光时域反射计的组成结构有哪些 光时域反射仪工作原理是什么

一、光时域反射计的组成结构有哪些

光时域反射计简称otdr，是通过对测量曲线的分析，了解光纤的均匀性、缺陷、断裂、接头耦合等若干性能的仪器，它的结构一般由以下几部分组成：

1、脉冲发生器：产生所需要的规则的电脉冲信号。

2、光源：将电信号转换成光信号，即将脉冲发生器产生的电脉冲转换为光脉冲进行测试使用。

3、光定向耦合器：使光按照规定的特定方向输出/输入。

4、光纤连接器：将光时域反射计与被测光纤相连接。

5、光电检测器：将光信号转换成电信号，即将经光定向耦合器传来的背向散射光转换成电信号。

6、放大器：将光电检测器转换的微弱电信号进行放大，以便处理。

7、信号处理器：对由背向散射光转换的含有光纤特性的电信号进行平均化处理。

8、显示器：将处理后的结果显示出来。

9、内部主时钟：一方面是为脉冲产生器提供时钟，使其有频率地产生电脉冲信号；另一方面是为信号处理器提供工作频率，使其处理频率与脉冲频率保持同步。

二、光时域反射仪工作原理是什么

光时域反射仪是根据光的后向散射与菲涅耳反射原理制作而成的：

1、后向散射原理

在两个均匀介质的分界面上，当电磁波从一个介质中入射时，会在分界面上产生散射，这种散射叫做表面散射。在表面散射中，散射面的粗糙度是非常重要的，所以在不是镜面的情况下必须使用能够计算的量来衡量。通常散射截面积是入射方向和散射方向的函数，而在合成孔径雷达及散射计等遥感器中，所观测的散射波的方向是入射方向，这个方向上的散射就称作后向散射。

2、菲涅尔反射

光源和接受屏或二者之一距离反射屏为有限远时，所观察到的反射为菲涅尔反射。

OTDR使用瑞利散射和菲涅耳反射来表征光纤的特性：OTDR测量回到OTDR端口的一部分散射光，这些背向散射信号表明了由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度，形成的轨迹是一条向下的曲线，它说明了背向散射的功率不断减小，这是由于经过一段距离的传输后发射和背向散射的信号都是有所损耗的。菲涅耳反射是离散的反射，它是由整条光纤中的个别点而引起的，这些点是由造成反向系数改变的因素组成，如玻璃与空气的间隙。在这些点上，会有很强的背向散射光被反射回来。因此，OTDR就是利用菲涅耳反射的信息来定位连接点、光纤终端或断点。

三、光时域反射仪的工作过程

OTDR工作过程如下：

机器内的脉冲发生器产生脉冲，驱动半导体激光器发出光脉冲，入射到被测光纤中，将返回来的光信号利用光定向耦合器分离取出后，在光接收装置中（光电检测器）变成电信号，经过放大和平均处理馈送到显示器，对波形进行显示。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器结合点，弯曲或其他类似的事件而产生散射、反射，其中一部分的散射和反射就会返回到 OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。首先测量从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在光纤中的速度，就可以计算出距离，即

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在真空中的速度；

t——信号发射后到接收到信号（双程）的总时间（两值相乘除以2后就是单程的距离）；

IOR——折射率。