本文综述了两种测量光学回波损耗（ORL）的技术：时域测量（OTDR）和光连续波反射测量法（OCWR）。这两种技术均在IEC 61300-3-6标准中有所描述。本文将阐述这两种方法在灵敏度上的差异，以及如何生成等效的测量结果。虽然OCWR方法更为传统，但较新的时域方法因其易用性、更大的动态范围和速度，已成为目前最受欢迎的方法。

与任何关于光学回波损耗（ORL）的讨论一样，适当的清洁和检查至关重要，并且必须强调的是，被测连接的重复性是导致经常观察到的变化的主要原因。由于光学回波损耗只能在已配接的光学连接器上进行测量，因此，由于表面微小变化，反复连接的连接器上的光学回波损耗会随时间变化。

ORL的来源

光学回波损耗（ORL）是指入射到设备中的光与在特定长度或区域内反射出的光之间的比率。对于所有ORL的测量，无论采用何种方法，长度都是一个至关重要的因素，且对于两种不同的测量方法，长度的定义是不同的。

反射

反射是由光从一种介质传播到另一种介质时折射率的变化引起的。菲涅耳公式用于描述这些反射，因此这些反射通常被称为菲涅耳反射。在光学连接器的情况下，反射是由机械接口、微小的空气间隙、几何形状未对准以及抛光过程中在光纤表面产生的微观氧化膜引起的。图2显示了光学连接器的横截面。两根光纤相遇的区域会产生非常局部的、离散的光学反射。

散射

当光与小的离散颗粒相互作用时，会发生散射。这些颗粒可以是杂质、缺陷，甚至是机械应力区域。散射的类型有很多，但在光纤中最常见的是瑞利散射，其遵循熟悉的波长4次方依赖关系。瑞利散射与菲涅尔反射的重要区别在于，瑞利散射会沿着光纤的整个长度发生。

例如，一段简单的2米长SMF-28光纤的插入损耗（ORL）通常在69至70分贝之间。这一点很重要，对于理解两种不同回波损耗测量技术之间的差异将起到关键作用。

上述描述的内容已大大简化。如需更详尽的讨论，请参阅Pedrotti & Pedrottie于1987年出版的《光学导论》（Prentice-Hall出版）。

ORL测量方法

以下是两种最常见的光回损（ORL）测量技术的简要描述。这些方法的详细信息通常在IEC 61300-3-6中给出。

OCWR方法

OCWR依赖于在不连接任何设备的情况下，对发射功率进行基本的功率计测量，并将其与反射回来的光功率进行比较。图4展示了基本的连接顺序。

需要重点注意的是缠绕轴终止反射的使用。这些终止点定义了进行回波损耗（RL）测量的长度或区域。这一点在图5中得到了进一步展示。

图5. 使用缠绕轴终止反射对于进行准确、可重复的OCWR（光缆工作区）测量至关重要。测量区域由第一缠绕轴（通常称为BR0）和第二缠绕轴界定，以消除被测设备或连接器之外光纤的影响。

必须指出的是，OCWR方法无法区分瑞利后向散射和菲涅尔反射。在大多数情况下，将A-B区域定义为远小于1.5米是不切实际的。因此，所有OCWR测量至少会包含1.5米的瑞利后向散射贡献。这从根本上将最低ORL测量水平设定在70分贝左右。

时域方法

时域方法利用了人们熟悉的用于光纤测量的光时域反射计（OTDR）技术。重要的是，它们的校准方式有所不同。OTDR反射测量以被测区域之前的区域为参考，而光回波损耗（ORL）测量则以参考发射光缆末端的功率为参考。图6展示了基本的测量设置。

使用这种方法，基本设置大大简化，因为无需手动缠绕。测量可通过两个简单步骤完成。如下图7所示，定义进行光学回波损耗（ORL）测量的测量窗口区域仍然很重要。对于这种方法，这些窗口在软件中设置，并通过观察特定时间段内反射回来的信号来定义。

时域方法的一个重要优势是能够区分瑞利反射和菲涅尔反射。信号的性质（强度和定位）使用户可以选择测量光学连接器的回波损耗（RL），而不受光纤的影响。这使得动态范围从70 dB增加到80 dB。

VIAVI 离散模式

离散模式使用窗口设置来搜索单个峰值反射，仅报告该事件的离散回波损耗（ORL）。鉴于分辨率有限，搜索窗口通常不应设置小于0.5米。如果窗口中有多个菲涅耳反射，则仅报告最大值。在离散模式下，改变被测设备（DUT）周围的窗口位置不会导致值的变化。

VIAVI积分模式

积分模式计算的是从窗口区域反射的所有功率的总和。这种模式与OCWR（光缆窗口反射损耗）测量最为相似，特别是在连接器ORL（光回波损耗）小于60 dB且瑞利背向散射影响显著时。考虑到设备的有限分辨率，在此模式下，窗口设置宽度不应小于1.5米。

值得注意的是，光纤中的瑞利背散射并非绝对恒定，而是随光纤长度而变化。在一段光纤上或连接器周围移动相同宽度的窗口，由于背散射的变化，会导致光回波损耗（ORL）发生微小变化。这种变化可能会使值改变±0.5dB。

VIAVI 设置建议

以下是常见测量的推荐设置。

光连接器

对于光连接器，VIAVI建议使用离散模式并激活VIAVI预设条件，此时窗口设置会自动设置。这样可消除瑞利背向散射的影响，从而提供光连接器的真实光学回波损耗（ORL）。

光纤、组件和分布式反射

对于光纤、较大的光学组件以及具有分布式反射的设备，VIAVI建议使用积分模式并激活VIAVI预设条件，此时窗口设置会自动设置。这些窗口设置旨在消除用于连接被测设备（DUT）或电缆的光学连接器的光学回波损耗（ORL）影响。如果被测设备连接了较长的光跳线，则关闭预设条件并将窗口设置移近被测设备可能更有利。