光纤的发展在中国的经济建设中起着重要的作用。光纤通信具有无可比拟的优势：传输频率宽，损耗小。光纤通信的建设始于20世纪90年代，并得到了大规模的发展。
光纤通信作为承载大量信息的传输网络，具有一定的风险和不稳定性。为了保证光纤通信的顺利运行和安全，有必要开发一种能够准确测量光纤通信特性的工具或仪器。为了满足光纤通信中光纤诊断的需要，研制了一种以背向散射为测量信号的光时域反射计(OTDR)。
OTDR光时域反射技术
OTDR技术可以检测光纤的链路损耗和健康状态，因为它有能力测试整个光纤链路不同位置的损耗，所以可以根据OTDR测量的不同位置的损耗来评估光纤的健康状态。
根据脉冲光在光纤中产生的后向散射光的强度，可以在光纤的单端测量沿光纤的衰减。根据散射光到达时间与脉冲光发射时间的时间差，可以对光纤的各个衰减点进行空间定位。单端、无损光纤衰减测量和“光学雷达”效应这两大特点，使得OTDR技术不仅迅速取代了常规方法，而且在现场光纤故障点诊断和定位的应用中显示出独特的优越性能。
通过OTDR测量技术的不断改进和完善，科研人员大大提高了它的动态范围、空间分辨率、信噪比、自动保护、自动识别和测量。OTDR系统可以在很大程度上解决光纤通信运营的健康问题。
OTDR的工作原理
OTDR利用光脉冲在光纤中传输时产生的后向散射现象，将高功率窄脉冲光注入待测光纤，然后在同一端检测沿光纤轴向返回的散射光功率，如下图所示。当入射光脉冲在线路中传输时，沿途会产生瑞利散射光和原纤维反射光。大部分瑞利散射光将被折射到包层中，然后被衰减，与光脉冲传播方向相反的后向瑞利散射光将沿光纤传输到线路的入光口。瑞利散射光的波长与入射光的波长相同，其光功率与散射点的入射光功率成正比。通过测量沿光纤轴向返回的反向散射光的功率，可以获得沿光纤传输损耗的信息，进而可以测量光纤的衰减。
光时域反射计(OTDR)
光时域反射仪(OTDR)是测试光缆完整性的重要工具。可用于测量光缆长度、传输性能和连接衰减，检测光缆链路故障位置。OTDR的工作原理是什么？OTDR的使用方法和注意事项有哪些？
光时域反射仪(OTDR)的工作原理
光时域反射计(OTDR)从光缆的一端注入高功率激光或光脉冲，并通过同一侧接收反射信号。当光脉冲通过光缆传输时，部分散射和反射会返回到发射端。光时域反射计(OTDR)只测量高强度的反射光信号。通过记录从传输到返回的时间和信号在玻璃中的传输速度，可以通过公式计算出光缆的长度。
相对于可以直接测量光缆设备损耗的电源和电能表，OTDR是间接工作的。光时域反射计(OTDR)是根据光的反向散射和菲涅尔反转原理制成的。它利用光在光纤中传播时产生的反向散射光来获取衰减信息，从而间接测量光纤的损耗和故障位置
3.超短事件的盲区。OTDR的超短事件盲区0.8m，特别适合测试超短光纤链路或光纤跳线。
4.方便的VFL功能。可视红灯故障功能可以方便快捷地找到短距离光纤链路的断点或损耗点的位置，以便维护人员及时采取措施。
5.多插座和灵活连接。完美插座类型：RJ-45、USB、电源插座等。连接灵活。USB口可以通过数据线连接电脑，直接导出测试数据。
6.人性化的触控界面。透射式彩色液晶显示屏，测试结果可在阳光下清晰观察，简单的按键设计，操作方便灵活。
光时域反射仪(OTDR)的使用方法
当光时域反射仪(OTDR)连接测试尾纤时，首先清洁测试侧尾纤，然后将尾纤垂直插入仪器的测试插孔，将尾纤的凸U形部分与测试插孔的凹U形部分完全连接，并拧紧。在线路维修或切割时，被测光纤与OTDR连接前，应通知干线段端局站维护人员将相应的连接尾纤从光纤分线盒中取出，以免损坏光盘。
1.波长选择设置：选择测试所需的波长，有1310nm和1550nm可供选择。
2.距离设置：先在自动模式下测试光纤，然后根据测试光纤的长度设置测试距离，通常是实际距离的1.5倍，主要是为了避免假反射峰，影响判断。
3.脉宽设置：一般情况下，仪器可选的脉宽为10ns、30ns、100ns、300ns、1s、10 s等。脉冲宽度越小，采样距离越短，测试越准确。相反，测试距离越长，准确度越低。根据经验，一般10KM以下参数为100ns及以下，10KM以上参数为100ns及以上。
4.采样时间设置：仪器采样时间越长，曲线越平滑，测试越准确。
5.折射率设置：取决于每条传输线的要求。
6.事件阈值设置：指测试过程中光纤的接合点或损耗点的预设衰减。遇到超过阈值的事件，仪器会自动分析定位。
OTDR使用中的注意事项
1.光时域反射仪(OTDR)工作时会发出高能光信号，测试时禁止用眼睛直视端口，以免灼伤眼睛。
2.保持光时域反射仪(OTDR)测试端口和光缆端口的清洁，避免出现测试无数据，即光链路无法正常工作或衰减测试不准确的现象。
3.陶瓷芯是在OTDR的测试港制造的，非常易碎，所以要避免扭曲和碰撞。
4.在OTDR的测试过程中，除了仪器发出的信号之外的信号是不允许的，这些信号会干扰测试的准确性，损坏光链路设备。
5.选择合适的测试距离和脉冲宽度。在光缆长度未知的情况下，可以先利用仪器的自动测试功能，大致了解待测光缆的质量，然后手动设置合理的测试范围和脉冲宽度等参数，准确定位整条光缆以及各个事件的位置和损耗。
光时域反射器盲区的解决方案(OTDR)
光时域反射仪(OTDR)的盲区源于菲涅尔反演原理。盲区有两种，即事件盲区和衰减盲区。活动连接器介入引起的反射峰，反射峰起点到接收器饱和峰的长度距离，称为事件盲区；光纤中活动连接器的干涉引起的反射峰，即反射峰起点到其他事件可识别点的距离，称为衰减盲区。
盲区是指测试仪被大量反射光暂时蒙蔽，直至恢复并能再次读取光线的时间区域。由于光时域反射仪(OTDR)的工作原理是根据时间计算光缆的长度和故障点，因此大量的反射光会影响光缆的传输
当光时域反射仪(OTDR)用于测试时，可视故障定位器(VFL)可以用来解决这个问题。可视故障定位仪(VFL)可以作为光时域反射仪(OTDR)在电缆故障排除中的补充，它可以成功覆盖光时域反射仪(OTDR)因盲区而无法检测到的范围。可视故障定位器(VFL)设计有可视激光和SC、ST、FC和FJ连接器的通用适配器，非常方便定位光缆，验证其连通性和极性，并有助于找到电缆中的断点、连接器和接头。因此，可视化故障定位仪(VFL)是解决和定位OTDR盲区的理想方案。
光时域反射仪(OTDR)测量解决方案
光时域反射计(OTDR)广泛应用于光缆线路的维护和建设。它可以测量光纤长度、光纤传输衰减、接头衰减和故障定位。下图显示了OTDR的测量图和解决方案。
线路监测是保证光网络顺利运行的一项重要工作。为了使其保持最佳工作状态，需要定期对光缆进行维护。在未来，当网络继续向更高的传输速率发展时，光时域反射计(OTDR)在确保光缆在使用过程中不被频繁更换方面起着至关重要的作用。
编辑：唐子红
标签：光纤OTDR反射