OTDR可用于測試光纜的完整性。它可以驗證接頭損耗，測量長度和發現故障。OTDR也常用于在新安裝時創建光纖電纜的“圖片”。之后，可以在原始跡線和出現問題時采取的第二條跡線之間進行比較。通過從安裝電纜時創建的原始跟蹤中獲取文檔，可以更輕松地分析OTDR跟蹤。
與直接測量光纜設備損耗的信號源和功率計不同，OTDR間接工作。源和儀表復制光纖傳輸鏈路的發送器和接收器，因此測量與實際系統損耗很好地相關。然而，OTDR使用獨特的光纖光學現象來間接測量損耗。
光纖損耗的最大因素是散射。在光纖中，光在所有方向上散射，包括一些散射回光源，如此處所示。OTDR使用這種“反向散射光”來測量連接器或切割光纖末端的反射光。
OTDR由高功率激光發射器組成，可向光纖發射光脈沖。背散射光和反射光通過光纖返回OTDR，并通過OTDR前端的耦合器導向敏感接收器。對于每次測量，OTDR發出非常高的功率脈沖并測量隨時間返回的光。在任何時間點，OTDR看到的光是從穿過光纖區域的脈沖散射的光。可以認為OTDR脈沖是由散射產生的“虛擬光源”，它在光纖向下移動時測試自身和OTDR之間的所有光纖。因為當光纖從光纖芯中的玻璃折射率向下傳遞時，可以校準脈沖的速度，OTDR可以將它在后向散射光中看到的內容與光纖中的實際位置相關聯。因此，它可以沿著光纖長度在光纖中的任何點創建反向散射光量的顯示。
有一些計算涉及。請記住，燈必須熄滅并返回，因此您必須將其計入時間計算中，將時間縮短一半。人們還必須將損失減少一半，因為光線兩種方式都會損失。功率損耗是對數函數，因此測量功率并以dB為單位顯示。
散射回OTDR的光量與光纖的反向散射，OTDR測試脈沖的峰值功率和發出的脈沖長度成正比。如果需要更多的反向散射光來獲得良好的測量結果，可以增加脈沖峰值功率或脈沖寬度，或發出更多脈沖并平均返回的信號。所有這三種都用在許多OTDR中，用戶可以控制某些選擇。
OTDR始終與啟動電纜一起使用，并且可以使用接收電纜。發射電纜（有時也稱為“脈沖抑制器”）允許OTDR在測試脈沖發送到光纖后穩定下來，并為被測電纜上的第一個連接器提供參考連接器，以確定其損耗。可以在遠端使用接收電纜，以便也可以測量被測電纜末端的連接器。
