一、光時(shí)域反射計(jì)的組成結(jié)構(gòu)有哪些

光時(shí)域反射計(jì)簡稱otdr，是通過對測量曲線的分析，了解光纖的均勻性、缺陷、斷裂、接頭耦合等若干性能的儀器，它的結(jié)構(gòu)一般由以下幾部分組成：

1、脈沖發(fā)生器：產(chǎn)生所需要的規(guī)則的電脈沖信號。

2、光源：將電信號轉(zhuǎn)換成光信號，即將脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的電脈沖轉(zhuǎn)換為光脈沖進(jìn)行測試使用。

3、光定向耦合器：使光按照規(guī)定的特定方向輸出/輸入。

4、光纖連接器：將光時(shí)域反射計(jì)與被測光纖相連接。

5、光電檢測器：將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，即將經(jīng)光定向耦合器傳來的背向散射光轉(zhuǎn)換成電信號。

6、放大器：將光電檢測器轉(zhuǎn)換的微弱電信號進(jìn)行放大，以便處理。

7、信號處理器：對由背向散射光轉(zhuǎn)換的含有光纖特性的電信號進(jìn)行平均化處理。

8、顯示器：將處理后的結(jié)果顯示出來。

9、內(nèi)部主時(shí)鐘：一方面是為脈沖產(chǎn)生器提供時(shí)鐘，使其有頻率地產(chǎn)生電脈沖信號；另一方面是為信號處理器提供工作頻率，使其處理頻率與脈沖頻率保持同步。

二、光時(shí)域反射儀工作原理是什么

光時(shí)域反射儀是根據(jù)光的后向散射與菲涅耳反射原理制作而成的：

1、后向散射原理

在兩個(gè)均勻介質(zhì)的分界面上，當(dāng)電磁波從一個(gè)介質(zhì)中入射時(shí)，會在分界面上產(chǎn)生散射，這種散射叫做表面散射。在表面散射中，散射面的粗糙度是非常重要的，所以在不是鏡面的情況下必須使用能夠計(jì)算的量來衡量。通常散射截面積是入射方向和散射方向的函數(shù)，而在合成孔徑雷達(dá)及散射計(jì)等遙感器中，所觀測的散射波的方向是入射方向，這個(gè)方向上的散射就稱作后向散射。

2、菲涅爾反射

光源和接受屏或二者之一距離反射屏為有限遠(yuǎn)時(shí)，所觀察到的反射為菲涅爾反射。

OTDR使用瑞利散射和菲涅耳反射來表征光纖的特性：OTDR測量回到OTDR端口的一部分散射光，這些背向散射信號表明了由光纖而導(dǎo)致的衰減（損耗/距離）程度，形成的軌跡是一條向下的曲線，它說明了背向散射的功率不斷減小，這是由于經(jīng)過一段距離的傳輸后發(fā)射和背向散射的信號都是有所損耗的。菲涅耳反射是離散的反射，它是由整條光纖中的個(gè)別點(diǎn)而引起的，這些點(diǎn)是由造成反向系數(shù)改變的因素組成，如玻璃與空氣的間隙。在這些點(diǎn)上，會有很強(qiáng)的背向散射光被反射回來。因此，OTDR就是利用菲涅耳反射的信息來定位連接點(diǎn)、光纖終端或斷點(diǎn)。

三、光時(shí)域反射儀的工作過程

OTDR工作過程如下：

機(jī)器內(nèi)的脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖，驅(qū)動半導(dǎo)體激光器發(fā)出光脈沖，入射到被測光纖中，將返回來的光信號利用光定向耦合器分離取出后，在光接收裝置中（光電檢測器）變成電信號，經(jīng)過放大和平均處理饋送到顯示器，對波形進(jìn)行顯示。當(dāng)光脈沖在光纖內(nèi)傳輸時(shí)，會由于光纖本身的性質(zhì)，連接器結(jié)合點(diǎn)，彎曲或其他類似的事件而產(chǎn)生散射、反射，其中一部分的散射和反射就會返回到 OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探測器來測量，它們就作為光纖內(nèi)不同位置上的時(shí)間或曲線片斷。首先測量從發(fā)射信號到返回信號所用的時(shí)間，再確定光在光纖中的速度，就可以計(jì)算出距離，即

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在真空中的速度；

t——信號發(fā)射后到接收到信號（雙程）的總時(shí)間（兩值相乘除以2后就是單程的距離）；

IOR——折射率。