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光時域反射儀（英文名稱：optical time-domain reflectometer，OTDR）是通過對測量曲線的分析，了解光纖的均勻性、缺陷、斷裂、接頭耦合等若干性能的儀器。它根據光的后向散射與菲涅耳反向原理制作，利用光在光纖中傳播時產生的后向散射光來獲取衰減的信息，可用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等，是光纜施工、維護及監測中不可少的工具。
OTDR的英文全稱是Optical Time Domain Reflectometer，中文意思為光時域反射儀。OTDR是利用光線在光纖中傳輸時的瑞利散射和菲涅爾反射所產生的背向散射而制成的精密的光電一體化儀表，它被廣泛應用于光纜線路的維護、施工之中，可進行光纖長度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測量。
光時域反射儀會打入一連串的光突波進入光纖來檢驗。檢驗的方式是由打入突波的同一側接收光訊號，因為打入的訊號遇到不同折射率的介質會散射及反射回來。反射回來的光訊號強度會被量測到，并且是時間的函數，因此可以將之轉算成光纖的長度。
光纖光纜測試是光纜施工、維護、搶修重要技術手段，采用OTDR光時域反射儀進行光纖連接的現場監視和連接損耗測量評價，是目前有效的方式。這種方法直觀、可信并能打印出光纖后向散射信號曲線。另外，在監測的同時可以比較精確地測出由局內至各接頭點的實際傳輸距離，對維護中，精確查找故障、有效處理 故障是十分必要的。同時要求維護人員掌握儀表性能，操作技能熟練，精確判斷信號曲線特征。
OTDR根據光纖內部的*現象來計算損耗，不像光纖光源和光功率計是直接通過復制光纖傳輸鏈路的發射器和接收器來測量光纜設備的損耗。它的工作方式和雷達類似。它首先在光纖內發出一個信號，然后觀察信號從某一點上返回的信息。這一過程會重復發生，然后將多個結果取平均值后以跡線圖顯示出來，這個跡線圖描繪了信號在整段光纖內的強弱。
當光在光纖內部行進時，其中的一小部分會因瑞利散射而損失掉。瑞利散射是由光纖內的不規則散射信號造成的。通過光纖收發參數，瑞利散射就可以被計算出來。若波長已知，那么它一定與信號的脈寬成正比，背向散射波長越長，功率越大。瑞利散射的功率與發射信號的波長有關，波長越短，功率越大。也就是說，1310nm波長的瑞利背向散射信號路徑比1550nm瑞利背向散射的路徑要高。
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