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OTDR的基本原理是什么?

原创 人工智能 作者:fluke813 时间:2020-11-25 11:38:50 0 删除 编辑

OTDR (optical time domain reflectometer)是一种常用的光纤测试工具,又称: 光时域反射仪。这里O代表光学的意思, TD代表时域,最后R代表的是反射计。我们知道大部分光纤是由高纯度的石英玻璃组成,玻璃分子是晶格结构。晶格结构实际上是不均匀的。当携带信号能量的光子遇到它们时,会有少量的方向改变(散射)。此外,光纤中还存在杂质、气泡和微弯曲结构。当光子遇到它们时,它们也会改变方向,向各个方向散射。事实上,OTDR仪器就是利用这些特性向光纤中发送非常短的光脉冲,然后利用光学探测装置来观察非常微弱的反射。经过分析,它可以识别损失、反射等事件。

OTDR就像光纤界的雷达,如果我们用一台光信号发生仪向光纤链路中注入一束持续时间很短的光脉冲,那么此脉冲的光能量在向前传输的过程中遇到不均匀的晶格结构和杂质微粒时,就会有极微弱能量散射到四面八方,此散射又称为瑞利散射,其中有一部分会沿来路的方向完全反射回去,这部分称为逆向散射。同时如果光脉冲向前传输时遇到连接器,光子在此处遇到了介质突变,突变界面就有不少光子会被反射回去,也称为菲涅尔反射,反射能量最大可达前向传输光能量的8%。所以我们可以在光纤的信号注入端口内同时设计一套接收返回来的光信号的装置,将逆向散射和反射光信号采样并记录下来,再进行分析。

接下来,让我们仔细看看瑞利散射。在我们的日常生活中,我们晚上打开手电筒看光束,但是为什么我们会看到光束呢?这是因为空气中的灰尘和雾导致光散射,一部分光进入我们的眼睛,所以我们看到,所有的粒子散射,形成一束光。此外,当雾较厚时,光束会显得浓密,否则就会显得稀疏。如果你在真空中,你就看不到光束了。

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