菲涅尔反射
简介菲涅尔反射
“菲涅尔”是一个人的名字，因为他发现了一个有关反射的光学现象，这个现象就用这个人的名字命名了。那么，是什么现象呢？
这就是反射/折射与视点角度之间的关系。
如果你站在湖边，低头看脚下的水，你会发现水是透明的，反射不是特别强烈；如果你看远处的湖面，你会发现水并不是透明的，但反射非常强烈。这就是“菲涅尔效应”。
简单的讲，就是视线垂直于表面时，反射较弱，而当视线非垂直表面时，夹角越小，反射越明显。如果你看向一个圆球，那圆球中心的反射较弱，靠近边缘较强。不过这种过度关系被折射率影响。
如果不使用“菲涅尔效应”的话，则反射是不考虑视点与表面之间的角度的。
注意，在真实世界中，除了金属之外，其它物质均有不同程度的“菲涅尔效应”。
菲涅尔透镜菲涅尔透镜又称阶梯镜，即有"阶梯"形不连续表面组成的透镜。"阶梯"由一系列同心圆环状带区构成，又称环带透镜。通过菲涅尔透镜观察远处的物体，则物体的像是倒立的，而观察近处的物体时会产生放大效果。
菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用，即将热释红外信号折射（反射）在PIR上，第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。
菲涅尔透镜,简单的说就是在透镜的一侧有等距的齿纹.通过这些齿纹,可以达到对指定光谱范围的光带通(反射或者折射)的作用.传统的打磨光学器材的带通光学滤镜造价昂贵。菲涅尔透镜可以极大的降低成本。典型的例子就是PIR（被动红外线探测器）。PIR广泛的用在警报器上。如果你拿一个看看，你会发现在每个PIR上都有个塑料的小帽子。这就是菲涅尔透镜。小帽子的内部都刻上了齿纹。这种菲涅尔透镜可以将入射光的频率峰值限制到10微米左右（人体红外线辐射的峰值）。成本相当的低。
菲涅尔透镜的种类很多，其几何形状、探测角、焦距及用
途也不尽相同。常用的菲涅尔透镜可大致归纳为以下几类。
1．长方形透镜。是常用普通型透镜。如0—6型尺寸为68X
38mm，焦距为29mm，水平角12Oo，垂直角8O。，探测距离
大于1Om；0—1A型尺寸为58．8X 45mm，水平角85。，垂直角450。探测距离大于1Om。
2．半球状透镜。适合吊顶安装，若设计成小型探测器，
4—56可作吊顶武自动灯、自动门等。如：Q-8型半球形透镜，直径为24mm，水平探测角1 00。，垂直探测角60。，探测距离3— 5m；另外，还有RS-8型半球状透镜等。
3．水平薄片形。这类透镜设计独特，如：SC一62型透镜，
探测区域是两个水平1o0o、垂直1．91。的窄平面，对应两
个高精度传感器，特别适合对某一水平高度进行监测；SC一82型透镜，水平角140o，垂直角12。，用它组成的探测器可避免地面小动物活动产生的干扰。由于这类透镜水平角特别大，垂直角特别小。故适合于特殊场合的探测。
4．光束式透镜。如：BS-05型透镜的水平角仅5。，可形成一束细长的探测区．其探测距离远，有效距离可达30m以上，适用于走廊、长通道等长距离、小角度的应用场合。
5．抗灯光干扰型。通用型透镜普遍采用聚乙烯材料制
作，由于其透明度较高，易受强光源干扰产生误动作。为了提高透镜的抗干扰能力，在制作材料中加入某些添加剂，制成乳白色或黑色透镜，其中以黑色最为理想。经实际测试，如果配以双脉冲标准线路，其抗灯光干扰指标可达到10000Lx(勒克斯)，远远超过国家标准。黑色透镜如8S一94V3，乳白色透镜有0X一1、QX-1A等。
菲涅尔反射光时域反射仪 光时域反射仪检测方法
海底通信光缆(以下简称海缆)通信具有通信质量稳定可靠，保密性好，隐蔽性好，抗毁、抗干扰能力强等特点，无论是平时，还是战时，作为跨海通信手段，都具有其它任何通信手段所无法替代的优势。随着海缆在全球范围内的广泛使用和上百万公里海缆线路的铺设，大容量海缆系统在现代社会的信息超高速公路中扮演了非常重要的角色。海缆故障对社会的影响是很大的，因此故障点必须尽可能快速修复，要做到这一点，故障点必须快速准确的定位，但是一旦海缆系统发生故障，在茫茫大海中，从深达几百米，甚至几千米的海床上打捞起直径不到10cm的海缆，就如问大海捞针，因而海缆故障的定位及维修有很强的特殊性。
许多原来应用于陆地光缆的维护测试方法已经不再适用。在海缆维修、维护整个过程中，故障点的测量和海缆故障点精确定位是关键技术。故障的定位有两个内容：一是从岸端测试海缆故障点的距离;二是在海上对故障点进行精确定位。
二、海缆故障点的测量
海缆故障点的探测方法很多，常用的方法有光时域反射仪（OTDR）测试法、电压测试法、电容测试法、音频测试法、线路监控系统测试法。
（一）OTDR测试法
光时域反射仪（OTDR）通过发送光脉冲进人输人光纤，由于受到散射粒子的散射，或遇到光纤断裂面产生菲涅尔反射，利用光束分离器将其中的菲涅尔反射光和瑞利背向散射光送入接收器，再变成电信号并随时间的变化在示波器上显示，探测故障时，利用OTDR中的定时装置可以测出从脉冲发出到脉冲返回的时间t，假设光纤纤芯的折射率为n，真空中的光速为c，则断点与测量点的距离L为：
这种方法虽然精度高，但只能测试从海缆岸端的终站或始站（以下简称海缆站）到第一个光中继器之间的海缆线路，或是无中继段的海缆段。
（二）光时域反射仪电压测试法
光时域反射仪电压测试法是通过一个恒流供电电源，得到海缆站到故障点间的电位差，由电压与电流之比可得到从海缆站到故障点间的电阻，从而得到海缆站与故障点之间的距离L，即：Uo为故障发生时海缆供电设备（PFE）上的输出电压（V）；n为中继器的数量；UR为中继器的压降（V）；m为分支器的数量；U。为分支器的压降（V）；I为海缆的恒定供电电流（A）；R为海缆单位长度的电阻（Ω/km）。
在实际使用中，只需将已知的海缆系统故障时的电压、电流和电阻（其中中继器和分支器的电压可参考设备厂提供的产品技术参数）代人式（l），就可得到海缆故障点的大致距离。由于式（1）未考虑故障点的大地电阻值，而且每个故障点的电阻值也各不相同，因此这种测试方法的测试必然存在较大的误差。（三）光时域反射仪电容测试法
光时域反射仪电容测试法是通过测试海缆站到故障点之间的供电导体（铜导体）和接地体（海水、大地）电容，将测试的电容值与海底光缆出厂时的参数柑比较后，即可得到故障点与测试点之间距离L：
式中，n1为中继段的数量（无中继器时n1＝0）；Lc为每个中继段的海底光缆长度（km）；Cx为电容的测试值（μF）；Cc为海底光缆单位长度的电容值（μF/km）。
（四）光时域反射仪音频测试法
光时域反射仪 音频测试法是将一持续音频电脉冲从海缆一端的供电导体输入，维修船可用探测仪追踪此信号，沿海缆探测，在故障点处，由于供电导体与海水的接地，测试脉冲信号消失，从而得到故障点位置。这种方法更多地用于维修船在故障发生的水域寻找海缆。这种方法的测试范围一般小于300km。
（五）光时域反射仪线路监控系统测试法
光时域反射仪线路监控系统测试法是利用线路监控设备周期性地对所有的中继器进行测试并与纪录进行比较，当一个中继段内的光缆发生故障使光纤受到轻微损伤或断裂时，线路监控设备会立刻显示中继器中相应的指标变化的状况，即可自动告警。这种方法的测试范围是一个中继段。