一、光時域反射計的組成結構有哪些

光時域反射計簡稱otdr，是(shi)通過對測量曲線的(de)分析，了(le)解(jie)光纖的(de)均(jun)勻性(xing)、缺陷、斷(duan)裂、接(jie)頭(tou)耦合等若干性(xing)能的(de)儀器(qi)，它(ta)的(de)結(jie)構一般由以下幾部分組成：

1、脈沖發生器：產生所需要的規(gui)則的電(dian)脈沖信號。

2、光源：將(jiang)電信號(hao)轉換(huan)成光(guang)(guang)信號(hao)，即將(jiang)脈沖(chong)發生器產(chan)生的電脈沖(chong)轉換(huan)為光(guang)(guang)脈沖(chong)進行測(ce)試使用。

3、光定向耦合器：使光按照規定(ding)的特定(ding)方(fang)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(lian)接。

5、光電檢測器：將光(guang)(guang)信(xin)號轉(zhuan)換(huan)成(cheng)(cheng)電信(xin)號，即(ji)將經光(guang)(guang)定向(xiang)耦(ou)合器傳來的(de)背向(xiang)散(san)射光(guang)(guang)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)(cheng)電信(xin)號。

6、放大器：將光電(dian)檢測器轉換的(de)微弱(ruo)電(dian)信號進行放(fang)大，以便處理。

7、信號處理器：對由(you)背(bei)向散射光(guang)轉換的(de)含有光(guang)纖特性的(de)電信號進(jin)行平均(jun)化(hua)處理。

8、顯示器：將處理后的結果(guo)顯示(shi)出來(lai)。

9、內部主時鐘：一方面(mian)是為脈沖產生器提(ti)供時鐘，使其有頻率(lv)(lv)(lv)地產生電脈沖信號；另一方面(mian)是為信號處理器提(ti)供工作頻率(lv)(lv)(lv)，使其處理頻率(lv)(lv)(lv)與脈沖頻率(lv)(lv)(lv)保(bao)持同步。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光時域(yu)反(fan)射儀是根據(ju)光的后向散射與菲涅耳反(fan)射原理制作而(er)成的：

1、后向散射原理

在(zai)(zai)兩個均勻介(jie)(jie)質的分界(jie)面(mian)上(shang)，當電磁波(bo)從一個介(jie)(jie)質中入(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)時(shi)，會在(zai)(zai)分界(jie)面(mian)上(shang)產生(sheng)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)，這種散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)叫做表面(mian)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)。在(zai)(zai)表面(mian)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)中，散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)面(mian)的粗糙(cao)度是(shi)(shi)非(fei)常重(zhong)要的，所以在(zai)(zai)不是(shi)(shi)鏡面(mian)的情(qing)況(kuang)下必須使用能夠計算的量來(lai)衡量。通(tong)常散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)截面(mian)積是(shi)(shi)入(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)方(fang)向(xiang)和散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)方(fang)向(xiang)的函數，而在(zai)(zai)合(he)成(cheng)孔徑雷達及散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)計等遙感器中，所觀測的散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)波(bo)的方(fang)向(xiang)是(shi)(shi)入(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)方(fang)向(xiang)，這個方(fang)向(xiang)上(shang)的散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)就稱作后(hou)向(xiang)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光源和接受屏或二(er)者之(zhi)一(yi)距離(li)反(fan)射屏為有限遠時(shi)，所觀察到的反(fan)射為菲涅(nie)爾反(fan)射。

OTDR使用(yong)瑞利(li)(li)散(san)射(she)和(he)菲涅耳(er)反(fan)射(she)來(lai)表征光(guang)(guang)纖(xian)的(de)(de)特(te)性：OTDR測量回(hui)到OTDR端(duan)口的(de)(de)一部分散(san)射(she)光(guang)(guang)，這(zhe)些(xie)(xie)(xie)背(bei)(bei)向(xiang)(xiang)散(san)射(she)信號(hao)表明了(le)由(you)光(guang)(guang)纖(xian)而導致的(de)(de)衰(shuai)減(jian)（損耗(hao)/距離(li)）程度，形成(cheng)的(de)(de)軌跡是(shi)(shi)(shi)一條向(xiang)(xiang)下(xia)的(de)(de)曲線(xian)，它(ta)說明了(le)背(bei)(bei)向(xiang)(xiang)散(san)射(she)的(de)(de)功率不斷(duan)減(jian)小，這(zhe)是(shi)(shi)(shi)由(you)于經過一段距離(li)的(de)(de)傳輸后(hou)發射(she)和(he)背(bei)(bei)向(xiang)(xiang)散(san)射(she)的(de)(de)信號(hao)都(dou)是(shi)(shi)(shi)有(you)(you)所損耗(hao)的(de)(de)。菲涅耳(er)反(fan)射(she)是(shi)(shi)(shi)離(li)散(san)的(de)(de)反(fan)射(she)，它(ta)是(shi)(shi)(shi)由(you)整(zheng)條光(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)的(de)(de)個別點(dian)而引起的(de)(de)，這(zhe)些(xie)(xie)(xie)點(dian)是(shi)(shi)(shi)由(you)造成(cheng)反(fan)向(xiang)(xiang)系數改變的(de)(de)因素(su)組(zu)成(cheng)，如玻璃與空氣的(de)(de)間隙。在這(zhe)些(xie)(xie)(xie)點(dian)上，會有(you)(you)很強的(de)(de)背(bei)(bei)向(xiang)(xiang)散(san)射(she)光(guang)(guang)被反(fan)射(she)回(hui)來(lai)。因此，OTDR就(jiu)是(shi)(shi)(shi)利(li)(li)用(yong)菲涅耳(er)反(fan)射(she)的(de)(de)信息來(lai)定位連接點(dian)、光(guang)(guang)纖(xian)終端(duan)或斷(duan)點(dian)。

三、光時域反射儀的工作過程

OTDR工(gong)作過程如下：

機器(qi)內(nei)的(de)(de)(de)脈沖(chong)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)器(qi)產(chan)生(sheng)脈沖(chong)，驅(qu)動半導體激光(guang)(guang)器(qi)發(fa)(fa)(fa)出(chu)(chu)光(guang)(guang)脈沖(chong)，入(ru)射(she)到(dao)被測(ce)光(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)，將返回來的(de)(de)(de)光(guang)(guang)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)利用(yong)光(guang)(guang)定向耦合(he)器(qi)分離取出(chu)(chu)后，在(zai)光(guang)(guang)接收(shou)裝置中(zhong)（光(guang)(guang)電檢測(ce)器(qi)）變成電信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)，經過放大和平均處理饋(kui)送到(dao)顯示器(qi)，對波形(xing)進行顯示。當光(guang)(guang)脈沖(chong)在(zai)光(guang)(guang)纖(xian)內(nei)傳(chuan)輸(shu)時，會由于光(guang)(guang)纖(xian)本身(shen)的(de)(de)(de)性質(zhi)，連接器(qi)結合(he)點，彎(wan)曲(qu)或(huo)其他類似的(de)(de)(de)事件而產(chan)生(sheng)散射(she)、反(fan)射(she)，其中(zhong)一部分的(de)(de)(de)散射(she)和反(fan)射(she)就會返回到(dao) OTDR中(zhong)。返回的(de)(de)(de)有用(yong)信(xin)(xin)息由OTDR的(de)(de)(de)探(tan)測(ce)器(qi)來測(ce)量(liang)，它們就作(zuo)為(wei)光(guang)(guang)纖(xian)內(nei)不(bu)同(tong)位置上的(de)(de)(de)時間(jian)或(huo)曲(qu)線片(pian)斷。首先(xian)測(ce)量(liang)從發(fa)(fa)(fa)射(she)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)到(dao)返回信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)所用(yong)的(de)(de)(de)時間(jian)，再確(que)定光(guang)(guang)在(zai)光(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)的(de)(de)(de)速度，就可(ke)以計算(suan)出(chu)(chu)距離，即

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在真空中的速度(du)；

t——信(xin)號發(fa)射后到接收到信(xin)號（雙程）的總時間(jian)（兩值相(xiang)乘除以2后就(jiu)是(shi)單程的距離）；

IOR——折射率。