一、光時域反射計的組成結構有哪些

光(guang)時(shi)域反射計簡(jian)稱otdr，是通過對測量(liang)曲線的分析，了解光(guang)纖(xian)的均勻性、缺(que)陷、斷裂、接頭耦合(he)等若干(gan)性能(neng)的儀器，它的結構(gou)一般由以下幾部分組成：

1、脈沖發生器：產生所需(xu)要(yao)的規則的電脈沖信號。

2、光源：將電信號(hao)轉換成光信號(hao)，即將脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)發生器(qi)產生的電脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)轉換為光脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)進(jin)行測(ce)試使(shi)用。

3、光定向耦合器：使光按照(zhao)規定的特定方向輸(shu)出/輸(shu)入。

4、光纖連接器：將光(guang)時(shi)域(yu)反射計與被測光(guang)纖(xian)相連接。

5、光電檢測器：將光信(xin)號轉換(huan)成電信(xin)號，即將經(jing)光定(ding)向耦(ou)合(he)器傳來的(de)背向散射光轉換(huan)成電信(xin)號。

6、放大器：將光電檢測器轉換(huan)的(de)微(wei)弱電信號(hao)進行放(fang)大，以(yi)便處(chu)理。

7、信號處理器：對(dui)由背向散射光轉換(huan)的含有(you)光纖特性(xing)的電信號進(jin)行(xing)平(ping)均化(hua)處理。

8、顯示器：將(jiang)處(chu)理(li)后的結果顯示出來。

9、內部主時鐘：一方(fang)面(mian)是為(wei)脈沖產生器提(ti)供時鐘，使其(qi)有頻(pin)(pin)率地產生電脈沖信(xin)號；另一方(fang)面(mian)是為(wei)信(xin)號處理器提(ti)供工作頻(pin)(pin)率，使其(qi)處理頻(pin)(pin)率與脈沖頻(pin)(pin)率保(bao)持同步。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光(guang)時(shi)域反(fan)射(she)儀是根據光(guang)的(de)后向散(san)射(she)與(yu)菲(fei)涅耳反(fan)射(she)原理制(zhi)作(zuo)而成(cheng)的(de)：

1、后向散射原理

在兩個均勻(yun)介(jie)質的(de)分界(jie)面(mian)(mian)(mian)上，當電磁(ci)波(bo)從一(yi)個介(jie)質中入射(she)(she)時，會在分界(jie)面(mian)(mian)(mian)上產(chan)生(sheng)散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)，這種散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)叫做表面(mian)(mian)(mian)散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)。在表面(mian)(mian)(mian)散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)中，散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)面(mian)(mian)(mian)的(de)粗糙度是非常重要(yao)的(de)，所(suo)以在不是鏡面(mian)(mian)(mian)的(de)情況(kuang)下必須使用能(neng)夠計(ji)(ji)算的(de)量來衡量。通常散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)截面(mian)(mian)(mian)積是入射(she)(she)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)和散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)的(de)函(han)數(shu)，而(er)在合成孔徑雷(lei)達及散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)計(ji)(ji)等(deng)遙感器中，所(suo)觀測的(de)散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)波(bo)的(de)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)是入射(she)(she)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)，這個方(fang)(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)上的(de)散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)就(jiu)稱作后(hou)向(xiang)(xiang)(xiang)散(san)(san)(san)(san)(san)射(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光源和接(jie)受屏或二者(zhe)之一(yi)距離反(fan)射(she)屏為有(you)限遠(yuan)時，所(suo)觀察到的反(fan)射(she)為菲涅爾(er)反(fan)射(she)。

OTDR使用瑞(rui)利(li)散(san)射(she)(she)和菲(fei)(fei)涅耳反(fan)(fan)射(she)(she)來表征光纖(xian)的(de)(de)特性：OTDR測量回到OTDR端口的(de)(de)一(yi)部分散(san)射(she)(she)光，這(zhe)些背(bei)向(xiang)散(san)射(she)(she)信(xin)號表明(ming)了由光纖(xian)而導(dao)致的(de)(de)衰減（損耗/距(ju)離）程度，形成(cheng)的(de)(de)軌跡是(shi)(shi)一(yi)條向(xiang)下(xia)的(de)(de)曲線(xian)，它說(shuo)明(ming)了背(bei)向(xiang)散(san)射(she)(she)的(de)(de)功率不斷(duan)減小(xiao)，這(zhe)是(shi)(shi)由于經過一(yi)段距(ju)離的(de)(de)傳輸后發射(she)(she)和背(bei)向(xiang)散(san)射(she)(she)的(de)(de)信(xin)號都是(shi)(shi)有(you)所損耗的(de)(de)。菲(fei)(fei)涅耳反(fan)(fan)射(she)(she)是(shi)(shi)離散(san)的(de)(de)反(fan)(fan)射(she)(she)，它是(shi)(shi)由整條光纖(xian)中的(de)(de)個別點(dian)而引起的(de)(de)，這(zhe)些點(dian)是(shi)(shi)由造成(cheng)反(fan)(fan)向(xiang)系(xi)數改(gai)變的(de)(de)因(yin)素組(zu)成(cheng)，如玻璃與(yu)空(kong)氣(qi)的(de)(de)間隙(xi)。在這(zhe)些點(dian)上，會有(you)很強的(de)(de)背(bei)向(xiang)散(san)射(she)(she)光被反(fan)(fan)射(she)(she)回來。因(yin)此，OTDR就是(shi)(shi)利(li)用菲(fei)(fei)涅耳反(fan)(fan)射(she)(she)的(de)(de)信(xin)息來定位連接(jie)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(gong)作(zuo)過程如下：

機器(qi)(qi)內的(de)(de)脈沖發生器(qi)(qi)產生脈沖，驅動半導體激光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)發出(chu)(chu)光(guang)(guang)(guang)(guang)脈沖，入(ru)射到(dao)被測光(guang)(guang)(guang)(guang)纖中，將返回(hui)(hui)來(lai)(lai)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)號(hao)利用光(guang)(guang)(guang)(guang)定(ding)向耦合(he)器(qi)(qi)分離取出(chu)(chu)后，在光(guang)(guang)(guang)(guang)接收裝(zhuang)置中（光(guang)(guang)(guang)(guang)電檢測器(qi)(qi)）變(bian)成電信(xin)號(hao)，經過放(fang)大和平均處理饋送到(dao)顯示(shi)器(qi)(qi)，對波形進行顯示(shi)。當光(guang)(guang)(guang)(guang)脈沖在光(guang)(guang)(guang)(guang)纖內傳(chuan)輸時(shi)，會(hui)由(you)于光(guang)(guang)(guang)(guang)纖本身的(de)(de)性質，連接器(qi)(qi)結合(he)點(dian)，彎曲(qu)或其他類似的(de)(de)事件而產生散(san)射、反射，其中一部分的(de)(de)散(san)射和反射就(jiu)會(hui)返回(hui)(hui)到(dao) OTDR中。返回(hui)(hui)的(de)(de)有用信(xin)息由(you)OTDR的(de)(de)探測器(qi)(qi)來(lai)(lai)測量，它們就(jiu)作為光(guang)(guang)(guang)(guang)纖內不同位置上的(de)(de)時(shi)間或曲(qu)線片斷。首先測量從發射信(xin)號(hao)到(dao)返回(hui)(hui)信(xin)號(hao)所用的(de)(de)時(shi)間，再(zai)確定(ding)光(guang)(guang)(guang)(guang)在光(guang)(guang)(guang)(guang)纖中的(de)(de)速度，就(jiu)可以計算出(chu)(chu)距離，即

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在真(zhen)空中的(de)速度；

t——信(xin)(xin)號(hao)發射后到(dao)(dao)接收(shou)到(dao)(dao)信(xin)(xin)號(hao)（雙程）的(de)總(zong)時間（兩值(zhi)相乘除(chu)以2后就是單程的(de)距離）；

IOR——折射率。