CN108627316B - 使用配备有积分球的光学测量装置测量光学连接器极性和损耗 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“使用配备有积分球的光学测量装置测量光学连接器极性和损耗”。本发明提供了配备有积分球的光学测量装置、和光学连接器极性、和类型识别以及损耗测量。所述光学测量装置包括在不同波长范围内作出光学响应的至少两个光电探测器。所述光学测量装置接收从光纤电缆的光纤发出的一个或多个光信号。所述光学测量装置基于由其响应度范围包括所述一个或多个光信号的波长的对应光电探测器进行的测量来确定所述一个或多个光信号的光强度或损耗。所述光学测量装置确定其中所述一个或多个光信号投射在传感器上的一个或多个相应位置。所述光学测量装置基于所述一个或多个光信号的所述一个或多个位置和一个或多个发射位置两者来分别确定所述光纤电缆的极性。

Description

使用配备有积分球的光学测量装置测量光学连接器极性和 损耗
背景技术
技术领域
本申请涉及一种用于确定光学连接器极性、光信号损耗、光学连接器污染和/或光学连接器类型的光学测量装置，并且具体地，涉及一种配备有积分球和多个光电探测器的光学测量装置。
背景技术
测量光信号强度和/或光学阵列极性的常规装置利用单独地耦接到光学阵列的每根光纤上的光学探测器。常规装置可用于测量通过阵列的每根光纤传输的光信号的光学强度。然而，为了获得强度测量，需要将装置单独地耦接到每根光纤上，这是十分耗时的。
一些常规装置配备有多个传感器，由此每个传感器捕获从阵列的相应光纤中接收的光信号。为了使这些装置正常工作，传感器必须分别与光纤对齐。由于光学阵列连接器诸如多纤维推入式(MPO)连接器是类别特异性的(即钉扎或非钉扎)这一事实，需要符合类别的装置以便将装置附接到连接器并确保对齐。因此，对光学阵列进行现场测试的人员可能需要携带用于两种类别的多个装置。另外使用接插线来反转类别可能会在测量结果中引入缺陷并增加不确定性。此外，这些装置仅可用于一定尺寸的光学阵列(具有特定行数或列数的光纤)。它们不可用于测试许多其它可商购获得的阵列，这些阵列在光纤的行数或列数方面与装置设计的不同。
发明内容
在一个实施方案中，光学测量装置包括：积分球，该积分球被配置为接收分别从光纤电缆的多根光纤中的一根或多根光纤发出的一个或多个光信号；以及第一光电探测器，该第一光电探测器定位在积分球中并且在第一波长范围内作出光学响应，其中第一光电探测器被配置为接收一个或多个光信号中的至少一个光信号并且输出表示该至少一个光信号的第一数据。在一个实施方案中，光学测量装置包括第二光电探测器，该第二光电探测器定位在积分球中并且在不同于第一波长范围的第二波长范围内作出光学响应，其中第一光电探测器被配置为接收一个或多个光信号中的至少一个光信号并且输出表示该至少一个光信号的第二数据。在一个实施方案中，光学测量装置包括传感器，该传感器光学耦接到积分球，并且被配置为接收一个或多个光信号并且输出表示一个或多个光信号投射在传感器上的一个或多个相应位置的数据。在一个实施方案中，光学测量装置包括处理器，该处理器耦接到光电探测器和传感器并且被配置为：接收表示至少一个光信号的第一数据和第二数据；选择第一数据和第二数据中的一者以用于确定与至少一个光信号相关联的光学强度；基于第一数据和第二数据中选择的一者来确定与至少一个光信号相关联的光学强度；接收表示一个或多个位置的数据；并且基于表示一个或多个位置的数据来确定光纤电缆的极性。
在一个实施方案中，处理器被配置为至少通过以下操作选择第一数据和第二数据中的一者：基于表示至少一个光信号的第一数据识别第一光学强度；基于表示至少一个光信号的第二数据识别第二光学强度；并且当第一光学强度大于第二光学强度时选择第一数据，并且当第二光学强度大于第一光学强度时选择第二数据。
在一个实施方案中，处理器被配置为至少通过以下操作选择第一数据和第二数据中的一者：接收一个或多个光信号的波长的指示；确定波长是在第一波长范围内还是第二波长范围内；并且当波长在第一波长范围内时选择第一数据，并且当波长在第二波长范围内时选择第二数据。
在一个实施方案中，处理器被配置为基于至少一个光信号的光学发射强度与至少一个光信号的所确定的光学强度之间的差值来确定与至少一个光信号相关联的光学损耗。在一个实施方案中，处理器被配置为：基于一个或多个位置来确定其中一个或多个光信号分别投射在传感器上的与传感器相关的一个或多个位置；基于与传感器相关的一个或多个位置来分别确定一个或多个光信号的一个或多个接收位置；确定一个或多个光信号分别投射在传感器上的顺序；并且基于该顺序和一个或多个接收位置来确定光纤电缆的极性。
在一个实施方案中，处理器被配置为：基于一个或多个位置来确定其中一个或多个光信号分别投射在传感器上的与传感器相关的一个或多个位置；基于与传感器相关的一个或多个位置来分别确定一个或多个光信号的一个或多个接收位置；并且基于一个或多个光信号的一个或多个接收位置和一个或多个发射位置来分别确定光纤电缆的极性。
在一个实施方案中，处理器被配置为基于一个或多个光信号的唯一标记来分别识别一个或多个发射位置。在一个实施方案中，传感器为图像传感器，并且光学测量装置还包括照明光源，该照明光源被配置为发射用于照亮光纤电缆的光学连接器的光，其中图像传感器被配置为捕获所照亮的光学连接器的图像并输出该图像，并且处理器被配置为接收该图像并分析该图像。
在一个实施方案中，分析图像包括基于该图像确定光学连接器的污染水平以及基于从该图像识别的光纤电缆的端面的数量或端面的布置来确定光学连接器的类型中的至少一者。在一个实施方案中，处理器被配置为基于一个或多个光信号中的光信号的接收位置与光信号的对应的发射位置之间的偏移来确定光纤电缆的极性。
在一个实施方案中，处理器被配置为如果接收位置与对应的发射位置相同，则确定极性为第一类型。在一个实施方案中，处理器被配置为如果接收位置是对应的发射位置的成对转置，则确定极性为第二类型。在一个实施方案中，处理器被配置为如果接收位置是相对于对应的发射位置的转置，则确定极性为第三类型。
在一个实施方案中，一种方法包括接收分别从光纤电缆的多根光纤中的一根或多根光纤发出的一个或多个光信号，其中该一个或多个光信号具有一定波长。在一个实施方案中，该方法包括捕获一个或多个光信号的一个或多个图像，基于一个或多个图像分别确定一个或多个光信号的一个或多个接收位置，以及基于一个或多个光信号的一个或多个接收位置和一个或多个发射位置两者来分别确定光纤电缆的极性。在一个实施方案中，当波长在第一光电探测器的第一光学响应度范围内时，该方法包括基于表示由第一光电探测器输出的光学强度的数据来确定一个或多个光信号的光学强度或损耗，并且当波长在第二光电探测器的第二光学响应度范围内时，该方法包括基于表示由第二光电探测器输出的光学强度的数据来确定一个或多个光信号的光学强度或损耗，第一光学响应度范围与第二光学响应度范围是不同的。
在一个实施方案中，一种方法包括基于表示由第一光电探测器输出的光学强度的数据来确定第一光学强度；基于表示由第二光电探测器输出的光学强度的数据来确定第二光学强度；当第一光学强度大于第二光学强度时，确定波长在第一光电探测器的第一光学响应度范围内，并且基于表示由第一光电探测器输出的光学强度的数据来确定一个或多个光信号的光学强度或损耗；并且当第二光学强度大于第一光学强度时，基于表示由第二光电探测器输出的光学强度的数据来确定一个或多个光信号的光学强度或损耗。
在一个实施方案中，一种方法包括接收一个或多个光信号的波长的指示。在一个实施方案中，一种方法包括：当波长在第一光学响应度范围内时，命令第一光电探测器停止测量或输出表示光学强度的数据，并且当波长在第二光学响应度范围内时，命令第二光电探测器停止测量或输出表示光学强度的数据。在一个实施方案中，确定一个或多个接收位置包括：基于一个或多个图像来确定一个或多个光信号分别投射在图像传感器上的与图像传感器相关的一个或多个位置；并且基于与图像传感器相关的一个或多个位置来确定一个或多个接收位置。
在一个实施方案中，一种方法包括发射用于照亮光纤电缆的光学连接器的光；捕获所照亮的光学连接器的图像；以及分析该图像以确定光学连接器的污染水平。在一个实施方案中，分析光学连接器包括基于从图像识别的端面的数量或端面的布置来确定光学连接器的类型。
附图说明
图1示出了根据一个实施方案的光学测量装置的框图。
图2是根据一个实施方案的光学测量装置的示意图。
图3示出了各种光学连接器类型的图示。
图4示出了光纤阵列极性的图示。
图5示出了接收从光学连接器发出的光信号的图像传感器的图示。
图6示出了用于确定光学连接器的类型的方法的流程图。
图7示出了用于确定在光信号传输中的光学损耗的方法的流程图。
图8示出了用于确定光纤电缆光学连接器的极性的方法的流程图。
图9示出了根据一个实施方案的光学测量装置。
图10示出了根据一个实施方案的光学测量装置。
具体实施方式
图1示出了根据一个实施方案的光学测量装置100的框图。光学测量装置100包括处理器102、光电探测器104、传感器106、照明光源108、存储器110和接口112。光电探测器104、传感器106、照明光源108、存储器110和接口112可通信地耦接到处理器102。
光电探测器104可为任何类型的光传感器。例如，光电探测器104可为包括一个或多个光电二极管的光电传感器。光电探测器104被配置为接收光信号，检测光信号的光学强度并输出表示光信号或光学强度的数据。光电探测器104可接收从光纤电缆(未示出)的光纤发出的光信号并且输出表示光信号或其光学强度的数据。
传感器106可为被配置为输出表示光信号投射在传感器106上的位置的数据的任何装置。例如，传感器106可为捕获光信号的图像并输出表示图像的数据的图像传感器。传感器106可例如为照相机。传感器106被配置为捕获从光纤发出的光信号的图像。此外，传感器106可捕获光纤阵列或连接器的所照亮的端面的图像并且输出表示该图像的数据。
除此之外，传感器106可为光学条带或光学阵列。例如，光学条带可为1×n维的线性光电二极管阵列(诸如砷化铟镓(InGaAs)光电二极管阵列)。传感器106也可为二维传感器矩阵。光学条带或光学阵列可接收光信号并输出表示其中光信号投射在光学条带或光学阵列上的位置的数据。该位置可为平面上的位置(例如，x-y位置或沿着直线的位置)。
照明光源108可为任何类型的光源。例如，照明光源108可为发光二极管(LED)或激光源。照明光源108发射光以照亮光纤或光纤阵列的端面或连接器。当端面被照亮时，可检查端面是否受到污染。例如，当端面被照亮时，可检测端面处是否存在污染物诸如灰尘颗粒。照明端面或连接器能够捕获图像以用于污染测试和类型确定(例如，端面的数量以及阵列的尺寸和维度)。
存储器110可为任何类型的存储器，诸如只读存储器(ROM)、静态随机存取存储器(RAM)或动态RAM等。存储器110被配置为存储可执行指令，该可执行指令当由处理器102执行时使得处理器102执行本文所述的操作/技术。存储器110还可存储由光电探测器104或图像传感器106输出的数据。
处理器102接收表示光信号或其光学强度的数据。处理器102确定与光信号的发射相关联的光学损耗并将该光学损耗存储在存储器110中并且/或者将该光学损耗输出到接口112。作为输出光学损耗的替代方案，处理器102可输出光学强度以用于与输入到待测光纤的已知强度的光信号进行比较。
处理器102接收由传感器106输出的数据。例如，数据可为光信号的捕获图像或其中光信号投射的位置。处理器102基于该数据来确定传感器106从其接收光信号的光纤电缆的极性。处理器102可评估该图像以用于检查光纤端面的污染。处理器102可基于该图像来确定污染检查结果(例如，污染水平)。处理器102还可输出用于显示的图像，由此该图像可由使用光学测量装置100的人员进行评估。处理器102还可确定光纤电缆的连接器类型，如下文中更详细的描述。处理器102将所确定的极性、污染检查结果和/或连接器类型输出到接口112。
可为显示器或通信接口等的接口112从处理器102接收光学损耗、光学强度、极性和/或连接器类型信息。当接口112是显示器时，接口可向用户显示所接收的光学损耗、光学强度、极性、污染检查结果和/或连接器类型的指示。当接口112是通信接口时，接口112可将所接收的光学损耗、光学强度、极性、污染检查结果和/或连接器类型的指示传输到另一个装置。
图2是根据一个实施方案的光学测量装置100的示意图。光学测量装置100包括积分球114、光电探测器104、照明光源108、室116和传感器106。
积分球114可为具有反射内部的中空球形腔。积分球114具有入口118，该入口用于接收分别从光纤电缆122的多根光纤120a至120n发出的多个光信号中的光信号。光纤电缆122可终止在光学连接器124处。积分球114或其入口118可具有用于接收光学连接器124的机械接口126。光学连接器124可连接到机械接口126。机械接口126可将光学连接器124固定到积分球114并允许从光纤线缆122的多根光纤120a至120n发出的光纤信号(或射线)到达积分球114的腔。机械接口126可不分类别并允许连接任何类别的光学连接器124。此外，机械接口126的尺寸和维度可被设定为接纳具有多种尺寸的光学连接器。
光电探测器104定位在积分球114中。从多根光纤120a至120n的光纤120发出的光信号借助于反射内部在积分球114的腔内被反射。光信号最终到达光电探测器104。光电探测器104a检测如本文所述的光信号的光学强度并输出表示所检测到的强度的数据。
积分球114具有孔128。孔128通向室116。孔128阻断杂散光并用作成像装置(例如，透镜)。在一个实施方案中，孔128可由透镜或透镜的等同物替代。孔128可允许在积分球114内被反射的光信号离开积分球114并进入室116。
室116可为暗室。室116可为被配置为在一端接收光信号并允许光信号投射到室116上的另一端的任何装置。如图2所示，室116的远侧端部130接收经由孔128离开积分球114的光。例如，室116的远侧端部130可具有孔，该孔经由积分球114的孔128接收离开积分球114的光。因此，室116和积分球114为光学耦接的。传感器106设置在室116的近侧并且被配置为捕获进入室116的光。
照明光源108可被定位成在积分球114内发射光。照明光源108可发射光以照亮光学连接器124的端面。所发射的光可到达光学连接器124的端面并由端面反射。所反射的光然后经由孔128和室116到达传感器106。
传感器106可捕获光学连接器124的端面的图像。然后，传感器106将表示该图像的数据输出到参考图1描述的处理器102。处理器102可分析该图像。处理器102基于端面的图像来确定光学连接器124的类型。此外，处理器102可基于该图像来确定端面的污染水平。处理器102可例如应用图像处理技术，以基于图像中的形状或布置、或其它可视觉感知的特征来确定光学连接器的类型。如下文将描述的，光学连接器124的类型可至少部分地基于与光学连接器124相关联的光纤端面的行或列的观察数量来唯一地确定。此外，处理器102可基于端面的图像来确定光学连接器124的端面的污染水平。在一个实施方案中，可停止使用室。例如，传感器106可经由透镜光学耦接到积分球114。
在一个实施方案中，可使用另一个的光学部件来替代积分球114。例如，积分球114可被漫射器或另一个光学部件替代。
图3示出了各种光学连接器类型的图示。第一光学连接器124a包括一行中十二个端面132的阵列。第一光学连接器124a可因此被表征为具有1×12的端面132阵列。第二光学连接器124b包括一行中十六个端面132的阵列。第二光学连接器124b可因此被表征为具有1×16的端面132阵列。第三光学连接器124c包括两行，每行具有十二个端面132。第三光学连接器124c可因此被表征为具有2×12的端面132阵列。
重新参考图2，处理器102可评估光学连接器124的端面的图像以确定光学连接器124的端面的布置。处理器102可至少部分地基于所确定的端面布置来确定光学连接器124的类型。此外，处理器102可至少部分基于光学连接器124或其端面的观察尺寸或者光学连接器124的端面之间的距离来确定光学连接器124的类型。例如，处理器102可将图像与存储在存储器110中的已知布置的图像进行比较。基于该比较，处理器102可识别具有与所捕获的图像最大相似程度的已知图像。光学连接器的类型或端面的布置可被确定为所识别的已知图像的类型。
当传感器106为图像传感器时，由传感器106捕获的一个或多个图像可用于确定光纤电缆122的极性。传感器106捕获从多根光纤电缆120a、120b、120c、…、120n中的一根或多根发出的光信号的一个或多个图像。处理器102可确定相对于光学连接器124的光信号的接收位置。可至少部分地基于所确定的光信号的接收位置和输入到光纤电缆122的光纤的光信号的已知发射位置来确定光纤电缆122的极性。为确定极性和污染水平而发射的光信号以及为确定功率损耗或强度测量值而发射的光信号可具有不同的波长。信号可为可见光信号或红外信号。此外，传感器106可响应可见光信号。
此外，传感器106可为光学条带或光学阵列。传感器106可输出表示其中光信号投射在传感器106上的位置的数据。该位置可为平面上的位置(例如，x-y位置或沿着直线的位置)。处理器102可至少部分地基于光信号投射在传感器106上的位置和输入到光纤电缆122的光纤的光信号的已知发射位置来确定光纤电缆122的极性。
图4示出了光纤阵列极性的图示。在图4中，示出了光纤电缆122的发射端的光学连接器134，以及根据三种极性类型的光纤电缆122的接收端的三种光学连接器136a、136b、136c。光学连接器136a、136b、136c的极性是指光纤电缆122的发射端的光学连接器134中的发射位置与光纤电缆的接收端的光学连接器136中的接收位置之间的关系。
第一光学连接器136a具有第一极性138a(称为“A型”极性，如由美国国家标准协会/电信行业协会568规范(American National Standards Institute/Telecommunications Industry Association 568specification)(ANSI/TIA-568)定义的)。根据第一极性138a，光信号的接收位置与光信号的发射位置相同。发射位置和接收位置可通过光学连接器134、136的键140来参考。例如，第一位置可为相对于键140的最左侧位置，并且第二位置可为相对于键140的左边第二个位置等。尽管参考图4描述了包括一行端面的光学连接器134、136，但应注意，在其它实施方案中，光学连接器可具有不止一行光纤端面。
第二光学连接器136b具有第二极性138b(称为“B型”极性)。根据第二极性138b，光信号的接收位置相对于发射位置转置。因此，在相对于键140的最左侧位置处发射到光纤中的光信号将在相对于接收端的光学连接器136b上的键140的最右侧位置处接收。类似地，在相对于发射端上的键140的左边第三个位置处发射到光纤中的光信号将在接收端上右边第三个位置处接收。
第三光学连接器136c具有第三极性138c(称为“C型”极性)。根据第三极性138c，光信号的接收位置将相对于发射位置成对地转置。因此，在相对于发射端上的键140的最左侧位置处发射到光纤中的光信号将在相对于键140的左边第二位置处接收，并且反之亦然。类似地，在相对于发射侧上的键140的左边第三个位置处发射到光纤中的光信号将在接收侧的左边第四个位置处接收。
重新参考图2，表示其中光信号投射在传感器106上的位置的数据(例如，由传感器106捕获的一个或多个图像)可用于确定光学连接器124中的光信号的接收位置。一旦接收位置被确定，光纤电缆122的极性可基于光信号的接收位置以及已知发射位置由处理器102来确定。
图5示出了接收从光学连接器124发出的光信号的传感器106的图示。需注意，为了便于描述，图5中忽略了孔128对由图像传感器106接收的光信号的转置效果。
传感器106可接收从光学连接器124发出的光信号。传感器106输出表示其中光信号投射在传感器106上的位置的数据。数据可为从光学连接器124发出的光信号的一个或多个图像。数据或一个或多个图像可用于针对每个光信号确定光信号投射到的与传感器106相关的位置。光信号投射在传感器106上的位置表示在光学连接器124上的接收位置。
此外，该数据可用于确定其中接收光信号的顺序。该顺序可基于与其它光信号相关的光信号的接收定时来确定。例如，传感器106可随时间按顺序捕获多个图像。与其它光信号相关的光信号的接收顺序可基于其中光信号被识别的图像的顺序(以图像的序列)来确定。
为了测试光纤电缆122中的多根光纤120，可采用测试惯例。在测试光纤电缆122时，光信号可以特定的顺序在多根光纤120上发射。例如，光信号可在多根光纤120上从最左侧的发射位置按顺序发射到最右侧的发射位置。如果光纤信号的接收顺序被确定为从最左侧的接收位置到最右侧的接收位置，则光纤电缆122的极性可被确定为参考图4所描述的第一极性138a。相反，如果接收顺序被确定为从最右侧的接收位置到最左侧的接收位置，则光纤电缆122的极性可被确定为参考图4所描述的第二极性138b。另选地，如果接收顺序被确定为相对于发射顺序成对地转置，则光纤电缆122的极性可被确定为参考图4所描述的第三极性138c。
作为使用本文所述的发射和接收顺序作为测试惯例的替代方案，在特定发射位置上发射的光信号可具有唯一标记。该标记可基于光信号的调制或与光信号相关联的波长。例如，可使用唯一的开关键控模式等来调制在特定发射位置上发射的光信号。另选地或除此之外，在特定发射位置上发射的光信号可具有唯一波长。标记对于光学测量装置100可为先验已知的。
所接收的光信号的标记可基于由传感器106捕获的图像来确定。例如，可基于由传感器106捕获的图像的序列来识别所接收的光信号的开关键控模式。此外，可基于所接收的光信号的彩色图像来识别可见光谱中所接收的光信号的波长。
所接收的光信号的标记可用于将光信号的接收位置与光信号的已知发射位置相关联。如本文所述，可基于光信号投射在传感器106上的部位或位置来确定光信号的接收位置。然后使用发射和接收位置确定光纤电缆122的极性。
图6示出了用于确定光学连接器124的类型的方法600的流程图。在602处，处理器诸如参考图1所描述的处理器102向照明光源诸如参考图1所描述的照明光源108发送命令以发光照亮光学连接器124。在604处，图像传感器诸如参考图1所描述的传感器106捕获光学连接器124的图像。该图像传感器将表示所捕获的图像的数据输出到处理器。在606处，处理器评估图像以确定光学连接器的连接器类型。
例如，处理器可将图像与存储在存储器110中的已知布置的图像进行比较。基于该比较，处理器102可识别具有与所捕获的图像最大相似程度的已知图像。光学连接器的类型可被确定为所识别的已知图像的类型。在608处，处理器将表示光学连接器的类型的数据输出到接口诸如参考图1所描述的接口112。
图7示出了用于确定光信号发射中的光损耗的方法700的流程图。在702处，光电探测器诸如参考图1所描述的光电探测器104接收光信号并确定所接收的光信号的光强度。在704处，光电探测器将表示所确定的光信号的强度的数据输出到处理器。在706处，处理器基于所接收的光信号的所确定的光强度和如所发射的光信号的已知光强度来确定光信号的光损耗。在708处，处理器将表示光损耗的数据输出到接口诸如参考图1所描述的接口112。
图8示出了用于确定光纤电缆的光学连接器的极性的方法800的流程图。在802处，图像传感器捕获从光纤电缆的一根或多根光纤发出的一个或多个光信号的一个或多个图像。图像传感器将表示一个或多个图像的数据输出到处理器。在804处，处理器基于一个或多个图像来分别确定与一个或多个光信号相关联的一个或多个接收位置。例如，处理器可至少部分地基于在光信号投射在图像传感器上的位置处来确定一个或多个接收位置。
在806处，处理器分别确定与一个或多个光信号相关联的一个或多个发射位置。可基于相对于其中一个或多个光信号的已知发射顺序的其中一个或多个光信号的接收顺序来确定发射位置。还可至少部分地基于分别与一个或多个光信号相关联的一个或多个标记来确定发射位置并将其与接收位置相关联。可基于所捕获的图像来确定一个或多个标记。在808处，处理器基于一个或多个光信号的相应的发射和接收位置来确定光学连接器的极性。在810处，处理器输出表示光学连接器的极性的数据。
图9示出了根据一个实施方案的光学测量装置100。如参考图2的光学测量装置100所描述的光学测量装置100的类似元件具有相同的附图标号。光学测量装置100的照明光源108定位在室116中。分束器142也定位在室116中。分束器142将由照明光源108发出的光反射到光学连接器124上。分束器142允许从光学连接器124反射的光穿过分束器并到达传感器106。除此之外，光学测量装置100配备有透镜144。透镜144定位在孔128处。透镜144有助于将来自积分球114的光引导并聚焦到暗室116中。透镜144将光学连接器124的正面图像聚焦在传感器106上。当待测光纤有效时，光聚焦在传感器106上并且可确定极性。当照明光源108有效时，传感器106可观察到(由透镜144聚焦的)连接器面污染。
在一个实施方案中，传感器106可为感测其中光信号投射在传感器106上的部位的(x,y)位置和光信号的强度两者的传感器阵列。由于传感器106可进行强度测量，因此可停止使用光电探测器104，并且传感器106可用于位置和强度两者确定。传感器106可在具有或不具有暗室116的情况下使用。如果不使用暗室116，则传感器106可光学耦接到孔128。传感器106的示例包括Hamamatsu G12430系列InGaAs光电二极管阵列。
光纤电缆122可为多模光纤电缆，并且光纤电缆122的光纤120a至120n可为多模光纤。光纤电缆122可另选地为单模光纤电缆。作为多模光纤电缆，光纤电缆122(或其光纤120a至120n)可承载具有宽范围波长的光信号。例如，光纤电缆122可承载850纳米(nm)或1300nm等的波长。相反，单模光纤可承载相较于多模光纤具有更长波长的光信号。例如，单模光纤可承载具有1310nm或1550nm等波长的光信号。
光学测量装置100可被配置为确定宽范围波长内的光信号的光强度，诸如在多模光纤的使用波长范围内的光强度。光学测量装置100还可确定多模光纤电缆的极性。
图10示出了根据一个实施方案的光学测量装置。参考图10所描述的光学测量装置100的类似元件与参考图2所描述的光学测量装置100的元件具有相同的附图标号。光学测量装置100包括两个光电探测器104a、104b。需注意，虽然光学测量装置100在本文中被描述为包括两个光电探测器104a、104b，但是光学测量装置100可包括任何数量的光电探测器。类似于参考图1所描述的光电探测器104，这两个光电探测器104a、104b可通信地耦接到处理器102。光电探测器104a、104b各自被配置为接收光信号，检测光信号的光强度并将表示光信号或光强度的数据输出到处理器102。
光电探测器104a、104b可为不同类型的光电探测器，并且它们(或它们各自的光学感测区域)可由不同材料制成，诸如硅(Si)或砷化铟镓(InGaAs)等。光电探测器104a、104b可具有不同的波长响应度或光敏性。例如，第一光电探测器104a可为InGaAs光电探测器，并且可因此光学响应于在介于1000nm和1500nm之间的第一波长范围内的波长。第二光电探测器104b可为硅光电探测器，并且可光学响应于在500nm至1000nm的第二波长范围内的波长。第一范围与第二范围为不同的并且可部分重叠或不重叠。
如果光电探测器104a、104b具有例如如以安培每瓦特(A/W)为单位测量的超过阈值的响应度，则可以说光电探测器104a、104b响应于波长。阈值可为0.2A/W等。如果光电探测器104a、104b对波长的响应度超过阈值，则可以说光电探测器104a、104b响应于波长。相反，如果光电探测器104a、104b对波长的响应度未超过阈值，则可以说光电探测器104a、104b对波长无响应。
0.2A/W或更高的响应度允许可靠地检测光信号(及其相关联的光强度)。例如，如果响应度低于0.2A/W，则光电探测器104a、104b可能不能可靠地检测投射在光电探测器104a、104b上的光信号的光强度，因为大部分光信号功率未被光电探测器104a、104b接收。
当光纤电缆122是多模电缆时，它可用于承载具有各种波长诸如850nm或1300nm的光信号。因此，可在其可使用的波长上测试光纤电缆122。由于波长(在上述示例中为450nm)之间的差值，可能不存在响应于通过多模电缆或其光纤发射的所有波长的单个商业可行的光电探测器。
通过使用光电探测器104a、104b，光学测量装置100可可靠地检测各种波长的光信号的光强度。例如，光学响应于介于1000nm和1500nm之间的波长的第一光电探测器104a可用于检测具有介于1000nm和1500nm之间的波长的光测试信号(诸如具有1300nm波长的光测试信号)的光强度。此外，光学响应于500nm至1000nm范围内的波长的第二光电探测器104b可用于检测具有介于500nm和1000nm之间的波长的光测试信号(诸如具有850nm波长的光测试信号)的光强度。
如图10所示，光电探测器104a、104b定位在积分球114中。借助于积分球114的反射内部，从多根光纤120a至120n的光纤120发出的光信号在积分球114的腔内被反射。光信号最终到达光电探测器104a、104b。
光电探测器104a、104b如本文所述检测光信号的光强度并输出表示检测到的强度的数据。由于它们对光信号的波长的响应度不同，因此光电探测器104a、104b中的一个(其响应度的范围包括光信号的波长)输出表示相较于另一个光电探测器104a、104b具有更高的光强度的电信号(或数据)。
如本文所述，光电探测器104a、104b各自将表示所检测到的光强度的数据输出到处理器102。处理器102可接收表示由光电探测器104a、104b中的每一个输出的检测到的光强度的数据。处理器102基于由光电探测器104a、104b输出的检测到的光强度来确定与发射的光信号相关联的光损耗并将光损耗存储在存储器110中并且/或者将光损耗输出到接口112。例如，处理器102可比较两个检测到的光强度，并选择两个光强度中较高的一个光强度作为检测到的光强度的表示。选择两个检测到的光强度中较高的一个光强度可能是由于这样的事实：检测到的强度中的较低者归因于相关联的光电探测器的低响应度而不是低光强度。具有较高响应度的光电探测器104a、104b与较高检测到的强度相关联。
另选地，处理器102可接收光信号的波长的指示或确定光信号的波长。可从发射光信号的测试装置接收波长的指示。处理器102可使用由对应的光电探测器104a、104b(或对波长具有较高响应度的光电探测器104a、104b)输出的数据以用于确定光强度或损耗。
例如，如果光信号的波长在第一光电探测器104a的第一波长范围内，则处理器102可使用由第一光电探测器104a输出的数据以用于确定光信号强度或损耗。相反，如果光信号的波长在第二光电探测器104b的第二波长范围内，则处理器102可使用由第二光电探测器104b输出的数据以用于确定光信号强度或损耗。
处理器102可忽略由具有不包括光信号的波长的相应波长范围的一个光电探测器104a、104b输出的数据。另选地，处理器102可关闭一个光电探测器104a、104b或指示一个光电探测器104a、104b停止测量或输出光强度，使得处理器102不接收来自一个光电探测器104a、104b的数据。作为另一个替代方案，当处理器102确定光信号的波长在一个光电探测器104a、104b的相应范围之外时，处理器102可指示具有不包括光信号的波长的相应波长范围的一个光电探测器104a、104b不输出数据。因此，处理器102可仅接收和评估来自光电探测器104a、104b的数据，其相应范围包括光信号的波长。
需注意，积分球114的腔内的光信号的反射降低了信号的强度或功率。因此，使用对信号的波长具有较高响应度的光电探测器104a、104b可能是有利的，因为这抵消了由反射引起的信号强度或功率的降低。
如图10所示，传感器106可定位在积分球114中，使得在积分球114的腔中反射的光信号投射在传感器106上。传感器106可输出表示其中光信号投射在传感器106上的位置的数据。如本文所述，数据可用于确定光纤电缆122的极性。
尽管图10中示出的光学测量装置100不包括室116，但在各种实施方案中可提供室，使得经由孔离开积分球114的光信号到达室中。
光学测量装置100可包括如本文所述的照明光源(图10中未示出)。照明光源可发射用于照亮光纤电缆122的光学连接器124的光。可为图像传感器的传感器106可捕获所照亮的光学连接器124的图像并将该图像输出到处理器102。如本文所述，处理器102可接收并分析图像。例如，处理器102可分析图像并确定光学连接器127的污染水平或光学连接器类型。处理器102可基于从图像识别的光纤电缆的端面的数量或端面的布置来确定光学连接器类型。
可组合以上所述的各种实施方案来提供另外的实施方案。
鉴于上文的详细说明，可以对这些实施方案做出这些和其它改变。一般来说，在随后的权利要求中，使用的术语不应解释成将权利要求限制在本说明书和权利要求书中披露的具体实施方案中，而应解释成包括所有可能的实施方案以及这类权利要求赋予的等效物的全部范围。因此，权利要求并不受本公开内容所限定。

Claims (21)

1.一种光学测量装置，所述光学测量装置包括：
积分球，所述积分球被配置为接收分别从光纤电缆的多根光纤中的一根或多根光纤发出的一个或多个光信号；
第一光电探测器，所述第一光电探测器定位在所述积分球中，其中所述第一光电探测器在第一波长范围内作出光学响应以接收所述一个或多个光信号中的至少一个光信号并且输出表示所述至少一个光信号的第一数据；
传感器，所述传感器光学耦接到所述积分球，并且被配置为接收所述一个或多个光信号并且输出表示其中所述一个或多个光信号投射在所述传感器上的一个或多个相应位置的数据；以及
处理器，所述处理器耦接到所述第一光电探测器和所述传感器并且被配置为：
接收所述第一数据作为表示所述至少一个光信号的数据；
基于表示所述至少一个光信号的所述数据来确定与所述至少一个光信号相关联的光强度；
接收表示所述一个或多个位置的所述数据；并且
基于表示所述一个或多个位置的所述数据来确定所述光纤电缆的极性。
2.根据权利要求1所述的光学测量装置，其中所述处理器被配置为基于所述至少一个光信号的光发射强度与所述至少一个光信号的所确定的光强度之间的差值来确定与所述至少一个光信号相关联的光损耗。
3.根据权利要求1所述的光学测量装置，其中所述处理器被配置为：
确定其中所述一个或多个光信号分别投射在所述传感器上的与所述传感器相关的一个或多个位置；
基于与所述传感器相关的所述一个或多个位置来分别确定所述一个或多个光信号的一个或多个接收位置；
确定其中所述一个或多个光信号分别投射在所述传感器上的顺序；并且
基于所述顺序和所述一个或多个接收位置来确定所述光纤电缆的极性。
4.根据权利要求1所述的光学测量装置，其中所述处理器被配置为：
确定其中所述一个或多个光信号分别投射在所述传感器上的与所述传感器相关的一个或多个位置；
基于与所述传感器相关的所述一个或多个位置来分别确定所述一个或多个光信号的一个或多个接收位置；并且
基于所述一个或多个光信号的所述一个或多个接收位置和一个或多个发射位置来分别确定所述光纤电缆的极性。
5.根据权利要求4所述的光学测量装置，其中所述处理器被配置为基于所述一个或多个光信号的唯一标记来分别识别所述一个或多个发射位置。
6.根据权利要求1所述的光学测量装置，所述光学测量装置包括：
第二光电探测器，所述第二光电检测器定位在所述积分球中，其中所述第二光电探测器在不同于所述第一波长范围的第二波长范围内作出光学响应，所述第二光电探测器被配置为接收所述一个或多个光信号中的所述至少一个光信号并且输出表示所述至少一个光信号的第二数据；其中：
所述处理器耦接到所述第二光电探测器；并且
所述处理器被配置为接收所述第二数据作为表示所述至少一个光信号的数据。
7.根据权利要求6所述的光学测量装置，其中所述处理器被配置为至少通过以下操作来选择所述第一数据和所述第二数据中的一者作为表示所述至少一个光信号的数据：
基于表示所述至少一个光信号的所述第一数据来识别第一光强度；
基于表示所述至少一个光信号的所述第二数据来识别第二光强度；并且
当所述第一光强度大于所述第二光强度时选择所述第一数据，并且当所述第二光强度大于所述第一光强度时选择所述第二数据。
8.根据权利要求6所述的光学测量装置，其中所述处理器被配置为至少通过以下操作来选择所述第一数据和所述第二数据中的一者作为表示所述至少一个光信号的数据：
接收所述一个或多个光信号的波长的指示；
确定所述波长是在所述第一波长范围内还是所述第二波长范围内；并且
当所述波长在所述第一波长范围内时选择所述第一数据，并且当所述波长在所述第二波长范围内时选择所述第二数据。
9.根据权利要求1所述的光学测量装置，其中所述传感器为图像传感器，并且其中所述光学测量装置还包括照明光源，所述照明光源被配置为发射用于照亮所述光纤电缆的光学连接器的光；
其中所述图像传感器被配置为捕获所照亮的光学连接器的图像并且输出所述图像；并且
其中所述处理器被配置为接收所述图像并且分析所述图像。
10.根据权利要求9所述的光学测量装置，其中分析所述图像包括基于所述图像来确定所述光学连接器的污染水平以及基于从所述图像识别的所述光纤电缆的端面的数量或所述端面的布置来确定所述光学连接器的类型中的至少一者。
11.根据权利要求1所述的光学测量装置，其中所述处理器被配置为基于所述一个或多个光信号中的光信号的接收位置与所述光信号的对应的发射位置之间的偏移来确定所述光纤电缆的极性。
12.根据权利要求1所述的光学测量装置，所述光学测量装置还包括室，所述室具有光学耦接到所述积分球中的针孔的近侧端部，其中所述传感器设置在所述室中。
13.根据权利要求12所述的光学测量装置，所述光学测量装置还包括：
透镜，所述透镜定位在所述积分球中的所述针孔上。
14.一种方法，所述方法包括：
接收分别从光纤电缆的多根光纤中的一根或多根光纤发出的一个或多个光信号，所述一个或多个光信号中的每一个具有波长；
由图像传感器捕获所述一个或多个光信号的一个或多个图像；
基于所述一个或多个图像来分别确定所述一个或多个光信号的一个或多个接收位置；
基于所述一个或多个光信号的所述一个或多个接收位置和一个或多个发射位置两者来分别确定所述光纤电缆的极性；以及
基于表示由一个或多个光电探测器中的至少一个输出的光强度的数据，使用所述一个或多个光电探测器来确定所述一个或多个光信号的所述光强度或损耗。
15.根据权利要求14所述的方法，其中确定所述光强度或损耗包括：
当所述波长在所述一个或多个光电探测器中的第一光电探测器的第一光响应度范围内时，基于表示由所述第一光电探测器输出的所述光强度的数据来确定所述一个或多个光信号的所述光强度或损耗，并且当所述波长在所述一个或多个光电探测器中的第二光电探测器的第二光响应度范围内时，基于表示由所述第二光电探测器输出的所述光强度的数据来确定所述一个或多个光信号的所述光强度或损耗，所述第一光响应度范围与所述第二光响应度范围不同。
16.根据权利要求15所述的方法，所述方法包括：
基于表示由所述第一光电探测器输出的所述光强度的所述数据来确定第一光强度；
基于表示由所述第二光电探测器输出的所述光强度的所述数据来确定第二光强度；
当所述第一光强度大于所述第二光强度时，确定所述波长在所述第一光电探测器的所述第一光响应度范围内，并且基于表示由所述第一光电探测器输出的所述光强度的所述数据来确定所述一个或多个光信号的所述光强度或损耗；以及
当所述第二光强度大于所述第一光强度时，基于表示由所述第二光电探测器输出的所述光强度的所述数据来确定所述一个或多个光信号的所述光强度或损耗。
17.根据权利要求15所述的方法，所述方法包括：
接收所述一个或多个光信号的所述波长的指示。
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法包括：
当所述波长在所述第一光响应度范围内时，命令所述第一光电探测器停止测量或输出表示所述光强度的数据，并且当所述波长在所述第二光响应度范围内时，命令所述第二光电探测器停止测量或输出表示所述光强度的数据。
19.根据权利要求14所述的方法，其中确定所述一个或多个接收位置包括：
基于所述一个或多个图像来确定其中所述一个或多个光信号分别投射在所述图像传感器上的与所述图像传感器相关的一个或多个位置；并且
基于与所述图像传感器相关的所述一个或多个位置来确定所述一个或多个接收位置。
20.根据权利要求14所述的方法，所述方法包括：
发射用于照亮所述光纤电缆的光学连接器的光；
捕获所照亮的光学连接器的图像；以及
分析所述图像以确定所述光学连接器的污染水平。
21.根据权利要求20所述的方法，其中分析所述光学连接器包括基于从所述图像识别的端面的数量或所述端面的布置来确定所述光学连接器的类型。
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