CN110446960A - 光纤互连管理 - Google Patents

Abstract

用于在光纤之间建立光学连接并管理该光学连接的装置，该装置包括：第一阵列，包括多个松弛管理单元(40)，每个松弛管理单元均具有用于保持光纤(61)的光学端部连接器(60)的保持插槽(44)；第二阵列，包括被配置成保持光纤的光学端部的多个耦合插槽(47)；以及抓取器(90)，抓取器被配置成从第一阵列中的任一松弛管理单元(40)抓取光学端部连接器(60)并将该光学端部连接器(60)插入第二阵列中的任一耦合插槽(47)中，以在连接至光学端部连接器(60)的光纤(61)与保持在耦合插槽(47)中的光纤(49)的光学端部之间建立光学连接。

Description

光纤互连管理

相关申请

本申请根据35U.S.C.119(e)要求于2017年3月21提交的美国临时申请62/474,110的权益，其公开内容通过引用并入本文。

背景

现代通信网络参与大量信号承载光纤的错乱(frantic，混乱)连接和断开操作，以将通信信号从它们的源路由至它们的目的地。使光纤连接和断开是一种复杂的操作，其不仅必须快速且可靠的完成，而且必须应对对被连接和断开光纤的松弛的控制以防止它们彼此缠绕，而且在相对小的体积中通过容易维修的紧凑设备有利地执行。

发明内容

本公开内容的实施方式的一方面涉及提供一种紧凑的光纤互连管理单元(FIMU)，紧凑的光纤互连管理单元被配置成将第一多个第一光纤中的任何一个的光学端部(OE)相当快速地自动连接至第二多个第二光纤中的任何一个的OE，同时管理光纤的松弛性并且控制第一光纤的光纤缠绕。

在实施方式中，FIMU包括用于第一光纤中的每一个的松弛管理单元(SMU)，松弛管理单元具有第一插槽(socket，插口、套接口)，在下文中还称为“保持插槽”，当第一光纤未连接至第二光纤时第一光纤的光学端部连接器可以搁置并且牢固地保持在该第一插槽中。SMU还可选地包括第二插槽，在下文中还称为“耦合插槽”，第二多个光纤中的第二光纤的OE连接至第二插槽。在实施方式中，FIMU包括拾取和放置抓取器(gripper，夹持装置)、收卷(reel in，卷入)致动器以及旋转器，旋转器可操作以使抓取器和/或收卷致动器旋转围绕旋转轴线的一方位角。在实施方式中，FIMU包括一平台，还称为“升降机平台”或“升降机”，抓取器安装于该平台，并且该平台可操作以使抓取器选择性地沿着旋转器旋转轴线在称为“向上”和“向下”的方向上平移。FIMU包括一控制器，该控制器被配置成控制FIMU的部件，以通过将第一光纤的光学端部连接器插入第二光纤的耦合插槽中来将任一第一光纤连接至任一第二光纤，以及通过从已经插入第一光纤的光学端部连接器的第二光纤的耦合插槽中拔出第一光纤的光学端部连接器来断开连接至第二光纤的第一光纤。FIMU具有无光纤区域和光纤占据区域。连接至第二光纤的第一光纤的长度通常存在于光纤占据区域中，但在无光纤区域中不存在。

在实施方式中，为了将第一光纤连接至给定的第二光纤，控制器控制旋转器和/或升降机以及抓取器来抓取第一光纤的光学端部连接器，将光学端部连接器从其保持插槽移除，将光学端部连接器移动通过无光纤区域，并将端部连接器插入第二光纤的耦合插槽中。为了将第一光纤与第二光纤断开，控制器控制升降机、旋转器和抓取器以从第二光纤的耦合插槽移除第一光纤的端部连接器，并且在移除之后控制收卷以收卷光纤直到端部连接器被拉入并搁置在第一光纤的保持插槽中。

提供本发明内容是为了以简化的形式引入概念的选择，这些概念将在下文的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

附图说明

以下参考在本段后面列出的本文所附的附图描述了本公开内容的实施方式的非限制性实施例。在多于一个的图中出现的相同特征通常在它们出现的所有图中都用相同的标志标记。用于标记表示本公开内容的实施方式在一图中的给定特征的图标的标志可以用于指代给定特征。图中示出的特征的尺寸是为了方便和清楚地呈现而选择的，并且不一定按比例示出。

图1示意性地示出了根据本公开内容的实施方式的包括柱状SMU的阵列的FIMU；

图2A和图2B示意性地示出了根据本公开内容的实施方式的图1中所示的FIMU，移除了大部分的SMU以暴露包括在FIMU中的旋转器以及FIMU的内部部件和结构。

图3A和图3B示意性地示出了根据本公开内容的实施方式的松弛管理单元(SMU)的侧视图和立体图，该松弛管理单元被配置成收卷和退卷(reel out，卷出、退绕、抽出)第一光纤并且在使第一光纤与第二光纤连接和断开期间控制松弛；

图3C和图3G示意性地示出了根据本公开内容的实施方式在将端部连接器插进(insert，嵌入)SMU的保持插槽期间光学端部连接器的立体快照；

图4A示意性地示出了根据本公开内容的实施方式的与图2A和图2B中所示出的类似的FIMU的旋转器的放大图像，例示了旋转器的部件之间的空间关系；

图4B示意性地示出了根据本公开内容的实施方式的图2A和图2B中示出的FIMU的拾取和放置抓取器的放大图像；以及

图5A至图5R示意性地示出了根据本公开内容的实施方式的图1至图2B中示出的FIMU，包括与图3A和图3B中所示出的类似的SMU，SMU运行以将第一光纤连接至第二光纤并且在连接之后断开光纤。

具体实施方式

在下文的讨论中，参考图1以及图2A和图2B讨论了根据本公开内容的实施方式的FIMU的特征，图1示出了FIMU的外部立体图，图2A和图2B示出了FIMU的部件和内部结构的细节。图3A和图3B示出了根据本公开内容的实施方式的单个SMU以及根据本公开内容的实施方式的松弛控制滑轮、光学端部连接器和插槽歧管的细节，该光学端部连接器搁置在SMU的保持插槽中，并且该插槽歧管被配置成具有耦合插槽和停驻(park，安置、安放、停放)插槽。参考图4A和图4B中提供的特征的放大图像，讨论了根据本公开内容的实施方式的旋转器和抓取器的内部架构的特征。在图5A至图5R中示意性地例示了FIMU及其部件在使光纤连接和断开中的运行，并参考附图进行了讨论。

在讨论中，除非另有说明，否则修饰本公开内容的实施方式的一个或多个特征的条件或关系特征的形容词诸如“基本上”和“约”被理解为意指该条件或特征被限定在其预期的应用的实施方式的运行的可接受的偏差内。除非另有说明，否则说明书和权利要求书中的词语“或”被认为是包含性的“或”而不是排他性的或，并且表示其关联的项目中的至少一种或任何组合。

图1示意性地示出了根据本公开内容的实施方式的FIMU20的立体外部视图。FIMU20可选地包括底部外部盖板21和顶部外部盖板22，底部外部盖板和顶部外部盖板在它们之间支撑可选地为圆形(circular，环形)的SMU40的阵列。SMU容置从通信网络进入FIMU20的光纤(未示出)的光学端部(OE)，FIMU 20服务于该通信网络并且FIMU20以各种组合与该通信网络连接和断开以建立和取消网络可能需要的不同通信信道。通过数字示例，SMU40的阵列可以包括144个SMU，并且顶部盖板21和底部盖板22可以是方形的，具有可选地为约45cm的侧面尺寸。盖板可以通过支撑支柱23附接在一起，支撑支柱将板分开约30cm。

图2A和图2B示意性地示出了FIMU20的立体图，其中顶部盖板22和大部分SMU40被移除以示出仅五个SMU40以及FIMU的内部部件和结构。FIMU20包括旋转器70，旋转器容纳部件，FIMU20的控制器(未示出)控制这些部件以连接和断开容置在SMU40中的网络光纤的光学端部。控制器可以包括任何电子和/或光学处理和/或控制电路，以提供和启用FIMU可能需要的用以支持对连接至FIMU的光纤进行管理的功能。举例来说，控制器可以包括下述中的任一种或者多于一种的任意组合：微处理器、应用专用电路(ASIC)、现场可编程阵列(FPGA)和/或片上系统(SOC)。FIMU可以包括适合于存储数据和/或计算机可执行指令的具有任何电子和/或光学电路的存储器，并且作为示例可以包括下述中的任一种或者多于一种的任意组合：闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或可擦可编程只读存储器(EPROM)。

图3A和图3B分别示意性地示出了根据本公开内容的实施方式的SMU40的放大侧视图和立体图。图3B中的立体图是部分剖开的，并且SMU40的外表面的在图中以虚线示出的一部分是透明的，以示出SMU的内部部件。

SMU40包括壳体42，壳体具有安装至壳体的保持插槽44和插槽歧管46，在插图501中以立体放大方式示出了该插槽歧管，插槽歧管具有耦合插槽47和停驻插槽48。来自FIMU20所服务的通信网络——以下也称为“服务网络”(未示出)的光学通信光纤49连接至耦合插槽47，使得另一光学通信光纤的光学端部连接器可以插进耦合插槽中，以与连接至耦合插槽的光纤建立光学连接。在实施方式中，SMU40可以包括至少一个射频识别(RFID)标志，当被RFID读取器询问时，该标签识别SMU和/或SMU的部件，诸如，保持插槽44、插槽歧管46和/或壳体42。可选地，如在图3A和图3B中示意性示出的，SMU40包括安装在插槽歧管46上的RFID标签41。为了便于展示，根据本公开内容的实施方式的连接至SMU的耦合插槽47的光纤可以被称为“固定光纤”。具有可以插入耦合插槽47中和从该耦合插槽拔出的光学端部连接器的光纤可以称为“游离光纤”。下面参考图5A至图5R描述插槽歧管46中的停驻插槽48的功能。

在实施方式中，壳体42包括位于壳体的底部42a和顶部42b处的短安装导轨200。安装导轨200被匹配成(match，配合)滑动至SMU安装槽201中，SMU安装槽可选地形成于FIMU20的底部盖板21中或底部盖板上或者形成于顶部盖板22(图1)中或顶部盖板上。在图2A和图2B中所示的底部盖板21中示意性地示出了安装槽201。形成在顶部盖板22(图1)中或顶部盖板上的安装槽201可选地与底部盖板21中的安装槽201类似并且可以成镜像。底部盖板21中的安装槽201可选地由一个或多个例如四个界定支架202(图2A、图2B)界定。每个界定支架202可以通过一对螺钉203固定到底部盖板21。

界定支架202防止安装在安装槽201中的SMU40在FIMU20运行期间从槽中滑出。通过下述方式可以容易地替换FIMU20中的给定SMU40：移除将给定SMU固定到安装它的安装槽201的界定支架202，使给定SMU的安装导轨200滑出它们各自的安装槽201，并且将替换的SMU40滑动至通过移除给定SMU而空出的安装槽中。通过将被移除以便能够替换给定SMU的界定支架202重新安装至底部盖板21，将替换的SMU和与该替换的SMU共享同一界定支架202的其他SMU固定在它们各自的安装槽201中。

保持插槽44被配置成保持从服务网络进入FIMU20的光纤61——“游离光纤61”——的在插图502中极度放大示出的光学端部连接器60。游离光纤61可以收卷和退卷SMU40，以分别将游离光纤连接至与FIMU20连接的固定光纤，以及使游离光纤与该固定光纤断开。SMU40包括松弛控制系统50，该松弛控制系统用于在下述情况下控制游离光纤61的松弛：当光学端部连接器60从保持插槽44中移除并被拉出以插入SMU40的固定光纤49的耦合插槽47中时，以及该光学端部连接器从耦合插槽移除并卷回以返回并搁置在保持插槽中时。

光学端部连接器60可选地具有：锥形端部62，以便于将端部连接器插入保持插槽44中；以及抓取翅片63，以便于在使游离光纤与固定光纤连接和断开期间保持光学端部连接器。保持插槽44可选地包括套筒(quill、衬套)形接收器45，在将光学端部连接器60插进保持插槽44期间，该套筒形接收器与抓取翅片63接合并配合，以自动地、旋转地将光学端部连接器与保持插槽对准。图3C至图3G示出了在将端部连接器插进保持插槽44期间光学端部连接器60的示意性立体快照，示出了抓取翅片63和接收器45的配合以将光学端部连接器与保持插槽旋转地对准。在实施方式中，保持插槽44和光学端部连接器60被配置成具有搭扣连接器(未示出)的相应匹配部件，使得当端部连接器适当地搁置在保持插槽中时该端部连接器可以被牢固地保持，同时当需要将端部连接器插入耦合插槽中时能够方便地从保持插槽中移除端部连接器。

应注意，耦合插槽47形成为具有槽口47-1，槽口被配置成接合并搁置抓取翅片63，以使光学端部连接器60的定向与保持插槽对准。在实施方式中，光学的光学端部连接器60可以连接至多个光学游离光纤，诸如光纤61，并且耦合插槽47可以连接至多个固定光纤，诸如固定光纤49。当光学端部连接器插入耦合插槽中时，抓取翅片63可以运行以将连接至光学端部连接器60的多个光学游离光纤的光学端部与连接至耦合插槽47的固定光纤的光学端部对准。

可选地，光学端部连接器60包括RFID标签64，该RFID标签在被RFID读取器询问时发送识别端部连接器的唯一代码。如图3A中示意性所示的，RFID标签64定位于抓取翅片63上。

松弛控制系统50可选地包括相应的滑动滑轮组51和固定滑轮组52以及收卷传动装置54，该收卷传动装置包括耦合至齿条56和小齿轮57的卷盘(reel，卷轴)55。每个滑轮组51和52包括多个独立的可旋转槽轮(sheave，绳轮)。游离光纤61保持在槽轮的槽(未示出)中并围绕滑轮组51和52环绕，使得在滑轮之间形成游离光纤61的多次下降。下降由滑轮组之间的光纤61的长度示意性地表示。滑动滑轮组51由槽口43(图3A)约束以在壳体42中自由地向上和向下滑动。如在图5A至图5R中示意性示出的，当游离光纤的光学端部连接器60从保持插槽44中拉出时滑动滑轮组52向上滑动以释放一长度游离的光纤61，并且游离光纤61从SMU40中退卷以到达其中将插入光学端部连接器FIMU 20的耦合插槽47。可卷绕连接器58诸如柔性线、光纤或细丝——通常称为收卷线或线58——缠绕在收卷传动装置54的卷盘55上，并将卷盘55连接至滑动滑轮组51。退卷游离光纤61的一长度以将光学端部连接器60插入耦合插槽47中会使卷绕线58的一部分从卷盘55解绕以及引起卷盘55的旋转，该旋转将齿条56平移出壳体42。将齿条56推回至壳体42中使卷盘55旋转以收卷卷绕线58，从而将滑动滑轮组51向下拉并使游离光纤61的被退卷以对光学端部连接器60连接至耦合插槽的该长度进行收卷，以将光学端部连接器重新插进保持插槽44中。

对于FIMA20的运行和部件的视觉测量，FIMA可以包括相机(未示出)，该相机是可控制的，以对FIMA的特征进行成像并将图像发送到FIMA控制器。可选地，相机安装在抓取器90上。

FIMU20的容置在旋转器70中并且在图2A和图2B中所示的部件被配置成：访问包括在FIMU中的任何SMU40，移除连接到光学端部连接器60的游离光纤61的光学端部连接器60，并将端部连接器插入包括在FIMU中的同一SMU 40或另一个SMU的耦合插槽47中，以将游离光纤连接至与耦合插槽连接的固定光纤49。旋转器70还包括下述部件，所述部件可操作以从耦合插槽47移除游离光纤61的光学端部连接器60并且使SMU的收卷传动装置54参与来收卷游离光纤，并且使光学端部连接器返回至光学端部连接器的保持插槽44。

在实施方式中，旋转器70包括相应的顶部旋转器板71和底部旋转器板72(图2B，在图2A中未示出顶部旋转器板71)以及可选的柱形护罩74(图2A)，该柱形护罩形成为具有访问槽口75，容置在旋转器70中的部件可以延伸通过该访问槽口以与SMU40接合。如图2B中的插图503中放大所示的，旋转器70可选地包括连接至行星齿轮81的电机80，该行星齿轮与固定到FIMU底部盖板21的太阳齿轮82啮合。电机80是可控制的，以旋转行星齿轮81，并且从而旋转旋转器70和护罩74，使得护罩74的访问槽口75面向给定的SMU40，并且容置在旋转器70中的部件可以接合给定的SMU。旋转器还可以包括可选地为圆形的分隔挡板76，圆形的分隔挡板被形成为具有槽口77，该槽口与护罩74的槽口75对准并相对于该槽口75固定。如下所述，挡板76将FIMU20的内部体积分成在挡板76下方的无光纤过渡区域78和在挡板76上方的光纤占据区域79。如图5A至图5R中所示的，当FIMU20运行以将游离光纤61的光学端部连接器60插入耦合插槽47中时，光学端部连接器和与其连接的游离光纤61的长度移动通过无光纤过渡区域78。在插入耦合插槽中之后，连接至光学端部连接器的游离光纤的长度位于光纤占据区域79中。

游离光纤在无光纤过渡区域7和光纤占据区域中的移动可能产生足以使FIMA20的运行劣化的灰尘。为了检测可能有害量的灰尘的累积，将灰尘检测器76-1可选地安装至挡板76，可选地安装在挡板的下侧。在实施方式中，如果灰尘检测器76-1被配置成：如果检测到的灰尘量大于或等于预定灰尘阈值则生成指示建议手动干预的信号。

图2A和图2B中示出的旋转器70可以容置：拾取和放置抓取器，在下文中也称为抓取器，诸如图4A或图4B中分别放大示出的抓取器90或抓取器150；以及图4A中示意性放大示出的收卷致动器140。在图2A和图2B中，为了便于展现，将抓取器标记为抓取器90。抓取器90被配置成抓取光学端部连接器，诸如光学端部连接器60(图3A，图3B)，根据本公开内容的实施方式，将光学端部连接器从SMU40中的光学端部连接器的保持插槽44移除并将该光学端部连接器插入耦合插槽47(图3A，图3B)中。抓取器90可选地包括抓取钳91，在插图504(图4A)中放大示出，抓取钳位于与小齿轮94接合的齿条93的端部92处。电机95被配置成使小齿轮94旋转以使齿条93选择性地在沿着齿条长度的任一方向上平移，以使抓取钳91穿过访问槽口75移动至护罩74外部或者使抓取钳撤回至护罩内。可选地，高架电机101被配置成控制抓取钳91。如插图504中所示，高架电机101的轴(未示出)耦合至与第二齿轮枢转臂105啮合的第一齿轮枢转臂104的套环102。将高架电机101耦合至第一齿轮枢转臂104的轴的旋转运行以使抓取钳91打开或闭合，抓取钳通过支撑臂109安装至支撑板108。齿条93和小齿轮94安装至与螺纹驱动轴121(螺纹未示出)耦合的升降机平台120，螺纹驱动轴与安装至升降机平台的套环122接合。螺纹驱动轴121耦合至升降机电机124，该升降机电机安装在旋转器70的底部旋转板72上并且可控制以使驱动轴121旋转来升高或降低升降机平台120，并且从而升高或降低抓取钳100。下面参考图5A至图5R讨论了，操作和移动抓取器90以将光学端部连接器60插入耦合插槽47中以及将连接器从插槽拔出。

在实施方式中，抓取器90包括可选地安装至高架电机101的RFID读取器96，FIMU控制器控制该RFID读取器以询问包括在抓取器90运行所接合的SMU和/或SMU的部件中的RFID标签。例如，RFID读取器96可以被激励以询问光学端部连接器60的RFID标签64(图3A，图3B)——抓取器运行以将该光学端部连接器从其保持插槽44中移除并插入期望的耦合插槽47中——以识别端部连接器并证实抓取器正在接合正确的端部连接器。或者RFID读取器96可以被激励以询问插槽歧管46——抓取器90旨在从该插槽歧管移除光学端部连接器60——的RFID标签41(图3A，图3B)——以识别插槽歧管并证实该插槽歧管是预期的插槽歧管。在实施方式中，FIMU20的控制器可以包括存储器，该存储器存储有由FIMU控制的光纤之间的当前连接的实时“连接映射”。控制器可以控制抓取器90利用RFID读取器96扫描FIMU中的RFID标签，以确定存储在控制器存储器中的连接映射是否符合实际连接配置，以刷新连接映射，和或在映射中的数据丢失或损坏的情况下恢复该映射。

在实施方式中，包括在FIMU20中的RFID标签被配置成以不同的延迟时间响应来自RFID读取器96的询问信号，使得来自RFID标签的同时由询问信号激发的响应信号在读取器处在时间上不会重叠并且彼此不会干扰。例如，光学端部连接器60的RFID标签64可以被配置成在相对于其接收询问信号的时间的第一延迟时间之后作出响应，而歧管插槽46的RFID标签41可以被配置成在第二延迟时间之后做出响应。结果，如果RFID读取器96被控制以发送询问信号，以询问光学端部连接器60——抓取器90旨在将该光学端部连接器从插入了端部连接器的歧管插槽46中移除，则来自RFID标签64和41的响应于该询问信号的信号将在非重叠时间段到达读取器。

在实施方式中，拾取和放置抓取器90包括光学对准传感器111，光学对准传感器提供信号以指示抓取器何时有利地与该抓取器期望接合的FIMU20的部件对准。光学对准传感器可选地包括激光器112和光学传感器113，并且可以例如安装至高架电机101。当光学传感器113检测到来自激光器112的由部件上的“对准反射器”反射到光学传感器的适当强度或配置的光时，对准传感器111生成指示抓取器90面向FIMU20的部件对准的信号。在实施方式中，当光学传感器113检测到反射光中的最大值时，光学传感器指示抓取器90有利地与部件对准。在实施方式中，当光学传感器113检测到传感器的不同区域记录了来自激光器112的基本相同强度的光时，光学传感器指示抓取器90有利地与部件对准。对准反射器可以例如安装在光学端部连接器60、保持插槽44和/或插槽歧管46上。

图4A中示出的收卷致动器140可选地包括齿条141和小齿轮142以及安装到齿条端部的推动块144。小齿轮142可选地连接至收卷电机146，收卷电机可操作以旋转小齿轮，以使齿条141选择性地在平行于齿条长度的任一方向上平移。FIMU20可以操作收卷致动器140以通过控制旋转器电机80使旋转器70旋转使得访问槽口75面向容置了游离光纤的SMU 40，以收卷从耦合插槽47拔出的给定游离光纤61的光学端部连接器60。然后，FIMU20可以操作收卷电机146以延伸齿条141，使得推动块144接触包括在SMU中的收卷传动装置54的齿条56(图3A，图3B)，并将齿条推入SMU中，使得卷盘55旋转并且在收卷该收卷线58。收卷该收卷线58使滑动滑轮51降低，并且从而收卷端部连接器所连接的游离光纤61。

图4B示意性地示出了根据本公开内容的实施方式的另一拾取和放置抓取器150。抓取器150包括安装至升降机平台120的齿条152和小齿轮154。在插图505中放大示出的一对抓取钳156和串联电机158被安装到齿条并随齿条一起移动。串联电机158通过具有螺纹端部(未示出)的轴160耦合至抓取钳156，该螺纹端部搁置于滑块162中，滑块具有与轴160的端部处的螺纹匹配的螺纹。滑块162通过侧臂164耦合至抓取钳156。串联电机158可控制以旋转轴160，以使滑块162选择性地在朝向或远离抓取钳156的方向上滑动。滑块162远离抓取钳156的运动使侧臂164朝向彼此闭合并且使抓取钳156朝向彼此移动以抓取光学端部连接器60。滑块162朝向抓取钳156的运动使侧臂164展开并使抓取钳远离彼此移动以释放被抓取臂保持的光学端部连接器60。

应注意，旋转器70在FIMU20的中心处的定位和旋转器70的使其部件容置在护罩74内的结构有助于使旋转器和旋转器部件的维修变得容易。在移除顶部盖板22(图1)之后，容易访问旋转器和/或其部件以进行修理或替换，而无需断开连接至固定光纤的任何游离光纤。

图5A至图5R非常示意性地示出了FIMU20运行以将容置在标记为40-1的第一SMU40中的游离光纤61的光学端部连接器60插入标记为40-1的第二SMU40的耦合插槽47中。在图5A至图5R中示出的由图5A和图5B中的附图标记39表示的特征表示定位于SMU40之间的线保护装置，该线保护装置有助于防止与固定光纤49断开(图3A，图3B)并且收卷他们各自的SMU40中的游离光纤61寄存(lodge，嵌入、搭挂、留宿)在插入耦合插槽47中的其他游离光纤61的光学端部连接器60中。

图5A示出了旋转器70旋转之后的FIMU20，该旋转器旋转之后使得拾取和放置抓取器90——下文中还称为抓取器90——处于从旋转器70延伸以抓取光学端部连接器60并从保持插槽44移除该光学端部连接器的位置处。在图5B中，抓取器90已经抓取了光学端部连接器60，并且在图5C中已经从插槽44移除了端部连接器。在图5D中，抓取器已经与光学端部连接器60一起撤回，该光学端部连接器已经被抓取至旋转器70中并且通过升降机120(图4A和图4B)与光学端部连接器一起下降到分隔挡板76下方的无光纤过渡区域78中。图5E示出了定位于无光纤区域中的抓取器90和端部连接器60。在下降到分隔挡板76下方之后，旋转器70旋转，使得如图5F中所示的，抓取器90定位于具有光学端部连接器待插入其中的耦合插槽47的相对的SMU40-2。应注意，如图5C至图5F中所示的，随着抓取器90拉动光学端部连接器60远离SMU40-1并朝向SMU40-2，在SMU40-1中的滑动滑轮51朝向SMU-1的松弛控制系统50(图3A，图3B)的固定滑轮52向上移动，以退卷所需的游离光纤61的长度。随着滑动滑轮51向上移动，卷绕线58从SMU54-1(图3A，图3B)的收卷传动装置54解开，使得收卷的齿条56移动以进一步延伸出SMU-1。

在图5G和图5H中，抓取器90从旋转器70延伸并且通过升降机120向上移动穿过分隔挡板76并进入光纤占据区域79，以准备将光学端部连接器60插入SMU40-2的耦合插槽47中。在图5I中，抓取器90将光学端部连接器60定位在耦合插槽47上，并且在图5J中，将光学端部连接器插入插槽中。在将光学端部连接器60插入耦合插槽47中之后，FIMU20运行以将抓取器90撤回至旋转器70中，留下从SMU-1的保持插槽44延伸至SMU-2的在光纤占据区域17中的耦合插槽47所需的任何长度的光纤，如图5K中所示的。

图5L示出了FIMU20运行以从SMU40-2中的耦合插槽47拔出光学端部连接器60并且使光学端部连接器返回至SMY40-1中的保持插槽44。在图5L和图5M中，FIMU20将抓取器90提升至分隔挡板76上方的光纤占据区域79中，使抓取器从旋转器70朝向光学端部连接器60延伸，并控制抓取器抓取光学端部连接器并从耦合插槽47拔出该光学端部连接器。在图5N中，抓取器90将光学端部连接器放置到停驻插槽48中并且在图5O中撤回至旋转器70中。

然后，FIMU20控制旋转器70旋转回面对SMU40-1，并且在图5P和图5Q中，控制收卷致动器140延伸并接触收卷传动装置54的齿条56(图3A，图3B)并将延伸的齿条推入SMU40-1中。当齿条56被推回至SMU40-1中时，卷盘55旋转以将收卷线58卷到卷盘上并拉动滑动滑轮51向下远离固定滑轮52。滑动滑轮远离固定滑轮的运动将游离光纤61收卷SMU40-1中，直到光学端部连接器60返回以搁置在SMU的保持插槽44中，如图5R中所示的。

应注意，虽然根据本公开内容的实施方式的抓取器和收卷致动器被描述为由耦合至齿轮传动装置的电机驱动，但是本公开内容的实施方式的实践不限于齿轮传动装置。例如，根据实施方式的FIMU诸如FIMU20的部件，可以由摩擦耦合至部件的移动元件的压电电机驱动。

在本申请的说明书和权利要求中，每个动词“包括(comprise)”、“包括(include)”和“具有(have)”及其变体用于表示该动词的一个或多个宾语不一定是动词的主语的组分、成分或部分的完整清单。

本申请中公开内容的实施方式的描述是作为实例提供的并不旨在限制本公开内容的范围。所描述的实施方式包括不同的特征，并非所有实施方式中都需要这些特征。一些实施方式仅利用这些特征中的一些特征或可能的组合。本领域技术人员将想到所描述的本公开内容的实施方式的变型，以及包括在所描述的实施方式中提到的特征的不同组合的实施方式。本发明的范围仅受权利要求的限制。

Claims (23)

1.一种用于在光纤之间建立光学连接的装置，所述装置包括：

第一阵列，所述第一阵列包括多个松弛管理单元(SMU)，每个所述松弛管理单元具有用于保持光纤的光学端部连接器(OEC)的保持插槽，并且所述松弛管理单元被配置成对当所述OEC从所述保持插槽移除时所释放的一长度的光纤进行收卷，

第二阵列，所述第二阵列包括多个耦合插槽，每个所述耦合插槽被配置成保持光纤的光学端部；

空间屏障，所述空间屏障将容纳所述第一阵列和第二阵列的体积空间分隔成第一区域和第二区域；以及

抓取器，所述抓取器被配置成：抓取搁置于所述第一阵列中的任一SMU的保持插槽中的OEC，移动该OEC通过所述第一区域并将该OEC插入所述第二阵列中的任一耦合插槽中，以在连接至该OEC的光纤与保持在该耦合插槽中的光纤的光学端部之间建立连接，使得所述所释放的一长度的光纤位于所述第二区域中。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，每个SMU包括壳体和松弛管理系统，所述保持插槽安装至所述壳体，并且所述松弛管理系统被配置成释放一长度的被释放光纤。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，每个耦合插槽安装至所述第一阵列中的SMU的所述壳体。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的装置，其中，所述松弛管理系统包括固定滑轮组和滑动滑轮组，连接至所述OEC的光纤的一部分通过所述固定滑轮组和滑动滑轮组进行环绕以在所述滑轮组之间提供多次下降，并且其中，当对所述一长度的被释放光纤进行释放时，所述滑动滑轮移动远离所述SMU壳体中的第一位置。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述壳体包括收卷传动装置，所述收卷传动装置可操作以使所述滑动滑轮返回至所述第一位置，以收卷所述一长度的被释放光纤。

6.根据权利要求5所述的装置，并且包括收卷致动器，所述收卷致动器可操作以耦合至所述收卷传动装置并且致动所述传动装置，以使所述滑动滑轮返回至所述第一位置并收卷所述一长度的被释放光纤。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述收卷传动装置包括一卷盘和连接至所述滑动滑轮的线，所述线的一部分卷绕在所述卷盘上。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述收卷传动装置包括齿条和小齿轮，所述小齿轮耦合至所述卷盘并且可操作以使所述卷盘旋转来将所述线卷绕到所述卷盘上，以使所述滑动滑轮返回至所述第一位置并收卷所述一长度的被释放光纤。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述收卷致动器被配置成耦合至所述齿条并使所述齿条平移，以启用所述收卷传动装置并将收卷的线卷绕到所述卷盘上来收卷所述一长度的被释放光纤。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，并且包括旋转器，所述旋转器可操作以：使所述抓取器围绕一旋转轴线旋转第一方位角，以将所述抓取器定位在第一位置，所述抓取器在被定位的第一位置处可操作以抓取所述OEC；以及使所述抓取器旋转第二方位角，以将所述抓取器定位在使所述抓取器可操作以将所述OEC插入所述耦合插槽中的位置处。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述旋转器可操作以使所述抓取器选择性地在沿着所述旋转轴线的任一方向上平移，以将抓取钳选择性地定位在所述第一区域或第二区域中。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的装置，其中，所述旋转器可操作以使所述收卷致动器旋转来将所述收卷致动器定位在下述位置：在所述收卷致动器所被定位的位置处，所述收卷致动器可操作以致动所述传动装置来使所述滑动滑轮组返回至所述第一位置并收卷所述一长度的被释放光纤。

13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述旋转器包括一护罩，所述护罩围绕所述旋转器并具有与所述旋转轴线平行的访问槽口。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述收卷致动器包括齿条和小齿轮，所述小齿轮可操作以使所述齿条延伸通过所述访问槽口以接合并致动所述收卷传动装置。

15.根据权利要求13或权利要求14所述的装置，其中，所述抓取器包括安装在齿条和小齿轮中的齿条上的一对抓取钳，所述小齿轮可操作以使所述齿条平移，以将所述钳定位在所述钳能够闭合以抓取所述OEC的位置处。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述抓取器的所述齿条和小齿轮可操作以使所述抓取器的齿条平移通过所述槽口，以定位所述钳使得所述钳能够闭合以抓取所述OEC。

17.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述第一阵列是圆形阵列。

18.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述OEC包括抓取翅片，以便于保持所述OEC。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述保持插槽被配置成与所述抓取翅片接合，以使所述OEC与所述保持插槽旋转对准。

20.根据权利要求18或权利要求19所述的装置，其中，所述耦合插槽被配置成与所述抓取翅片接合，以使所述OEC与所述保持插槽旋转对准。

21.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述OEC包括RFID标签。

22.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，每个耦合插槽包括一RFID标签。

23.根据权利要求21或权利要求22所述的装置，其中，所述抓取器包括一RFID读取器，所述RFID读取器可操作以读取所述RFID标签。