一、光時域反射計的組成結構有哪些

光(guang)時域反射計(ji)簡稱otdr，是通(tong)過(guo)對(dui)測量(liang)曲線(xian)的(de)分析，了解光(guang)纖(xian)的(de)均(jun)勻(yun)性、缺陷、斷裂(lie)、接頭耦(ou)合等(deng)若干性能(neng)的(de)儀器，它的(de)結構一(yi)般由以(yi)下(xia)幾部分組成：

1、脈沖發生器：產生所需(xu)要(yao)的規則(ze)的電脈沖信號。

2、光源：將電(dian)信(xin)號轉(zhuan)換(huan)成(cheng)光信(xin)號，即將脈(mo)(mo)沖發生(sheng)器產(chan)生(sheng)的電(dian)脈(mo)(mo)沖轉(zhuan)換(huan)為光脈(mo)(mo)沖進行測試使用。

3、光定向耦合器：使光按照規定的特定方向輸出/輸入(ru)。

4、光纖連接器：將(jiang)光時域反射計與(yu)被測(ce)光纖相連接。

5、光電檢測器：將光信號(hao)轉(zhuan)換成電(dian)信號(hao)，即將經(jing)光定向耦合器傳來(lai)的背向散射(she)光轉(zhuan)換成電(dian)信號(hao)。

6、放大器：將光電(dian)檢測器(qi)轉換的(de)微弱電(dian)信號進行放大(da)，以便(bian)處理(li)。

7、信號處理器：對由背向散(san)射光轉換的含(han)有(you)光纖(xian)特性的電信號進(jin)行平均化處理。

8、顯示器：將處理后的結果顯示出(chu)來(lai)。

9、內部主時鐘：一(yi)方面(mian)是為脈沖產生(sheng)器(qi)提供(gong)時鐘，使(shi)其有(you)頻(pin)率地產生(sheng)電脈沖信(xin)號；另一(yi)方面(mian)是為信(xin)號處理(li)器(qi)提供(gong)工(gong)作(zuo)頻(pin)率，使(shi)其處理(li)頻(pin)率與脈沖頻(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)射儀是根據光(guang)的后向散射與菲涅耳反(fan)射原理制作而(er)成的：

1、后向散射原理

在(zai)兩個均(jun)勻(yun)介質的(de)分界面(mian)(mian)(mian)上，當電磁(ci)波從一(yi)個介質中入射(she)(she)時，會在(zai)分界面(mian)(mian)(mian)上產生散射(she)(she)，這種散射(she)(she)叫做(zuo)表面(mian)(mian)(mian)散射(she)(she)。在(zai)表面(mian)(mian)(mian)散射(she)(she)中，散射(she)(she)面(mian)(mian)(mian)的(de)粗糙(cao)度是(shi)非常重要的(de)，所以在(zai)不是(shi)鏡面(mian)(mian)(mian)的(de)情況下必須使用能夠計(ji)算的(de)量(liang)來衡(heng)量(liang)。通常散射(she)(she)截面(mian)(mian)(mian)積是(shi)入射(she)(she)方(fang)向和散射(she)(she)方(fang)向的(de)函(han)數，而在(zai)合成(cheng)孔(kong)徑雷達及散射(she)(she)計(ji)等遙(yao)感(gan)器中，所觀測的(de)散射(she)(she)波的(de)方(fang)向是(shi)入射(she)(she)方(fang)向，這個方(fang)向上的(de)散射(she)(she)就稱作后(hou)向散射(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光源和接受屏(ping)或二者之一(yi)距離(li)反(fan)射屏(ping)為有(you)限遠(yuan)時，所觀察到的(de)反(fan)射為菲涅爾反(fan)射。

OTDR使用(yong)瑞(rui)利(li)散(san)射(she)(she)(she)和(he)菲涅(nie)耳(er)(er)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)來(lai)表(biao)征光(guang)(guang)(guang)纖(xian)的(de)(de)(de)特性：OTDR測量回到OTDR端口的(de)(de)(de)一(yi)(yi)部分散(san)射(she)(she)(she)光(guang)(guang)(guang)，這(zhe)些背向(xiang)散(san)射(she)(she)(she)信號(hao)表(biao)明了由(you)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)而導致的(de)(de)(de)衰減（損(sun)耗(hao)/距(ju)離(li)）程度，形成的(de)(de)(de)軌(gui)跡是(shi)(shi)一(yi)(yi)條(tiao)向(xiang)下(xia)的(de)(de)(de)曲(qu)線，它說明了背向(xiang)散(san)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)功率不斷減小，這(zhe)是(shi)(shi)由(you)于經過(guo)一(yi)(yi)段(duan)距(ju)離(li)的(de)(de)(de)傳輸后發射(she)(she)(she)和(he)背向(xiang)散(san)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)信號(hao)都(dou)是(shi)(shi)有(you)所損(sun)耗(hao)的(de)(de)(de)。菲涅(nie)耳(er)(er)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)是(shi)(shi)離(li)散(san)的(de)(de)(de)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)，它是(shi)(shi)由(you)整條(tiao)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)中的(de)(de)(de)個(ge)別點(dian)(dian)(dian)而引(yin)起的(de)(de)(de)，這(zhe)些點(dian)(dian)(dian)是(shi)(shi)由(you)造成反(fan)(fan)向(xiang)系數(shu)改變(bian)的(de)(de)(de)因素組成，如玻(bo)璃與空氣的(de)(de)(de)間(jian)隙。在(zai)這(zhe)些點(dian)(dian)(dian)上，會(hui)有(you)很強的(de)(de)(de)背向(xiang)散(san)射(she)(she)(she)光(guang)(guang)(guang)被反(fan)(fan)射(she)(she)(she)回來(lai)。因此，OTDR就(jiu)是(shi)(shi)利(li)用(yong)菲涅(nie)耳(er)(er)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)的(de)(de)(de)信息(xi)來(lai)定位連接(jie)點(dian)(dian)(dian)、光(guang)(guang)(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(zuo)過程如下：

機器(qi)(qi)(qi)內(nei)的(de)(de)(de)(de)脈(mo)沖(chong)發(fa)生器(qi)(qi)(qi)產(chan)生脈(mo)沖(chong)，驅動半(ban)導體激光(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)發(fa)出(chu)光(guang)(guang)脈(mo)沖(chong)，入射(she)(she)(she)到被測(ce)(ce)光(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)，將返回來的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)信(xin)(xin)(xin)號利用(yong)光(guang)(guang)定向耦合(he)器(qi)(qi)(qi)分離取出(chu)后，在光(guang)(guang)接(jie)收裝置中(zhong)（光(guang)(guang)電(dian)(dian)檢測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)）變成電(dian)(dian)信(xin)(xin)(xin)號，經過放大和平均處理饋送到顯示器(qi)(qi)(qi)，對波形(xing)進行顯示。當光(guang)(guang)脈(mo)沖(chong)在光(guang)(guang)纖(xian)內(nei)傳輸時(shi)，會由(you)于光(guang)(guang)纖(xian)本身的(de)(de)(de)(de)性質，連接(jie)器(qi)(qi)(qi)結合(he)點，彎曲或(huo)其他類似的(de)(de)(de)(de)事(shi)件而產(chan)生散射(she)(she)(she)、反射(she)(she)(she)，其中(zhong)一部分的(de)(de)(de)(de)散射(she)(she)(she)和反射(she)(she)(she)就會返回到 OTDR中(zhong)。返回的(de)(de)(de)(de)有用(yong)信(xin)(xin)(xin)息由(you)OTDR的(de)(de)(de)(de)探測(ce)(ce)器(qi)(qi)(qi)來測(ce)(ce)量，它(ta)們就作(zuo)為光(guang)(guang)纖(xian)內(nei)不同位(wei)置上的(de)(de)(de)(de)時(shi)間或(huo)曲線片斷。首先測(ce)(ce)量從發(fa)射(she)(she)(she)信(xin)(xin)(xin)號到返回信(xin)(xin)(xin)號所用(yong)的(de)(de)(de)(de)時(shi)間，再(zai)確定光(guang)(guang)在光(guang)(guang)纖(xian)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)速度，就可(ke)以計算出(chu)距(ju)離，即

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在(zai)真空中的速度；

t——信號發射后(hou)到接(jie)收到信號（雙程(cheng)）的(de)總(zong)時間（兩值相乘(cheng)除以2后(hou)就是單程(cheng)的(de)距離(li)）；

IOR——折射(she)率。