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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。