光时域反射仪（英文名称：optical time-domain reflectometer，OTDR）是通过对测量曲线的分析，了解光纤的均匀性、缺陷、断裂、接头耦合等若干性能的仪器。它根据光的后向散射与菲涅耳反向原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，是光缆施工、维护及监测中不可少的工具。
OTDR的英文全称是Optical Time Domain Reflectometer，中文意思为光时域反射仪。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。
光时域反射仪会打入一连串的光突波进入光纤来检验。检验的方式是由打入突波的同一侧接收光讯号，因为打入的讯号遇到不同折射率的介质会散射及反射回来。反射回来的光讯号强度会被量测到，并且是时间的函数，因此可以将之转算成光纤的长度。
光纤光缆测试是光缆施工、维护、抢修重要技术手段，采用OTDR光时域反射仪进行光纤连接的现场监视和连接损耗测量评价，是目前有效的方式。这种方法直观、可信并能打印出光纤后向散射信号曲线。另外，在监测的同时可以比较精确地测出由局内至各接头点的实际传输距离，对维护中，精确查找故障、有效处理 故障是十分必要的。同时要求维护人员掌握仪表性能，操作技能熟练，精确判断信号曲线特征。
OTDR根据光纤内部的*现象来计算损耗，不像光纤光源和光功率计是直接通过复制光纤传输链路的发射器和接收器来测量光缆设备的损耗。它的工作方式和雷达类似。它首先在光纤内发出一个信号，然后观察信号从某一点上返回的信息。这一过程会重复发生，然后将多个结果取平均值后以迹线图显示出来，这个迹线图描绘了信号在整段光纤内的强弱。
当光在光纤内部行进时，其中的一小部分会因瑞利散射而损失掉。瑞利散射是由光纤内的不规则散射信号造成的。通过光纤收发参数，瑞利散射就可以被计算出来。若波长已知，那么它一定与信号的脉宽成正比，背向散射波长越长，功率越大。瑞利散射的功率与发射信号的波长有关，波长越短，功率越大。也就是说，1310nm波长的瑞利背向散射信号路径比1550nm瑞利背向散射的路径要高。
