一、光時域反射計的組成結構有哪些

光時域反射計簡(jian)稱otdr，是通(tong)過對測(ce)量曲(qu)線的(de)分析，了解光纖的(de)均勻性、缺陷、斷(duan)裂、接頭耦合等若干性能的(de)儀器(qi)，它(ta)的(de)結構一(yi)般由以下幾部分組(zu)成：

1、脈沖發生器：產生所需要的(de)規則的(de)電脈沖信號。

2、光源：將電信號(hao)轉(zhuan)換成光(guang)信號(hao)，即將脈沖(chong)發(fa)生器產生的電脈沖(chong)轉(zhuan)換為(wei)光(guang)脈沖(chong)進行(xing)測試(shi)使用(yong)。

3、光定向耦合器：使光按照規定的(de)特定方向(xiang)輸出/輸入。

4、光纖連接器：將(jiang)光(guang)時域(yu)反射計與被測光(guang)纖(xian)相連(lian)接。

5、光電檢測器：將光(guang)信號(hao)轉換成(cheng)電(dian)信號(hao)，即將經光(guang)定向耦合(he)器傳來(lai)的背(bei)向散射光(guang)轉換成(cheng)電(dian)信號(hao)。

6、放大器：將光電檢測器(qi)轉(zhuan)換的微弱電信號進行(xing)放(fang)大，以便處理。

7、信號處理器：對由背(bei)向散射光(guang)轉換的(de)(de)含有光(guang)纖(xian)特性的(de)(de)電信號進行平均化處理。

8、顯示器：將處理后的結果顯示出來。

9、內部主時鐘：一(yi)方(fang)面(mian)是為脈(mo)沖產生器提供時鐘，使其有頻率地產生電脈(mo)沖信號；另一(yi)方(fang)面(mian)是為信號處理器提供工作頻率，使其處理頻率與脈(mo)沖頻率保持同步。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光時(shi)域(yu)反射(she)儀是根(gen)據光的(de)后向(xiang)散射(she)與菲涅耳反射(she)原理制作而成的(de)：

1、后向散射原理

在兩個(ge)均勻介(jie)質(zhi)的(de)(de)分(fen)界面上，當電磁波從一個(ge)介(jie)質(zhi)中入(ru)射(she)(she)(she)時(shi)，會(hui)在分(fen)界面上產(chan)生散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)，這(zhe)種散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)叫做(zuo)表面散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)。在表面散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)中，散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)面的(de)(de)粗(cu)糙(cao)度(du)是(shi)非(fei)常(chang)重要的(de)(de)，所(suo)以在不是(shi)鏡面的(de)(de)情況下(xia)必須使用能夠計(ji)算的(de)(de)量來(lai)衡量。通常(chang)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)截(jie)面積是(shi)入(ru)射(she)(she)(she)方(fang)向(xiang)和散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)方(fang)向(xiang)的(de)(de)函數，而(er)在合成孔徑雷達及散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)計(ji)等遙(yao)感器中，所(suo)觀測(ce)的(de)(de)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)波的(de)(de)方(fang)向(xiang)是(shi)入(ru)射(she)(she)(she)方(fang)向(xiang)，這(zhe)個(ge)方(fang)向(xiang)上的(de)(de)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)就稱作后(hou)向(xiang)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光源和接受屏或二者之一距離(li)反射(she)(she)屏為有限遠時，所觀察到的反射(she)(she)為菲涅爾反射(she)(she)。

OTDR使用瑞利散(san)(san)射(she)和菲(fei)涅耳反射(she)來(lai)表(biao)征光(guang)(guang)(guang)纖的特性：OTDR測量回(hui)到OTDR端口的一(yi)部(bu)分散(san)(san)射(she)光(guang)(guang)(guang)，這(zhe)些(xie)背(bei)(bei)向散(san)(san)射(she)信(xin)號(hao)表(biao)明(ming)了由(you)光(guang)(guang)(guang)纖而(er)導致的衰減(jian)（損耗(hao)/距離）程度，形成(cheng)的軌跡是一(yi)條向下的曲線，它說(shuo)明(ming)了背(bei)(bei)向散(san)(san)射(she)的功率不斷(duan)(duan)減(jian)小，這(zhe)是由(you)于經過(guo)一(yi)段距離的傳輸后(hou)發射(she)和背(bei)(bei)向散(san)(san)射(she)的信(xin)號(hao)都是有(you)所損耗(hao)的。菲(fei)涅耳反射(she)是離散(san)(san)的反射(she)，它是由(you)整(zheng)條光(guang)(guang)(guang)纖中的個別(bie)點(dian)(dian)而(er)引起(qi)的，這(zhe)些(xie)點(dian)(dian)是由(you)造(zao)成(cheng)反向系數改(gai)變的因素組成(cheng)，如玻璃與空氣的間隙。在這(zhe)些(xie)點(dian)(dian)上，會(hui)有(you)很強(qiang)的背(bei)(bei)向散(san)(san)射(she)光(guang)(guang)(guang)被反射(she)回(hui)來(lai)。因此，OTDR就是利用菲(fei)涅耳反射(she)的信(xin)息來(lai)定位連接(jie)點(dian)(dian)、光(guang)(guang)(guang)纖終端或斷(duan)(duan)點(dian)(dian)。

三、光時域反射儀的工作過程

OTDR工作過程如(ru)下：

機器(qi)(qi)(qi)內(nei)的(de)脈(mo)沖(chong)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)產生(sheng)脈(mo)沖(chong)，驅動半導(dao)體激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)發(fa)出(chu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖(chong)，入射(she)到(dao)被測(ce)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)中(zhong)，將返回(hui)來的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)號(hao)利用光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)定(ding)向耦合器(qi)(qi)(qi)分(fen)離取出(chu)后，在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)收裝置(zhi)中(zhong)（光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電檢測(ce)器(qi)(qi)(qi)）變成電信(xin)(xin)號(hao)，經(jing)過放(fang)大和(he)平均處理饋送到(dao)顯示器(qi)(qi)(qi)，對波形進行顯示。當光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖(chong)在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)內(nei)傳輸時(shi)，會由于光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)本身的(de)性質，連接(jie)器(qi)(qi)(qi)結合點，彎曲或(huo)其他類似的(de)事件而(er)產生(sheng)散(san)射(she)、反(fan)射(she)，其中(zhong)一部(bu)分(fen)的(de)散(san)射(she)和(he)反(fan)射(she)就(jiu)會返回(hui)到(dao) OTDR中(zhong)。返回(hui)的(de)有用信(xin)(xin)息由OTDR的(de)探(tan)測(ce)器(qi)(qi)(qi)來測(ce)量，它們就(jiu)作(zuo)為光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)內(nei)不同位置(zhi)上的(de)時(shi)間(jian)或(huo)曲線片斷。首先測(ce)量從發(fa)射(she)信(xin)(xin)號(hao)到(dao)返回(hui)信(xin)(xin)號(hao)所(suo)用的(de)時(shi)間(jian)，再確定(ding)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)中(zhong)的(de)速(su)度(du)，就(jiu)可以(yi)計(ji)算出(chu)距離，即(ji)

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在(zai)真空中的速度(du)；

t——信號(hao)發(fa)射后到(dao)(dao)接收到(dao)(dao)信號(hao)（雙程）的總時間（兩(liang)值(zhi)相乘除以(yi)2后就(jiu)是單(dan)程的距離(li)）；

IOR——折射率。