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，是通過對(dui)測量曲線(xian)的(de)(de)分析，了解光纖的(de)(de)均(jun)勻性、缺陷、斷裂、接頭(tou)耦合等若(ruo)干性能(neng)的(de)(de)儀(yi)器，它的(de)(de)結構一般由以下幾部分組成(cheng)：

1、脈沖發生器：產生所需要的規則的電(dian)脈沖(chong)信號。

2、光源：將(jiang)電信(xin)號轉(zhuan)換成光(guang)(guang)信(xin)號，即將(jiang)脈沖發(fa)生器產生的電脈沖轉(zhuan)換為光(guang)(guang)脈沖進行(xing)測(ce)試使用(yong)。

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

4、光纖連接器：將光時域(yu)反射計與被(bei)測光纖相連接。

5、光電檢測器：將光信號(hao)(hao)轉換成(cheng)電(dian)信號(hao)(hao)，即(ji)將經光定向耦合器傳來的背向散射光轉換成(cheng)電(dian)信號(hao)(hao)。

6、放大器：將光電檢測器轉換(huan)的微弱電信號進行放(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(dian)信(xin)號進(jin)行平均化處(chu)理。

8、顯示器：將處(chu)理后的結果(guo)顯示出來。

9、內部主時鐘：一方(fang)面(mian)(mian)是為(wei)脈(mo)沖產(chan)生器提(ti)供時鐘，使(shi)其有頻率地(di)產(chan)生電脈(mo)沖信號(hao)；另一方(fang)面(mian)(mian)是為(wei)信號(hao)處理器提(ti)供工(gong)作頻率，使(shi)其處理頻率與脈(mo)沖頻率保(bao)持同(tong)步。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光時域反(fan)射儀是根據光的后(hou)向散(san)射與菲涅耳(er)反(fan)射原(yuan)理制(zhi)作而成的：

1、后向散射原理

在(zai)(zai)(zai)兩個(ge)均勻(yun)介質(zhi)的(de)(de)(de)分界面(mian)(mian)(mian)上(shang)(shang)，當電磁波從一個(ge)介質(zhi)中入射(she)時，會(hui)在(zai)(zai)(zai)分界面(mian)(mian)(mian)上(shang)(shang)產生散(san)(san)射(she)，這種散(san)(san)射(she)叫做表(biao)面(mian)(mian)(mian)散(san)(san)射(she)。在(zai)(zai)(zai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)散(san)(san)射(she)中，散(san)(san)射(she)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)粗糙度(du)是非(fei)常重要的(de)(de)(de)，所以在(zai)(zai)(zai)不是鏡面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)情況下必須(xu)使(shi)用(yong)能夠計(ji)算的(de)(de)(de)量來衡量。通(tong)常散(san)(san)射(she)截面(mian)(mian)(mian)積是入射(she)方向(xiang)和散(san)(san)射(she)方向(xiang)的(de)(de)(de)函(han)數，而在(zai)(zai)(zai)合成孔(kong)徑雷達及散(san)(san)射(she)計(ji)等(deng)遙(yao)感器中，所觀(guan)測的(de)(de)(de)散(san)(san)射(she)波的(de)(de)(de)方向(xiang)是入射(she)方向(xiang)，這個(ge)方向(xiang)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)散(san)(san)射(she)就稱作后向(xiang)散(san)(san)射(she)。

2、菲涅爾反射

光源(yuan)和接受(shou)屏(ping)或二(er)者(zhe)之(zhi)一距(ju)離反(fan)射屏(ping)為有(you)限遠(yuan)時(shi)，所觀察到的(de)反(fan)射為菲涅(nie)爾反(fan)射。

OTDR使用(yong)瑞利散(san)(san)射和菲涅耳(er)反射來表(biao)征光(guang)纖的(de)(de)特性：OTDR測量回到(dao)OTDR端(duan)口(kou)的(de)(de)一部分(fen)散(san)(san)射光(guang)，這些(xie)背向(xiang)散(san)(san)射信(xin)(xin)號表(biao)明了由光(guang)纖而導致的(de)(de)衰減（損耗/距(ju)離(li)(li)）程度(du)，形成(cheng)的(de)(de)軌跡是(shi)一條(tiao)向(xiang)下的(de)(de)曲線(xian)，它(ta)說明了背向(xiang)散(san)(san)射的(de)(de)功率不(bu)斷減小，這是(shi)由于經過一段距(ju)離(li)(li)的(de)(de)傳輸后發射和背向(xiang)散(san)(san)射的(de)(de)信(xin)(xin)號都(dou)是(shi)有所損耗的(de)(de)。菲涅耳(er)反射是(shi)離(li)(li)散(san)(san)的(de)(de)反射，它(ta)是(shi)由整(zheng)條(tiao)光(guang)纖中的(de)(de)個別點(dian)而引(yin)起(qi)的(de)(de)，這些(xie)點(dian)是(shi)由造成(cheng)反向(xiang)系數(shu)改變的(de)(de)因(yin)素組成(cheng)，如玻璃與(yu)空氣(qi)的(de)(de)間(jian)隙。在這些(xie)點(dian)上，會有很強的(de)(de)背向(xiang)散(san)(san)射光(guang)被反射回來。因(yin)此，OTDR就是(shi)利用(yong)菲涅耳(er)反射的(de)(de)信(xin)(xin)息來定位連(lian)接點(dian)、光(guang)纖終端(duan)或斷點(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)(qi)(qi)(qi)內(nei)的(de)脈(mo)沖發(fa)生器(qi)(qi)(qi)(qi)產(chan)生脈(mo)沖，驅(qu)動半導體激光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)(qi)發(fa)出光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖，入射(she)到被測(ce)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)中(zhong)，將返(fan)(fan)回來的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)(xin)號利用光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)定(ding)向耦合器(qi)(qi)(qi)(qi)分離取出后，在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)接(jie)收裝置中(zhong)（光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)檢測(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)）變(bian)成(cheng)電(dian)信(xin)(xin)(xin)號，經過(guo)放大(da)和平均處理(li)饋(kui)送(song)到顯示(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)，對波(bo)形進行顯示(shi)。當光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)內(nei)傳(chuan)輸時(shi)，會由于光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)本身的(de)性質，連接(jie)器(qi)(qi)(qi)(qi)結合點，彎曲(qu)或其(qi)他類似的(de)事件而(er)產(chan)生散(san)射(she)、反(fan)射(she)，其(qi)中(zhong)一部分的(de)散(san)射(she)和反(fan)射(she)就會返(fan)(fan)回到 OTDR中(zhong)。返(fan)(fan)回的(de)有用信(xin)(xin)(xin)息(xi)由OTDR的(de)探測(ce)器(qi)(qi)(qi)(qi)來測(ce)量，它們就作(zuo)為光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)內(nei)不同(tong)位置上的(de)時(shi)間或曲(qu)線片斷(duan)。首(shou)先(xian)測(ce)量從發(fa)射(she)信(xin)(xin)(xin)號到返(fan)(fan)回信(xin)(xin)(xin)號所用的(de)時(shi)間，再確定(ding)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)中(zhong)的(de)速(su)度，就可以(yi)計算(suan)出距(ju)離，即(ji)

d=（c×t）/2（IOR）

式中(zhong) c——光在(zai)真(zhen)空中(zhong)的(de)速度；

t——信號發射后(hou)到接收到信號（雙程）的(de)(de)總時(shi)間（兩值(zhi)相(xiang)乘除以2后(hou)就是(shi)單(dan)程的(de)(de)距(ju)離）；

IOR——折射率。