一、光時域反射計的組成結構有哪些

光(guang)時域反射(she)計簡稱otdr，是通過(guo)對測量曲(qu)線的分(fen)析，了(le)解光(guang)纖的均勻(yun)性、缺陷、斷(duan)裂、接頭耦(ou)合(he)等(deng)若干性能的儀器，它的結構一般由以下幾部分(fen)組成：

1、脈沖發生器：產生所需要的規則的電脈(mo)沖信號(hao)。

2、光源：將(jiang)電信號(hao)轉換成光信號(hao)，即將(jiang)脈(mo)沖發生器產生的電脈(mo)沖轉換為光脈(mo)沖進行測試使用(yong)。

3、光定向耦合器：使光按照規定的特定方向輸出(chu)/輸入。

4、光纖連接器：將(jiang)光時域反射計(ji)與被測(ce)光纖相連接。

5、光電檢測器：將光信號(hao)轉換成(cheng)(cheng)電信號(hao)，即將經光定(ding)向(xiang)耦合器傳來的背向(xiang)散射光轉換成(cheng)(cheng)電信號(hao)。

6、放大器：將光電(dian)檢測器轉(zhuan)換的微弱電(dian)信(xin)號進(jin)行放(fang)大，以便處理。

7、信號處理器：對由背向散(san)射光轉(zhuan)換的(de)含有光纖(xian)特性的(de)電信號(hao)進(jin)行(xing)平均化處理。

8、顯示器：將處理后(hou)的結果顯示出來。

9、內部主時鐘：一方面是為脈(mo)沖產生(sheng)器(qi)提供時鐘(zhong)，使其(qi)有頻(pin)率(lv)地產生(sheng)電(dian)脈(mo)沖信(xin)號；另(ling)一方面是為信(xin)號處理(li)器(qi)提供工作頻(pin)率(lv)，使其(qi)處理(li)頻(pin)率(lv)與脈(mo)沖頻(pin)率(lv)保持(chi)同步。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光時域反(fan)射(she)儀是根據光的(de)后(hou)向散射(she)與菲涅耳反(fan)射(she)原理(li)制作而成的(de)：

1、后向散射原理

在(zai)兩個(ge)(ge)均勻(yun)介(jie)(jie)質的分界面(mian)(mian)上(shang)，當(dang)電磁波(bo)從(cong)一個(ge)(ge)介(jie)(jie)質中(zhong)(zhong)入(ru)射(she)(she)(she)時，會在(zai)分界面(mian)(mian)上(shang)產生散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)，這種散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)叫做(zuo)表面(mian)(mian)散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)。在(zai)表面(mian)(mian)散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)中(zhong)(zhong)，散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)面(mian)(mian)的粗糙度是非(fei)常重要的，所以(yi)在(zai)不是鏡面(mian)(mian)的情況下(xia)必(bi)須(xu)使用能夠計算的量來(lai)衡量。通常散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)截面(mian)(mian)積是入(ru)射(she)(she)(she)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)和散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)的函數，而在(zai)合(he)成(cheng)孔徑(jing)雷達及散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)計等遙感器(qi)中(zhong)(zhong)，所觀測的散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)波(bo)的方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)是入(ru)射(she)(she)(she)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)，這個(ge)(ge)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)上(shang)的散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)就(jiu)稱作后(hou)向(xiang)(xiang)(xiang)散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光(guang)源和接受屏或二者之(zhi)一(yi)距離反射屏為有限遠時，所觀(guan)察到(dao)的反射為菲(fei)涅爾反射。

OTDR使(shi)用瑞利散射和菲(fei)(fei)涅(nie)耳(er)反(fan)(fan)射來(lai)表(biao)征(zheng)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)的(de)特性(xing)：OTDR測(ce)量回(hui)到OTDR端口的(de)一(yi)部分散射光(guang)(guang)(guang)，這些(xie)背(bei)向(xiang)(xiang)散射信號表(biao)明(ming)了(le)由(you)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)而導致的(de)衰減（損(sun)耗/距離）程(cheng)度，形成(cheng)的(de)軌(gui)跡是(shi)一(yi)條(tiao)向(xiang)(xiang)下的(de)曲線，它(ta)(ta)說(shuo)明(ming)了(le)背(bei)向(xiang)(xiang)散射的(de)功率不斷減小，這是(shi)由(you)于經(jing)過一(yi)段距離的(de)傳輸后發(fa)射和背(bei)向(xiang)(xiang)散射的(de)信號都是(shi)有所損(sun)耗的(de)。菲(fei)(fei)涅(nie)耳(er)反(fan)(fan)射是(shi)離散的(de)反(fan)(fan)射，它(ta)(ta)是(shi)由(you)整條(tiao)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)的(de)個別點而引起的(de)，這些(xie)點是(shi)由(you)造成(cheng)反(fan)(fan)向(xiang)(xiang)系數改(gai)變的(de)因素組成(cheng)，如玻(bo)璃與空氣的(de)間(jian)隙。在這些(xie)點上，會有很強的(de)背(bei)向(xiang)(xiang)散射光(guang)(guang)(guang)被反(fan)(fan)射回(hui)來(lai)。因此(ci)，OTDR就是(shi)利用菲(fei)(fei)涅(nie)耳(er)反(fan)(fan)射的(de)信息來(lai)定位連接(jie)點、光(guang)(guang)(guang)纖(xian)終端或斷點。

三、光時域反射儀的工作過程

OTDR工作過(guo)程如下：

機(ji)器(qi)(qi)內的(de)(de)(de)(de)(de)脈沖(chong)發(fa)(fa)生器(qi)(qi)產生脈沖(chong)，驅動半(ban)導體激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)發(fa)(fa)出光(guang)(guang)(guang)脈沖(chong)，入射(she)(she)到被測(ce)(ce)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)，將返(fan)回(hui)來的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)信(xin)號利用光(guang)(guang)(guang)定向耦合(he)器(qi)(qi)分離取出后(hou)，在光(guang)(guang)(guang)接(jie)收裝置(zhi)(zhi)中(zhong)（光(guang)(guang)(guang)電檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)）變成電信(xin)號，經(jing)過放大和(he)(he)平均處理(li)饋(kui)送到顯示器(qi)(qi)，對波形進行(xing)顯示。當光(guang)(guang)(guang)脈沖(chong)在光(guang)(guang)(guang)纖(xian)內傳(chuan)輸時，會由于光(guang)(guang)(guang)纖(xian)本身的(de)(de)(de)(de)(de)性質，連(lian)接(jie)器(qi)(qi)結合(he)點，彎曲(qu)或其他類似的(de)(de)(de)(de)(de)事件(jian)而產生散(san)射(she)(she)、反射(she)(she)，其中(zhong)一部(bu)分的(de)(de)(de)(de)(de)散(san)射(she)(she)和(he)(he)反射(she)(she)就(jiu)會返(fan)回(hui)到 OTDR中(zhong)。返(fan)回(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)有用信(xin)息由OTDR的(de)(de)(de)(de)(de)探測(ce)(ce)器(qi)(qi)來測(ce)(ce)量(liang)，它(ta)們(men)就(jiu)作為光(guang)(guang)(guang)纖(xian)內不同位置(zhi)(zhi)上的(de)(de)(de)(de)(de)時間或曲(qu)線片(pian)斷。首先(xian)測(ce)(ce)量(liang)從(cong)發(fa)(fa)射(she)(she)信(xin)號到返(fan)回(hui)信(xin)號所用的(de)(de)(de)(de)(de)時間，再確定光(guang)(guang)(guang)在光(guang)(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度，就(jiu)可以計算出距離，即(ji)

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在(zai)真(zhen)空中的速度；

t——信號發射后到(dao)(dao)接收到(dao)(dao)信號（雙程(cheng)）的總時(shi)間（兩值相乘除(chu)以(yi)2后就是單程(cheng)的距離）；

IOR——折(zhe)射(she)率。