光時(shí)域反射儀會(huì)打入一連串的光突波進(jìn)入光纖來檢驗(yàn)。檢驗(yàn)的方式是由打入突波的同一側(cè)接收光訊號(hào)，因?yàn)榇蛉氲挠嵦?hào)遇到不同折射率的介質(zhì)會(huì)散射及反射回來。反射回來的光訊號(hào)強(qiáng)度會(huì)被量測到，并且是時(shí)間的函數(shù)，因此可以將之轉(zhuǎn)算成光纖的長度。 光時(shí)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(shí)也可以用來量測中斷點(diǎn)。
OTDR動(dòng)態(tài)范圍的大小對(duì)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(dòng)態(tài)范圍。其中，背向散射電平初始點(diǎn)是入射光信號(hào)的電平值，而噪聲低電平為背向散射信號(hào)為不可見信號(hào)。動(dòng)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(hào)的電平低于OTDR噪聲時(shí)，它就成為不可見信號(hào)。
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(shí)現(xiàn)對(duì)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(dòng)態(tài)范圍的OTDR。增大OTDR 動(dòng)態(tài)范圍主要有兩個(gè)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(shí)間。 多數(shù)的型號(hào)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(huì)產(chǎn)生較大的反射信號(hào)，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(dòng)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(huì)隨著平均時(shí)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(shí)間的增長而下降，于是，動(dòng)態(tài)范圍會(huì)隨平均時(shí)間的增大而加大。在*初的平均時(shí)間內(nèi)，動(dòng)態(tài)范圍性能的改善顯著，在接下來的平均時(shí)間內(nèi)，動(dòng)態(tài)范圍性能的改善顯著，在接下來的平均時(shí)間內(nèi)，動(dòng)態(tài)范圍性能的改善會(huì)逐漸變緩，也就是說，平均時(shí)間越長，OT DR的動(dòng)態(tài)范圍就越大。
從發(fā)射信號(hào)到返回信號(hào)所用的時(shí)間，再確定光在玻璃物質(zhì)中的速度，就可以計(jì)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(gè)公式里，c是光在真空中的速度，而t是信號(hào)發(fā)射后到接收到信號(hào)（雙程）的總時(shí)間（兩值相乘除以2后就是單程的距離）。因?yàn)楣庠诓Ａе幸仍谡婵罩械乃俣嚷?，所以為?*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。
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