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OTDR的英文全称是Optical Time Domain Reflectometer，中文意思为光时域反射仪。
OTDR是利用光线在光纤中传输时的Rayleigh 散射和 Fresnel 反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表，它被广泛应用于光缆线路的维护、施工、监测之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。
当脉冲沿着光纤向下传送，并且材料中某些小的变化（如折射率方面出现的变化和不连续性）引起光向所有方向散射时，就发生Rayleigh 散射。一部分光沿脉冲相反的方向被散射回来，因而被称为Rayleigh后向散射，后向散射光提供了与长度有关的衰减细节。与长度有关的信息是通过时间而得到的（即光时域反射计中时域的由来）。这些后向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度。形成的曲线是一条向下的曲线，它反映出该光纤的传输特性。
当沿着光纤向下传送的光遇到材料密度方面的突然变化时就发生了 Fresnel 反射，材料密度的变化可能发生在存在气隙的连接处或断裂处，此现象被OTDR用于准确定位沿光纤长度上不连续点的位置。与Rayleigh 散射相比，Fresnel 反射会反射相当多数量的光，Fresnel 反射的功率是背向散射功率的好几万倍。反射强度视折射率的变化程度而定。
OTDR计算距离的公式为： 距离=〔c/n〕×〔t/2〕
其中：c = 真空中的光速 (2.998 x 108m/s)
t = 发射脉冲与接收脉冲之间的时间延迟
n = 测试中光纤的折射率（制造商指定）
当显示整条迹线时，即线图上的每一点都代表多个取样点的平均值，可以通过缩放看到每个取样点数值。
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