一、光時域反射計的組成結構有哪些

光(guang)時域(yu)反射計簡(jian)稱otdr，是通過(guo)對測量曲線(xian)的(de)分(fen)析(xi)，了解光(guang)纖的(de)均勻(yun)性(xing)、缺(que)陷、斷裂、接頭耦合等若干(gan)性(xing)能的(de)儀器，它的(de)結(jie)構一般由以下幾部分(fen)組成：

1、脈沖發生器：產生所需要(yao)的規(gui)則的電脈沖(chong)信號。

2、光源：將電信號轉換(huan)成光(guang)信號，即將脈沖(chong)發生(sheng)器產生(sheng)的電脈沖(chong)轉換(huan)為光(guang)脈沖(chong)進行(xing)測試使用。

3、光定向耦合器：使光(guang)按(an)照規定(ding)的(de)特定(ding)方向輸(shu)出(chu)/輸(shu)入。

4、光纖連接器：將光時域反射計與被測光纖相連接(jie)。

5、光電檢測器：將光信(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)成電信(xin)號(hao)，即將經光定向耦合器(qi)傳來的背向散射光轉(zhuan)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進行放大(da)，以(yi)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(te)性的(de)電信號進行平均化處理(li)。

8、顯示器：將處理后的(de)結果顯示(shi)出來(lai)。

9、內部主時鐘：一方面(mian)是為(wei)脈沖(chong)產生器(qi)提供時(shi)鐘(zhong)，使其有頻(pin)率地(di)產生電(dian)脈沖(chong)信(xin)號；另一方面(mian)是為(wei)信(xin)號處理器(qi)提供工(gong)作頻(pin)率，使其處理頻(pin)率與脈沖(chong)頻(pin)率保持(chi)同步。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光(guang)時域反(fan)射儀是根據(ju)光(guang)的(de)后向散射與菲涅耳反(fan)射原理制(zhi)作而成的(de)：

1、后向散射原理

在(zai)兩個均勻介質的(de)(de)分(fen)界面(mian)上，當(dang)電磁波從一(yi)個介質中入射(she)(she)時(shi)，會在(zai)分(fen)界面(mian)上產生散(san)(san)(san)射(she)(she)，這種散(san)(san)(san)射(she)(she)叫做(zuo)表面(mian)散(san)(san)(san)射(she)(she)。在(zai)表面(mian)散(san)(san)(san)射(she)(she)中，散(san)(san)(san)射(she)(she)面(mian)的(de)(de)粗糙度是非常(chang)重要(yao)的(de)(de)，所(suo)以在(zai)不是鏡面(mian)的(de)(de)情況(kuang)下必(bi)須使用能夠計算的(de)(de)量來衡量。通常(chang)散(san)(san)(san)射(she)(she)截面(mian)積是入射(she)(she)方向和(he)散(san)(san)(san)射(she)(she)方向的(de)(de)函數，而在(zai)合成孔(kong)徑雷達及散(san)(san)(san)射(she)(she)計等遙感(gan)器中，所(suo)觀測的(de)(de)散(san)(san)(san)射(she)(she)波的(de)(de)方向是入射(she)(she)方向，這個方向上的(de)(de)散(san)(san)(san)射(she)(she)就稱作后(hou)向散(san)(san)(san)射(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光源和(he)接受屏或二者之一距離反射(she)屏為(wei)有限遠(yuan)時，所觀(guan)察到的反射(she)為(wei)菲涅爾反射(she)。

OTDR使用瑞(rui)利散(san)射(she)(she)和菲(fei)涅耳反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)(she)來(lai)(lai)表征光(guang)(guang)纖的(de)(de)(de)特性：OTDR測量(liang)回(hui)到OTDR端(duan)口的(de)(de)(de)一(yi)部分散(san)射(she)(she)光(guang)(guang)，這(zhe)些背(bei)向散(san)射(she)(she)信號表明了由(you)光(guang)(guang)纖而導致的(de)(de)(de)衰減（損(sun)耗/距(ju)離）程度，形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)軌跡是(shi)(shi)一(yi)條向下的(de)(de)(de)曲線(xian)，它說明了背(bei)向散(san)射(she)(she)的(de)(de)(de)功率不斷(duan)減小，這(zhe)是(shi)(shi)由(you)于(yu)經(jing)過一(yi)段距(ju)離的(de)(de)(de)傳輸(shu)后發射(she)(she)和背(bei)向散(san)射(she)(she)的(de)(de)(de)信號都(dou)是(shi)(shi)有(you)所損(sun)耗的(de)(de)(de)。菲(fei)涅耳反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)(she)是(shi)(shi)離散(san)的(de)(de)(de)反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)(she)，它是(shi)(shi)由(you)整(zheng)條光(guang)(guang)纖中的(de)(de)(de)個別(bie)點而引起(qi)的(de)(de)(de)，這(zhe)些點是(shi)(shi)由(you)造成(cheng)(cheng)反(fan)(fan)(fan)(fan)向系數改(gai)變(bian)的(de)(de)(de)因素組成(cheng)(cheng)，如玻璃與(yu)空氣的(de)(de)(de)間隙。在這(zhe)些點上，會(hui)有(you)很強的(de)(de)(de)背(bei)向散(san)射(she)(she)光(guang)(guang)被反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)(she)回(hui)來(lai)(lai)。因此，OTDR就是(shi)(shi)利用菲(fei)涅耳反(fan)(fan)(fan)(fan)射(she)(she)的(de)(de)(de)信息來(lai)(lai)定位連接點、光(guang)(guang)纖終端(duan)或(huo)斷(duan)點。

三、光時域反射儀的工作過程

OTDR工作過程如下：

機器(qi)內的(de)脈(mo)沖(chong)發生器(qi)產生脈(mo)沖(chong)，驅(qu)動半導體激(ji)光(guang)器(qi)發出(chu)光(guang)脈(mo)沖(chong)，入(ru)射到(dao)(dao)被測(ce)(ce)光(guang)纖(xian)中(zhong)，將返回來(lai)的(de)光(guang)信(xin)號(hao)利用光(guang)定向耦合器(qi)分離取出(chu)后，在(zai)光(guang)接收裝置(zhi)(zhi)中(zhong)（光(guang)電檢(jian)測(ce)(ce)器(qi)）變成電信(xin)號(hao)，經過放大和平均(jun)處理(li)饋(kui)送(song)到(dao)(dao)顯(xian)示(shi)器(qi)，對(dui)波形進行顯(xian)示(shi)。當光(guang)脈(mo)沖(chong)在(zai)光(guang)纖(xian)內傳輸時，會由(you)于(yu)光(guang)纖(xian)本身(shen)的(de)性(xing)質，連接器(qi)結合點，彎(wan)曲或其他類似(si)的(de)事件(jian)而產生散(san)射、反射，其中(zhong)一(yi)部分的(de)散(san)射和反射就會返回到(dao)(dao) OTDR中(zhong)。返回的(de)有用信(xin)息由(you)OTDR的(de)探測(ce)(ce)器(qi)來(lai)測(ce)(ce)量，它(ta)們(men)就作為光(guang)纖(xian)內不同位置(zhi)(zhi)上的(de)時間(jian)或曲線片斷。首先測(ce)(ce)量從(cong)發射信(xin)號(hao)到(dao)(dao)返回信(xin)號(hao)所(suo)用的(de)時間(jian)，再(zai)確定光(guang)在(zai)光(guang)纖(xian)中(zhong)的(de)速度，就可以計算出(chu)距離，即

d=（c×t）/2（IOR）

式(shi)中 c——光在真空中的速(su)度；

t——信(xin)號發射后到(dao)接收(shou)到(dao)信(xin)號（雙程）的總時(shi)間（兩(liang)值相乘除以2后就(jiu)是單程的距(ju)離(li)）；

IOR——折射率。