一、光時域反射計的組成結構有哪些

光時域反(fan)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(yun)性(xing)、缺(que)陷(xian)、斷裂、接頭耦合(he)等若干性(xing)能的(de)儀器，它的(de)結構(gou)一般由以下幾部分組成(cheng)：

1、脈沖發生器：產生(sheng)所需要的規(gui)則的電(dian)脈沖信(xin)號。

2、光源：將電(dian)(dian)信號(hao)(hao)轉換成光信號(hao)(hao)，即將脈(mo)(mo)沖(chong)發(fa)生器產生的電(dian)(dian)脈(mo)(mo)沖(chong)轉換為光脈(mo)(mo)沖(chong)進行(xing)測試使用。

3、光定向耦合器：使(shi)光按(an)照規定(ding)的特定(ding)方向(xiang)輸出/輸入。

4、光纖連接器：將光(guang)時域反射計與被(bei)測光(guang)纖(xian)相(xiang)連接。

5、光電檢測器：將(jiang)光(guang)(guang)信號轉(zhuan)(zhuan)換成電(dian)信號，即(ji)將(jiang)經光(guang)(guang)定向耦合(he)器傳來(lai)的背向散射光(guang)(guang)轉(zhuan)(zhuan)換成電(dian)信號。

6、放大器：將光電(dian)檢測器轉換的(de)微弱(ruo)電(dian)信(xin)號(hao)進行放大，以(yi)便處理。

7、信號處理器：對由(you)背向散射光轉換的含有光纖(xian)特性的電信(xin)號進行平均化(hua)處理。

8、顯示器：將處(chu)理后的結果顯示(shi)出來(lai)。

9、內部主時鐘：一(yi)方面是為(wei)脈沖(chong)(chong)產(chan)生(sheng)器(qi)提供時鐘，使其(qi)有頻(pin)(pin)率(lv)地產(chan)生(sheng)電脈沖(chong)(chong)信(xin)號(hao)；另(ling)一(yi)方面是為(wei)信(xin)號(hao)處(chu)理器(qi)提供工作頻(pin)(pin)率(lv)，使其(qi)處(chu)理頻(pin)(pin)率(lv)與脈沖(chong)(chong)頻(pin)(pin)率(lv)保持同步。

二、光時域反射儀工作原理是什么

光(guang)時域(yu)反(fan)(fan)射儀是根據光(guang)的后(hou)向散射與菲涅耳反(fan)(fan)射原理制作而(er)成(cheng)的：

1、后向散射原理

在(zai)兩個均勻(yun)介質(zhi)的(de)(de)分界面(mian)上，當電磁(ci)波從一個介質(zhi)中入射(she)(she)時，會在(zai)分界面(mian)上產生散射(she)(she)，這(zhe)種散射(she)(she)叫做(zuo)表面(mian)散射(she)(she)。在(zai)表面(mian)散射(she)(she)中，散射(she)(she)面(mian)的(de)(de)粗糙度是(shi)非常重要的(de)(de)，所以在(zai)不是(shi)鏡面(mian)的(de)(de)情況下必須使用能夠計算(suan)的(de)(de)量來衡量。通(tong)常散射(she)(she)截面(mian)積是(shi)入射(she)(she)方(fang)向(xiang)(xiang)和散射(she)(she)方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)函(han)數，而在(zai)合成孔(kong)徑雷達(da)及(ji)散射(she)(she)計等遙感器中，所觀測的(de)(de)散射(she)(she)波的(de)(de)方(fang)向(xiang)(xiang)是(shi)入射(she)(she)方(fang)向(xiang)(xiang)，這(zhe)個方(fang)向(xiang)(xiang)上的(de)(de)散射(she)(she)就稱作后向(xiang)(xiang)散射(she)(she)。

2、菲涅爾反射

光源和接受屏或(huo)二者之一距(ju)離反(fan)射屏為有(you)限遠時，所觀察到的(de)反(fan)射為菲涅爾反(fan)射。

OTDR使用瑞(rui)利(li)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)和菲(fei)涅耳反(fan)射(she)(she)(she)來表征光(guang)(guang)(guang)纖的(de)(de)特(te)性(xing)：OTDR測量回(hui)到(dao)OTDR端(duan)口的(de)(de)一(yi)(yi)部分(fen)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)光(guang)(guang)(guang)，這(zhe)(zhe)些背向(xiang)(xiang)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)信(xin)號表明了(le)由光(guang)(guang)(guang)纖而導致的(de)(de)衰減（損(sun)耗/距離(li)）程(cheng)度，形成(cheng)的(de)(de)軌跡是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)條向(xiang)(xiang)下的(de)(de)曲線，它說明了(le)背向(xiang)(xiang)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)的(de)(de)功(gong)率不斷減小，這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)(shi)由于經過一(yi)(yi)段距離(li)的(de)(de)傳輸后發射(she)(she)(she)和背向(xiang)(xiang)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)的(de)(de)信(xin)號都是(shi)(shi)(shi)有(you)所損(sun)耗的(de)(de)。菲(fei)涅耳反(fan)射(she)(she)(she)是(shi)(shi)(shi)離(li)散(san)(san)(san)的(de)(de)反(fan)射(she)(she)(she)，它是(shi)(shi)(shi)由整(zheng)條光(guang)(guang)(guang)纖中(zhong)的(de)(de)個別點(dian)而引起的(de)(de)，這(zhe)(zhe)些點(dian)是(shi)(shi)(shi)由造成(cheng)反(fan)向(xiang)(xiang)系數改(gai)變(bian)的(de)(de)因素組(zu)成(cheng)，如玻璃與空氣的(de)(de)間(jian)隙(xi)。在這(zhe)(zhe)些點(dian)上，會有(you)很強的(de)(de)背向(xiang)(xiang)散(san)(san)(san)射(she)(she)(she)光(guang)(guang)(guang)被(bei)反(fan)射(she)(she)(she)回(hui)來。因此，OTDR就(jiu)是(shi)(shi)(shi)利(li)用菲(fei)涅耳反(fan)射(she)(she)(she)的(de)(de)信(xin)息來定位連接點(dian)、光(guang)(guang)(guang)纖終端(duan)或斷點(dian)。

三、光時域反射儀的工作過程

OTDR工作過程如下：

機(ji)器(qi)(qi)內的(de)脈(mo)沖(chong)(chong)發(fa)生器(qi)(qi)產生脈(mo)沖(chong)(chong)，驅動半導體激光(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)發(fa)出光(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖(chong)(chong)，入射(she)到被測(ce)光(guang)(guang)(guang)纖中，將返回(hui)(hui)來的(de)光(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)號(hao)利(li)用光(guang)(guang)(guang)定向耦(ou)合器(qi)(qi)分(fen)離取出后，在(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)接收裝置中（光(guang)(guang)(guang)電檢測(ce)器(qi)(qi)）變成(cheng)電信(xin)(xin)號(hao)，經(jing)過(guo)放(fang)大和(he)平均處(chu)理饋送到顯(xian)示(shi)器(qi)(qi)，對波形進行(xing)顯(xian)示(shi)。當光(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖(chong)(chong)在(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)纖內傳輸時，會由于光(guang)(guang)(guang)纖本(ben)身(shen)的(de)性質，連接器(qi)(qi)結合點，彎曲或其他類似的(de)事件而產生散射(she)、反射(she)，其中一部(bu)分(fen)的(de)散射(she)和(he)反射(she)就會返回(hui)(hui)到 OTDR中。返回(hui)(hui)的(de)有用信(xin)(xin)息由OTDR的(de)探測(ce)器(qi)(qi)來測(ce)量，它們就作為光(guang)(guang)(guang)纖內不(bu)同(tong)位置上的(de)時間(jian)或曲線片斷。首先測(ce)量從發(fa)射(she)信(xin)(xin)號(hao)到返回(hui)(hui)信(xin)(xin)號(hao)所用的(de)時間(jian)，再(zai)確定光(guang)(guang)(guang)在(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)纖中的(de)速度，就可以計(ji)算出距離，即(ji)

d=（c×t）/2（IOR）

式(shi)中 c——光(guang)在真空中的速度；

t——信號(hao)發射后(hou)到(dao)接收到(dao)信號(hao)（雙程）的(de)總時間（兩值相乘除以(yi)2后(hou)就是單程的(de)距離）；

IOR——折(zhe)射率。