一、光時域反射計的組成結構有哪些

光時域反射計簡稱otdr，是通過對測量曲線的(de)分析，了解光纖的(de)均勻性、缺陷、斷(duan)裂、接頭(tou)耦合等若干性能的(de)儀器(qi)，它的(de)結構一般由(you)以下幾(ji)部(bu)分組成：

1、脈沖發生器：產生(sheng)所需要的規則的電脈沖信號(hao)。

2、光源：將(jiang)電(dian)信號轉換(huan)成(cheng)光信號，即(ji)將(jiang)脈(mo)沖發生(sheng)器產生(sheng)的電(dian)脈(mo)沖轉換(huan)為光脈(mo)沖進行測試使用。

3、光定向耦合器：使光按照(zhao)規(gui)定的特(te)定方(fang)向輸出/輸入。

4、光纖連接器：將光時域(yu)反(fan)射(she)計與(yu)被測光纖(xian)相連接。

5、光電檢測器：將光(guang)信(xin)(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)電信(xin)(xin)號(hao)，即將經光(guang)定向耦合(he)器傳來的(de)背(bei)向散射(she)光(guang)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)電信(xin)(xin)號(hao)。

6、放大器：將光電檢測器轉換(huan)的(de)微弱(ruo)電信號(hao)進(jin)行放(fang)大，以便(bian)處理。

7、信號處理器：對(dui)由背向散射光轉換的含有光纖特性(xing)的電信號進行平均化處(chu)理。

8、顯示器：將處理后的結果顯示出(chu)來。

9、內部主時鐘：一(yi)方(fang)(fang)面是為(wei)脈沖(chong)產(chan)(chan)生器(qi)提(ti)供(gong)(gong)時鐘，使(shi)其(qi)有頻(pin)率地產(chan)(chan)生電脈沖(chong)信號(hao)；另一(yi)方(fang)(fang)面是為(wei)信號(hao)處理(li)器(qi)提(ti)供(gong)(gong)工(gong)作頻(pin)率，使(shi)其(qi)處理(li)頻(pin)率與脈沖(chong)頻(pin)率保持同步(bu)。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光(guang)時域反(fan)射(she)儀是根據(ju)光(guang)的后向散射(she)與菲涅(nie)耳反(fan)射(she)原(yuan)理(li)制作(zuo)而成的：

1、后向散射原理

在(zai)兩個均勻介質的(de)(de)分界面(mian)上，當電磁波從一(yi)個介質中入(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)時，會(hui)在(zai)分界面(mian)上產(chan)生散(san)射(she)(she)(she)(she)(she)，這種散(san)射(she)(she)(she)(she)(she)叫做表面(mian)散(san)射(she)(she)(she)(she)(she)。在(zai)表面(mian)散(san)射(she)(she)(she)(she)(she)中，散(san)射(she)(she)(she)(she)(she)面(mian)的(de)(de)粗糙度是非常(chang)(chang)重要(yao)的(de)(de)，所以在(zai)不是鏡面(mian)的(de)(de)情況下必須(xu)使用能夠(gou)計算的(de)(de)量來衡量。通常(chang)(chang)散(san)射(she)(she)(she)(she)(she)截面(mian)積是入(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)方向(xiang)(xiang)和散(san)射(she)(she)(she)(she)(she)方向(xiang)(xiang)的(de)(de)函數，而在(zai)合成孔徑雷達及散(san)射(she)(she)(she)(she)(she)計等(deng)遙感(gan)器中，所觀(guan)測(ce)的(de)(de)散(san)射(she)(she)(she)(she)(she)波的(de)(de)方向(xiang)(xiang)是入(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)方向(xiang)(xiang)，這個方向(xiang)(xiang)上的(de)(de)散(san)射(she)(she)(she)(she)(she)就稱作后向(xiang)(xiang)散(san)射(she)(she)(she)(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光源和接受屏(ping)或二者之(zhi)一(yi)距離反射(she)屏(ping)為有限遠時，所(suo)觀(guan)察到(dao)的反射(she)為菲(fei)涅爾(er)反射(she)。

OTDR使(shi)用(yong)瑞利散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)和菲涅(nie)耳反(fan)(fan)射(she)(she)(she)來(lai)表征光纖(xian)的(de)(de)(de)(de)特性(xing)：OTDR測量回到OTDR端口的(de)(de)(de)(de)一(yi)部分散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)光，這(zhe)(zhe)些(xie)背向(xiang)散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)信號(hao)表明了(le)由光纖(xian)而導致(zhi)的(de)(de)(de)(de)衰減（損(sun)耗/距離(li)）程度(du)，形(xing)成的(de)(de)(de)(de)軌跡是(shi)一(yi)條向(xiang)下的(de)(de)(de)(de)曲線(xian)，它說(shuo)明了(le)背向(xiang)散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)(de)功率不斷(duan)減小，這(zhe)(zhe)是(shi)由于(yu)經過一(yi)段(duan)距離(li)的(de)(de)(de)(de)傳輸后發射(she)(she)(she)和背向(xiang)散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)(de)信號(hao)都(dou)是(shi)有所損(sun)耗的(de)(de)(de)(de)。菲涅(nie)耳反(fan)(fan)射(she)(she)(she)是(shi)離(li)散(san)(san)(san)(san)的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)，它是(shi)由整條光纖(xian)中的(de)(de)(de)(de)個別點而引起的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)(zhe)些(xie)點是(shi)由造成反(fan)(fan)向(xiang)系數改變(bian)的(de)(de)(de)(de)因素(su)組成，如玻(bo)璃與(yu)空氣的(de)(de)(de)(de)間隙。在(zai)這(zhe)(zhe)些(xie)點上，會(hui)有很強的(de)(de)(de)(de)背向(xiang)散(san)(san)(san)(san)射(she)(she)(she)光被(bei)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)回來(lai)。因此，OTDR就是(shi)利用(yong)菲涅(nie)耳反(fan)(fan)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)(de)信息來(lai)定位連接點、光纖(xian)終端或斷(duan)點。

三、光時域反射儀的工作過程

OTDR工作過程如下(xia)：

機器(qi)(qi)(qi)內(nei)的(de)(de)脈沖發生器(qi)(qi)(qi)產生脈沖，驅動半(ban)導體激光(guang)器(qi)(qi)(qi)發出光(guang)脈沖，入(ru)射(she)到(dao)被測(ce)(ce)光(guang)纖(xian)(xian)中(zhong)，將(jiang)返(fan)回(hui)來(lai)的(de)(de)光(guang)信(xin)(xin)號利用光(guang)定向耦合器(qi)(qi)(qi)分(fen)離(li)取(qu)出后，在光(guang)接收裝(zhuang)置(zhi)(zhi)中(zhong)（光(guang)電檢(jian)測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)）變成電信(xin)(xin)號，經過放大和(he)平(ping)均處理饋送到(dao)顯示器(qi)(qi)(qi)，對(dui)波形(xing)進行顯示。當光(guang)脈沖在光(guang)纖(xian)(xian)內(nei)傳輸時(shi)，會由(you)于光(guang)纖(xian)(xian)本身的(de)(de)性質，連接器(qi)(qi)(qi)結合點，彎(wan)曲或(huo)其他類似的(de)(de)事件而產生散射(she)、反射(she)，其中(zhong)一(yi)部分(fen)的(de)(de)散射(she)和(he)反射(she)就(jiu)會返(fan)回(hui)到(dao) OTDR中(zhong)。返(fan)回(hui)的(de)(de)有(you)用信(xin)(xin)息由(you)OTDR的(de)(de)探測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)來(lai)測(ce)(ce)量，它(ta)們就(jiu)作為光(guang)纖(xian)(xian)內(nei)不同位置(zhi)(zhi)上的(de)(de)時(shi)間或(huo)曲線(xian)片斷。首先測(ce)(ce)量從發射(she)信(xin)(xin)號到(dao)返(fan)回(hui)信(xin)(xin)號所用的(de)(de)時(shi)間，再(zai)確定光(guang)在光(guang)纖(xian)(xian)中(zhong)的(de)(de)速度，就(jiu)可(ke)以計算出距離(li)，即

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在真空中的(de)速(su)度(du)；

t——信號發(fa)射后到(dao)接收到(dao)信號（雙程）的總時間（兩(liang)值相乘(cheng)除以2后就(jiu)是單程的距離）；

IOR——折射率。