引言

本应用说明介绍了如何利用 CTP10 组件测试平台 实现 光频域反射计（Optical Frequency Domain Reflectometry，OFDR） 测量。
OFDR 主要用于在被测器件（Device Under Test, DUT）的光路中生成反射分布图，通常以反射位置（距离）为参考。该测量方法依赖 可调谐扫频激光器 与 高速光功率计，通过记录随光学频率变化的干涉信号来获取反射信息。

OFDR 是光纤反射计技术的重要补充，通常与 光时域反射计（Optical Time Domain Reflectometry, OTDR） 和 低相干光学反射计（Optical Low Coherence Reflectometry, OLCR） 相辅相成。三者在测量范围与空间分辨率上各具特点，OFDR 的性能居于两者之间，典型测量范围约 1 米，空间分辨率可达 数十微米。凭借这些特性，OFDR 特别适用于 光子集成电路（PICs） 和 光学子组件测试。

OFDR 测量原理

OFDR 的核心是基于 光学干涉原理。激光光束被分为两路：

参考臂：光程固定；

测量臂：包含被测器件。

当测量臂存在反射时，会在功率计上产生随光学频率变化的 正弦干涉条纹，其表达式如下：

$$P(\nu) = P_0 \big[1 + \cos(2 \pi \tau_0 \nu + \varphi_0 )\big]$$

其中：

$P$：探测到的光功率

$\nu$：光学频率

$P_0$：与激光功率及偏振状态相关的系数

$\tau_0$：参考臂与测量臂之间的时间延迟

$\varphi_0$：常数相位项

该干涉信号在频域上呈现固定周期性，即 自由光谱范围（Free Spectral Range, FSR），其与光程延迟成反比：

$$FSR = \frac{1}{\tau_0}$$在扫频过程中记录的干涉条纹，可通过 傅里叶变换（FFT） 转换至时域。频域中的正弦信号对应时域中的狄拉克脉冲，峰值位置正好对应光在测量臂中所经历的延迟时间 

$\tau_0$。

由于光程延迟与传播介质的 折射率 有关，时延可进一步换算为 空间距离，从而以空间分布形式直观展示反射位置。

OFDR 数据解析与应用

在实际测试中，DUT 内通常存在多个反射点，不同反射位置对应不同的光程延迟，在频域产生多组干涉频率分量。经过 FFT 处理后，这些反射表现为时域或空间域中的多个峰值。
这些峰值能够被用于：

精确定位器件内部的反射界面；

检测与表征潜在缺陷；

对光子器件进行高分辨率特性分析

下图展示了在 1550 nm 波长 下，FSR = 120 GHz（对应 960 pm） 的干涉图如何从频域映射至时域和空间域。

这一优化后的版本突出了 应用背景、技术原理和核心优势，同时保持了科研和工程场景所需的专业性，适合用于产品手册或网站技术说明。