与测试远端光量的 OLTS 相比，OTDR 可测量反射回光源的光量。通过计算近端和远端反射数量的差值，OTDR 可以推断出光纤中的损耗量。OTDR 通过特制的脉冲激光二极管传输高功率光脉冲至光纤。当脉冲在光纤中传输时，大多数光沿此方向传播。高增益光探测器可测量从脉冲中反射的光。OTDR 通过上述测量方法，探测光纤中使源脉冲功率减弱或反射的事件。由于光纤的一般结构以及玻璃存在的微小缺陷，会有小部分脉冲光散射到其他方向。这种光被纤维中的杂质散射的现象被称为反向散射。

当光脉冲遇到连接、破损、破裂、接头、锐弯头或光纤末端时，会因折射率的变化而进行反射。这种反射称为 Fresnel 反射。除背向散射以外，与源脉冲相关的反射光的量被称为“反射率”。该值以 dB 为计量单位，对无源光纤而言通常是负数，越接近 0 代表其反射率越强（连接性能越差）。此测量与回波损耗相同，其以正值表示，表明输入与输出功率的信号损失比较，以及输出功率与反射光量的比较。对于反射率和回波损耗，此值与零的差值越大，则结果更好。

除插入损耗外，为何还需担忧反射率？反射率对于新型短距离单模应用变得越来越重要，如 100GBASE-DR、200GBASE-DR4 和 400GBASE-DR4。此前单模应用的预算损失多于多模应用，即单模 (100GBASE-LR4) 100 Gig 为 6.3 dB ，多模 (100GBASE-SR4) 100 Gig 为 1.9 dB，因此新短期单模应用的使用量减少。这些新应用不仅需要更多了解低插入损耗要求，并且这些限值还取决于反射率。

多模收发器非常耐反射，但单模收发器却不能。事实上，对于高功率单模激光器，太多的反射会损坏收发器。在新的短距离单模应用中，IEEE 根据连接的数量和反射率，指定插入损耗限值。如图 3 所示，100GBASE-DR4 应用中有四个连接器的反射率范围 45 dB 至 55 dB，插入损耗为3.0 dB（在表格中以红色突出显示）。通过添加四种反射率范围为 35 dB 至 45 dB 的连接器，插入损耗降低至 2.7 dB（在表格中以黄色突出显示）。注意：专用 OLTS 可测量反射率、最准确地测量回波损耗，其为正值。OTDR 可测量反射率，其为正数，此值由 IEEE 标准指定。