光時域反射計的組成結構有哪些 光時域反射儀工作原理是什么

一、光時域反射計的組成結構有哪些

光時域反射計簡稱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，它的結構一般由以下幾部分組成：

1、脈沖發生器：產生所需要的規則的電脈沖信號。

2、光源：將電信號轉換成光信號，即將脈沖發生器產生的電脈沖轉換為光脈沖進行測試使用。

3、光定向耦合器：使光按照規定的特定方向輸出/輸入。

4、光纖連接器：將光時域反射計與被測光纖相連接。

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

6、放大器：將光電檢測器轉換的微弱電信號進行放大，以便處理。

7、信號處理器：對由背向散射光轉換的含有光纖特性的電信號進行平均化處理。

8、顯示器：將處理后的結果顯示出來。

9、內部主時鐘：一方面是為脈沖產生器提供時鐘，使其有頻率地產生電脈沖信號；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、光時域反射儀工作原理是什么

光時域反射儀是根據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數，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時，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，這是由于經過一段距離的傳輸后發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別點而引起的，這些點是由造成反向系數改變的因素組成，如玻璃與空氣的間隙。在這些點上，會有很強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、光纖終端或斷點。

三、光時域反射儀的工作過程

OTDR工作過程如下：

機器內的脈沖發生器產生脈沖，驅動半導體激光器發出光脈沖，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，經過放大和平均處理饋送到顯示器，對波形進行顯示。當光脈沖在光纖內傳輸時，會由于光纖本身的性質，連接器結合點，彎曲或其他類似的事件而產生散射、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，它們就作為光纖內不同位置上的時間或曲線片斷。首先測量從發射信號到返回信號所用的時間，再確定光在光纖中的速度，就可以計算出距離，即

d=（c×t）/2（IOR）

式中 c——光在真空中的速度；

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

IOR——折射率。