OTDR测试原理

　　OTDR的中文名称为光时域反射仪。OTDR是利用光线在光纤中传输时产生的瑞利散射和菲涅尔反射而制成的精密的光电一体化仪表。可用于测量光纤长度、光纤的传输衰减、接头损耗、熔接损耗等以及光纤故障定位。

OTDR是什么

　　所谓的OTDR指的就是光时域发射仪，这是光通讯工程施工以及维护的必备仪器之一。OTDR在通讯工程中得到了比较多的使用，OTDR还可以使用于光纤光缆的生产，也可以使用于光缆线路的施工以及验收，当然也可以施工于光缆线路的维护，用户在查看线路的时候也会使用OTDR，尤其是在监测连续损耗、查找阻碍以及线路维护的时候，都需要使用OTDR仪表。

　　OTDR依据于瑞利散射制成的。OTDR受到自己微处理控制能够安装一定的频率向被测的光纤发光，一般是在不发光的时候接收光纤里面瑞利散射的后向光，将接收到的微弱的光信号经过雪崩光电管转变成电流，有关的电流经过模数转换成数字信号传输到微处理机里面，经过微处理器将数据转变成光功率数值;因为距离比较近的地方光经过的时间短，距离远的地方光经过消耗的时间长，如此就会利用微处理器的运算将不相同的时间收到的信号强度值直接转变成不相同距离接收的光功率的数值。

　　OTDR通过将不相同的光功率数值按照距离为横轴，光功率当作纵轴，通过描点作图就可以获得一张图片，这张图片会被称作后向散射信号图片。OTDR有着属于自己的显示器，显示的数据是一条将距离当作横轴、光功率当作纵轴的曲线，比较明显;它也可以显示出带距离指示的能够移动的光标或者是标记线，这样可以准确的定位，有利于进行对比。因此OTDR在通讯工程得到了广泛的使用。

OTDR的工作原理

　　OTDR的测试原理是由激光源发射一定强度和波长的光束至被测光纤，由于光纤本身的特性和参杂成分的非均匀性，使光在光纤中传输产生瑞利散射;由于机械连接及断裂等原因使光在光纤中传输产生菲涅尔反射，这些散射光和反射光的一部分反向传回到输入端，由发射和返回所用的时间和光在光纤中的传输速度，可计算光纤的长度，如公式：L=c/IOR×T/2。

　　其中，c表示光在真空中的速度，T表示光发射到返回(双程)的总时间，IOR为光纤的折射率(IOR由光纤生产商提供)。OTDR的工作原理如下图所示。

　　主时钟提供标准时钟信号;脉冲发生器产生电脉冲调制光源;光定向耦合器将光源发出的光耦合到被测光纤，同时将背向散射光耦合进光探测器，再经放大和信号处理，送入CRT显示波形及数据。CRT显示的波形横轴表示光往返时间(可转换为光线距离)，纵轴表示背向散射光强度(可转换为正向传输光的强度)。

OTDR的性能指标

　　1、动态范围

　　动态范围描述了OTDR的测距能力，动态范围越大，可测距离越长，而动态范围的大小又主要取决于光脉冲宽度的大小：光脉冲宽度越大，动态范围越大，也就是说测试长距离光纤时需要选择大的脉冲宽度。

　　2、盲区

　　如果OTDR接收到菲涅尔反射，由于菲涅尔反射比瑞利散射要强好几个数量级。这时光检测器受高强度反射光的影响暂时“失明”，那么在一定的距离范围内OTDR就无法反映光纤线路的状态，我们把这部分曲线所在的光纤区域称为“盲区”。

　　盲区分为两类：事件盲区和衰减盲区。

　　事件盲区是菲涅尔反射后OTDR可在其中检测到另一个事件的Z小距离，但是，此时OTDR只是检测到了连续事件，但还不能测量出损耗，于是OTDR合并连续事件，并对连续事件返回一个全局反射和损耗，这样就造成一些事件可能被漏掉，无法识别。

　　衰减盲区是菲涅尔反射之后，OTDR能在其中精确测量连续事件损耗的Z小距离。短的衰减盲区使OTDR不仅可以检测到连续事件，还能返回事件损耗。

　　盲区的大小对测量精度非常重要，而盲区的大小同样主要取决于脉冲宽度的大小，脉冲宽度越小，盲区越小，也就是说要更精确的测量事件点需要选择小的脉冲宽度。

　　很明显，脉冲宽度对动态范围和盲区大小的影响形成了—对矛盾。所以一定要根据所测光纤的隋况，折中选择脉冲宽度，以取得Z佳的测量效果。