)返(fan)(fan)回來(lai)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)號(hao)(hao)利用光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)定向耦合(he)(he)器(qi)(qi)分離取出后(hou)，在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收裝(zhuang)置中(zhong)(zhong)(zhong)（光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電檢測(ce)器(qi)(qi)）變成電信(xin)號(hao)(hao)，經過放大和(he)平均處理饋送到顯示器(qi)(qi)，對波(bo)形進行顯示。當(dang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖(chong)在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)內傳(chuan)輸(shu)時，會(hui)由于光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)本身的(de)性(xing)質(zhi)，連(lian)接(jie)(jie)器(qi)(qi)結合(he)(he)點，彎曲或其(qi)他類似的(de)事件(jian)而產(chan)(chan)生散射(she)(she)、反(fan)(fan)射(she)(she)，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)一部分的(de)散射(she)(she)和(he)反(fan)(fan)射(she)(she)就(jiu)會(hui)返(fan)(fan)回到 OTDR中(zhong)(zhong)(zhong)。返(fan)(fan)回的(de)有用信(xin)息由OTDR的(de)探(tan)測(ce)器(qi)(qi)來(lai)測(ce)量(liang)，它們(men)就(jiu)作為(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)內不(bu)同位(wei)置上的(de)時間或曲線片斷。首先測(ce)量(liang)從發射(she)(she)信(xin)號(hao)(hao)到返(fan)(fan)回信(xin)號(hao)(hao)所(suo)用的(de)時間，再確定光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)速度，就(jiu)可以計(ji)算出距離，即(ji)

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在(zai)真空中的速度；

t——信(xin)號發射后(hou)到(dao)接收(shou)到(dao)信(xin)號（雙程）的(de)總時間（兩值(zhi)相乘除以2后(hou)就是(shi)單(dan)程的(de)距離）；

IOR——折射率。