光纖是通訊傳輸的重要組成部分，它肩負著傳輸網絡信號的重大使命。傳輸光纖的性能直接影響通信系統的可靠性，而傳輸光纖出現問題的概率比較高，如光纜彎曲，斷裂等。

不管什么原因，都需要迅速定位故障地點，快速修復光纖，恢復正常通信。但是幾十上百公里的光纖總不能靠人去現網一點點找吧，這時候就需要用到光纖界的“雷達”技術——OTDR啦，分分鐘定位出故障點，省時省力又省心。

1、什么是OTDR?

OTDR(Optical Time Domain Reflectometer，光時域反射儀)技術是利用后向瑞利散射和菲涅爾反射現象而制成的精密的光電一體化設備，實現對光纖的長度、損耗、接頭衰減和斷點定位等測量功能。

OTDR儀表

先來說說瑞利散射，其實瑞利散射現象在生活中很常見。比如，晚上打開手電筒我們之所以會看到光束，是因為空氣中的灰塵和霧導致光散射，一部分光進入我們的眼睛我們才能看到，所有的粒子散射就形成一束光。當霧較厚時光束會顯得濃密，否則就會顯得稀疏。如果在真空中，就看不到光束了。

說回光纖，光纖的主要成分SiO2(二氧化硅)介質密度及組成不均勻，此外還存在雜質、氣泡和微彎曲結構，類似空氣中的灰塵和霧。當我們向光纖鏈路中注入一束光脈沖，此脈沖的光能量在向前傳輸的過程中遇到不均勻的沉積點時，就會有極微弱能量散射到各個方向，這種現象就稱為瑞利散射，其中有一部分會沿來路的方向完全反射回去，這部分稱為后向瑞利散射。

再來看下菲涅爾反射，不知大家是否有注意過，當我們站在湖邊，低頭看腳下的水時，看到的水是透明的，反射不是特別強烈。但當我們看遠處的湖面時，看到的湖水并不是透明的，而是周圍景觀的倒影，反射非常強烈。這就是“菲涅爾效應”。簡單的講，就是視線垂直于表面時，反射較弱，而當視線非垂直表面時，夾角越小，反射越明顯。

光纖中，菲涅爾反射是離散的反射，是由整條光纖中的個別點引起的，例如玻璃與空氣的間隙，在這些個別點上，會有很強的背向散射光被反射回來，稱為菲涅爾反射。反射能量最大可達前向傳輸光能量的4%。通常菲涅爾反射光比瑞利散射強很多，能非常方便的分辨出來。

2、OTDR設備分類

OTDR設備大概可以分為OTDR儀表和OTDR單板兩類：

• OTDR儀表：OTDR儀表與波分設備不關聯，需要維護人員攜帶儀表到站點手動掃描光纖來定位故障。OTDR儀表有臺式和手持式兩種類型。
• OTDR單板：集成在光通信設備中的OTDR單板結構和儀表類似，但無顯示器，測量結果可通過網管呈現。把光纖/光纜監控功能集成到波分設備里。有如下3點好處，所以這種方式的應用越來越多。

3、OTDR工作原理

OTDR的工作原理類似光“雷達”，OTDR向待測光纖中發送一個光脈沖信號，然后觀察、分析從待測光纖返回到OTDR的少量的光(返回光來自后向瑞利散射和菲涅爾反射)，從而獲取被測光纖的故障點等信息。具體過程為：

(1) OTDR中的激光器發出的光波，經定向耦合器，耦合進被測光纖。

(2) 光波在光纖中向前傳輸不斷產生瑞利散射，也可能產生反射事件和非反射事件：

反射事件：如果光纖中存在活動連接器、機械固定接頭和斷裂點，則會導致光功率衰減，并且會引起菲涅爾反射，稱為反射事件。

非反射事件：光纖中的熔接點和彎折點會導致光功率衰耗，但是在這些點沒有反射現象，稱為非反射事件。

(3) 菲涅爾反射和后向瑞利散射光經定向耦合器耦合后傳入探測器，經過探測器的光電轉換后送入信號處理器，最后顯示器上呈現出待測光纖的測量曲線。

那顯示出的曲線代表什么意思?怎么用這個曲線定位故障呢?

OTDR曲線與光纖鏈路的對應關系如下圖所示，這些曲線反映了光纖鏈路的狀態，通過曲線可以實現損耗、端面、斷點、接頭損耗等觀察和測量，實現光纖監控，定位光纖故障位置。

如果覺得自己分析這個曲線圖太麻煩，沒關系，通過網管呈現的結果會給出可能的原因，便于參考定位。下圖為兩段25km長光纖對接后，使用OTDR功能得到的測量結果。可以看到對于曲線的變化點給出了熔接點、連接器等可能的原因，并給出了位置信息，是不是很直觀了啊。

如果斷開這兩段25km光纖，從下圖得到的OTDR測量結果中可以看到，只能測量25km的光纖信號，并報出是光纖末端事件，表示在25km處光纖斷了。

好了，OTDR的介紹就到這里啦~總結下，通過本文我們了解到OTDR是利用瑞利散射和菲涅爾反射來定位光纖故障的一種設備，OTDR有儀表和單板兩種類型，以及如何從OTDR曲線中獲取光纖鏈路狀態的方法。在這個信息交互越來越頻繁的時代，OTDR作為光纖界中的“雷達”，在監測傳輸光纖工作狀態、定位光纖故障和保障光網絡平穩運行中發揮著至關重要的作用。