Импульсные рефлектометры OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) работают по аналогичному принципу, который используется в рефлектометрах для тестирования электрических кабелей. Рефлектометр подаёт мощный световой импульс в оптическое волокно , также как электрический рефлектометр подаёт мощный зондирующий импульс в электрический кабель. При этом осуществляется измерение мощности и времени запаздывания импульсов, которые возвращаются обратно в рефлектометр. Отличие электрического рефлектометра состоит в том, что металлический проводник возвращает лишь импульсы, которые были отражены от сильных неоднородностей в кабеле, то есть от мест деформации кабеля, тогда как оптическое волокно возвращает импульсы не только от мест больших неоднородностей, но также и за счёт эффекта рэлеевского рассеяния. Рэлеевское рассеяние возникает за счёт изменения показателя преломления оптического волокна при его вытяжке во время изготовления. Подобные неоднородности, возникающие при изготовлении оптического волокна крайне малы, но при этом оказывают некоторое влияние на рассеяние светового пучка, который рассеивается от данных неоднородностей во все стороны, в том числе и обратно к OTDR .
Прохождение светового пучка от OTDR по оптическому волокну
За счёт эффекта Рэлеевского рассеяния удаётся определить информацию о длине оптического кабеля , распределении неотражающих неоднородностей, о среднем километрическом затухании по всё длине кабеля, а также о местах сварки оптических волокон кабеля.
Коэффициент Рэлеевского рассеяния является очень малой величиной, следовательно в OTDR, используются фотоприемники с высокой чувствительностью до -70 дБ.
Конструкция OTDR
Современные OTDR зачастую имеют модульную конструкцию, поскольку для качественного измерения одномодовых и многомодовых волокон требуются соответствующие оптические излучатели. Как правило, OTDR состоит из двух основных модулей:
- Базовый модуль - отвечает за постобработку измерений и отображение рефлектограммы на экране осциллографа, а также за настройку параметров измерения и т.д.
- Сменный оптический модуль - отвечает за измерения и первичную оцифровку рефлектограммы.
В OTDR используются лазерные излучатели с большим уровнем мощности до 1000 мВт. Лазерный излучатель посылает импульсы в оптическое волокно, которые отражаются обратно в оптический разъём сменного оптического модуля, к которому была подключено оптическое волокно. Внутри оптического модуля устанавливается ответвитель , который выполняет роль фильтра, чтобы обратное излучение не попадало на излучатель OTDR. После того, как модуль преобразует оптический сигнал в электрический и проведёт первичную обработку, данные рефлектограммы передаются в базовый модуль, в котором производится конечная обработка и отображение информации на экране рефлектометра.
Также в зависимости от модели, рефлектометры могут обладать внутренними и внешними накопителями для сохранения рефлектограмм, интерфейсами для подключения к ПК, дополнительным программным обеспечением и т.д.
