CN109873670A - 用于多光纤电缆测试的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于确定多光纤电缆链路的极性的方法、系统以及图像捕获装置，所述多光纤电缆链路包括多条光纤链路，所述多条光纤链路各自根据所述极性连接在第一多光纤连接器与第二多光纤连接器之间。根据限定的注入模式，通过所述第一多光纤连接器的相应注入端口将测试光注入到所述光纤链路中的一个或多个中；生成所述第二多光纤连接器的至少一个极性测试图像，通过所述第二多光纤连接器的一个或多个出射端口离开所述光纤链路中的至少一个的测试光在所述极性测试图像中被成像为一个或多个聚光点；并且基于所述极性测试图像中的所述一个或多个聚光点的模式来确定所述多光纤电缆链路的所述极性。

Description

用于多光纤电缆测试的方法和系统
技术领域
本说明书总体上涉及光纤表征和测试，并且更具体地，涉及使用光纤检查探头的图像传感器进行多光纤电缆表征和测试，如进行极性测试。
背景技术
光纤网络是现代电信系统和基础设施的核心。因此，需要开发用于光纤表征、检查以及测试的可靠且准确的技术以确保网络完整性和有效的信号传输。传统光纤测试的非限制性实例包含光纤端面检查、光功率电平测量、插入损耗以及光回损测试、极性确定、连续性验证、反射比测量等。
多光纤电缆通常用于房屋光纤布缆，如用于数据中心和其它需要高连接密度和通用解决方案的建筑物内光纤网络。多光纤电缆主要使用MPO/连接器互连并且连接到光网络设备(MPO是多光纤推入/拔出连接器的首字母缩写，并且MTP是品牌名称)。最常见的MPO/连接器配置为1×12光纤阵列，但还可以使用2×12、2×16以及其它光纤阵列配置。
保持形成多光纤连接器(MFC)一部分的光纤端面的清洁度和质量对于确保足够的网络性能和保持信号完整性非常重要。视频光纤检查探头通常用于检查和分析连接器，尤其是位于配线板和隔板适配器上的难以触及的MFC。这些探头通常配备有用于照亮连接器表面的光源、用于获取连接器表面的数字图像的探测器阵列，以及为市场上可获得的大多数MFC设计的一组可互换的适配器端头。检查结果可以显示在合适的显示单元上。
取决于应用，多光纤电缆可以布置成双工配置或并行配置。在双工配置中，光纤布置在MFC上，使得每对相邻光纤包含一个发射光纤和一个接收光纤。在并行配置中，发射光纤和接收光纤在MFC上物理地分成两组相邻光纤。在MFC处接收光纤和发射光纤的布置定义了行业中所称的“光纤极性”或简称为“极性”。系统连通性需要双工跳线、多光纤电缆以及光纤转换模块的特定组合，以正确管理双工配置和并行配置中的极性。TIA/EIA-568-C.3标准限定了保持光纤极性并且确保发射器与接收器之间正确连续性的指南。
由于可以使用各种多光纤阵列配置(例如，双工配置、单插头并行配置、双插头单行并行配置以及单插头双排配置)，因此TIA/EIA-568-C.3标准限定了各种类型的多光纤电缆，包含用于1×12多光纤布置的A型、B型和C型。A型电缆的设计具有键反转，但在端部连接器之间没有双工对绞线。B型电缆的设计不具有键反转，并且没有双工对绞线。C型电缆的设计具有键反转并具有双工对绞线。取决于多光纤阵列配置，可能需要或期望电缆类型的各种组合。因此，如果不遵循预期的电缆类型布置(例如，由于人为错误或不正确的标记)，则可能容易发生部署错误，因此在多光纤阵列连接处引起不正确的极性。
多光纤电缆链路的表征旨在确保和保持网络性能和完整性。等级1表征可以包含插入损耗和电缆长度测量、用于光纤布置和/或电缆类型确定的极性测试，以及连续性验证。这些测试可以用光学损耗测试设备(OLTS)进行，光学损耗测试设备通常包含在被测电缆链路一端的光源和在相反端的光功率计。虽然基于OLTS的极性测试方法可能具有某些优点，但这些方法也具有一些缺点和局限性，特别是在成本方面。
基于前述内容，在多光纤电缆测试领域仍然存在挑战。
发明内容
本说明书总体上涉及用于表征和测试多光纤电缆链路的技术。在一些实施方式中，本技术提供允许在多光纤阵列光学链路中进行极性检测或验证的方法、系统以及图像捕获装置。在一些实施方式中，本技术不仅可以用于极性测试，还可以用于连续性检查、插入损耗估计和/或连接器检查。
在整个本说明书中，与多光纤电缆链路相关联的术语“极性”是指多光纤电缆链路中的实际光纤布置，所述多光纤电缆链路包括多个光纤链路，每个光纤链路根据所述光纤布置或“极性”连接在第一端处的第一MFC与第二端处的第二MFC之间。例如，TIA/EIA-568-C.3标准限定了各种类型的多光纤电缆，包含用于1×12多光纤电缆的A型、B型和C型，所述类型为这种电缆限定了各种可能的“极性”。此外，使用MFC适配器的A型、B型和C型电缆的串联连接导致不同类型的整体电缆链路布置，并且这种多光纤电缆链路的所述“极性”在本文中指的是所述整个电缆链路布置。类似地，本文所使用的“极性测试”是指确定多光纤电缆链路的所述光纤布置或所述“极性”。
根据一个方面，提供了一种用于确定多光纤电缆链路的极性的测试方法，所述多光纤电缆链路包括多条光纤链路，所述多条光纤链路各自根据所述极性连接在第一端处的第一多光纤连接器与第二端处的第二多光纤连接器之间，所述测试方法包含：
根据限定的注入模式，通过所述第一多光纤连接器的相应注入端口将测试光注入所述光纤链路中的一个或多个；
生成所述第二多光纤连接器的至少一个极性测试图像，其中通过所述第二多光纤连接器的一个或多个出射端口离开所述光纤链路中的至少一个的测试光被成像为所述极性测试图像中的一个或多个光点；并且
基于所述极性测试图像中的所述一个或多个光点的模式确定所述多光纤电缆链路的极性。
在一些实施方式中，确定所述多光纤电缆链路的极性可以包含识别连接器表面图像中的所述一个或多个光点；由此确定检测到的测试光的出射端口布置；并且从注入端口布置和出射端口布置确定所述多光纤电缆链路的极性。更具体地，可以根据所述连接器表面图像中的所述光点的位置——或类似的可识别特征或指示——与第二MFC的端面上的所述出射端口的相应物理位置之间的映射来确定所述出射端口布置。根据因此确定的所述出射端口布置和预先已知或预定的注入端口布置，可以建立所述测试光穿过所述多光纤电缆链路的输入到输出映射，并将其与已知映射进行比较，以确定被测的所述电缆链路的极性。
所述测试光可以包含多个测试光信号，所述多个测试光信号同时地或顺序地注入到所述多光纤电缆链路的相应数量的光纤链路中。在一些实施方式中，待用于极性测试的测试光信号的数量可以在1与N之间变化，其中N等于待测试的所述电缆链路中的光纤链路的数量。此外，在一些实施方式中，可以生成例如在光谱含量、振幅调制或功率电平方面具有不同光学特性的测试光信号，以产生相互可区分的响应，从而限定注入模式。
所述注入端口布置或模式可以取决于其中注入测试光的所述光纤链路的数量和位置。
在一些实施方式中，所述方法可以包含确定所述多光纤电缆链路的连续性的步骤。所述步骤可以包含在所述电缆链路的第一端处将测试光注入到所述光纤链路中并且检测其在第二另一端处获取的一个或多个连接器表面图像上的存在。
根据另一方面，提供了一种用于确定多光纤电缆链路的极性的图像捕获装置，所述多光纤电缆链路包括多条光纤链路，所述多条光纤链路各自根据所述极性连接在第一端处的第一多光纤连接器与第二端处的第二多光纤连接器之间，所述图像捕获装置与源组件一起使用，所述源组件被配置成根据限定的注入模式通过所述第一多光纤连接器的相应注入端口将测试光注入到所述光纤链路中的一个或多个，所述图像捕获装置包括：
图像传感器，其被配置成捕获所述第二多光纤连接器的图像并且被配置成生成所述第二多光纤连接器的至少一个极性测试图像，其中通过所述第二多光纤连接器的出射端口中的一个或多个离开所述光纤链路中的至少一个的测试光被成像为所述极性测试图像中的一个或多个光点，所述图像中的所述一个或多个光点的模式表示所述多光纤电缆链路的极性。
根据另一方面，提供了一种系统，其包括上文所述图像捕获装置和上文所述源组件。
根据另一方面，提供了一种用于确定多光纤电缆链路的极性的测试系统，所述多光纤电缆链路在第一端处具有第一MFC，并且在第二端处具有第二MFC，所述多光纤电缆链路包含多个光纤链路，所述光纤链路中的每一个根据所述极性连接在所述第一MFC与所述第二MFC之间，所述测试系统包含：
源组件，其被配置成通过所述第一MFC的一个或多个相应的注入端口将测试光注入到所述光纤链路中的一个或多个；以及
图像捕获装置，其被配置成检测通过所述第二MFC的一个或多个出射端口离开所述一个或多个光纤链路的测试光，并且生成所述第二MFC的连接器表面图像，其中检测到的所述测试光被成像为与所述一个或多个出射端口相关联并且传达指示所述多光纤电缆链路的极性的信息的一个或多个光点。
取决于应用，所述源组件可以包含用于生成作为一个或多个测试光信号的测试光的一个光源或多个不同的光源。
在一些实施方式中，所述图像捕获装置包含便携式外壳、容纳在便携式外壳中的成像系统和照明源，以及被配置成耦接到所述第二MFC以在被测的所述电缆链路与所述成像系统之间提供光路的探头端头。所述成像系统可以包含图像传感器，图像传感器可以是电荷耦接装置(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)。取决于应用，所述探头端头可以可释放地或一体地连接到所述便携式外壳。在前一种情况下，可以提供一组可互换的探头端头，其被设计用于市场上可获得的常用的MFC。
所述图像传感器可以包含图像处理器或与图像处理器通信，所述图像处理器被编程有用于鉴于识别极性和/或检查被测的所述电缆链路的连续性而分析所述连接器表面图像的指令。由所述图像处理器执行的分析可以涉及例如识别所述连接器表面图像中的所述光点的存在和/或位置。
测试多光纤电缆链路的极性和连续性所需的不同连接器表面图像的数量可以取决于所述图像捕获装置可以在一个连接器表面图像中查看的光纤端面的数量。
在一些实施方式中，所述图像捕获装置可以包含控制器或连接到控制器，所述控制器用于控制所述源组件的操作以确保根据给定顺序及时执行连接器检查和极性检测过程。取决于应用，所述控制器可以是所述源组件的一部分或通过有线通信链路或无线通信链路连接到所述源组件，或者通过被测的所述电缆链路光学连接。
取决于应用，所述图像捕获装置可以是或可以不是主要被设计并旨在用于评估MFC的清洁度和质量的光纤检查探头。当是这种情况时，本技术可以利用探头捕获MFC端面图像的能力，不仅用于连接器检查，还用于极性、连续性测试以及可选地用于插入损耗测试，从而增强所述探头的功能和多功能性。实际上，使用相同的仪器来执行连接器检查、极性检测、连续性检查以及可选地执行多光纤电缆链路(如MPO电缆链路)中的插入损耗估计可以节省大量的资本支出和操作费用。
应该注意的是，可以在上文所描述的步骤之前、期间或之后执行其它方法步骤。步骤中的一个或多个的顺序也可以不同，并且可以省略、重复和/或组合一些步骤，取决于应用。还应注意的是，可以使用各种图像处理和分析技术来执行用于检查和/或极性、连续性以及插入损耗测试的一些方法步骤，这可以以硬件、软件、固件或其任何组合来实施。
根据另一方面，提供了一种源组件，其被配置成用于包含如本文所描述的图像捕获装置的测试系统。
根据另一方面，提供了一种图像捕获装置，其被配置成在包含如本文所描述的源组件的测试系统中使用。所述图像捕获装置可以是例如主要被设计用于连接器清洁度和质量检查的光纤检查探头。
根据一方面，提供了一种用于确定多光纤电缆链路的极性的测试方法，所述多光纤电缆链路在第一端处具有第一MFC，并且在第二端处具有第二MFC，所述多光纤电缆链路包含多个光纤链路，所述光纤链路中的每一个根据所述极性连接在所述第一MFC与所述第二MFC之间，所述测试方法包含：
通过限定注入端口布置的所述第一MFC的一个或多个相应的注入端口将测试光注入所述光纤链路中的一个或多个；
生成所述第二MFC的连接器表面图像，其中通过所述第二MFC的一个或多个出射端口离开所述光纤链路中的所述一个或多个的所述测试光被成像为一个或多个光点；以及
鉴于所述注入端口布置，基于一个或多个光点的布置确定所述多光纤电缆链路的极性。
根据另一方面，本说明书涉及一种计算机可读存储器，其上存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令当由计算机执行时，执行本文所描述方法的一些步骤。
本技术在期望或要求在光纤网络中执行多光纤电缆链路的表征的应用中可以是有用的。本技术可以是现场便携式的并且可以在各种环境和设置中实施，所述环境和设置包含现场部署的网络、用于网络设备的制造设施、研究和开发实验室等。可以在网络的安装、激活和/或操作阶段期间采用本技术，并且本技术可以在测试、维护、错误诊断和/或故障排除中获得应用。
用于极性测试的本技术可以允许区分A型、B型和C型MPO电缆，尽管在其它实施方式中还可以测试各种其它电缆类型和光纤布置。在一些实施方式中，本技术可以与具有任何数量的光纤(例如，12个、16个、24个、32个、36个或72个光纤)和任何光纤阵列布置(例如，1×12、2×12、1×16、2×16、2×24或6×12)的MFC连接器一起使用。根据应用，待测试的所述多光纤电缆链路内的光纤链路可以是单模光纤或多模光纤。
尽管在整个本文档中提到了MPO电缆、连接器和适配器以及TIA/EIA-568-C.3标准，但是应该理解的是，本文描述的方法和系统等同地适用于其它多光纤阵列惯例并且MPO惯例在本说明书中用作说明性实例，因为其广泛存在于数据中心和建筑物内光纤电缆行业中。
通过阅读以下仅通过示例的方式参考附图给出的本发明的具体实施例的非限制性描述，本说明书的其它特征和优点将变得更加明显。
附图说明
图1(现有技术)是如由TIA/EIA-568-C.3标准限定的A型1×12多光纤电缆的示意图。
图2(现有技术)是如由TIA/EIA-568-C.3标准限定的B型1×12多光纤电缆的示意图。
图3(现有技术)是如由TIA/EIA-568-C.3标准限定的C型1×12多光纤电缆的示意图。
图4是根据一个实施例的用于表征多光纤电缆链路的测试系统的示意图。
图5A到图5C是示出用于表征多光纤电缆链路的测试系统的光纤检查探头与源组件之间的三种可能的通信方法的示意图，其中图5A示出了有线通信；图5B示出了无线通信；并且图5C示出了通过被测多光纤电缆链路的经由光纤的通信。
图6是示出根据一个实施例的用于表征多光纤电缆链路的方法的步骤的顺序和时序的示意图，其中光纤检查探头使图像采集步骤与源组件的发射模式同步。
图7是示出根据另一个实施例的用于表征多光纤电缆链路的方法的步骤的顺序和时序的示意图，其中光纤检查探头使图像采集步骤与源组件的发射模式同步。
图8A和图8B是通过图6的方法获得并且示出极性A检测的示例性图像，其中图8A表示具有重叠的附加图形特征的检查图像；并且图8B表示具有重叠的附加图形特征的极性测试图像。
图9是源组件的可能实施方式的内部配置的示意图。
具体实施方式
在以下描述中，附图中的类似特征被赋予了类似的附图标记，并且为了不过度地妨碍附图，如果已经在前面的图中标识了某些元件，则这些元件可能不会在某些附图中标示。这里应该理解，附图的元件不一定按比例描绘，因为重点在于清楚地说明本实施例的元件和结构。还应该注意的是，为了描述的简单和清楚，如向上和向下的位置描述符以及指示一个元件相对于另一个元件的位置或取向的其它类似术语在这里被使用，并且除非另有说明，否则应在附图的上下文中来理解，并且不应被视为限制性的。应当理解，除了附图中例示的取向之外，这种空间相对术语旨在涵盖本实施例的使用或操作中的不同取向。
在本说明书中，除非另有说明，否则术语“连接”、“耦接”及其变体和派生词是指两个或更多个元件之间的直接或间接的任何连接或耦接。元件之间的连接或耦接可以是机械的、物理的、可操作的、电的或其组合。
还应注意，除非另有说明，否则如“基本上”和“约”的术语修饰示例性实施例的特征的值、条件或特性应理解为意指所述值、条件或特性被限定在公差内，所述公差对于此示例性实施例用于其预期应用的正确运作来说是可接受的。
在本说明书中，术语“光”和“光学”用于指代电磁光谱的任何适当区域中的辐射。更具体地，术语“光”和“光学”不限于可见光，而是可以包含例如红外波长范围。例如，在一些实施例中，由源组件生成的用于极性和连续性验证的测试光信号可以具有位于约400nm到约1700nm范围内的某处的波长带。然而，所属领域的技术人员将理解，提供此波长范围仅用于说明目的，并且本技术可以在此范围之外运作。
本说明书总体上涉及用于表征和测试包含一组光纤链路的多光纤电缆链路的方法和系统，其特别是用于确定或验证电缆链路的极性。如下文更详细描述的，本技术总体上涉及：使用源组件的一个或多个光源在电缆链路的一端处在光纤链路中的至少一些中注入测试光信号，由此限定注入模式；使用包含用于捕获连接器表面图像的图像传感器的光纤检查探头在电缆链路的另一端处检测测试光信号，所述测试光信号被检测为由图像传感器捕获的一个或多个图像中的光点；基于由一个或多个捕获的图像中的光点的位置和/或光学特性限定的模式来确定电缆链路的极性。已知光源组件的注入模式，可以根据所述一个或多个图像中的光点模式来确定极性。
在光纤领域，极性限定了光信号沿光纤行进的方向。跨多光纤光网络的正确极性要求自任何有源设备的发射端口的光路被引导到另一个有源设备的接收端口，而不管沿所述光路的多光纤电缆段、适配器或其它部件的数量。未能保持极性可能会破坏或降低信号传输并且导致有源设备损坏。TIA/EIA-568-C.3标准限定了三种不同的极性方法，用于确保基于MPO的网络中发射器与接收器之间的正确连续性——方法A、方法B和方法C——以及三种相关联的MPO电缆类型——A型、B型和C型。这三种不同的电缆类型在本领域中是已知的，并且仅在下文参考图1到图3简要描述。
参考图1，示出了如由TIA/EIA-568-C.3标准限定的A型1×12多光纤电缆100。电缆100包含多个光纤102，所述光纤连接在电缆100的一端处的第一MPO连接器104与电缆100的另一端处的第二MPO连接器106之间。MPO连接器104、106中的每一个具有从其一个平坦侧突出的键108。此键108用于设定连接器可以插入相应的接收插座(如MPO适配器的插座)的取向。当键108位于顶部——其被称为键向上位置——时，连接器中的光纤端口从左到右编号并且限定光纤位置P1到P12。在A型电缆中，在第一连接器104与第二连接器106之间存在键反转：键108在第一连接器104上向上并且在第二连接器106上向下，反之亦然。由于此键反转，第一连接器104上的位置(P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12)处的光纤102分别终止于第二连接器106上的位置(P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12)处。
参考图2，示出了如由TIA/EIA-568-C.3标准限定的B型1×12多光纤电缆100。B型电缆与A型电缆共享许多特征，将不再描述这些特征。然而，与A型电缆不同，B型电缆在第一连接器104与第二连接器106之间没有键反转。因为此，光纤位置P1到P12从电缆100的一端到另一端反转。也就是说，第一连接器104上的位置(P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12)处的光纤102分别终止于第二连接器106上的光纤位置(P12、P11、P10、P9、P8、P7、P6、P5、P4、P3、P2、P1)处。
参考图3，示出了如由TIA/EIA-568-C.3标准限定的C型1×12多光纤电缆100。与A型电缆类似，C型电缆以第一连接器104与第二连接器106之间的键反转为特色。然而，C型电缆100包含双工对绞线，其中第一连接器104处的相邻光纤对在第二连接器106处切换位置。这意味着第一连接器104上的位置(P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12)处的光纤102分别终止于第二连接器106上的位置(P2、P1、P4、P3、P6、P5、P8、P7、P10、P9、P12、P11)处。
总之，A型电缆的设计具有键反转，但没有双工对绞线；B型电缆的设计既不具有键反转也没有双工对绞线；且C型电缆的设计具有键反转和双工对绞线两者。
参考图4，示出了测试系统20的实施例，所述测试系统用于表征包含多个光纤链路102的多光纤电缆链路100，以及更具体地用于确定或验证多光纤电缆链路100的极性。在本说明书中，除非上下文另有指示，否则术语“多光纤电缆链路”可以与术语“被测电缆链路”互换使用。
多光纤电缆链路100具有连接到第一多光纤连接器104的第一端110和连接到第二多光纤连接器106的第二端112。确切地说，在图4中，多光纤电缆链路100是1×12MPO电缆链路，并且第一多光纤连接器104和第二多光纤连接器106是MPO连接器，其光纤端口被布置成行和列的1×12阵列。然而，本技术可以先验地应用于任何光纤数、光纤阵列布置、连接器类型以及多光纤标准(即，MPO或非MPO)。取决于应用，光纤链路102可以是单模光纤链路或多模光纤链路。
为简单起见，图4中的被测电缆链路100示意性地描绘为由在第一MFC 104与第二MFC 106之间延伸的单个电缆链路段形成。然而，实际上，被测电缆链路100可以包含通过适当的MFC适配器和耦接器彼此串联连接的多个单独的多光纤电缆链路段。在这方面，应该注意，本技术主要旨在确定或验证多光纤电缆链路100的整体极性，而不是其单独的部件的极性。这意味着，例如，如果多光纤电缆链路100是由B型适配器连接的两条A型电缆的串联，则本技术将确定被测电缆链路100具有类型B的总体极性，即使其不包含单独的B型电缆链路段。
更一般地，类型A MPO电缆、类型B MPO电缆以及类型C MPO电缆与类型A(键向上/键向下)MPO连接器适配器和类型B(键向上/键向上)MPO连接器适配器的串联可以导致四种不同类型的整体电缆链路布置：A型电缆布置，其具有键反转，并且没有对绞线；B型电缆布置，其既不具有键反转也没有对绞线；C型电缆布置，其具有键反转和对绞线两者；以及D型电缆布置(不具有键反转但具有对绞线)，其可以从B型电缆、A型适配器以及C型电缆的组合获得。在D型电缆布置中，一端的位置(P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12)处的光纤终止于另一端的位置(P11、P12、P9、P10、P7、P8、P5、P6、P3、P4、P1、P2)处。本技术可以区分这四种电缆布置。下面的表I总结了在1×12多光纤电缆链路的情况下这四种电缆布置的源端口与输出端口之间的映射。
表I：A型、B型、C型以及D型电缆布置的输入端口与输出端口之间的映射。
仍参照图4，测试系统20通常包含源组件22和光纤检查探头或显微镜24，它们被配置成在被测电缆链路100的相对端处耦接。更具体地，源组件22被配置成在电缆链路100的第一端110处——直接地或间接地——耦接到第一MFC104，而光纤检查探头24被配置成在电缆链路100的第二端112处耦接到第二MFC 106。下文描述源组件22和光纤检查探头24的结构和操作，以及测试系统20的其它可能部件的结构和操作。
为了反映源组件22和光纤检查探头24在连接到被测电缆链路100后的相对位置，在一些情况下，第一MFC 104和多光纤电缆链路100的第一端110可以被分别称作“源”MFC和“源”端，而在一些情况下，第二MFC 106和多光纤电缆链路100的第二端112可以被分别称为“探头”MFC和“探头”端。
源组件22在被测试的多光纤电缆链路的一个或多个光纤链路中产生并且耦接测试光，以便产生注入模式。注入模式涉及在被测试的多光纤电缆链路的光纤链路中注入的测试光的至少一个光学特性(例如，光谱范围、振幅调制、强度水平或其它编码方案)方面的相互可区分的差异。
源组件22包含光学耦接在被测电缆链路100的源端110处的至少一个光源26(例如，图4中的三个光源26)。所述或每个光源26可以由任何适当的装置或装置组合来实现，所述装置或装置组合易于生成适合于根据本技术的多光纤电缆链路的极性测试的测试光。如下文更详细描述的，源组件22用于根据注入模式将一个或多个测试光信号28朝待测试的电缆链路100的光纤链路102中的一个、一些或全部注入。注入模式可以由测试光信号在源MFC104上被注入到的输入端口号以及每个测试光信号的对应光学特性限定。
例如，在一些实施方式中，源组件22可以包含多个光源26，所述光源中的每一个使用包含在源组件22内的适当的耦接光学器件30(例如，光学开关和/或分离器)光学耦接到光纤链路102中的一个或多个。在其它实施方式中，源组件22可以包含单个光源26，该单个光源用于使用适当的耦接光学器件(例如，1×N开关或1×N功率分配器，其中N是光纤链路102的数量)在所有光纤链路102中注入测试光。
在一些实施方式中，混合测试电缆可以用于允许使用包含被设计用于检查含有N个光纤链路的多光纤链路的源组件的测试系统来测试含有M个光纤链路的多光纤链路。例如，在一种可能的实施方式中，包含被设计用于检查具有特定编码模式的16光纤MPO电缆链路的源组件的测试系统可以通过如下方式而适于用于不同类型的MPO电缆链路：在源组件与待测试的电缆链路之间连接合适的混合测试电缆，按照待测试的电缆链路的特性(例如，光纤数量、连接器类型、编码模式)将其连接到来自源组件的测试光信号。
在一些实施方式中，所述或每个光源26可以由一个或多个发光二极管(LED)或激光(例如，VCSEL)源实现，所述发光二极管或所述激光源被配置成发射如下波长的测试光信号28：所述波长的范围为例如400nm到1700nm，并且更优选地，所述波长为大于约600nm(以避免由于沿着被测多光纤链路传播而导致的不期望的高插入损耗)并且低于约950nm(以允许使用传统的硅CMOS图像传感器技术进行检测)。每个光源26的类型和数量可以由若干因素决定，所述因素取决于测试系统20旨在用于的应用。更具体地，如果提供不止一个光源，则不同的光源不需要全部相同和/或具有相同的照明参数。关于源组件的可能的内部配置的更多细节在下文给出。
在一些实施方式中，源组件22可以被配置成生成具有可相互区分的光学特性(例如，光谱范围、振幅调制、强度水平或其它编码方案)的测试光信号28。例如，源组件22可以包含光功率强度水平编码器或光波长编码器以分别产生强度水平注入模式或光谱注入模式。在这种实施方式中，如下文更详细描述的，具有不同编码特性的不同测试光信号28可以被注入被测电缆链路100的不同光纤链路102中，由此便于极性测试，并且可选地便于进行连续性测试。取决于应用，测试光信号的编码可以通过各种方法实现，所述方法包含但不限于有源电子控制、无源光学选择或滤波，或其组合。
在一些场景中，可能需要或适合于测试多光纤电缆链路100的每个光纤链路102的单独连接布置，以便不考虑标准限定的电缆类型，而在源MFC 104与探头MFC 106之间提供光纤链路102的完整输入到输出映射。因此，在一些实施方式中，源组件22可以包括用于多光纤电缆链路100的每个单独光纤链路102的不同光源26。在这种实施方式中，光纤链路102的完整输入到输出映射可以通过例如根据限定的序列单独地启用每个光源26并且识别连接器表面图像中相应光点的位置来确定。
在一些实施方式中，源组件22可以可选地包含源控制器64，以根据由源组件22接收的命令和/或根据限定的时间序列来启用和停用光源26。
在图4的实施例中，源组件22通过合适的发射电缆链路32(例如，图4中的1×12MPO电缆链路)连接到被测电缆链路100。在所示实施例中，发射电缆链路32在一端处连接到源组件22，并且在另一端处使用合适的MFC适配器34连接到被测电缆链路100。应当注意的是，通常，在测试被测电缆链路100的极性之前，应该预先确定、预先表征或以其它方式知道发射电缆链路32的极性(例如，A型、B型或C型)、MFC适配器34的极性(例如，A型：键向上/键向下；或B型：键向上/键向上)以及在一个或多个光源26与被测电缆链路100之间提供的任何其它光纤耦接硬件的极性。
仍然参照图4，光纤检查探头24光学耦接在被测电缆链路100的探头端112处，探头端与连接到源组件22的源端110相对。概括地说，光纤检查探头24被配置成收集和检测由源组件22生成的在电缆链路100中传播之后的测试光信号28。
在本说明书中，术语“光纤检查探头”旨在表示被配置成耦接在被测电缆链路的一端处的MFC以获取其端面的连接器表面图像的图像捕获装置，从所述装置中可以访问、检索、导出或以其它方式获得有关由源组件在电缆链路的另一端处注入并且通过MFC上的一个或多个出射端口离开的测试光信号的存在、位置和/或光学特性的信息。换句话说，光纤检查探头用作连接器表面成像器。取决于其视野，由光纤检查探头获取的每个连接器表面图像可以涵盖被测电缆链路的光纤链路中的一个、一些或所有的光纤端面。光纤检查探头可以由现有连接器检查系统中使用的各种常规装置中的一种来实现，也就是说，主要被设计用于、专用于和旨在用于评估MFC的光纤端面的清洁度和质量的装置。这种装置可以包含图像处理器并且与图像处理器相关联，所述图像处理器装备有用于处理、分析和/或显示这种连接器表面图像的合适的算法，并且所述装置由此评估连接器的状态、清洁度、质量或其它方面。
因此，本技术的一些实施方式可以通过以下方式来扩展传统光纤检查探头和显微镜的功能：使用这些装置不仅用于连接器检查的其主要预期目的，而且用于其它类型的光纤测试，包含极性、连续性和/或光学损耗测试中的一个或多个，如下文所描述的。在这样的实施方式中，扩展传统光纤检查探头的功能可以有利地节省测试多光纤电缆链路的时间和成本。
然而，应该注意的是，在其它实施方式中，光纤检查探头不需要是主要预期功能是检查连接器的清洁度和质量的图像捕获装置。在这种实施方式中，光纤检查探头可以基于本文所描述的原理和技术，专门被设计用于极性测试——以及可选地用于连续性测试和/或光学损耗测试，而不还用于检查MFC的清洁度和质量。
在一些实施方式中，光纤检查探头可以是便携式仪器，其既紧凑又轻便，足以容易地由用户的一只手或两只手握住、移动以及操作，由此有助于在光网络中(包含在高密度配线板中)实施本文所描述的多光纤电缆测试方法。然而，应该注意的是，在不脱离本说明书的范围的情况下，本技术的一些实施方式可以采用固定的光纤检查探头——与便携式光纤检查探头相对。
返回到图4的实施例，光纤检查探头24可以包含便携式外壳36，容纳在便携式外壳36中的成像系统38和可选的照明源40，以及被配置成耦接到第二MFC 106以在被测电缆链路100与成像系统38之间提供光路的探头端头42。便携式外壳36可以具有符合人体工程学的形状以便于使用者在使用时抓握和保持光纤检查探头24。例如，在一个实施例中，光纤检查探头可以由EXFO的FIP-400B系列光纤检查探头(Fiber Inspection Probes)实现。
成像系统38可以包含成像光学器件44和图像传感器46。成像光学器件44被配置成将来自探头MFC 106的端面的光引导到图像传感器46上。在本技术中，引导的光可以包含由源组件22生成并且已经通过被测电缆链路100从源MFC 104传播到探头MFC 106并从所述探头MFC传播出来的测试光信号28。成像光学器件44可以包含透镜、反射镜、滤光器以及其它反射、折射和/或衍射光学部件。在一些实施方式中，成像光学器件44可以包含聚焦光学器件，所述聚焦光学器件可以可选地被控制以对一个或多个捕获的图像执行自动聚焦。
在光纤检查探头还用于评估MFC的清洁度和质量的实施方式中，成像系统38可以进一步被配置成将由探头MFC 106的表面返回的照明光引导到图像传感器46上，以便产生待处理以进行连接器清洁度和质量检查的连接器表面图像(在本文中被称为检查图像)。
图像传感器46可以包含由多个光传感器或像素构成的传感器阵列，所述传感器阵列被配置成检测入射到其上的所收集的光并且由此生成探头MFC表面的至少一部分的图像。取决于应用，图像传感器46可以由电荷耦接装置(CCD)传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器或能够获取MFC表面的基于像素的图像的其它类型的图像传感器来实现。图像传感器46具有光谱带宽，所述光谱带宽应该涵盖含有由源组件22生成的测试光信号的光谱带。
取决于应用，图像传感器46可以包含或不包含颜色分离机构以产生彩色图像。例如，在采用光谱注入模式的实施方式中，彩色图像可以用于识别探头MFC 106处的光谱模式，而在采用强度水平注入模式的实施方式中，不需要彩色图像，并且与彩色图像传感器相比，仅强度图像传感器可以有利地以相同或更低的成本提供更好的图像分辨率。
图像传感器46可以具有足以在探头MFC 106的光纤端面阵列的至少一部分中识别单独的光纤端面——并且检测从其发出的测试光信号28——的分辨率，而探头24不必具有足够大的视野以在单次曝光中对整个探头MFC端面成像。在这种情况下，光纤检查探头24可以装备有可操作以移动其视野来以多个图像覆盖整个探头MFC端面的移位机构。例如，在一个可能的实施例中，1×12探头MFC端面可以通过三个不同的图像采集步骤覆盖，每个步骤覆盖三组四个光纤端面。具有可移动视野的光纤检查探头的非限制性实例公开在共同转让的美国专利申请公开号2015/0092043A1和2017/0003195A1中，这两个申请的内容通过引用被全部纳入本文。图像传感器46可以被配置成以图像捕获模式操作以其全分辨率捕获静止图像，或者以视频模式操作以产生较低分辨率的视频流，例如，使用如像素跳过或装仓等方法。图像传感器46可以支持一种或两种模式。取决于应用，图像传感器46可以捕获和输出MFC表面图像作为静止图像或作为视频流。
在一些实施方式中，照明源40被配置成将照明光投射到由光纤检查探头24观察的探头MFC连接器的区域上，使得由探头MFC连接器的表面返回的照明光在图像传感器46上产生图像，所述图像传感器可以用于连接器检查。例如，照明源40可以由LED源实现。如下文所描述，在本技术中，照明源40还可以用于或可替代地用于允许光纤检查探头24通过经被测电缆链路100的光信号传输与源组件22通信。在这种实施方式中，源组件22可以包含源接收器48，用于通过被测电缆链路100接收来自光纤检查探头24的照明源40的命令或其它光学编码信息。例如，源接收器48可以是光电检测器或能够检测光信号的任何其它装置。在一些实施方式中，可以在光纤测试期间关闭探头24的照明源40，以便于检测测试光信号产生的光点在由图像传感器46捕获的图像中的存在和位置。
在一些实施方式中，探头端头42可以可释放地或一体地连接到光纤检查探头24的壳体36。在前一种情况下，光纤检查探头24可以装备有一组可互换的探头端头，所述探头端头被设计用于市场上可获得的常用的MFC，每个探头端头允许测试特定类型的多光纤电缆链路。
在测试系统20的操作中，源组件22通过源MFC 104将测试光信号28注入到被测电缆链路100的相应光纤链路102中并且使其沿所述相应光纤链路传播。测试光信号28可以同时地或顺序地被发射到光纤链路102中。在一些实施方式中，可以生成例如在光谱含量或功率强度水平方面具有不同光学特性的测试光信号28，以产生用于由光纤检查探头24检测的相互可区分的响应。
测试光信号28通过探头MFC 106从光纤链路102出来。在被测电缆链路100的探头端112处连接到被测电缆链路的光纤检查探头24被配置成收集和检测测试光信号28并且由其生成探头MFC表面的图像。由此获取的连接器表面图像含有关于被测电缆链路100的极性的信息，所述信息可以被识别、提取或以其它方式获得。这是因为取决于被测电缆链路100的极性，测试光信号28将从探头MFC 106的不同出射端口输出，这可以在由光纤检查探头24捕获的连接器表面图像中看到。实际上，检测到的测试光信号28中的每一个可以在探头MFC端面的图像中被成像为光点或另一个可识别的特征或指示。根据连接器表面图像中的像素坐标与探头MFC 106的表面上的相应物理位置之间的映射，可以使用相应于测试光信号28的一个光点或多个光点在连接器表面图像中的空间位置来确定此测试光信号28源自的一个或多个输出光纤端口(例如，P1到P12中的一个或多个)。然后，因为限定一个或多个测试光信号28被发射到的一个或多个输入光纤端口(例如，P1到P12中的一个或多个)的注入模式是已知的，所以可以确定一个或多个测试光信号28的输入到输出映射并且将其与已知映射进行比较(参见例如上文的表I)以确定被测电缆链路100的极性。
光纤检查探头24的图像传感器46可以包含图像处理器50或与所述图像处理器通信，所述图像处理器被编程有用于鉴于识别极性和/或检查被测电缆链路100的连续性而分析由图像传感器46捕获的连接器表面图像的指令。由图像处理器50执行的分析可以涉及，例如，识别探头MFC 106的连接器表面图像中的光点或类似特征的存在、位置和/或光学特性，这些光点对应于由源组件22生成并且在通过被测电缆链路100的光纤链路102传播之后由光纤检查探头24检测到的测试光信号。图像处理器50可以由计算机、微处理器、微控制器、中央处理单元(CPU)等实现；以硬件、软件、固件或其任何组合实施。由光纤检查探头24捕获的连接器表面图像可以通过有线传输链路和/或无线传输链路被传输到图像处理器50。取决于应用，图像处理器50可以与光纤检查探头24集成、部分地与其集成或与其物理分离。
在图4中，测试系统20可以包含显示单元52，所述显示单元连接到光纤检查探头24并且能够显示由所述光纤检查探头获取的连接器表面图像。在图4所示的场景中，源组件22同时将测试光信号28注入连接到源MFC 104的光纤端口P1、P4、P7和P10的光纤链路102。由光纤检查探头24获取并且由显示单元52显示的所得连接器表面图像54包含在与探头MFC 106的光纤端口P3、P6、P9和P12对应的位置处的光点。通过查阅表I，因此可以得出结论，图4中的被测电缆链路100具有B型的极性。在所示实施例中，显示单元52由被设计并且旨在与光纤检查探头24一起使用的独立显示装置实现，在这种情况下，图像处理器50可以装备在显示单元52内。然而，在其它实施方式中，显示单元52可以集成到光纤检查探头24中，或者可以装备在如个人计算机或另外的外部观察装置等非专用装置上。
应注意的是，在一些实施方式中，考虑到在实践中通常在多光纤电缆链路中使用的有限数量的不同极性类型，原则上可以仅使用一个测试光信号明确地确定或验证被测电缆链路100的极性。也就是说，看表I，如果将单个测试光信号注入到例如源MFC 104的端口P5中，则可以预期观察到由光纤检查探头24捕获的探头MFC 106的连接器表面图像中的在相应于端口P5(A型)、P8(B型)、P6(C型)和P7(D型)中的一个而非相应于剩余的端口P1到端口P4以及端口P9到端口P12中的一个的位置处的光点。如果最终发现测试光信号从例如探头MFC 106的端口P6离开被测电缆链路100，那么可以得出结论，被测电缆链路100的极性是C型。然而，在一些实施方式中使用比可能需要的更多测试光信号可能是有用的，以提供冗余并且增加极性测试的置信度。
在一些实施方式中，本技术还可以用于测试被测电缆链路100的连续性，这涉及检查所述被测电缆链路的光纤链路102中的每一个允许通过其进行端到端传播。因此，与极性测试不同，图4中的电缆链路100的连续性测试总体上涉及在源端110处同时地或顺序地将测试光信号28发送到每个光纤链路102中并且通过评估其在由光纤检查探头24获取的连接器表面图像中作为光点或另一存在参数的存在，检查其已到达探头端112。
在其它实施方式中，本技术还可以用于估计沿着被测电缆链路100的插入损耗。损耗估计测试可以包含两个步骤。首先，通过如上文所描述的但是在没有待测试的电缆链路的情况下识别由光纤检查探头24获取的第一连接器表面图像中的测试光信号来执行参考步骤。利用图4的测试系统20执行参考步骤可以涉及：在与源组件22相对的端处将光纤检查探头24连接到发射电缆链路32；在其中注入测试光信号的同时获取其连接器表面图像；以及识别与由探头24检测到的测试光信号相对应的图像中的光点或特征。第二步将涉及重复参考步骤，也就是说，使用相同的测试光信号组合，但将待测试的电缆链路100插入源组件22与探头24之间。此步骤提供第二连接器表面图像，在第二连接器表面图像中还可以识别与由探头24检测到的测试光信号相对应的光点或特征。然后，第一连接器表面图像与第二连接器表面图像的比较可以提供关于由电缆链路100的存在引起的光学损耗的相关信息，即使在其中进行测试的光谱范围——其应落在探头24的成像带宽中——可能不同于被测电缆链路100被设计成在其中运作的光谱传输频带。在一些实施方式中，第一连接器表面图像和第二连接器表面图像的比较可以涉及比较这两个图像中的相应光点(例如，就积分的光点功率而言)。除了提供估计被测电缆链路中的插入损耗的方式之外，参考步骤还可以提供校准测试系统并且提高用于极性或连续性测试的信号检测的鲁棒性的方法。
图4的测试系统20还可以包含控制器56，所述控制器被配置成至少部分地控制和执行操作测试系统20的各种部件或与其通信所需的功能，所述部件包含但不限于源组件22、光纤检查探头24、图像处理器50以及显示单元52。控制器56通常以包含计算机可读指令的软件实施，所述计算机可读指令由处理器执行，所述处理器可以是计算机、微处理器、微控制器、CPU、现场可编程门阵列(FPGA)等。可由控制器56执行的功能的非限制性实例可以包含以下中的一个或多个：控制图像传感器46的操作以触发图像捕获和传送，控制成像光学器件44的操作以执行自动聚焦，直接或间接地(在后一种情况下，例如通过光纤检查探头24)控制源组件22的操作；直接或间接地(在后一种情况下，例如通过源组件22)控制光纤检查探头的操作；以及与图像处理器50通信，例如以提供关于注入到被测电缆链路20中的测试光信号28的信息(例如，每个测试光信号被注入到的源MFC 104的光纤端口或被赋予每个测试光信号的编码模式)。取决于应用，控制器56可以与光学硬件部件集成、部分地与其集成或与其物理分离，所述光学硬件部件包含源组件22、光纤检查探头24、显示单元52或另一个单独的、专用的或非专用的部件。例如，在图4中，控制器56集成到光纤检查探头24中。
现在参考图5A到图5C，在一些实施方式中，控制器56可以用于控制连接器检查步骤的执行(其中源组件22通常是停用的)以及极性/连续性测试步骤的执行(其中源组件22通常是工作的)和对其定时，以避免所述两个步骤之间的任何不期望的或无意的干扰，并且提高整个光纤测试过程的效率。图5A到图5C是在控制器56集成在探头24中的场景中光纤检查探头24和源组件22的三种可能的通信方法的示意图：有线传输(图5A)；无线传输(图5B)；以及经由被测电缆链路100的经由光纤的传输(图5C)。当然，在其它实施方式中，控制器56可以替代地装备在源组件22或另一个单独的装置中。
在图5C的场景中，源组件22可以包含源接收器48，用于以由光纤检查探头24的照明源40——或另一个单独的源——生成并且沿着被测电缆链路100传输的调制光信号的形式接收由控制器56发出的命令。这种命令的非限制性实例可以包含用于打开或关闭源组件22的命令，以及用于触发源组件22生成测试光信号的命令，包含但不限于待生成的测试光信号的数量和顺序、应该被赋予待生成的测试光信号的光学特性，和/或其被注入到的光纤链路。在一些实施方式中，可以通过在发射期之间关闭源组件22的一个或多个光源来增强源接收器48的灵敏度。应当注意的是，当光纤检查探头24是被设计用于并旨在用于评估MFC端面的状况的传统探头时，可以将一个或多个特征添加到探头以增强与源组件22的通信，并且因此增强光纤测试。这些特征的非限制性实例包含另一个光源和另一个反射器或透镜，以提高通过探头侧的MFC的功率注入。
然而，在一些应用中，在源组件与光纤检查探头之间提供通信链路以通过后者控制前者也许是不可能的、不直接的或不期望的。在一个实施例中，可以使用涉及两个彼此通信的操作员的测试配置，其中一个操作员控制源组件而另一个控制光纤检查探头。在另一个实施例中，源组件可以被配置成根据预定的时间相关的发射序列发射光，所述发射序列包含与非活跃期交替的活跃期，在所述活跃期期间，源组件发射极性/连续性/损耗测试的测试光信号，在非活跃期期间源组件不发射测试光信号。在这种实施方式中，光纤检查探头可以通过多光纤电缆链路检测来自源的测试光的存在，并且基于此同步其操作。更具体地，光纤检查探头可以被配置成用于在活跃期期间进行极性测试以及用于在非活跃期期间进行连接器检查。
参考图6，描述了测试方法的示例性实施例，其中图4的光纤检查探头使其图像采集步骤与源组件22的循环发射序列200同步，所述循环发射序列限定了与非活跃期204交替的活跃期202，在所述活跃期期间测试光是工作的，在所述非活跃期期间所述测试光是停用的。根据测试序列206执行图6的测试方法的步骤，利用源组件的发射序列200的检测对所述测试序列定时，使得在活跃期202期间执行极性测试，并且在非活跃期204期间执行连接器检查。通过从捕获的连接器表面图像识别活跃期和非活跃期，可以相对于发射序列200对测试序列206进行定时。此实施例对于执行极性/连续性测试以及连接器清洁度和质量检查两者特别有利，同时避免了对源组件22与光纤检查探头24之间的通信装置的需要。如上文所解释的，在一些实施方式中，此实施例还可以可选地引入插入损耗估计。
根据此实施例，源组件22被配置成根据限定的注入模式和限定的循环发射序列200发射测试光，所述循环发射序列包括与非活跃期204交替的活跃期202。如本文中上文所解释的，注入模式可以包括强度水平编码、光谱编码或其组合。测试光信号还可以同时地或顺序地被注入相应的光纤链路。在任何情况下，发射序列200将包含非活跃期204，在此非活跃期期间没有测试光在光纤检查探头的视野内离开探头MFC 106。活跃期202的持续时间和非活跃期204的持续时间可以相等或不相等，并且可以取决于应用、图像传感器速度和分辨率、数据传送速度以及图像处理器速度。在一个示例性实施方式中，用于捕获一个全分辨率图像的规定时间为0.5秒，并且活跃期和非活跃期各持续1秒。在另一示例性实施方式中，活跃期持续1秒并且非活跃期持续0.5秒。
一旦源组件22耦接到源MFC 104并且探头MFC 106耦接到光纤检查探头24，就可以例如通过手动启动光纤检查探头24上的按钮或者在检测到捕获的图像上的测试信号或其它特征后自动启动测试序列。图6的方法的测试序列包括：步骤A：调节焦点；可选的步骤B：关闭照明源40；步骤C：监视捕获的视频流中的测试光；步骤D：检测非活跃期204并且可选地开启照明源40；步骤E：捕获待处理以进行连接器清洁度和质量检查的第一连接器表面图像(本文被称为检查图像)；可选的步骤F：关闭照明源；步骤G：监视捕获的视频流中的测试光；步骤H：检测活跃期202；以及步骤I：捕获待处理以进行极性检测的第二连接器表面图像(本文中被称为极性测试图像)。
可以通过控制器56控制测试序列的定时和执行，包含执行连接器清洁度和质量检查以及执行极性/连续性测试的定时。在测试序列的定时和执行的上下文中，控制器56提供的命令的非限制性实例包含：用于在视频模式下设置图像传感器46的命令、用于触发图像捕获的命令、用于启用和停用照明源40的命令、用于启动由图像处理器50执行的各种图像分析算法的命令、以及用于控制聚焦光学器件以调节捕获的图像上的焦点的命令。控制器56可以与图像处理器50通信以接收图像分析结果并且基于这种结果启动下一步骤的执行。
在一些实施方式中，在获取检查图像和极性测试图像期间，照明源40可以保持是工作的。在其它一些实施方式中，为了最大化极性测试图像上的光点的对比度以及由此提高光点检测和评估的可靠性，控制器可以可选地控制照明源40的启用，以关闭照明源40用于捕获极性测试图像以及打开所述照明源用于捕获检查图像。
在利用图像传感器46捕获连接器表面图像之前，可能需要调节成像系统38的焦点。测试序列可以包含使用自动聚焦算法调节焦点的步骤A。光纤检查探头24可以使用在视频模式下由图像传感器46生成的视频流的图像来执行自动聚焦算法。为了获得用于检查的连接器表面的清洁检查图像，在照明源工作时调节聚焦。话虽如此，但在一些应用中，可以基于在非活跃期204和活跃期202期间捕获的视频图像来执行自动聚焦算法，所述图像包含由测试光产生的光点。如果这种光点的强度保持低于可接受的水平，则这种光点将不会干扰自动聚焦算法。因此，自动聚焦过程可以重叠多个活跃期和非活跃期。在其它应用中，自动聚焦过程可以适于检测视频流的图像中的光点并且在活跃期202内中断自动聚焦算法。
在步骤B中，一旦调节了焦点，可以可选地关闭照明源40用于在端面图像中监视由测试光产生的光点。
在步骤C中，监视来自视频流的图像以检测下一个非活跃期204，在所述下一个非活跃期期间，来自测试光的光点不存在于图像中。图像处理器50可以基于图像中的光点的检测来识别活跃期和非活跃期。在步骤C期间照明源40停用的一些实施方式中，可以通过评估如在图像传感器40的表面上或在其子区域上积分的光的总强度并且检测这种强度的变化或将这种强度与给定阈值进行比较来识别非活跃期。在其它一些实施方式中，当在所有像素上强度水平低于给定阈值时可以识别非活跃期。
在步骤D中，检测到非活跃期，这可以可选地触发照明源40的启用并且触发在图像传感器46的图像捕获模式下捕获探头MFC 106的第一连接器表面图像(在本文中被称为检查图像)的步骤E。
可以由图像处理器50分析检查图像，以确定一个或多个光纤端面的位置，并且评估其清洁度和质量。
在步骤F中，一旦完成步骤E，可以再次可选地关闭照明源40。
在步骤G中，监视来自视频流的图像以检测下一个活跃期202，在所述下一个活跃期期间，来自测试光的光点存在于图像中。如在步骤C中，在一些实施方式中，可以通过评估如在图像传感器40的表面上或在其子区域上积分的光的总强度并且检测这种强度的变化或将这种强度与给定阈值进行比较来识别活跃期。
在步骤H中，检测到活跃期，这触发在图像传感器46的图像捕获模式下捕获第二连接器表面图像(本文中被称为极性测试图像)的步骤I。
可以由图像处理器50分析极性测试图像以识别由测试光产生的光点并且确定其模式，由此可以确定多光纤电缆链路的极性。在一些实施方式中，可以进一步分析极性测试图像，以确定与每一个识别的光纤端面的对应位置相对应的光点的存在，并且确定多光纤电缆链路的所述光纤链路的连续性。
根据一个示例性算法，确定光点的存在、强度水平和/或光谱含量涉及：图像处理器50最初确定检查图像中的一个或多个光纤端面的对应位置，然后使用所确定的位置来估计与极性测试图像中的每个确定的位置相关联的光的强度水平和/或光谱含量，例如通过在极性测试图像中对位于相对于相应光纤端面的x-y坐标定中心或以其它方式定位的圆或区域内的像素积分进行。
在一些实施方式中，光纤检查探头24可能不具有足够大的视野以在单次曝光中对探头MFC 106的所有光纤端面成像。在这种情况下，光纤检查探头24可以装备有移位机构，所述移位机构可操作以移动视野来以多个图像捕获所有光纤端面。在这种情况下，可以对移位机构的每个位置重复图6的方法的步骤序列。
应当理解的是，图6的方法的测试序列仅是示例性的，并且在其它实施方式中，可以修改各个步骤和/或其顺序。例如，步骤F、步骤G、步骤H、步骤I可以与步骤B、步骤C、步骤D、步骤E交换。
参考图7，描述了测试方法的另一示例性实施例，其中图4的光纤检查探头使其图像采集步骤与源组件22的发射序列300同步。在图7的方法中，如在图6的方法中，活跃期302与非活跃期304交替，测试光在所述活跃期期间是工作的，而测试光在所述非活跃期期间是停用的。活跃期302进一步划分为：极性测试期308，在极性测试期期间，测试光被注入一个或多个光纤链路的子集中以限定注入模式；和连续性测试期308，在连续性测试期期间，测试光被注入源MFC 104的所有光纤链路中用于进行连续性验证。图7的方法包与图6的方法的步骤和特征相类似的一些步骤和特征，并且因此将不重复描述这些共同的步骤和特征。
根据测试序列306执行图7的测试方法的步骤，利用源组件的发射序列300的检测对所述测试序列定时，使得在连续性测试期310期间执行连续性验证，在极性测试期308期间执行极性检测，并且在非活跃期304期间执行连接器检查。通过从捕获的连接器表面图像识别活跃期和非活跃期，可以相对于发射序列300对测试序列306进行定时。此实施例对于执行极性/连续性测试以及连接器清洁度和质量检查两者也特别有利，同时避免了对源组件22与光纤检查探头24之间的通信装置的需要。如上文所解释的，在一些实施方式中，此实施例还可以可选地引入插入损耗估计。
根据此实施例，源组件22被配置成根据其中在源MFC 104的所有光纤端口中注入测试光的连续性测试模式、其中根据限定的注入模式注入光的极性测试模式以及其中不注入测试光的非活跃模式发射光。源组件22进一步被配置成以限定的循环发射序列300在这些模式之间切换，所述限定的循环发射序列包括极性测试期308、连续性测试期310以及非活跃期304。在这种情况下，注入模式涉及强度水平编码，根据所述强度水平编码，测试光同时地被注入到仅(例如，连接到源MFC 104的光纤端口P1、P4、P7和P10的)一个或多个光纤链路的子集中。极性测试、连续性测试以及非活跃期的持续时间可以相等或者可以不相等，并且可以取决于应用、图像传感器速度和分辨率、数据传送速度以及图像处理器速度。在一个示例性实施方式中，用于捕获一个全分辨率图像的规定时间为0.5秒，并且极性测试、连续性测试以及非活跃期各持续1秒。
一旦源组件22耦接到源MFC 104并且探头MFC 106耦接到光纤检查探头24，就可以启动测试序列。图7的方法的测试序列306包括：步骤A：调节焦点；可选的步骤B：关闭照明源40；步骤C：监视捕获的视频流中的测试光；步骤D：检测非活跃期204并且可选地开启照明源40；步骤E：捕获待处理以进行连接器清洁度和质量检查的第一连接器表面图像(本文被称为检查图像)；可选的步骤F：关闭照明源；步骤G：监视捕获的视频流中的测试光；步骤H：检测活跃期202；步骤I：捕获待处理以进行极性检测的第二连接器表面图像(本文中被称为极性测试图像)；以及步骤J：捕获待处理以进行连续性检测的第三连接器表面图像(本文中被称为连续性测试图像)。
可以通过控制器56控制测试序列306的定时和执行，包含执行连接器清洁度和质量检查以及执行极性测试和连续性测试的定时。在测试序列306的定时和执行的上下文中，控制器56提供的命令的非限制性实例包含：用于在视频模式下设置图像传感器46的命令、用于触发图像捕获的命令、用于启用和停用照明源40的命令、用于启动由图像处理器50执行的各种图像分析算法的命令、以及用于控制聚焦光学器件以调节捕获的图像上的焦点的命令。控制器56可以与图像处理器50通信以接收图像分析结果并且基于这种结果启动下一步骤的执行。
在一些实施方式中，在获取检查图像、连续性测试图像以及极性测试图像期间，照明源40可以保持是工作的。在其它一些实施方式中，为了最大化极性测试图像和连续性测试图像上的光点的对比度以及由此提高光点检测和评估的可靠性，控制器可以可选地控制照明源40的启用，以关闭照明源40用于捕获极性测试图像和连续性测试图像以及打开所述照明源用于捕获检查图像。
测试序列306的步骤A、步骤B、步骤C、步骤D、步骤E、步骤F、步骤G、步骤H、步骤I类似于图6测试序列206的步骤，并且因此将不重复描述。
在步骤J中，在图像传感器46的图像捕获模式中捕获第三连接器表面图像(本文中被称为连续性测试图像)。在一些实施方式中，步骤J可以通过检测连续性测试期来触发，涉及评估如在图像传感器40的表面上或在其子区域上积分的光的总强度并且检测这样的强度的变化，预期其在连续性测试期期间比在极性测试期期间更大。在其它一些实施方式中，步骤I可以在步骤H之后的给定时间流逝之后被触发。
可以由图像处理器50分析检查图像，以确定一个或多个光纤端面的位置，并且评估其清洁度和质量。
可以由图像处理器50分析极性测试图像以识别由测试光产生的光点并且确定其模式，由此可以确定多光纤电缆链路的极性。
可以分析连续性测试图像以确定与每一个识别的光纤端面的对应位置相对应的光点的存在，并且由此确定多光纤电缆链路的所述光纤链路的连续性。
应当理解的是，图7的方法的测试序列仅是示例性的，并且在其它实施方式中，可以修改各个步骤和/或其顺序。例如，步骤F、步骤G、步骤H、步骤I可以与步骤B、步骤C、步骤D、步骤E交换，和/或步骤I可以与步骤J交换。
图8A和图8B是通过图6的方法获得的示例性图像，并且其示出了检测到A型的极性。图8A表示三个检查图像的串联，而图8B表示三个极性测试图像的串联，这是根据其中光纤检查探头24的视野未大到足以在单个图像中捕获探头MFC 106的所有端面的实施方式。其示出了其中对于移位机构的三个不同位置重复图6的方法的实施方式，所述移位机构可操作以移动光纤检查探头24的视野。
现在参考图9，示出了源组件22的示例性实施方式，更详细地示出了其内部配置。源组件22可以用于图4的测试系统20中以实施本文所描述的光纤测试技术，或可以用于另一测试系统。在图9中，源组件22包含三个光源26a、26b、26c。每个光源26a、26b、26c被配置成发射源信号58a、58b、58c以被传送到对应的光耦接器60a、60b、60c，每个光耦接器被配置成将提供给其的源信号58a、58b、58c分成四个测试光信号28，总共十二个测试光信号28。由光耦接器60a、60b、60c中的一个输出的每个测试光信号28被注入到被测1×12多光纤电缆链路100的MFC 104的十二个光纤端口P1到光纤端口P12中的特定的一个中，所述被测1×12多光纤电缆链路诸如图4中所示的多光纤电缆链路。光纤端口P1到光纤端口P12中的每一个连接到1×12多光纤电缆链路100的对应光纤链路。源组件22可选地还包含源接收器48，所述源接收器连接到第一光耦接器60a并且被配置成通过被测电缆链路100接收来自耦接在电缆链路100的相对MFC 106处的光纤检查探头24的命令或其它信息。在一些实施方式中，源组件22可以包含源控制器(未示出)，以同时地或独立地启用和停用光源26a、26b、26c。启用和停用可以生成不同的操作模式，包含例如极性测试模式、连续性测试模式以及非活跃模式。可以根据源接收器22接收的命令和/或根据限定的时间序列来控制启用/停用。源配置可以创建使得能够进行极性检测和连续性验证的测试光信号。
在图9的实施例中，可以通过根据限定的强度水平注入模式对测试光进行编码来实现极性测试，这可以通过在源MFC 104的有限数量的光纤端口中发射测试光信号来提供。例如，在图9中，源自第一光源26a的测试光信号28被注入到源MFC 104的端口P1、P4、P7和P10，并且用于确定被测电缆链路100的极性。此确定基于预定义的强度水平注入端口模式(例如，P1、P4、P7和P10)并且通过分析由光纤检查探头24获取的一个或多个极性测试图像来识别对应于四个测试光信号从其出来的出射端口的光点模式而作出，所述出射端口如下：(P1、P4、P7、P10)，对于A型极性；(P12、P9、P6、P3)，对于B型极性；(P2、P3、P8、P9)，对于C型极性；以及(P11、P10、P5、P4)，对于D型极性(参见上文表I)。这种注入模式可能是合适的，例如，用于根据图7的测试序列206实施极性测试模式。
对于连续性测试，在被测电缆链路100的光纤链路102中的每一个上验证测试光信号28的存在。在图9中，为此目的所需的十二个光信号28可以同时地或顺序地被注入到对应的光纤链路102。在一些实施方式中，源组件22可以被配置成以顺序模式操作，根据所述顺序模式，光源26a、26b和26c被顺序地或成组地启用。这种实施方式允许进行极性测试和连续性测试。
在一些场景中，例如，为了根据图7的测试序列206实施连续性测试模式，可以同时地注入所有十二个测试光信号28以测试图9的电缆链路100的连续性。这样，源自光源26a、26b、26c的测试光信号28可以同时地被注入所有端口。
在一些实施方式中，光源26a、26b、26c的启用和停用可以由源控制器根据限定的循环时间序列来控制，以便生成例如图7的发射序列(在极性测试模式中仅光源26a被启用，在连续性测试模式中所有光源被启用并且在非活跃模式中全部被停用)。
在一些场景中，例如，为了实施图6的测试序列206，可以同时地注入所有十二个测试光信号28以测试图9的电缆链路100的极性和连续性。在这种情况下，测试光信号28限定强度水平注入模式可能是有利的(例如，简化和/或缩短测试过程)，根据所述强度水平注入模式，测试光信号28的强度水平从一个端口到另一个端口变化。通过源组件22的配置预定义强度水平注入模式，多光纤电缆链路的极性可以通过将在图像传感器上检测到的光点的强度水平模式与对应于一组潜在极性类型的预期模式进行比较来确定。这样，源自第一光源26a并且注入图9中的端口P1、P4、P7和P10的测试光信号28的功率电平可以比其它测试光信号28的功率电平显著地高或低(例如，高或低3dB或另一个其它可检测的差异)，以便于区别由光纤检查探头24获取的连接器表面图像中的其相关联光点。
在一些实施方式中，光源26a、26b、26c的启用和停用可以由源控制器根据限定的循环时间序列来控制，以便生成例如图6的发射序列(所有光源在活跃期期间被启用，并且在非活跃期期间被停用)。
应该强调的是，根据强度水平模式将测试光注入每个光纤链路允许在所有光纤链路上进行极性测试和连续性测试。与基于光信号的光谱含量的模式相比，使用基于强度水平的注入模式具有如下优点：允许使用不区分或以其它方式捕获图像的光谱含量的图像检测器。在一些实施方式中，捕获仅强度图像可以以相同或更低的成本提供更好的图像分辨率。
应当理解的是，测试多光纤电缆链路的极性和连续性所需的不同连接器表面图像的数量可以取决于光纤检查探头在一个连接器表面图像中可以查看的光纤端面的数量和/或待执行的测试次数(例如，在图9中，使用仅第一源26a的极性测试是否与涉及三个源26a、26b、26c的连续性和/或插入损耗测试同时执行)。例如，在一个实施例中，可能需要三个连接器表面图像来测试1×12和1×16MPO电缆链路的极性和连续性。
应当注意的是，图9中所示的源组件配置被提供仅用于说明目的，因为可以使用各种其它可能的极性和/或连续性测试配置，所述配置中的每个涉及将更多、更少和/或不同的测试光信号同时或顺序注入源MFC 104的输入端口的不同组合。例如，某些配置可以用于成本优化和/或满足特定要求。
当然，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以对上文描述的实施例进行多种修改。

Claims (24)

1.一种用于确定多光纤电缆链路的极性的测试方法，所述多光纤电缆链路包括多条光纤链路，所述多条光纤链路各自根据所述极性连接在第一端处的第一多光纤连接器与第二端处的第二多光纤连接器之间，所述测试方法包含：
根据限定的注入模式，通过所述第一多光纤连接器的相应注入端口将测试光注入到所述光纤链路中的一个或多个中；
生成所述第二多光纤连接器的至少一个极性测试图像，其中通过所述第二多光纤连接器的一个或多个出射端口离开所述光纤链路中的至少一个的测试光被成像为所述极性测试图像中的一个或多个光点；以及
基于所述极性测试图像中的所述一个或多个光点的模式确定所述多光纤电缆链路的所述极性。
2.根据权利要求1所述的方法，其中根据限定的强度水平注入模式将测试光注入到所述光纤链路中；并且其中，基于所述极性测试图像中的所述一个或多个光点的强度模式来确定所述多光纤电缆链路的所述极性。
3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：基于所述至少一个极性测试图像中光点的存在来确定所述多光纤电缆链路的所述光纤链路的连续性。
4.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：生成至少一个检查图像，所述第二多光纤连接器的一个或多个光纤端面在所述至少一个检查图像中被成像，并且所述至少一个检查图像中不存在来自测试光的光点。
5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：确定所述一个或多个光纤端面在所述检查图像中的对应位置；并且其中确定所述多光纤电缆链路的所述极性包括估计与每个所述位置相关联的光的强度水平，以由此确定与所述光纤端面相关联的所述一个或多个光点的所述强度模式。
6.根据权利要求4所述的方法，其中当生成所述检查图像时，照明源将照明光投射到所述第二多光纤连接器上，并且其中关闭所述照明源以生成所述极性测试图像。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法，其中根据限定的注入模式和循环发射序列将测试光注入到所述光纤链路中的一个或多个中，所述循环发射序列包括活跃期和非活跃期，所述测试光在所述活跃期期间是工作的，所述测试光在所述非活跃期期间是停用的；并且所述方法进一步包括：检测所述测试光的非活跃期，在此非活跃期期间不存在来自测试光的光点；并且在所述非活跃期期间，生成所述第二多光纤连接器的至少一个检查图像，所述第二多光纤连接器的一个或多个光纤端面在所述至少一个检查图像中被成像。
8.根据权利要求7所述的方法，其中将测试光注入到所述光纤链路中的每一个中，并且其中所述方法进一步包括：基于所述至少一个极性测试图像中光点的存在来确定所述多光纤电缆链路的所述光纤链路的连续性。
9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：确定所述一个或多个光纤端面在所述检查图像中的对应位置；并且其中确定所述多光纤电缆链路的所述极性包括：估计与每个所述位置相关联的光的强度水平和/或光谱含量，以由此确定与所述光纤端面相关联的所述一个或多个光点的模式。
10.根据权利要求7所述的方法，其中每个所述活跃期包括极性测试期和连续性测试期，在所述极性测试期期间，测试光被注入到一个或多个光纤链路的子集中以限定注入模式，在所述连续性测试期期间，测试光被注入到所有光纤链路中。
11.一种用于确定多光纤电缆链路的极性的图像捕获装置，所述多光纤电缆链路包括多条光纤链路，所述多条光纤链路各自根据所述极性连接在第一端处的第一多光纤连接器与第二端处的第二多光纤连接器之间，所述图像捕获装置将与源组件一起使用，所述源组件被配置成根据限定的注入模式通过所述第一多光纤连接器的相应注入端口将测试光注入到所述光纤链路中的一个或多个中，所述图像捕获装置包括：
图像传感器，其被配置成捕获所述第二多光纤连接器的图像并且被配置成生成所述第二多光纤连接器的至少一个极性测试图像，其中通过所述第二多光纤连接器的出射端口中的一个或多个离开所述光纤链路中的至少一个的测试光被成像为所述极性测试图像中的一个或多个光点，所述图像中的所述一个或多个光点的模式表示所述多光纤电缆链路的所述极性。
12.根据权利要求11所述的图像捕获装置，其进一步包括：图像处理器，所述图像处理器被配置成用于分析所述检查图像，以基于所述极性测试图像中的所述一个或多个光点的强度模式识别所述多光纤电缆链路的所述极性，并且基于至少一个极性测试图像中光点的存在来确定所述多光纤电缆链路的光纤链路的连续性。
13.根据权利要求12所述的图像捕获装置，其进一步包括：便携式外壳、成像系统和照明源、以及探头端头，所述成像系统和所述照明源容纳在所述便携式外壳中，所述探头端头被配置成耦接到所述第二多光纤连接器以在被测的所述电缆链路与所述成像系统之间提供光路。
14.一种系统，其包括根据权利要求11所述的图像捕获装置和所述源组件。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述源组件被配置成根据限定的强度水平注入模式将测试光注入到所述光纤链路中；并且其中所述极性测试图像中的所述一个或多个光点的强度模式表示所述多光纤电缆链路的所述极性。
16.根据权利要求15所述的系统，其进一步包括：图像处理器，所述图像处理器被配置成用于分析所述极性测试图像，以基于所述至少一个极性测试图像中的所述一个或多个光点的强度模式识别所述多光纤电缆链路的所述极性，并且基于所述至少一个极性测试图像中光点的存在来确定所述多光纤电缆链路的光纤链路的连续性。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述图像处理器被进一步配置成用于确定所述一个或多个光纤端面在所述至少一个检查图像上的对应位置；并且确定所述多光纤电缆链路的所述极性包括：估计与每个所述位置相关联的光的强度水平，以由此确定与所述光纤端面相关联的所述一个或多个光点的所述强度模式。
18.根据权利要求14到17中任一项所述的系统，其中所述源组件包括用于生成所述测试光作为一个或多个测试光信号的一个光源或多个不同的光源。
19.根据权利要求14到17中任一项所述的系统，其中所述图像传感器包括电荷耦接装置(CCD)传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)中的一个。
20.根据权利要求13所述的图像捕获装置，其进一步包括控制器，所述控制器用于控制所述照明源的启用并且以便在捕获所述至少一个极性测试图像时关闭所述照明源。
21.一种系统，其包括根据权利要求13所述的图像捕获装置和所述源组件，其中所述源组件被配置成根据限定的注入模式和限定的循环发射序列将测试光注入到所述光纤链路中的一个或多个中，所述限定的循环发射序列包括活跃期和非活跃期，所述测试光在所述活跃期期间是工作的，所述测试光在所述非活跃期期间是停用的；并且其中所述图像捕获装置进一步包括：图像处理器，所述图像处理器被配置成用于检测所述测试光的非活跃期，在此非活跃期期间不存在来自测试光的光点；以及控制器，所述控制器被配置成用于在所述非活跃期期间触发对所述第二多光纤连接器的至少一个检查图像的捕获，所述第二多光纤连接器的一个或多个光纤端面在所述至少一个检查图像中被成像。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述源组件被配置成将测试光注入到所述光纤链路中的每一个中，并且其中所述图像处理器进一步被配置成用于基于所述至少一个极性测试图像中光点的存在来确定所述多光纤电缆链路的所述光纤链路的连续性。
23.根据权利要求21所述的系统，其中所述图像处理器进一步被配置成用于确定所述一个或多个光纤端面在所述检查图像上的对应位置；并且用于估计与每个所述位置相关联的光的强度水平和/或光谱含量，以由此确定与所述光纤端面相关联的所述一个或多个光点的模式。
24.根据权利要求21所述的系统，其中每个所述活跃期包括极性测试期和连续性测试期，在所述极性测试期期间，测试光被注入到一个或多个光纤链路的子集中以限定注入模式，在所述连续性测试期期间，测试光被注入到所有光纤链路中。
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