El aumento de la potencia de salida de pulso total de una fuente láser se puede lograr de dos maneras: aumentar la cantidad absoluta de luz emitida o aumentar la duración del pulso (ancho de pulso). Hay límites para cada uno de estos procedimientos:

Un diodo láser tiene un nivel de salida máximo natural que no se puede exceder. Además, un nivel de salida más alto significa una vida útil más corta del componente: el láser podría quemarse más rápido.

Cuando se aumenta el ancho de pulso, se ven afectadas otras características de rendimiento, como la zona muerta: los anchos de pulso más largos producen zonas muertas más largas.

Los sensores también tienen limitaciones naturales en su capacidad para medir niveles bajos de luz. En algún momento, el nivel eléctrico enviado por el sensor (que corresponde al nivel de potencia óptica detectado) se pierde en el ruido eléctrico del circuito y el controlador no puede distinguir entre el ruido y las mediciones del sensor. El blindaje eléctrico dentro de un OTDR es fundamental para disminuir los efectos adversos del ruido eléctrico ambiental en el instrumento. Además, cuando un sensor está funcionando a su máxima sensibilidad, la precisión de su nivel disminuye. Para mejorar la precisión a niveles de luz más bajos, un OTDR utilizará técnicas de promedio para combinar las mediciones de miles de pulsos. El uso de promedios mejorará la sensibilidad de un sensor y, por lo tanto, puede mejorar el rango dinámico de un OTDR.

Hay varios métodos diferentes para calcular el rango dinámico. El método anterior describe el método de "98% de nivel de ruido" recomendado por muchas organizaciones de estándares. Describe el punto en el que el nivel de retrodispersión empieza a confundirse con el nivel de ruido del instrumento. Otro método común se llama “SNR=1” (relación señal/ruido), que es similar al método del 98 %, pero produce un valor de rango dinámico de unos 2 dB más. El método SNR=1 indica el punto en el que el nivel de retrodispersión de la traza es inferior al nivel de ruido interno del instrumento. Esto significa que es posible que no pueda distinguir claramente los detalles en el rastro al final de la fibra. Un tercer método es la "Detección de Fresnel", que puede agregar 10 o más dB al valor del rango dinámico. La detección de Fresnel mide el punto en el que se puede detectar el pico de un reflejo de Fresnel al final de la fibra, justo por encima del nivel de ruido. Si bien este método produce el valor más alto, es engañoso porque no se relaciona con la forma en que se emplea el OTDR para un uso normal.