光纖網絡測試裝置的製作方法

2023-07-18 08:08:01 1

專利名稱：光纖網絡測試裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在測試光纖網絡內的光路質量時使用的光纖網絡測試裝置。此處將理解，表述「光路」不一定局限於可見光範圍中的電磁輻射的傳送。
背景技術：
目前很好地建立了光纖監測方法以允許使用多種光時域反射儀(OTDR)來測試光纖鏈路，並且已廣泛採用這些方法來檢查長距離光纖鏈路的質量。隨著持續增加的光纖到戶(FTTH)的部署，存在對檢查高度分支網絡內的光纖鏈路質量的低成本監測方法的增長的需求。從Tyco Electronics Raychem NV的WO 2007/096584已知，對於正在安裝從主光纖迴路到訂戶家庭的光纖引入線纜的技術人員，在完成引入線纜安裝之前，通過手動地將引入線纜光纖放置成對著合適準備的短線(stub)光纖的一端來測試引入線纜光路的質量，合適準備的短線光纖沿著用於由前文提到的OTDR或其他測試設備進行檢測和質量評估的光纖將來自系統的測試信號反射回來，以確認該引入線纜光纖中可接受的信號質量。 安裝技術人員當然擁有必要技能來操作用於此測試目的精密的光纖。在稍後期望測試高度分支的無源光網絡內的故障、而缺少技術人員的情況下，從電信系統的中央局注入到該光纖的測試脈衝從所有不同網絡分支被不同程度地反射回來，使得對於中央局OTDR設備來說非常難以識別哪個反射來自哪個網絡分支。

發明內容
本發明解決了此難題，並提供一種光纖網絡測試裝置，其包括啟動器，在無手動處理光纖的情況下可手動操作該啟動器，以首先定向來自光網絡的光路的光，從而使得可操作與該網絡關聯的測試設備來測試所述光路的質量，以及然後在測試完成之後使該光路返回到其先前狀態。將意識到，根據本發明的測試裝置無需有技能的手動處理光纖，其具有在沒有任何受訓技術人員的情況下能夠由訂戶操作、以使測試設備能夠測試引導到該具體訂戶的光路的重大優點。但是，本發明的測試裝置還可以有利地部署在網絡中的其他地方，用於簡化系統技術人員的操作。根據本發明的測試裝置的啟動器可以是任何簡單的機械構件，例如操作杆、滑塊、曲柄、滑輪或優選為按鈕或類似裝置。在本發明的優選實施例中，可操作啟動器以首先將測試光定向部件引入到所述光路中，該測試光定向部件將光從光路定向到所述測試設備，以及然後從所述光路移除測試光定向部件。優選的是，該測試光定向部件是反射器，儘管也可使用稜鏡、衍射光柵或其他光定向部件。特別優選的是，啟動器與封入了測試反射器或其他光定向部件、連同操作地將測試反射器或其他光定向部件引入其中的所述光路的一部分的殼體相關聯。這種封入的殼體有利地降低了引入將減損光路質量的垢物或損傷的風險。在本發明的特別適宜的形式中，所述光路的部分橫穿過(traverse)自由空間(例如，位於光纖的兩個長度的相對端處的準直透鏡之間)，並將啟動器布置成將測試反射器或其他光定向部件引入到該光路的自由空間部分中。在理論上可能分開其間實際沒有自由空間的兩個端到端光纖，並與由此暴露的光纖端的一個或其它端相對放置反射器或其他光定向部件，但是這可能遠不如上文的自由空間布置適宜。在本發明進一步的優選實施例中，可操作啟動器以選擇性地在至少兩個不同的位置或朝向中將測試反射器或其他光定向部件放置在光路中，用於測試光路的不同部分，或用於選擇性地將光從光路定向到不同的測試設備。此選擇性的放置能夠有利地用來測試網絡的系統部分和訂戶部分。如果期望的話，該測試裝置可布置成在光路中放置雙反射器或其他光定向部件， 以同時測試光路的上遊部分和下遊部分(通常分別是光路的系統部分和訂戶部分)。在本發明的備選版本中，可以將啟動器布置成彎曲光纖，以便引起光信號的顯著彎曲損耗，其能夠與未彎曲的信號比較來達到測試目的。可以有利地使用布置孔的光子晶體光纖(HA-PCF)來實現此操作，布置孔的光子晶體光纖(HA-PCF)能夠彎曲成半徑低至5mm 而不會有顯著光損耗。啟動器然後能夠壓在此光纖的彎曲部分上，以迫使它超過5mm的彎曲極限半徑，從而引起大的信號彎曲損耗以用於前文所述的測試。HA-PCF的彎曲部分將優選地嵌入在放鬆到其原始狀態的柔性材料中，由此在移除啟動器後恢復光纖的信號傳導質量。在分開前文提到的光路的不同部分的責任的分界點處提供本發明的測試裝置時， 本發明的測試裝置特別有用，尤其是在電信網絡中系統責任與訂戶責任之間的分界點處。 優選地，該測試裝置將安裝在客戶住宅中以便於客戶操作，通常安裝在系統光纖進入訂戶的住宅所在的壁箱(wall box)或牆壁插座處安裝或併入其中。使用此裝置用於客戶啟動測試而無需高成本請技術人員到場(無需「上門服務」)在確定給定故障是位於網絡的系統側還是網絡的訂戶側時尤其有利。在本發明的優選實施例中，可以與該測試裝置一起提供測試設備，優選地將測試設備集成在該測試裝置中，例如在測試裝置啟動器殼體內。相關技術中的專業人員將能夠通過例如工程塑料的模製或其他公知製造技術和材料來構造適合的啟動器和殼體以及用於製作本發明裝置的其他部分。


現在將參考示意性附圖、通過舉例來描述本發明的特定實施例，在附圖中圖1示出電信系統中分支的無源光網絡的原理；圖2示出本發明的第一實施例，其中啟動器將反光鏡移到光路中以達到測試目的；圖3示出本發明的另一個實施例，其中反光鏡可移入和移出在投射經過自由空間的光路的透鏡稜鏡之間的光路中的自由空間；圖4示出本發明的另一個實施例，其中將診斷裝置和電子讀取器併入到啟動器中，該啟動器將反光鏡插入到準直透鏡之間的自由空間中；圖5示出圖4所示的測試裝置的進一步的開發，其中啟動器能夠轉180°以測試來自準直透鏡的任何一個的光路；
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圖6示出本發明的另一個實施例，其中將成角度的一對反光鏡插入準直透鏡之間的光路中，以將來自每個準直透鏡的光反射到併入在該裝置中與啟動器相對的一對診斷檢測器中相應的一個；圖7示出本發明的另一個實施例，其中將附接到啟動器的準直透鏡移出光路並將反射鏡移入光路，以將來自相對的光纖的任一端的光反射到與啟動器相對布置的一對檢測器的相應一個上的準直透鏡中；以及圖8示出本發明的測試裝置的備選途徑，其中通過啟動器的壓力將布置孔的光子晶體光纖彎曲，以引起光纖的光損耗，這能夠用於這種彎曲之前和之後的比較測試。
具體實施例方式現在參考附圖的圖1，由中央局說明無源光網絡中遠程光測試的原理，其中傳送設備10通過引導到光配線架12的光纖發送光信號，然後經窗口(vault) 14進入到局外設備外部節點16，光纖從局外設備外部節點16引導到一組分光器18，這些分光器18經端子22 在多種前向光纖(ongoing fibre) 20之間將信號經牆壁插座M劃分到相應的訂戶住宅或客戶住宅，訂戶的設備26、28以公知的方式與牆壁插座M連接。當訂戶有服務的問題時， 重要的是能夠儘可能快速且以最低可能成本識別、定位並解決問題。如果未妥善管理的話， 不必要的技術人員幹預(「上門服務」)是對電信系統運營商的成本和技術人員時間上的很大浪費。正如先前提到的，從中央局進行的傳統OTDR測試在高度分支的無源光網絡(承認來自所有不同網絡分支的大量反射)中不令人滿意。本發明的原理在於，使由人類圖樣30 指示的訂戶能夠安全地引起已知的反射(常常為強反射)，該反射將能夠被識別以使中央局能夠確定故障位於哪裡。優選地，根據本發明的測試裝置將被併入到客戶住宅的牆壁插座或壁箱中，客戶住宅的牆壁插座或壁箱是光網絡的系統責任與客戶責任(用於引導到他的設備的、光網絡中他的部分)之間的分界點。中央局運營商則能夠確定故障位於光分界點之前還是之後，從而支持是否要派技術人員以及將進行潛在幹涉或維修的費用由誰承擔的決定。圖2示意性示出本發明的第一實施例，其中經耦合塊105、106以及通過任何已知或適宜方法提供的準直透鏡108耦合光纖100、101。耦合塊106用作根據本發明的啟動器 (如圖2的下面的製圖所示)，其中耦合塊106已被按下以使準直透鏡108移動得不再彼此對準，並將反光鏡110放置在來自光纖100的光路中，從而將光反射回該光纖100以由前文提到的測試設備來檢測。可以將耦合塊105、106安裝在以任何適宜方式設計的適合的殼體 (未示出)中，以允許耦合塊106的必要移動。圖3示出本發明的另一個實施例，其中通過準直透鏡108和稜鏡109將光纖100 和101光耦合在一起，並且將測試啟動器布置成將反光鏡130移入稜鏡109之間的光路的自由空間中，以便反光鏡將來自光纖100的光向下朝接受器稜鏡1 反射，然後經準直透鏡 1 反射到診斷裝置(未示出)。類似地，反光鏡將來自光纖101的光向上反射到另一個接受器稜鏡1 和準直透鏡128中，以將該光發送到另一個診斷檢測器裝置(未示出)。該反光鏡可以是100%反射鏡或波長選擇反射器。如本身為公知的將對光纖100和101的相應端解理和/或拋光，並與限位器相碰以同相應的準直透鏡108對準。圖4示出本發明的另一個實施例，其中啟動器210併入電池供電的診斷裝置和電子讀取器，以測量與由中央局傳送的已知信號強度相比較的、經準直透鏡202的耦合損耗。 當如圖4下方視圖所示按下啟動器210時，它克服示意性示出的彈簧218的恢復力將終端塊(termination block) 200稍微分開，並將反射稜鏡或反光鏡212插在透鏡202之間，以將來自光纖100的光反射到啟動器的透鏡214中，bing然後反射到併入的診斷裝置(未示出)。彈簧218可以是任何適宜類型，或可以由測試裝置的適合設計的柔性殼體提供終端塊 200的彈性運動。還可能的是，將終端塊200布置得足夠分開，以便無需進一步分開塊200 就在透鏡202之間容納反射器212。當釋放啟動器210時，它返回到圖4的上方視圖所示的初始位置，並且傳送塊200和透鏡202恢復它們的原始位置。圖5示出圖4所示的測試裝置的優選形式，其中啟動器210能夠轉180°，以便在透鏡202之間插入面向與圖4相反方向的反射器212，從而將來自另一個光纖101的光反射到啟動器的透鏡214中，並因此反射到併入的診斷裝置中。這使得光電路的兩側均能夠通過啟動器的簡單操作進行測試，該簡單操作能夠由訂戶執行而不會有損傷或汙染光纖或透鏡的風險。圖6示出稍有不同的設計，其中光纖100、101被保持在錘形終端塊300內，錘形終端塊300位於上部310和下部320之間，其中光經由準直透鏡302在光纖100、101之間通過。圖6的下方視圖示出以根據本發明的啟動器替代的上部310，其具有V形反射器330，V 形反射器330已被向下按到準直透鏡302之間(在所示視圖中)。反光鏡330因此將來自光纖100的光向下反射到接受器透鏡340中，以及將來自光纖101的光向下反射到接受器透鏡350中，這些透鏡將反射的光傳送到併入下部325之內的診斷檢測器，診斷檢測器因此能夠通過單次按壓啟動器315而產生網絡兩側的測試讀數。圖7示出本發明的另一個備選實施例，其中啟動器410攜帶在兩個光纖100、101 之間傳送光的準直透鏡402。當如圖7的下方視圖所示按壓啟動器410時，它將準直透鏡 402從光路移除並將啟動器410攜帶的反光鏡430、435插入到光路中，從而將來自光纖100 的光向下反射到與此測試裝置關聯的檢測器的準直透鏡450，以及通過反光鏡435將來自光纖101的光向下反射到裝置中包含的分開的檢測器的另一個準直透鏡455中。圖8示出本發明的不同備選，其中光纖100和101之間的光路包括光纖，該光纖優選為布置孔的光子晶體光纖(如示意性截面510中指示的)，通過在箭頭520的方向上施加的啟動器壓力，可以將該光纖彎曲超過其最小彎曲半徑，以引起來自彎曲光纖500的顯著光損耗，用於在光纖500的原始傳送狀態與其過度彎曲損耗狀態之間進行測試比較。由於布置孔的光子晶體光纖的最小彎曲半徑低至5mm，所以它們是優選的，這樣便於併入到相對小的測試裝置中。本實施例中的光纖將優選地嵌入在柔性材料中，當啟動器壓力移除時，該柔性材料恢復到其原始狀態。
權利要求
1.一種光纖網絡測試裝置，包括啟動器，在無手動處理光纖的情況下可手動操作所述啟動器，以首先定向來自所述光網絡的光路的光，從而使得可操作與所述網絡關聯的測試設備來測試所述光路的質量，以及然後在所述測試完成之後使所述光路返回到其先前狀態。
2.根據權利要求1所述的測試裝置，其中，可操作所述啟動器以首先將測試光定向部件引入到所述光路中，所述測試光定向部件將來自所述光路的光定向到所述測試設備，以及然後從所述光路中移除所述測試光定向部件。
3.根據權利要求2所述的測試裝置，其中，所述測試光定向部件是反射器、稜鏡或衍射光柵。
4.根據權利要求2或3所述的測試裝置，其中，所述啟動器與封入了所述測試反射器或其他光定向部件、連同將所述測試反射器或其他光定向部件操作地引入其中的所述光路的一部分的殼體相關聯。
5.根據權利要求2、3或4所述的測試裝置，其中，所述光路的部分橫穿過自由空間，以及所述啟動器布置成將所述測試反射器或其他光定向部件引入到所述光路的該自由空間部分中。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的測試裝置，其中，可操作所述啟動器以選擇性地在至少兩個不同的位置或朝向中將所述測試反射器或其他光定向部件放置在所述光路中， 用於測試所述光路的不同部分，或用於選擇性地將光從所述光路定向到不同的測試設備。
7.根據權利要求2至5中任一項所述的測試裝置，其中，將雙測試反射器或其他光定向部件插入到所述光路中，以將來自所述光路的相對端的光同時定向到不同的測試設備。
8.根據權利要求1所述的測試裝置，其中，所述啟動器彎曲包含在所述光路中的光纖， 以便引起用於比較測試目的的、來自所述光纖的光的彎曲損耗。
9.根據前面權利要求中的任一項所述的測試裝置，其中，所述啟動器是按鈕或類似的線性動作構件。
10.根據前面任一項權利要求所述的測試裝置，在將所述光路的不同部分的責任分開的分界點處提供所述測試裝置。
11.根據權利要求10所述的測試裝置，在電信系統中系統責任和訂戶責任之間的分界點處提供，所述測試裝置優選地提供在所述訂戶的住宅內。
12.根據前面任一項權利要求所述的測試裝置，其與在所述裝置的啟動點處給出測試讀數的測試設備定位在一起或併入所述測試設備。
13.根據權利要求12所述的測試裝置，其中所述測試設備附接到所述測試裝置的殼體或啟動器，或者併入到所述測試裝置的殼體或啟動器中。
全文摘要
一種光纖網絡測試裝置，包括啟動器，在無手動處理光纖的情況下可手動操作該啟動器，以首先定向來自光網絡的光路的光，從而使得能夠操作與網絡關聯的測試設備來測試所述光路的質量，以及然後在測試完成之後使光路返回到其先前狀態。
文檔編號G01M11/00GK102369677SQ201080008952
公開日2012年3月7日 申請日期2010年2月10日 優先權日2009年2月20日
發明者C·拉德勒特, D·F·戴姆斯, J·瓦特 申請人:泰科電子瑞侃有限公司