OTDR用于测试光纤线路上的光纤曲线，回波损耗，熔接损耗，反射率和光纤长度/衰减/断裂等参数。OTDR向被测光纤发出激光脉冲信号，并以一定间隔接收光端口上的反射光信号。基于瑞利散射和菲涅耳反射的光功率，OTDR显示整个光纤的信号轨迹。以这种方式，可以基于测试结果确定光纤上的不同部分和光纤末端位置的损失。
瑞利散射
当在制造期间加热光纤时，热搅动导致不均匀的原子压缩，这导致材料密度不均匀，并且进一步导致不均匀的折射率。当光纤冷却时，不均匀性固定并产生光学散射，这称为瑞利散射。瑞利散射是光纤的固有特征。可以产生瑞利散射的点存在于整个光纤上并且它们是连续的。
菲涅耳反射
菲涅耳反射通常发生在诸如连接器和适配器的离散接口上。它是由气隙，不对中或折射不匹配引起的。菲涅耳反射是离散反射，它在光纤的某些离散点上产生。反射点通常包括光纤连接器（在玻璃和空气之间的间隙处），阻挡光纤的光滑镜面横截面和光纤端部。
OTDR动态范围
OTDR动态范围是用于测试光纤线路上事件最大容量的物理量。它决定了OTDR可以测量的最长光纤距离。如果OTDR动态范围较小且测试光纤损耗较大，则远端可能会在OTDR曲线中显示为噪声。
盲区
死区是两个彼此接近但仍可以测量的事件，即两个事件的解决方案。OTDR的死区是一定范围，在该范围内，由于菲涅耳反射的影响，OTDR曲线无法反映光纤线路状态。衰减盲区是OTDR踪迹的一部分，其测量数据被强烈反射所覆盖。事件死区是两个反射事件之间的最小距离，当它们仍然可以被区分时。在这种情况下，可以测量两个事件之间的距离，但是无法测量每个事件的损失。
事件
光纤上的事件是导致损耗或反射的任何事物（除了光学材料本身的正常散射之外）。该事件包括各种连接和损坏（如弯曲，裂缝或休息）。事件可以是反射性的或非反射性的。当一些脉冲能量被反射时（例如在连接器上）发生反射事件，并且它在轨迹上产生峰值信号。在光纤上产生一些损耗但没有发生反射的部分发生非反射事件，并且它在轨迹上产生一个角度。
光衰减
光纤的衰减是当光信号沿光纤传播时发生的功率损耗。衰减（A）的单位是dB，衰减可以用下式计算：A=10×lgP1/P2。在公式中，A是衰减，P1是输入端的光功率，P2是输出端的光功率。
