測量光纖的衰減時，若光纖存在不連續(xù)，由于各段的背向散射系數(shù)不同，測得的衰減是不準(zhǔn)確的，可能有很大的偏差。但是對于均勻、連續(xù)的光纖，衰減測量結(jié)果足夠精確，與剪斷法很一致。如圖所示的曲線中，曲線斜率恒定區(qū)，衰減

(V_A-V_B)，衰減常數(shù)α(λ)=A(λ)/L_A-B。利用此法測衰減，由于無法控制背向散射光的模式分布I背向散射對光纖數(shù)值孔徑、直徑、散射系數(shù)等物理變化很敏感，這常會使兩個傳輸方向上測得的衰減常數(shù)不同，所以通常是取兩個方向測量結(jié)果的平均值。

利用背向散射曲線出現(xiàn)不連續(xù)的臺階，可以測量接頭損耗。對儀表顯示的數(shù)值應(yīng)該小心處理，因為顯示的是背向散射功率（電平值），與背向散射系數(shù)成正比，為了減小背向散射系數(shù)不同所產(chǎn)生的影響，接頭損耗值必需按兩個方向測得的結(jié)果取平均來確定。

時域反射測量是光纖損耗分布及損毀點定位的主要技術(shù)，它根據(jù)背向散射/反射光測定光纖的損耗特性，界定諸如彎曲、斷點等損毀事件的類型和位置.隨著光纖通信支線網(wǎng)絡(luò)和光纖承載射頻通信的發(fā)展，高密度事件分布的局域網(wǎng)需要更高精度的測量.目前，光時域反射儀(optical time-domainreflectometer, OTDR)兒乎均采用單脈沖[‘]一匕行時間法的測量原理，通過測量光脈沖從發(fā)射到接收這段時間間I}iu來確定測量距離.引入超短光脈沖及其他光學(xué)技術(shù)fzN}]可以提高空間分辨率和信噪比.然而，脈沖式OTDR有個固有缺陷:測量精度與測量距離存在原理上的矛盾，必須折中考慮.而且，如果不采用昂貴復(fù)雜的超短光脈沖激光器，依靠現(xiàn)有的調(diào)制技術(shù)，其分辨率多在數(shù)十米，盲區(qū)則更寬.相關(guān)法OTDR}5}6]利用偽隨機(jī)光脈沖序列代替單脈沖，通過參考信號與探測信號的相關(guān)運算進(jìn)行測量.該方法可通過增加碼民的方式，增大探測光能量，進(jìn)I}TI提高測量距離，解決測量精度與測量距離的矛盾.但是，其測量精度受限于偽隨機(jī)調(diào)制的電子帶寬瓶頸，無法突破傳統(tǒng)單脈沖OTDR的精度.

研究己表明，半導(dǎo)體激光器在受到光反饋或光注入時可持續(xù)地產(chǎn)生混沌振蕩.輸出的混沌激光波形隨機(jī)起伏，其相關(guān)曲線具有細(xì)銳的b函數(shù)形狀.利用混沌激光波形的相關(guān)特性，Lin等f7,81提出混沌激光雷達(dá)的概念并進(jìn)行實驗驗證.我們通過實驗發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體激光器的非線性混沌振蕩的帶寬可達(dá)到15 GHz以上f}l因此本文將混沌激光引入光時域反射測量領(lǐng)域，提出混沌激光相關(guān)法光時域反射技術(shù)，采用光纖}}腔反饋半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生寬帶、低相關(guān)噪聲的混沌激光信號，實現(xiàn)與測量距離無關(guān)的高精度測量.初步實驗獲得了6 cm的反射事件分辨率。

利用光纖環(huán)形腔構(gòu)成民腔反饋，使半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生寬帶、相關(guān)曲線噪聲低的混沌激光作為探測光，進(jìn)行了反射事件測量及其空間分辨率的實驗驗證，獲得了與反射事件距離無關(guān)的、約6 cm的空間分辨率.實驗分析預(yù)測，對0.2dB/km的單模光纖該技術(shù)的測量范圍可達(dá)到25 km.與偽隨機(jī)信號相關(guān)法OTDR相比，混沌激光相關(guān)法OTDR具有以下優(yōu)點:利用數(shù)GHz帶寬的混沌激光作為探測信號，突破電子瓶頸，空間分辨率更高;探測信號的產(chǎn)生源于激光器內(nèi)部動態(tài)特性而非外部調(diào)制，因此結(jié)構(gòu)簡單，無需偽隨機(jī)碼發(fā)生器和調(diào)制器，并且混沌激光的序列民度不受限制.綜上，混沌激光相關(guān)法OTDR具有很大的應(yīng)用潛能，特別是對于事件分布較集中的局域網(wǎng).

利用光纖的背向散射光，采用光時域反射計（英文縮寫為OTDR），對光纖的若干性能進(jìn)行測量的一種方式。背向散射技術(shù)是將大功率的激光脈沖注入光纖（在不產(chǎn)生非線性效應(yīng)的條件下），然后在同一端檢測沿光纖背向返回的散射光功率。散射主要是由光纖材料密度不均勻等引起介質(zhì)常數(shù)（也就是折射率）分布的不均勻而引起的瑞利散射。

檢測到的沿光纖長度各點返回的背向散射光功率一定包含了光沿光纖傳輸時所遭受損耗的信息，從而可以分析測定光纖的衰減，故稱這種方法為背向散射法。其測量原理圖和典型記錄曲線如圖所示。曲線圖中①、⑤為輸入端和終端的菲涅耳反射，②為均勻段，③是接頭或局部缺陷引起的不連續(xù)性，④為斷裂或介質(zhì)缺陷反射。通過對測量曲線的分析，可了解光纖的均勻性、缺陷、斷裂、接頭耦合等情況。利用OTDR可以測量光纖均勻段的衰減，可以檢查光的連續(xù)性、物理缺陷或斷裂位置，測量接頭損耗和位置，測量光纖的長度。無論在工廠實驗室、工程現(xiàn)場和維護(hù)測試都是很適用的。

光時域反射儀會打入一連串的光突波進(jìn)入光纖來檢驗。檢驗的方式是由打入突波的同一側(cè)接收光訊號，因為打入的訊號遇到不同折射率的介質(zhì)會散射及反射回來。反射回來的光訊號強(qiáng)度會被量測到，并且是時間的函數(shù)，因此可以將之轉(zhuǎn)算成光纖的長度。

光時域反射儀可以用來量測光纖的長度、衰減，包括光纖的熔接處及轉(zhuǎn)接處皆可量測。在光纖斷掉時也可以用來量測中斷點。

OTDR動態(tài)范圍的大小對測量精度的影響初始背向散射電平與噪聲低電平的DB差值被定義為OTDR的動態(tài)范圍。其中，背向散射電平初始點是入射光信號的電平值，而噪聲低電平為背向散射信號為不可見信號。動態(tài)范圍的大小決定OTDR可測光纖的距離。當(dāng)背向散射信號的電平低于OTDR噪聲時，它就成為不可見信號。

隨著光纖熔接技術(shù)的發(fā)展，人們可以將光纖接頭的損耗控制在0.1DB以下，為實現(xiàn)對整條光纖的所有小損耗的光纖接頭進(jìn)行有效觀測，人們需要大動態(tài)范圍的OTDR。增大OTDR 動態(tài)范圍主要有兩個途徑：增加初始背向散射電平和降低噪聲低電平。影響初始背向散射電平的因素是光的脈沖寬度。影響噪聲低電平的因素是掃描平均時間。 多數(shù)的型號OTDR允許用戶選擇注入被測光纖的光脈沖寬度參數(shù)。在幅度相同的情況下，較寬脈沖會產(chǎn)生較大的反射信號，即產(chǎn)生較高的背向散射電平，也就是說，光脈沖寬度越大，OTDR的動態(tài)范圍越大。

OTDR向被測的光纖反復(fù)發(fā)送脈沖，并將每次掃描的曲線平均得到結(jié)果曲線，這樣，接收器的隨機(jī)噪聲就會隨著平均時間的加長而得到抑制。在OTDR的顯示曲線上體現(xiàn)為噪聲電平隨平均時間的增長而下降，于是，動態(tài)范圍會隨平均時間的增大而加大。在最初的平均時間內(nèi)，動態(tài)范圍性能的改善顯著，在接下來的平均時間內(nèi)，動態(tài)范圍性能的改善顯著，在接下來的平均時間內(nèi)，動態(tài)范圍性能的改善會逐漸變緩，也就是說，平均時間越長，OT DR的動態(tài)范圍就越大。

盲區(qū)對OTDR測量精度的影響 我們將諸如活動連接器、機(jī)械接頭等特征點產(chǎn)生反射引起的OTDR接收端飽和而帶來的一系列“盲點”稱為盲區(qū)。光纖中的盲區(qū)分為事件盲區(qū)和衰減盲區(qū)兩種：由于介入活動連接器而引起反射峰，從反射峰的起始點到接收器飽和峰值之間的長度距離，被稱為事件盲區(qū)；光纖中由于介入活動連接器引起反射峰，從反射峰的起始點到可識別其他事件點之間的距離，被稱為衰減盲區(qū)。對于OTDR來說，盲區(qū)越小越好。 盲區(qū)會隨著脈沖寬的寬度的增加而增大，增加脈沖寬度雖然增加了測量長度，但也增大了測量盲區(qū)，所以，我們在測試光纖時，對OTDR附件的光纖和相鄰事件點的測量要使用窄脈沖，而對光纖遠(yuǎn)端進(jìn)行測量時要使用寬脈沖。

OTDR的“增益”現(xiàn)象 由于光纖接頭是無源器件，所以，它只能引起損耗而不能引起“增益”。OTDR通過比較接頭前后背向散射電平的測量值來對接頭的損耗進(jìn)行測量。如果接頭后光纖的散射系數(shù)較高，接頭后面的背向散射電平就可能大于接頭前的散射電平，抵消了接頭的損耗，從而引起所謂的“增益”。在這種情況下，獲得準(zhǔn)確接頭損耗的唯一方法是：用OTDR從被測光纖的兩端分別對該接頭進(jìn)行測試，并將兩次測量結(jié)果取平均值。這就是分別對該接頭進(jìn)行測試，并將兩次測量結(jié)果取平均值。這就是雙向平均測試法，是目前光纖特性測試中必須使用的方法。

OTDR能否測量不同類型的光纖 如果使用單模OTDR模塊對多模光纖進(jìn)行測量，或使用一個多模OTDR模塊對諸如芯徑為 62.5mm的單模光纖進(jìn)行測量，光纖長度的測量結(jié)果不會受到影響，但諸如光纖損耗、光接頭損耗、回波損耗的結(jié)果卻都是不正確的。這是因為，光從小芯徑光纖入射到大芯徑光纖時，大芯徑不能被入射光完全充滿，于是在損耗測量上引起誤差，所以，在測量光纖時，一定要選擇與被測光纖相匹配的OTDR進(jìn)行測量，這樣才能得到各項性能指標(biāo)均正確的結(jié)果 。

從發(fā)射信號到返回信號所用的時間，再確定光在玻璃物質(zhì)中的速度，就可以計算出距離。以下的公式就說明了OTDR是如何測量距離的。

d=(c×t)/2(IOR)

在這個公式里，c是光在真空中的速度，而t是信號發(fā)射后到接收到信號（雙程）的總時間（兩值相乘除以2后就是單程的距離）。因為光在玻璃中要比在真空中的速度慢，所以為了精確地測量距離，被測的光纖必須要指明折射率（IOR）。IOR是由光纖生產(chǎn)商來標(biāo)明。