OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔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。
OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤内，然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其它类似的事件而产生散射、反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由
由于光纤本身的缺陷和掺杂组分的非均匀性，使得光纤中传播的光脉冲发生瑞利散射。一部分光（大约有0.0001
脉冲发生器发出宽度可调的窄脉冲驱动激光二极管(LD)，产生所需宽度的光脉冲(通常为2ns～20μs)，经方向耦合器后入射到被测光纤，光纤中的后向散射光和菲涅耳反射光经耦合器进入光电探测器，光电探测器把接收到的散射光和反射光信号转换成电信号，由放大器放大后送信号处理部件处理(包括取样、模数转换和平均)，结果由显示部件显示：纵轴表示功率电平，横轴表示距离。时基与控制单元控制脉冲宽度、取样和平均。
对OTDR的性能参数的了解有助于OTDR的实际光纤测量。OTDR性能参数主要包括动态范围、盲区、分辨率、精度等。
动态范围是OTDR主要性能指标之一，它决定光纤的最大可测量长度。动态范围越大，曲线线型越好，可测距离也越长。动态范围目前还没有一个统一的标准计算方法，常用的动态范围定义主要有以下四种：
①IEC定义(Bellcore)：常用的动态范围定义之一。取始端后向散射电平与噪声峰值电平间的dB差，测量条件为取OTDR最大脉冲宽度、180秒的测量时间。
②RMS定义：最常用的动态范围定义。取始端后向散射电平与RMS噪声电平间的dB差。若噪声电平呈高斯分布，则RMS的定义值比IEC定义值高约1.56dB。
③N＝0.1dB定义：最实用的定义方法。取可以测量损耗为0.1dB事件时的最大允许衰减值。N＝0.1dB定义值比信噪比SNR＝1的RMS定义值小大约6.6dB，这意味着若OTDR有30dB的RMS动态范围，则N＝0.1dB定义的动态范围只有23.4dB，即只能在23.4dB衰减范围内测量损耗为0.1dB的事件。
④端探测(Enddetection)：光纤始端的4
大型的OTDR，就有能力完全、自动地识别出光纤的范围。这种新的能力大部分是源于使用了高级的分析软件，这种软件对OTDR的采样进行审查并创建一个事件表。这个事件表显示了所有与轨迹有关的数据，如故障类型，到故障点的距离，衰减，回损和熔接损耗。
