一、光時域反射計的組成結構有哪些

光(guang)時域(yu)反射計簡稱otdr，是通過對測量曲線的(de)(de)分析，了解光(guang)纖的(de)(de)均勻性、缺陷、斷裂(lie)、接頭耦合等若干性能的(de)(de)儀器，它的(de)(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(de)(de)規則的(de)(de)電(dian)脈沖信(xin)號。

2、光源：將電信號轉(zhuan)換(huan)成光信號，即將脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)(chong)發(fa)生器產(chan)生的電脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)(chong)轉(zhuan)換(huan)為光脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)(chong)進行測試使用。

3、光定向耦合器：使光(guang)按照規定(ding)的(de)特定(ding)方向輸出/輸入。

4、光纖連接器：將(jiang)光時域反射計與被測光纖相連接。

5、光電檢測器：將光(guang)信(xin)號(hao)轉換(huan)成電信(xin)號(hao)，即將經光(guang)定向耦合器傳來(lai)的背向散射(she)光(guang)轉換(huan)成電信(xin)號(hao)。

6、放大器：將光電檢測器轉換的微弱電信號進(jin)行放大(da)，以便(bian)處理。

7、信號處理器：對由背向(xiang)散(san)射光轉換的含(han)有光纖(xian)特性的電(dian)信號(hao)進行平均化處理。

8、顯示器：將(jiang)處理后的結果(guo)顯示出(chu)來。

9、內部主時鐘：一(yi)方面是為脈(mo)沖產生器(qi)提供時鐘，使其有(you)頻(pin)率地產生電脈(mo)沖信(xin)號(hao)；另一(yi)方面是為信(xin)號(hao)處理(li)器(qi)提供工作頻(pin)率，使其處理(li)頻(pin)率與(yu)脈(mo)沖頻(pin)率保持同步。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光時(shi)域反(fan)(fan)射儀是根據(ju)光的后向散射與(yu)菲涅耳反(fan)(fan)射原理(li)制作而成的：

1、后向散射原理

在兩個(ge)均勻介質(zhi)的(de)分界面(mian)上(shang)，當電磁波從一個(ge)介質(zhi)中入(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)時(shi)，會在分界面(mian)上(shang)產(chan)生散(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)，這種(zhong)散(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)叫(jiao)做表(biao)面(mian)散(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)。在表(biao)面(mian)散(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)中，散(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)面(mian)的(de)粗糙度(du)是(shi)(shi)非常重(zhong)要的(de)，所以在不是(shi)(shi)鏡面(mian)的(de)情(qing)況下必(bi)須使用能夠(gou)計算的(de)量(liang)來(lai)衡量(liang)。通常散(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)(fang)向(xiang)和散(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)方(fang)(fang)向(xiang)的(de)函數，而在合成孔徑雷達(da)及散(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)計等遙感器中，所觀測的(de)散(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)波的(de)方(fang)(fang)向(xiang)是(shi)(shi)入(ru)射(she)(she)(she)(she)(she)方(fang)(fang)向(xiang)，這個(ge)方(fang)(fang)向(xiang)上(shang)的(de)散(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)就稱作后向(xiang)散(san)(san)射(she)(she)(she)(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光源和(he)接受屏或(huo)二者之一距離反射(she)屏為有限遠時，所(suo)觀察到的反射(she)為菲(fei)涅爾反射(she)。

OTDR使用瑞利散(san)(san)(san)射(she)(she)和菲(fei)(fei)涅(nie)耳反(fan)(fan)射(she)(she)來(lai)表征光(guang)纖(xian)的(de)(de)(de)特性：OTDR測量(liang)回到OTDR端口的(de)(de)(de)一(yi)部(bu)分(fen)散(san)(san)(san)射(she)(she)光(guang)，這些(xie)(xie)背(bei)(bei)向散(san)(san)(san)射(she)(she)信(xin)號(hao)(hao)表明(ming)了由(you)光(guang)纖(xian)而導致的(de)(de)(de)衰減（損(sun)耗/距離(li)）程度，形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)軌跡(ji)是一(yi)條(tiao)向下的(de)(de)(de)曲線，它說明(ming)了背(bei)(bei)向散(san)(san)(san)射(she)(she)的(de)(de)(de)功率不(bu)斷減小，這是由(you)于經過一(yi)段距離(li)的(de)(de)(de)傳輸后發射(she)(she)和背(bei)(bei)向散(san)(san)(san)射(she)(she)的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)都是有(you)所損(sun)耗的(de)(de)(de)。菲(fei)(fei)涅(nie)耳反(fan)(fan)射(she)(she)是離(li)散(san)(san)(san)的(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)(she)，它是由(you)整條(tiao)光(guang)纖(xian)中的(de)(de)(de)個別點(dian)(dian)(dian)而引起的(de)(de)(de)，這些(xie)(xie)點(dian)(dian)(dian)是由(you)造成(cheng)反(fan)(fan)向系(xi)數(shu)改變的(de)(de)(de)因素組成(cheng)，如(ru)玻璃與空(kong)氣(qi)的(de)(de)(de)間(jian)隙。在這些(xie)(xie)點(dian)(dian)(dian)上，會有(you)很(hen)強的(de)(de)(de)背(bei)(bei)向散(san)(san)(san)射(she)(she)光(guang)被反(fan)(fan)射(she)(she)回來(lai)。因此(ci)，OTDR就是利用菲(fei)(fei)涅(nie)耳反(fan)(fan)射(she)(she)的(de)(de)(de)信(xin)息來(lai)定位連接(jie)點(dian)(dian)(dian)、光(guang)纖(xian)終端或斷點(dian)(dian)(dian)。

三、光時域反射儀的工作過程

OTDR工作過程(cheng)如下(xia)：

機器(qi)(qi)(qi)內(nei)的(de)(de)(de)脈沖發生器(qi)(qi)(qi)產(chan)生脈沖，驅動半導體激光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)發出光(guang)(guang)脈沖，入(ru)射到(dao)被(bei)測光(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)，將(jiang)返(fan)(fan)回(hui)來的(de)(de)(de)光(guang)(guang)信號(hao)利用光(guang)(guang)定(ding)向(xiang)耦(ou)合器(qi)(qi)(qi)分離取出后，在(zai)(zai)光(guang)(guang)接收(shou)裝置中(zhong)（光(guang)(guang)電(dian)檢測器(qi)(qi)(qi)）變成(cheng)電(dian)信號(hao)，經過(guo)放(fang)大和(he)平均處理饋(kui)送到(dao)顯(xian)示器(qi)(qi)(qi)，對波形(xing)進行(xing)顯(xian)示。當光(guang)(guang)脈沖在(zai)(zai)光(guang)(guang)纖(xian)內(nei)傳(chuan)輸時，會(hui)由于光(guang)(guang)纖(xian)本身的(de)(de)(de)性質(zhi)，連接器(qi)(qi)(qi)結合點，彎曲或(huo)其他類似的(de)(de)(de)事件而產(chan)生散射、反(fan)射，其中(zhong)一部分的(de)(de)(de)散射和(he)反(fan)射就會(hui)返(fan)(fan)回(hui)到(dao) OTDR中(zhong)。返(fan)(fan)回(hui)的(de)(de)(de)有用信息由OTDR的(de)(de)(de)探測器(qi)(qi)(qi)來測量，它們就作為光(guang)(guang)纖(xian)內(nei)不同位置上的(de)(de)(de)時間或(huo)曲線片斷。首(shou)先(xian)測量從發射信號(hao)到(dao)返(fan)(fan)回(hui)信號(hao)所用的(de)(de)(de)時間，再確定(ding)光(guang)(guang)在(zai)(zai)光(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)的(de)(de)(de)速度，就可以計算出距離，即(ji)

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在真(zhen)空中的速度；

t——信號(hao)發射后到接收到信號(hao)（雙(shuang)程）的總時間（兩值相乘除以2后就是單程的距(ju)離）；

IOR——折射率。