OTDR可用于测试光缆的完整性。它可以验证接头损耗，测量长度和发现故障。OTDR也常用于在新安装时创建光纤电缆的“图片”。之后，可以在原始迹线和出现问题时采取的第二条迹线之间进行比较。通过从安装电缆时创建的原始跟踪中获取文档，可以更轻松地分析OTDR跟踪。
与直接测量光缆设备损耗的信号源和功率计不同，OTDR间接工作。源和仪表复制光纤传输链路的发送器和接收器，因此测量与实际系统损耗很好地相关。然而，OTDR使用独特的光纤光学现象来间接测量损耗。
光纤损耗的最大因素是散射。在光纤中，光在所有方向上散射，包括一些散射回光源，如此处所示。OTDR使用这种“反向散射光”来测量连接器或切割光纤末端的反射光。
OTDR由高功率激光发射器组成，可向光纤发射光脉冲。背散射光和反射光通过光纤返回OTDR，并通过OTDR前端的耦合器导向敏感接收器。对于每次测量，OTDR发出非常高的功率脉冲并测量随时间返回的光。在任何时间点，OTDR看到的光是从穿过光纤区域的脉冲散射的光。可以认为OTDR脉冲是由散射产生的“虚拟光源”，它在光纤向下移动时测试自身和OTDR之间的所有光纤。因为当光纤从光纤芯中的玻璃折射率向下传递时，可以校准脉冲的速度，OTDR可以将它在后向散射光中看到的内容与光纤中的实际位置相关联。因此，它可以沿着光纤长度在光纤中的任何点创建反向散射光量的显示。
有一些计算涉及。请记住，灯必须熄灭并返回，因此您必须将其计入时间计算中，将时间缩短一半。人们还必须将损失减少一半，因为光线两种方式都会损失。功率损耗是对数函数，因此测量功率并以dB为单位显示。
散射回OTDR的光量与光纤的反向散射，OTDR测试脉冲的峰值功率和发出的脉冲长度成正比。如果需要更多的反向散射光来获得良好的测量结果，可以增加脉冲峰值功率或脉冲宽度，或发出更多脉冲并平均返回的信号。所有这三种都用在许多OTDR中，用户可以控制某些选择。
OTDR始终与启动电缆一起使用，并且可以使用接收电缆。发射电缆（有时也称为“脉冲抑制器”）允许OTDR在测试脉冲发送到光纤后稳定下来，并为被测电缆上的第一个连接器提供参考连接器，以确定其损耗。可以在远端使用接收电缆，以便也可以测量被测电缆末端的连接器。
