什么是光時域反射儀？
光時域反射儀（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(jù)光的后向散射與菲涅耳反向原理制作，利用光在光纖中傳播時產(chǎn)生的后向散射光來獲取衰減的信息，可用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點(diǎn)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(hù)及監(jiān)測中必不可少的工具。
OTDR如何工作？
OTDR光纖檢測儀根據(jù)光纖內(nèi)部的獨(dú)特現(xiàn)象來計算損耗，不像光纖光源和光功率計是直接通過復(fù)制光纖傳輸鏈路的發(fā)射器和接收器來測量光纜設(shè)備的損耗。它的工作方式和雷達(dá)類似。它首先在光纖內(nèi)發(fā)出一個信號，然后觀察信號從某一點(diǎn)上返回的信息。這一過程會重復(fù)發(fā)生，然后將多個結(jié)果取平均值后以跡線圖顯示出來，這個跡線圖描繪了信號在整段光纖內(nèi)的強(qiáng)弱。
當(dāng)光在光纖內(nèi)部行進(jìn)時，其中的一小部分會因瑞利散射而損失掉。瑞利散射是由光纖內(nèi)的不規(guī)則散射信號造成的。通過光纖收發(fā)參數(shù)，瑞利散射就可以被計算出來。若波長已知，那么它一定與信號的脈寬成正比，背向散射波長越長，功率越大。瑞利散射的功率與發(fā)射信號的波長有關(guān)，波長越短，功率越大。也就是說，1310nm波長的瑞利背向散射信號路徑比1550nm瑞利背向散射的路徑要高。
OTDR使用瑞利散射來呈現(xiàn)光纖的特性。OTDR測量散射光返回至OTDR端口的那部分回波。當(dāng)光進(jìn)行散射時，它的一部分恰好沿著光纖返回波源。這一回波被稱為背向散射，如下圖所示。
背向散射功率是一個固定比例的輸入功率，當(dāng)輸入功率發(fā)生損耗時，如下圖所示，回波功率也會發(fā)生損耗。
OTDR通過背向散射光進(jìn)行測量。它發(fā)出高功率光脈沖，然后測量回波。它能夠連續(xù)測量回波的功率等級，以此來降低光纖中受到的損耗。
附加的損耗，如：連接器和熔接點(diǎn)損耗，都會對光纖中的發(fā)射功率起到突然削減的作用，并造成回波功率的變化。損耗發(fā)生的地點(diǎn)和程度信息都是可以獲取的。在任何時間點(diǎn)上，OTDR接收到的光都是脈沖經(jīng)過一段光纖區(qū)域時的散射光。
OTDR脈沖實(shí)際上就是用來檢測光纖和OTDR中間區(qū)域的虛光源。由于可調(diào)整脈沖在行進(jìn)過程中的速度，OTDR可以將它所見到的背向散射光與光纖中的實(shí)際發(fā)生點(diǎn)聯(lián)系起來。因此，它可以顯示出光纖任意位置上的背向散射量。
OTDR會進(jìn)行一些計算。需要記住的是，光脈沖肯定是先發(fā)出再返回，因此您必須在計算時間時將此考慮在內(nèi)，時間和損耗均應(yīng)減去一半的數(shù)值，因為光脈沖在兩個方向上都有損耗。功率損耗是一個對數(shù)函數(shù)，因此功率需要用dB表示。
返回OTDR的光量與光纖的背向散射光、OTDR測試脈沖的峰值功率和發(fā)出脈沖的長度成正比。若您需要更多的背向散射光來獲取高質(zhì)量的測量數(shù)據(jù)，您可以增加脈沖的峰值功率或脈沖寬度，如下圖所示。
一些像連接器等的事件會在背向散射跡線上顯示出一個大的脈沖信號。這是來自連接器、熔接點(diǎn)或光纖末端的反射。它們可用來確定距離或計算連接器或熔接點(diǎn)的背向散射，和其他我們想在單模光纖系統(tǒng)中檢測的參數(shù)。
OTDR在檢測時通常會用到發(fā)射光纜，可能還會用到接收光纜。發(fā)射光纜可使OTDR發(fā)出檢測脈沖后無需進(jìn)行其他操作就可坐等測量結(jié)果，并且發(fā)射光纜也為光纜的第一個連接器提供了一個參照連接器，以確定它的損耗值。接收光纜可在遠(yuǎn)端進(jìn)行使用，允許在光纜的一端對連接器進(jìn)行檢測。
我們何時需要使用OTDR？
若我們正在構(gòu)建遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)（如：通過熔接光纜形成遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)或校內(nèi)局域網(wǎng)），我們則需要OTDR來檢查光纖內(nèi)部以及熔接點(diǎn)是否正常。OTDR能夠檢查和確定熔接點(diǎn)的性能。它也能夠找出由于安裝不當(dāng)造成的光纜應(yīng)力問題。若我們正在修復(fù)光纜斷裂，那么OTDR將能夠幫助定位斷裂點(diǎn)，并且在修復(fù)后確定活動式和固定式接續(xù)的質(zhì)量。單模光纖中，連接器的反射現(xiàn)象是一個需要注意的問題，OTDR能夠輕易查明問題連接器的所在。
OTDR不應(yīng)用于光纜設(shè)備損耗的測量，盡管它有這項功能。這是光源和光功率計的工作。不過兩者測量出的損耗沒有相關(guān)性，OTDR不能顯示系統(tǒng)能夠看到的實(shí)際光纜設(shè)備損耗。
另外，OTDR受限的距離分辨率使它不能被輕易地用于局域網(wǎng)或建筑環(huán)境，因為在這些環(huán)境中光纜往往只有幾百英尺長。OTDR在短距離局域網(wǎng)光纜中使用非常不便，無法檢測到相關(guān)特性，在這種情況下使用它往往會使用戶感到困惑。
選擇光時域反射儀（OTDR）時需要考慮的因素
選擇一款合適的光時域反射儀（OTDR）不僅能提高光纖檢測的效率，而且保證了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。下面詳細(xì)介紹選擇光時域反射儀（OTDR）時應(yīng)考慮到的幾個因素：
盲區(qū)
在選擇光時域反射儀（OTDR）時，盲區(qū)是需要注意的重要參數(shù)之一。光時域反射儀（OTDR）的盲區(qū)是指光時域反射儀（OTDR）在檢測光纖鏈路時，由于連接器、機(jī)械接頭等產(chǎn)生的反射使得接收器飽和，從而導(dǎo)致光時域反射儀（OTDR）在一定距離（或時間）內(nèi)不能檢測或準(zhǔn)確定位光纖鏈路中的事件點(diǎn)和故障點(diǎn)，通常分為事件盲區(qū)和衰減盲區(qū)。事件盲區(qū)是指菲涅爾反射發(fā)生后光時域反射儀（OTDR）可檢測到另一個連續(xù)反射事件的最短距離，即兩個反射事件之間所需的最小光纖長度；衰減盲區(qū)是指菲涅爾反射發(fā)生后光時域反射儀（OTDR）能精確測量連續(xù)非反射事件損耗的最小距離，即菲涅耳反射峰起始點(diǎn)到反射恢復(fù)到正常光纖反射水平的距離。
在測試光纖鏈路時，至少會產(chǎn)生一個盲區(qū)，即光時域反射儀（OTDR）與光纖的連接點(diǎn)。盲區(qū)是光時域反射儀（OTDR）的最大短板，在測試有大量光器件的短距離光纖鏈路時盲區(qū)的影響更加明顯。但是，盲區(qū)又是不可避免的，因此，在檢測光纖鏈路時，應(yīng)盡可能地減少盲區(qū)的負(fù)面影響。
機(jī)械設(shè)計
合格的光時域反射儀（OTDR）應(yīng)符合沖擊、振動、跌落測試標(biāo)準(zhǔn)，而且堅固耐用，方便操作和攜帶。
用戶友好
有的光時域反射儀（OTDR）上的按鈕小而多，使操作者難以辨認(rèn)和操作，是用戶體驗較差的測試儀器，會極大地影響光纖檢測的效率。因此，在選擇光時域反射儀（OTDR）時，我們還要看設(shè)備是否好用。
