光時(shí)域反射儀（OTDR）如何工作

光時(shí)域反射儀（OTDR）如何工作

光時(shí)域反射儀（OTDR）是用于表征光纖性能的光電儀器。OTDR是電子時(shí)域反射儀的光學(xué)等效設(shè)備。

向被測(cè)光纖注入一系列光脈沖，從光纖的同一端提取散射（瑞利反向散射）點(diǎn)反射回來的光。收集回來的散射或反射光用于表征光纖的性能。測(cè)量回波脈沖的強(qiáng)度，并將其作為時(shí)間的函數(shù)進(jìn)行積分，并根據(jù)光纖的長度進(jìn)行繪制。

關(guān)于OTDR的一些術(shù)語：

準(zhǔn)確性（Accuracy）：測(cè)量的正確性，即測(cè)量值與被測(cè)量事件的真實(shí)值之間的差。

測(cè)量范圍（Measurement range）：被測(cè)光纖在儀器測(cè)上能測(cè)試的最大衰減值，為此儀器的可接受的測(cè)試范圍。

儀器分辨率（Instrument resolution）：衡量兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)之間隔開的距離，并仍能被識(shí)別為兩個(gè)獨(dú)立測(cè)試點(diǎn)。測(cè)量脈沖的持續(xù)時(shí)間和數(shù)據(jù)采樣間隔造成了OTDR分辨率限制。脈沖持續(xù)時(shí)間越短，數(shù)據(jù)采樣間隔越短，儀器的分辨率越好，但測(cè)量范圍越短。

當(dāng)較大反射信號(hào)返回到OTDR并暫時(shí)使檢測(cè)器超載時(shí)，分辨率通常也受到限制。發(fā)生這種情況時(shí)，儀器需要一段緩沖時(shí)間才能處理第二個(gè)光纖信號(hào)。有些OTDR制造商使用“掩膜”程序來提高分辨率。該程序可屏蔽或“遮蓋”檢測(cè)器免受大功率光纖反射，從而防止檢測(cè)器過載并消除檢測(cè)器恢復(fù)的需要。

光頻域反射儀OFDR如何工作（無死區(qū)）

光頻域反射儀（OFDR）的功能與光時(shí)域反射儀（OTDR）的用途相似，但是這兩種技術(shù)的功能卻大不相同。使用OTDR發(fā)射已知寬度的光脈沖，并測(cè)量反射的能量和時(shí)間，以確定沿著光纖長度方向的的測(cè)試點(diǎn)的大小和位置。OTDR的一個(gè)已知缺點(diǎn)是存在死區(qū)（deadzone），在該死區(qū)中，暫時(shí)無法測(cè)量反射能量。該死區(qū)以相對(duì)較高的空間分辨率體現(xiàn)出來。

空間分辨率是沿著光纖的長度方向檢測(cè)間隔很小的測(cè)試點(diǎn)的能力。死區(qū)通常約為米，這使得OTDR不適合高精度的應(yīng)用場合。

相比之下，OFDR使用來自耦合到干涉儀中的可變頻率掃頻相干激光器的光掃描光纖網(wǎng)絡(luò)。干涉儀的一條支路是固定長度的參考路徑，另一條支路代表被測(cè)的光纖網(wǎng)絡(luò)。來自被測(cè)光纖的反向散射光與來自參考臂的光結(jié)合在一起，它們的交叉點(diǎn)產(chǎn)生干擾信號(hào)。該干擾信號(hào)包含與沿著被測(cè)光纖網(wǎng)絡(luò)長度的反射測(cè)試點(diǎn)的精確位置和大小的信息。

對(duì)干擾信號(hào)執(zhí)行一系列傅立葉變換（傅立葉變換 - 李永樂老師開講）來提取該信息，準(zhǔn)確的展示出沿著光纖網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試點(diǎn)的位置和信號(hào)大小。OFDR能夠在沒有死區(qū)的情況下精確測(cè)量測(cè)試點(diǎn)的位置。所以可以實(shí)現(xiàn)高精度確認(rèn)光纖長度和以及光纖網(wǎng)絡(luò)故障的位置。

審核編輯：劉清