光時域反射計（英文名稱：optical time-domain reflectometer;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。它根據光的後向散射與菲涅耳反向原理製作，利用光在光纖中傳播時產生的後向散射光來獲取衰減的信息，可用於測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等，是光纜施工、維護及監測中必不可少的工具。
光時域反射計（OTDR）根據光的後向散射與菲涅耳反向原理製作，利用光在光纖中傳播時產生的後向散射光來獲取衰減的信息，可用於測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等，是光纜施工、維護及監測中必不可少的工具。
基本介紹
- 中文名：光時域反射計
- 外文名：OTDR
- 原理：後向散射和菲涅爾反射原理
- 根據：光的後向散射與菲涅耳反向原理
作用,原理,後向散射,菲涅爾反射,測試方法,
作用
測試光纖的全程光學連續性和光纖全程衰減－距離曲線、事件表.
1、全程總長度、總衰減.
2、任意兩點間的距離和衰減.
3、單位公里損耗.
4、接頭損耗.
5、故障點位置.
原理
後向散射和菲涅爾反射原理
後向散射
在兩個均勻介質的分界面上，當電磁波從一個介質中入射時，會在分界面上產生散射，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式，而在合成孔徑雷達及散射計等遙感器中，所觀測的散射波的方向是入射方向，這個方向上的散射就稱作後向散射。
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時，所觀察到的反射為菲涅爾反射
測試方法
探測方法很多，常用的方法有光時域反射儀（OTDR）測試法、電壓測試法、電容測試法、音頻測試法、線路監控系統測試法。
OTDR測試法
光時域反射儀（OTDR）通過傳送光脈衝進人輸人光纖，由於受到散射粒子的散射，或遇到光纖斷裂面產生菲涅爾反射，利用光束分離器將其中的菲涅爾反射光和瑞利背向散射光送入接收器，再變成電信號並隨時間的變化在示波器上顯示，
探測故障時，利用OTDR中的定時裝置可以測出從脈衝發出到脈衝返回的時間t，假設光纖纖芯的折射率為n，真空中的光速為c，則斷點與測量點的距離L為：
這種方法雖然精度高，但只能測試從海纜岸端的終站或始站（以下簡稱海纜站）到第一個光中繼器之間的海纜線路，或是無中繼段的海纜段。
光時域反射儀電壓測試法
光時域反射儀電壓測試法是通過一個恆流供電電源，得到海纜站到故障點間的電位差，由電壓與電流之比可得到從海纜站到故障點間的電阻，從而得到海纜站與故障點之間的距離L，即：
式中，Uo為故障發生時海纜供電設備（PFE）上的輸出電壓（V）；n為中繼器的數量；UR為中繼器的壓降（V）；m為分支器的數量；U。為分支器的壓降（V）；I為海纜的恆定供電電流（A）；R為海纜單位長度的電阻（Ω/km）。
在實際使用中，只需將已知的海纜系統故障時的電壓、電流和電阻（其中中繼器和分支器的電壓可參考設備廠提供的產品技術參數）代人式（l），就可得到海纜故障點的大致距離。由於式（1）未考慮故障點的大地電阻值，而且每個故障點的電阻值也各不相同，因此這種測試方法的測試必然存在較大的誤差。
光時域反射儀電容測試法
光時域反射儀電容測試法是通過測試海纜站到故障點之間的供電導體（銅導體）和接地體（海水、大地）電容，將測試的電容值與海底光纜出廠時的參數柑比較後，即可得到故障點與測試點之間距離L：
式中，n1為中繼段的數量（無中繼器時n1=0）；Lc為每箇中繼段的海底光纜長度（km）；Cx為電容的測試值（μF）；Cc為海底光纜單位長度的電容值（μF/km）。
光時域反射儀音頻測試法
光時域反射儀 音頻測試法是將一持續音頻電脈衝從海纜一端的供電導體輸入，維修船可用探測儀追蹤此信號，沿海纜探測，在故障點處，由於供電導體與海水的接地，測試脈衝信號消失，從而得到故障點位置。這種方法更多地用於維修船在故障發生的水域尋找海纜。這種方法的測試範圍一般小於300km。
光時域反射儀線路監控系統測試法
光時域反射儀線路監控系統測試法是利用線路監控設備周期性地對所有的中繼器進行測試並與紀錄進行比較，當一個中繼段內的光纜發生故障使光纖受到輕微損傷或斷裂時，線路監控設備會立刻顯示中繼器中相應的指標變化的狀況，即可自動告警。這種方法的測試範圍是一個中繼段。
