一、光時域反射計的組成結構有哪些

光(guang)時(shi)域反射(she)計簡稱otdr，是(shi)通過(guo)對測量(liang)曲線的分(fen)析(xi)，了解光(guang)纖的均(jun)勻性、缺陷、斷裂、接頭耦合等若干性能的儀器，它的結構一般由(you)以下幾部分(fen)組成：

1、脈沖發生器：產生所需要的規則(ze)的電脈(mo)沖信號。

2、光源：將(jiang)電信號(hao)轉換(huan)成(cheng)光信號(hao)，即(ji)將(jiang)脈(mo)沖(chong)發(fa)生器產生的電脈(mo)沖(chong)轉換(huan)為光脈(mo)沖(chong)進行測試使用。

3、光定向耦合器：使(shi)光按照規定的特(te)定方向輸出/輸入。

4、光纖連接器：將光時(shi)域反射計與被測光纖相連接。

5、光電檢測器：將光信號轉換(huan)成電信號，即將經光定向耦合器傳(chuan)來(lai)的背向散射光轉換(huan)成電信號。

6、放大器：將(jiang)光電(dian)(dian)檢測器(qi)轉換的(de)微弱電(dian)(dian)信號進(jin)行(xing)放大(da)，以便處理。

7、信號處理器：對(dui)由背向散(san)射光轉(zhuan)換的(de)含有光纖(xian)特性的(de)電信號進行(xing)平均化處(chu)理。

8、顯示器：將處(chu)理后的(de)結果顯(xian)示(shi)出來。

9、內部主時鐘：一方(fang)面(mian)是為脈(mo)(mo)沖(chong)產生(sheng)器提供(gong)(gong)時鐘，使其有頻(pin)率地產生(sheng)電(dian)脈(mo)(mo)沖(chong)信(xin)(xin)號(hao)；另一方(fang)面(mian)是為信(xin)(xin)號(hao)處理(li)器提供(gong)(gong)工作頻(pin)率，使其處理(li)頻(pin)率與脈(mo)(mo)沖(chong)頻(pin)率保持同步。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光時域反射(she)(she)儀是根(gen)據光的后向(xiang)散射(she)(she)與菲(fei)涅耳(er)反射(she)(she)原理制作而成的：

1、后向散射原理

在(zai)兩個均(jun)勻介質(zhi)的(de)(de)(de)(de)分(fen)界(jie)面(mian)上，當電磁波從一(yi)個介質(zhi)中入射(she)(she)時，會在(zai)分(fen)界(jie)面(mian)上產生散(san)射(she)(she)，這種散(san)射(she)(she)叫(jiao)做表面(mian)散(san)射(she)(she)。在(zai)表面(mian)散(san)射(she)(she)中，散(san)射(she)(she)面(mian)的(de)(de)(de)(de)粗糙度是(shi)非(fei)常(chang)(chang)重要的(de)(de)(de)(de)，所以在(zai)不是(shi)鏡面(mian)的(de)(de)(de)(de)情況下必須(xu)使(shi)用能夠(gou)計算的(de)(de)(de)(de)量(liang)來(lai)衡量(liang)。通常(chang)(chang)散(san)射(she)(she)截(jie)面(mian)積是(shi)入射(she)(she)方(fang)(fang)(fang)(fang)向和散(san)射(she)(she)方(fang)(fang)(fang)(fang)向的(de)(de)(de)(de)函數，而在(zai)合成孔徑雷(lei)達及散(san)射(she)(she)計等遙感器中，所觀測的(de)(de)(de)(de)散(san)射(she)(she)波的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)(fang)向是(shi)入射(she)(she)方(fang)(fang)(fang)(fang)向，這個方(fang)(fang)(fang)(fang)向上的(de)(de)(de)(de)散(san)射(she)(she)就(jiu)稱作后向散(san)射(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光(guang)源和接受屏或二者之一距離反射屏為(wei)有限遠(yuan)時，所觀察(cha)到的(de)反射為(wei)菲涅爾反射。

OTDR使用瑞利散射(she)和菲涅耳(er)反(fan)射(she)來(lai)表(biao)征光(guang)(guang)(guang)(guang)纖的(de)(de)(de)特性：OTDR測量回到OTDR端口的(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分散射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)，這些(xie)背向(xiang)散射(she)信(xin)號表(biao)明(ming)了(le)由(you)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖而(er)導致(zhi)的(de)(de)(de)衰(shuai)減（損(sun)耗/距(ju)(ju)離）程度，形成(cheng)的(de)(de)(de)軌跡是(shi)一(yi)條(tiao)向(xiang)下的(de)(de)(de)曲線，它(ta)說明(ming)了(le)背向(xiang)散射(she)的(de)(de)(de)功(gong)率不(bu)斷減小，這是(shi)由(you)于經過一(yi)段距(ju)(ju)離的(de)(de)(de)傳輸后發射(she)和背向(xiang)散射(she)的(de)(de)(de)信(xin)號都是(shi)有所損(sun)耗的(de)(de)(de)。菲涅耳(er)反(fan)射(she)是(shi)離散的(de)(de)(de)反(fan)射(she)，它(ta)是(shi)由(you)整(zheng)條(tiao)光(guang)(guang)(guang)(guang)纖中的(de)(de)(de)個別點而(er)引起(qi)的(de)(de)(de)，這些(xie)點是(shi)由(you)造成(cheng)反(fan)向(xiang)系數(shu)改(gai)變的(de)(de)(de)因素組成(cheng)，如玻璃與空氣的(de)(de)(de)間隙。在這些(xie)點上，會有很強的(de)(de)(de)背向(xiang)散射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)被反(fan)射(she)回來(lai)。因此，OTDR就是(shi)利用菲涅耳(er)反(fan)射(she)的(de)(de)(de)信(xin)息來(lai)定位連接點、光(guang)(guang)(guang)(guang)纖終端或(huo)斷點。

三、光時域反射儀的工作過程

OTDR工作過程如下：

機(ji)器(qi)(qi)(qi)內的(de)(de)脈(mo)(mo)沖(chong)發生器(qi)(qi)(qi)產生脈(mo)(mo)沖(chong)，驅動半(ban)導體激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)發出(chu)光(guang)(guang)(guang)脈(mo)(mo)沖(chong)，入射(she)(she)(she)到被測(ce)光(guang)(guang)(guang)纖中(zhong)，將返回(hui)來(lai)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)信(xin)號利用光(guang)(guang)(guang)定向耦合(he)器(qi)(qi)(qi)分(fen)離(li)取出(chu)后，在光(guang)(guang)(guang)接(jie)(jie)收裝置(zhi)中(zhong)（光(guang)(guang)(guang)電檢測(ce)器(qi)(qi)(qi)）變成電信(xin)號，經(jing)過放大和平(ping)均(jun)處理(li)饋送到顯示器(qi)(qi)(qi)，對(dui)波形進行顯示。當光(guang)(guang)(guang)脈(mo)(mo)沖(chong)在光(guang)(guang)(guang)纖內傳輸時(shi)(shi)，會由(you)于(yu)光(guang)(guang)(guang)纖本身(shen)的(de)(de)性(xing)質(zhi)，連接(jie)(jie)器(qi)(qi)(qi)結合(he)點，彎曲(qu)或其(qi)他(ta)類似(si)的(de)(de)事件而產生散射(she)(she)(she)、反射(she)(she)(she)，其(qi)中(zhong)一部分(fen)的(de)(de)散射(she)(she)(she)和反射(she)(she)(she)就(jiu)會返回(hui)到 OTDR中(zhong)。返回(hui)的(de)(de)有(you)用信(xin)息由(you)OTDR的(de)(de)探測(ce)器(qi)(qi)(qi)來(lai)測(ce)量(liang)，它們就(jiu)作為光(guang)(guang)(guang)纖內不同位置(zhi)上的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)或曲(qu)線(xian)片斷。首先測(ce)量(liang)從發射(she)(she)(she)信(xin)號到返回(hui)信(xin)號所(suo)用的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)，再確定光(guang)(guang)(guang)在光(guang)(guang)(guang)纖中(zhong)的(de)(de)速(su)度，就(jiu)可以計算出(chu)距(ju)離(li)，即

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在真空中的速度(du)；

t——信號發(fa)射后到接(jie)收到信號（雙程(cheng)(cheng)）的總時間（兩值相乘(cheng)除(chu)以2后就是單(dan)程(cheng)(cheng)的距(ju)離(li)）；

IOR——折(zhe)射率(lv)。