一、光時域反射計的組成結構有哪些

光(guang)(guang)時(shi)域反射計簡稱otdr，是通(tong)過對測量(liang)曲線的(de)(de)分析，了(le)解光(guang)(guang)纖的(de)(de)均勻(yun)性、缺陷、斷裂、接頭耦合等若干性能(neng)的(de)(de)儀器，它的(de)(de)結構(gou)一(yi)般由以下幾部分組成：

1、脈沖發生器：產生所需(xu)要的(de)規則的(de)電脈(mo)沖信號。

2、光源：將電(dian)(dian)信號轉(zhuan)換成光信號，即將脈(mo)(mo)沖(chong)發生(sheng)器產生(sheng)的電(dian)(dian)脈(mo)(mo)沖(chong)轉(zhuan)換為光脈(mo)(mo)沖(chong)進行(xing)測試使用。

3、光定向耦合器：使光按照規(gui)定的特定方向輸(shu)出/輸(shu)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(jiang)光(guang)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換成電信(xin)號(hao)，即將(jiang)經光(guang)定向耦(ou)合(he)器傳來的背向散射光(guang)轉(zhuan)換成電信(xin)號(hao)。

6、放大器：將光電檢測器轉換的(de)微弱電信號進行放大，以(yi)便處理(li)。

7、信號處理器：對由背(bei)向散射光(guang)轉(zhuan)換(huan)的含有(you)光(guang)纖(xian)特性的電信號進行平均(jun)化處理。

8、顯示器：將處理后(hou)的結(jie)果顯(xian)示出來。

9、內部主時鐘：一(yi)方面是為脈沖產(chan)生器提(ti)供時(shi)鐘，使其有頻(pin)率(lv)地產(chan)生電脈沖信(xin)號；另(ling)一(yi)方面是為信(xin)號處(chu)理器提(ti)供工作(zuo)頻(pin)率(lv)，使其處(chu)理頻(pin)率(lv)與(yu)脈沖頻(pin)率(lv)保(bao)持同步。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光時域反(fan)(fan)射(she)(she)儀是根據光的(de)后向散(san)射(she)(she)與菲涅耳反(fan)(fan)射(she)(she)原理制(zhi)作而(er)成的(de)：

1、后向散射原理

在(zai)(zai)兩(liang)個(ge)均勻介(jie)質的(de)(de)(de)分(fen)界(jie)面上，當(dang)電磁波從(cong)一個(ge)介(jie)質中(zhong)(zhong)入射(she)(she)時，會(hui)在(zai)(zai)分(fen)界(jie)面上產(chan)生散射(she)(she)，這種散射(she)(she)叫做表(biao)(biao)面散射(she)(she)。在(zai)(zai)表(biao)(biao)面散射(she)(she)中(zhong)(zhong)，散射(she)(she)面的(de)(de)(de)粗糙(cao)度是(shi)非常重要的(de)(de)(de)，所以在(zai)(zai)不是(shi)鏡面的(de)(de)(de)情況下必須使用能夠計(ji)算的(de)(de)(de)量來衡量。通常散射(she)(she)截面積是(shi)入射(she)(she)方(fang)向(xiang)(xiang)和散射(she)(she)方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)函數，而(er)在(zai)(zai)合成孔徑(jing)雷達及散射(she)(she)計(ji)等遙感器(qi)中(zhong)(zhong)，所觀測的(de)(de)(de)散射(she)(she)波的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)(xiang)是(shi)入射(she)(she)方(fang)向(xiang)(xiang)，這個(ge)方(fang)向(xiang)(xiang)上的(de)(de)(de)散射(she)(she)就(jiu)稱作后向(xiang)(xiang)散射(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光源和接受屏(ping)或(huo)二者之一距離反射屏(ping)為(wei)(wei)有(you)限遠時，所觀察到的反射為(wei)(wei)菲涅爾反射。

OTDR使用瑞(rui)利(li)散(san)射(she)(she)和菲(fei)涅(nie)耳反(fan)射(she)(she)來表征光(guang)(guang)纖(xian)的(de)(de)特(te)性(xing)：OTDR測量回(hui)到OTDR端(duan)口(kou)的(de)(de)一(yi)部分(fen)散(san)射(she)(she)光(guang)(guang)，這(zhe)些背(bei)(bei)向(xiang)散(san)射(she)(she)信號(hao)表明了由(you)(you)光(guang)(guang)纖(xian)而(er)導致的(de)(de)衰減(jian)（損耗/距(ju)離(li)）程度，形成的(de)(de)軌跡(ji)是(shi)一(yi)條向(xiang)下的(de)(de)曲(qu)線，它(ta)說明了背(bei)(bei)向(xiang)散(san)射(she)(she)的(de)(de)功(gong)率不斷(duan)減(jian)小，這(zhe)是(shi)由(you)(you)于(yu)經過一(yi)段距(ju)離(li)的(de)(de)傳(chuan)輸(shu)后(hou)發射(she)(she)和背(bei)(bei)向(xiang)散(san)射(she)(she)的(de)(de)信號(hao)都(dou)是(shi)有所損耗的(de)(de)。菲(fei)涅(nie)耳反(fan)射(she)(she)是(shi)離(li)散(san)的(de)(de)反(fan)射(she)(she)，它(ta)是(shi)由(you)(you)整條光(guang)(guang)纖(xian)中的(de)(de)個(ge)別點(dian)而(er)引起的(de)(de)，這(zhe)些點(dian)是(shi)由(you)(you)造成反(fan)向(xiang)系數改變的(de)(de)因素組成，如(ru)玻璃(li)與(yu)空氣的(de)(de)間(jian)隙。在這(zhe)些點(dian)上(shang)，會(hui)有很強的(de)(de)背(bei)(bei)向(xiang)散(san)射(she)(she)光(guang)(guang)被反(fan)射(she)(she)回(hui)來。因此，OTDR就是(shi)利(li)用菲(fei)涅(nie)耳反(fan)射(she)(she)的(de)(de)信息(xi)來定(ding)位連接點(dian)、光(guang)(guang)纖(xian)終端(duan)或(huo)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)內(nei)的(de)(de)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)發(fa)生器(qi)產(chan)生脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)，驅動半導體激光(guang)(guang)(guang)器(qi)發(fa)出光(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)，入射(she)到被測(ce)(ce)(ce)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)(zhong)，將返回來的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)信號利用(yong)光(guang)(guang)(guang)定(ding)向(xiang)耦合器(qi)分(fen)(fen)離取出后，在光(guang)(guang)(guang)接收裝置中(zhong)(zhong)（光(guang)(guang)(guang)電檢測(ce)(ce)(ce)器(qi)）變成電信號，經(jing)過(guo)放大和平(ping)均處理饋送到顯示器(qi)，對波(bo)形(xing)進行顯示。當光(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)在光(guang)(guang)(guang)纖(xian)內(nei)傳(chuan)輸時，會由于光(guang)(guang)(guang)纖(xian)本身的(de)(de)性質，連(lian)接器(qi)結(jie)合點，彎曲(qu)或其(qi)他(ta)類似的(de)(de)事件而產(chan)生散射(she)、反(fan)射(she)，其(qi)中(zhong)(zhong)一部分(fen)(fen)的(de)(de)散射(she)和反(fan)射(she)就(jiu)會返回到 OTDR中(zhong)(zhong)。返回的(de)(de)有用(yong)信息由OTDR的(de)(de)探測(ce)(ce)(ce)器(qi)來測(ce)(ce)(ce)量，它們就(jiu)作為(wei)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)內(nei)不同位(wei)置上的(de)(de)時間(jian)或曲(qu)線片(pian)斷。首先測(ce)(ce)(ce)量從發(fa)射(she)信號到返回信號所用(yong)的(de)(de)時間(jian)，再確定(ding)光(guang)(guang)(guang)在光(guang)(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)(zhong)的(de)(de)速度，就(jiu)可以計算(suan)出距離，即

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在真空中的速度；

t——信號(hao)發射(she)后到(dao)(dao)接收到(dao)(dao)信號(hao)（雙程(cheng)）的總時間(jian)（兩(liang)值相(xiang)乘除以2后就是(shi)單程(cheng)的距離）；

IOR——折射率。