CN1390299A - 光纤的自动测试和测量的方法和设备 - Google Patents

Abstract

描述了测试光纤的一个系统和方法。根据本发明的一个方面,一个自动传送装置把包含在托板架上的光纤线盘从一个测试台传送到另一个测试台。根据本发明的另一个方面,单个线盘装载在特别设计的托板架上。根据本发明的另一个方面,当线盘一到达装置,一个装置自动剥离,切割,清洁光纤端部。光纤端部然后被自动操纵到一个合适的位置来进行预定测试。根据本发明的另一个方面,一个装置自动的取得光纤的一段样品并且剥离,清洁和切割这段光纤样品。光纤的这段样品然后被自动操纵到一个合适的位置来进行第二个预定测试。

Description

光纤的自动测试和测量的方法和设备

发明领域

本发明一般涉及光纤制造的改进。更明确的说，本发明涉及自动测试缠绕在线盘上光纤的方法和设备。

发明背景

在当前的光纤制造工艺中，光纤一般盘绕在线盘上用于测量和测试，运给用户，和随后在用户设备上的处理。现在，通过许多技师和用手推着的装载着许多个线盘的手推车来往于测试台之间来用手进行光纤的测量和测试。在一个测试台，技师从手推车上取下线盘并把线盘放在测量架上。技师然后剥去光纤两端的塑料光纤外层，清除过多的外层和任何残留的碎片。技师把光纤端部放入切割机并切割。然后，技师把光纤端部装入计算机控制的测量系统并开始一个测量次序来测试光纤的至少一个参数，比如，光纤截止波长，衰减，光纤扭曲，包层直径，或涂层直径。然后从测试系统取下光纤并把线盘放回手推车。可以按需要测试手推车上的所有线盘或只是选择的线盘。接着用手把手推车推到下一个测试台进行另一系列测试。大量的手工劳动导致了光纤高的劳动成本和更高的制造成本。

因此，使光纤测试和测量的手工步骤自动化将十分有利，它可以减少测试和测量区域需要的时间从而减小光纤制造的成本并提供更快的光纤制造工序反馈。另外，提供光纤自动测试的方法和设备也十分有利，它可以减小人为差错几率并提供重复性更好的工序。

                       发明概要

本发明为光纤测试自动化提供了有利的方法和设备。本发明包括了一个自动转运系统，它把装在托板架上的光纤线盘从一个测试台移到另一个测试台。根据本发明的一个方面，单一的线盘由一个特别设计的托板架运送，下面会另外描述托板架的许多有利特点。根据本发明的另一个方面，当线盘一到达该设备时，该设备就自动的对光纤端部剥离，清洁并切割。光纤端部然后被自动地放入合适的位置来进行预定测试。根据本发明的另一个方面，一个设备自动地获得光纤的一段样品并对样品的光纤端部剥离，清洁并切割。光纤的一段样品然后被放入一个合适的位置以来进行第二个预定测试。

那些技术上的能手将通过下面的详细描述和附图一起清楚本发明的这些和其它的特征，方面和优点。

                         附图概述

图1示出了按照本发明使用的线盘图。

图2示出了按照本发明的托板架的等比例图。

图3A，3B，3C，3D分别示出了按照本发明的托板架的顶部，前面，侧面和等比例图。

图4示出了图2中的托板架装载着图1中的线盘的等比例图。

图5示出了按照本发明的另一个方面的托板架装载着图1中的线盘的等比例图。

图6A，6B，6C，6D分别示出了按照图5的托板架的顶部，前面，侧面和等比例图。

图7示出了图5中的托板架装载着图1中的线盘的等比例图。

图8是按照本发明的光纤自动测试系统的全貌图。

图9是适合用作图8中系统的准备台的详细图。

图10A是适合用作图8中系统的光学时域反射计和光学色散测试台。

图10B是按照本发明的自动执行图10A中光学时域反射计和光学色散测试方法的流程图。

图11A是适合用作图8中系统的玻璃测量和截止波长测试台的详细图。

图11B和图11C是按照本发明的自动执行图11A中玻璃测量和截止波长测试方法的流程图。

图12A是适合用作图8中系统的光纤偏差测试台和涂层几何测试台的详细图。

图12B是按照本发明的自动执行图12A中光纤偏差测试和涂层几何测试方法的流程图。

图13A是适合用作图8中系统的偏振模式色散测试台的详细结构图。

图13B和图13C是按照本发明的自动执行图13A中偏振模式色散测试方法的流程图。

图14示出了适合用作图8中系统的卸载台的详细图。

                     详细描述

现在引用附图更详细的描述本发明，示出了本发明的几个现在最好的实施例。但是，本发明可以实施于各种形式而决不局限于这里列出的示范实施例。相反，这些典型的实施例被详细描述，这样所揭示的东西将彻底完整，并把范围，结构，操作，功能和本发明的潜在应用向那些技术能手充分的展示。

在提及的图中，图1示出了有利的用于本发明的线盘10的顶部图。线盘10包括了主桶14和引线器(lead meter)桶15，它们由外侧凸缘16分开。在制造过程中在主桶14和引线器桶15上缠绕上一段光纤12。在现在较好的实施例中，比如，线盘10可以是一个“单”桶，它在主桶14上缠绕了25公里的光纤，也可以是一个“双”桶，它在主桶14上缠绕了50公里的光纤。引线器桶15上缠绕了一段短的光纤12。外侧凸缘16有一个槽17，它为在引线器桶15和主桶14之间的光纤12提供了一条路径。如图1所示，光纤12的外端部12a从主桶14的下侧延伸出来，且内端部12b从引线器桶15内侧延伸出来。光纤12一般包括了塑料涂层13。现在用于本发明的更好的线盘10的更为详细的描述参见美国专利应用序号60/115,540，归档于1999年1月12日，标题是“System And Methods For Providing Under-Wrap Access To Optical fiberWound Onto Spools”，在这里合并引用使之完整。

图2示出了根据本发明的第一个实施例的托板架50的等比例图。托板架50适合装载带着光纤12的线盘10，这样光纤端部12a和12b可用于下面描述的自动化光纤测量系统100的测试设备。托板架50包括装在基板54上的滚筒装置52的适合装载线盘10。滚筒装置52包括了一对滚筒56和一对基座58。在基板54上还装着垂直支架60和62以及一个垂直导向滚筒64。如图3A和图3C所示，基板54上装着导向条66。在垂直支架60上旋转地安装了供给指状装置68，拾取装置70和接合装置71。装在拾取装置70上的是包括了孔眼74的光纤引导72。在垂直支架62上装着一个供给指状装置76，一个导向滚筒80和包括了孔眼83的光纤引导81。从图4中可极好的看到，中间孔84通过供给指状装置68，拾取装置70和垂直支架60的旋转中心延伸。

如图3D所示，识别线盘10的射频(RF)识别标签82贴在垂直支架60上。除了识别线盘10以外，射频标签82能够储存写在它上的信息，允许射频标签82在线盘10通过系统100时为它提供传播数据库。射频标签82为单个测试台提供处理指导并为测试结果储存数据。当每个线盘10经过系统100的单个测试台的处理后，每个测试结果写在射频标签82上。这样，当线盘10经过每个合适的测试台处理后，射频标签82包括了所有进行的测试的测试结果。另外，射频标签82也包括了线盘10的路线指导，指示了处理线盘10的测试台。

图4示出了装载线盘10的托板架50的图。为把线盘10装上托板架50，一个操作员手动的把线盘10放上滚筒56并且把光纤内端部12b从引线器桶15串过孔眼74，中心孔84并且送到供给指状装置68，这样端部12b从供给指状装置68向外延伸。来自主桶14的光纤外端部12a首先缠绕过导向滚筒64，再是导向滚筒80，穿过孔眼83并送到供给指状装置76，这样外端部12a从供给指状装置76向外延伸。这样，如图4所示，托板架50为自动和手动的测试设备都提供了对光纤端部12a和12b的方便的连接。

此外，线盘10和托板架50可以方便的使光纤12从内端部12b或外端部12a独立的松散开，或从从内端部12b和外端部12a同时松散开而不弄乱另一端。这使自动和手动的测试设备都可以从光纤端部12a和12b的一个或两个中容易的取得光纤的样品。光纤端部12a和12b也可以方便的使用并拉向或引向测试台，允许光纤12缠绕在线盘10上被测试。

接合装置71包括了与线盘10强迫接触的至少一个轮子150。接合装置71上的轮子150沿一个方向旋转，这使光纤沿光纤端部12b被拉出，在这里用箭头1 51指示方向。当光纤12从外端部12a散开时，线盘10沿逆时针旋转(如图4所示的箭头85)并分出光纤12。因为接合装置71的轮子150没有沿箭头151指示方向的相反方向旋转，由线盘10逆时针旋转产生的力导致了接合装置71，拾取装置70和供给指状装置68沿供给指状装置68的中心孔84的轴逆时针旋转。旋转阻止了光纤12的内端部12b从线盘10移开。当光纤12的外端部12b从线盘散开时，由光纤导向孔眼74提供的对光纤12内端部12b的张力对光纤导向74施加了逆时针的力，导致了接合装置71，拾取装置70和供给指状装置68与线盘10同步旋转。换言之，当通过沿外端部12a散开的光纤12使线盘10逆时针旋转时，通过光纤导向72的孔眼74的从线盘10中延伸的光纤12把接合装置71，拾取装置70，和供给指状装置68连同旋转的线盘10一起牵引。

当光纤12从内端部12b散开时，接合装置71，拾取装置70和供给指状装置68逆时针旋转(如箭头85所示)，导致了轮子150沿箭头151指示的方向旋转，从而在线盘10保持固定时把光纤12从引线器桶15移出，并防止光纤12在外端部12a从线盘10松开。当光纤12从内端部12b散开时，线盘10的重量防止了线盘10旋转。通过光纤导向孔眼74牵引着光纤12产生的张力对光纤导向72，和接合装置71，拾取装置70以及供给指状装置68施加了逆时针的力，并在光纤12沿供给指状装置68牵引时，导致了这些组件沿逆时针旋转。

做为选择，同时简单的拉光纤的两端能够从线盘10中把光纤同时拉出。

图5示出了按照本发明的第二个实施例的托板架90的等比例图。因为许多组件是以第一个实施例的相同方式布置的，所以用相似的参考数值来标明两个实施例共同的元件。托板架90适用于装载带有光纤12的线盘10，这样光纤端12a和12b可用于上述的系统20的测试装置。托板架90包括了安装在基座54上适用于装载线盘10的滚筒装置52。滚筒装置52包括了一对滚筒56和一对基板58。在基座54上安装了垂直支架60和62。如图6A和6C所示，基座54上还安装了垂直支架92。如图5所示，在垂直支架60上旋转地安装了供给指状装置68，拾取装置70和接合装置71。安装到拾取装置70上的是包括了孔眼74的光纤导向72。在垂直支架62上安装了供给指状装置76和包括了孔眼83的光纤导向81。如图6B所示，在垂直支架92上安装了包括孔眼95的光纤导向94和包括了孔眼97的光纤导向96。中心孔84延伸至供给指状装置68，拾取装置70和垂直支架60的旋转中心。

如图6D所示，在垂直支架60上放置了鉴别线盘10的射频识别标签82。除了鉴别线盘10之外，射频标签82能够储存写在它上的信息，允许射频标签82在线盘10通过系统20时提供线盘10的行进数据库。射频标签82为独立的测试台提供处理指示并储存测试结果的数据。当每一个线盘10经过系统20的各个测试台处理后，测试结果写在射频标签82上。射频标签82也包括了线盘10的路线指示，指示了需要处理线盘10的测试台。

图7示出了装载着线盘10的托板架90。为了把线盘10装上托板架90，一个操作员用手把线盘10放在滚筒56上并且使光纤的内端部12b通过孔眼74，中心孔84和供给指状装置68，这样端部12b延伸到供给指状装置68的外侧。光纤的外端部12a分别通过孔眼97，95和83，然后通过供给指状装置76，这样端部12a延伸至供给指状装置76的外面。因此，如图5和7所示，托板架90为自动和手动的测试设备都提供了与光纤的光纤端部12a和12b的方便的接口。

另外，线盘10和托板架90允许光纤12方便地从内端部12b或外端部12a的一边松开，或从内端部12b和外端部12a同时松开而不使另一端弄乱。当光纤从外端部12a松开时，线盘沿逆时针方向旋转并发送光纤(如图7箭头85所示)。当线盘沿逆时针方向旋转时，接合装置71，拾取装置70和供给指状装置68也沿逆时针方向旋转，防止光纤12离开供给指状装置68。当光纤12从外端部12a松开时，由光纤导向74支持的在光纤12的内端部12b上的张力施加了一个逆时针的力在光纤导向74上，导致了接合装置71，拾取装置70和供给指状装置68与线盘10同步旋转。换言之，由于光纤12从外端部12a松开而导致的线盘10沿逆时针旋转，光纤12通过光纤导向74从线盘10中延伸出来，将接合装置71，拾取装置70和供给指状装置68连同旋转的线盘10一起牵引。

当光纤12从内端部12b松开时，接合装置71，拾取装置70和供给指状装置68沿逆时针旋转来使光纤12在线盘10保持固定时从引线器桶15中离开，并防止光纤12在外端部12a从线盘10松开。由光纤导向74支持的在光纤12上的张力施加了一个逆时针的力(如箭头85所示)在接合装置71，拾取装置70和供给指状装置68上，导致了这些元件在光纤12从供给指状装置68中被拉出时沿逆时针旋转。在光纤12从内端部12b松开时，线盘10的重量防止了线盘10旋转。

图8示出了根据本发明的光纤自动测试系统100的全貌图。系统100可以适宜的包括一个装载台102和一个自动准备台104以准备储藏在光纤储藏线盘里的一段光纤的两端。比如，这样一个线盘可以是一个桶装储藏线盘或一个实际的光纤运送线盘。这里使用的运送线盘指的是容纳了一段光纤的线盘或卷轴并被运送给顾客。系统100还包括了一个光学时域反射计(OTDR)和一个光学色散测试台106，一个玻璃几何测量和一个光纤截止波长测试台108，一个光纤偏差和一个光纤涂层几何测试台110，一个偏振模式色散(PMD)测试台112，一个视觉检查台114和一个卸载台116。在这里揭示了目前较好的光纤测试和测试台后，一个工艺上的能手将清楚本发明可以用于更少的或更多的测试和测试台，而不能解释为仅限于这里描述和示出的测试和测试台。自动测量系统100包括了一个运送系统118，它把装载带有光纤12的线盘10的托板架50或90在测试台之间传送。一个局域程序逻辑控制器(PLC)121控制了装载台102，准备台104，视觉检查台114和卸载台116的操作。如下面另外所述，附加局域PLCs可以用于控制其它台的操作。下面另外讨论适于向放置在托板架50或90的RF标签82读和/或写的多个RF装置，它们位于邻接传送系统118的多个位置上。经过局域PLCs从RF标签82上读取的指示控制了托板架50或90通过传送系统118的进程。

为了开始进程，线盘10被装载在托板架50或90上，光纤端部12a和12b被放置在容易接入如上所述的系统100的各个测试台的位置上。如图8所示，在装载台102的传送系统118的托板架50或90上装载了线盘。传送系统118然后将托板架50或90移到准备台104。

如图9所示，准备台104包括了用于剥去光纤保护涂层的剥离装置130和光纤的光纤涂层被剥离后用于清洁光纤的清洁装置132。剥离装置和清洁装置较适宜通过气动控制技术操作，这些装置的较适宜的操作是在局域PLC121的控制下(如图8所示)。另外，当托板架50或90被准备台104处理时，PLC121控制了托板架50或90的移动。在PLC121放置好托板架50或90并使端部12a邻接装置130后，剥离装置130进行操作，它先在端部12a下面移动，然后升起并围绕着端部12a定位。一个辅助光纤夹(没有显示)用于夹住并保持控制端部12a在剥离装置130和托板架50或90之间。然后剥离装置130包围住端部12a并相对托板架方向后退并使包层13从端部12a上剥离。剥离装置也包括了一个光纤切割装置，它能够在光纤进行粗糙的切割来获得延伸来自供给指状装置的所需长度的光纤。比如，在一个实施例中，从供给指状装置延伸出大约10cm的光纤，其中大约5cm是保护涂层被剥去的光纤。然后一个真空管道把这些涂层碎片吸入中央真空系统。

这里使用的移去保护聚合物的光纤剥离装置能够是常规的光纤剥离装置，比如它用于Miller Ripley Company，Miller Division，Cromwell，Conn，USA。这里使用的较适宜的剥离装置连接着可由计算机控制的气动阀以来控制剥离装置的操作。使用能够在光纤上进行粗切割的常规切刀能够进行光纤切割。

托板架50或90然后向前移动这样端部12a邻接清洁装置132。清洁装置132开动并从光纤端部12a移去任何的碎片。装置132可以包括一个清洁头，它包括了带有两臂的夹钳装置，两臂带有毡或海绵垫或可选择基于聚亚胺酯的开室泡沫材料。首先，一根针在垫子上喷上酒精以使它们变湿。接着，夹钳向前靠住光纤端部12a，而酒精弄湿的垫子则接近光纤端部12a，然后夹钳从托板架50或90向后拉，从而清洁了光纤端部12a。接着夹钳较适宜地旋转90°再进行清洁步骤。

接着PLC121把托板架50或90放在使端部12b邻近剥离装置130的位置上。然后对端部12b重复进行剥离，切割和清洁步骤。或选择手工剥离涂层13并清洁光纤。剥离和切割装置130和清洁装置132较适宜放在这样的位置而使得当光纤的一段被剥离并切割到需要的长度时，光纤的另一端可以得到清洁。自动剥离台，切割台和清洁台的重要意义在于，这是第一次一根光纤可以不通过操作者的任何手工动作来自动准备测试，此测试包括了去除保护复合物涂层和切割光纤末端。

在图8中的实施例示出了，在每个光纤端部12a和12b的适宜的长度被剥离，切割和清洁后，托板架50或90传送到测试台106。不过，托板架或者可以被选择运送到一个需要的可选择的测试台。如图10A所示，OTDR和光学色散测试台106包括了切割装置140，切断装置142，光纤校正器144和光纤丢弃装置146。本发明适合使用的一个光纤校正器是Model 1100单光纤校正器(PKTechnology Inc.，Beaverton，Oregon 97008).测试台106包括了一个OTDR测试器148和一个光学色散测试台150，它们都与光纤校正机144光纤耦合并由一个或更多的计算机154控制。测试台106还包括了与计算机154通信相连的一个局域PLC152，一个RF标签读取装置160和一个RF标签写入装置162。一个光纤夹钳156和安装在随动滑片158上并由局域PLC152控制。由局域PLC152控制包括了计算机154的测试台106的操作。图10B示出了使用图10A中显示的测试台106的自动进行OTDR和光学色散测试的方法概貌170。在第一步171中，RF标签读取装置160读取RF鉴别标签52，决定了线盘10的路线指示和处理指示。在第二步172中，PLC决定了是否路线指示指明了需要由测试台106处理线盘10。如果局域PLC152决定了不由测试台106处理线盘，在步骤173中，托板架50或90移动到下一个测试台。如果局域PLC152决定由测试台106处理线盘，在步骤174中，托板架50或90移动到邻近随动滑片158处，如图10所示。使用夹钳156夹住光纤的端部。适合用作夹钳156的钳子被称作光学光纤钳，它可采用EG&G Fiber Optics，Wokingham，Berge，United kingdom，或被采用PK Technologys Inc.，Beaverton Oregon，USA.光纤钳156在这里有一个较适宜的V型槽，平行这个方向在夹钳了插入光纤，并由夹钳夹住光纤。较适宜由气动控制方法控制夹钳的打开和闭合。由随动滑片158将夹钳156移向端部12a和12b，在那里夹钳156用于固定光纤端部12a和12b。在步骤175中，随动滑片158移动夹钳156把光纤端部固定在切割装置142上，在那里光纤端部12a，12b将被截取即精确切割，留下了从每个夹钳156中突出的预定长度的光纤12。切割装置最好能够在一个将产生一个适于光纤耦合的切割平面的方法中切割光纤，比如它能耦合到这里所述的测试装置。使用诸如德国Seimens产的光纤切割装置能够完成这样的切割。更宜以气动计算机控制装置控制这些光纤切割装置。在完成了光学质量的切割后，在步骤176中随动滑片158移动夹钳156到光纤校正器144，把适宜长度的光纤端部12a，12b插入光纤校正器144。

接着在步骤178中，计算机154控制了与上述的光纤校正器144光学连接的OTDR测试器148来测试光纤12。OTDR测试器148提供了对光纤12在一个选定波长范围内的光纤衰减的测量。在预先选定范围内的多个波长上都可以进行OTDR衰减测量。分析所测量的衰减可以产生一条代表衰减的曲线，也就是，在所选波长范围的光谱衰减。

接着，在步骤180中，计算机154控制了光学色散测试机150，它与上面所述的光纤校正器144光学连接来测试光纤12。光纤色散测试在光信号于光纤12中传播时进行光信号的变形测量。接着在步骤182中，使用光纤丢弃装置146夹住光纤端部12a和12b，切割装置156切割光纤12的剥皮端12a和12b，而光纤丢弃装置146则把危害测试区域的光纤段移开。光纤丢弃装置146使用安装在一根棒上的夹钳夹住危害的光纤段并把它们移到一个碎片槽中。可以选择使用一个安装或移动到距离光纤碎片足够近的位置的吸尘器移开光纤碎片。下面，在步骤184中，用RF标签写入装置162较适宜的把OTDR的结果和光纤色散测试的结果写在RT鉴别标签52上。然后传送器118把托板架50或90传送到下一个测试台。

如图11A所示，玻璃几何测量和截止波长测试台108包括了放在调度滑片202上的光纤钳200，一个切割装置204和一个光纤丢弃装置206。测试台208还包括了安装在调度盘210上的心轴208a，208b，208c和208d。在每一个心轴208a，208b，208c和208d上安装了位于伸展臂215(a)和215(b)的光纤夹钳212，213。在滑片220上安装了一个剥离装置214，一个清洁装置216和一个切割装置218。截止波长测试器222和玻璃测量测试器224与一个视频对准系统226通信连接。测试台108还包括了RF标签读取装置232和RF标签写入装置234。测试台108的操作包括了由局域PLC228控制的一个或多个计算机230。

图11B和11C示出了使用如图11A所示的测试台108的自动进行玻璃测量和截止波长测试的方法250。在第一步251中，RF标签读取装置232读取RF鉴别标签52，决定线盘10的路线指示和传送指示。在第二步252中，局域PLC228决定了是否路线指示指明了由测试台208处理线盘10。如局域PLC228确定不由测试台108处理该线盘10，则托板架50或90则在步骤253中被移到下一个测试台。如果局域PLC228决定由测试台108处理线盘10，托板架50或90则如图11A所示在步骤254中移到邻近滑片202的位置。光纤钳200由调度滑片移向线盘10，在那里使用光纤钳200并夹住光纤端部12a。调度滑片202然后移到夹钳200离开托板架50或90，配置了一段光纤12。在步骤255中，光纤钳200把光纤端部12a移到安装在心轴208a上的光纤钳212中。在该步骤中，光纤钳200从滑片202侧向移开并与在心轴伸展臂215(a)上的夹钳212交换。下面，在步骤256中，心轴逆时针旋转1.5圈，在心轴208a上缠绕了大约两米的光纤12，心轴基本上是一个有11英寸即280cm直径的圆筒。在该步骤中，光纤导向在光纤缠绕在心轴时保证了缠绕心轴208(a)而适当遏制了光纤12。接着，在步骤258中，放在心轴208a上的夹钳213夹住光纤12并且切割装置204在光纤12上进行切割，并留下大约两英寸的光纤用于测试。这样，测试台108得到了缠绕在心轴(208)上并由夹钳212和213固定的一段光纤12的样品。当然，该技术并不限于使用11英寸直径的心轴，它也可用于其它不同替代直径的心轴，比如3英寸的直径。

在步骤260中，调度盘210逆时针旋转90°，使心轴208a邻近滑片220。在下一步262中，由夹钳212，213固定的光纤端被剥离装置214剥去它们的塑料涂层，由清洁装置216清洁残余的碎片，由切割装置218切割，就象上面图9所示的剥离台，切割台和清洁台一样。剥离装置214，清洁装置216和切割装置可移动的沿着滑片220安装，而且还提供了横向滑片(没有显示)，它能把这些装置横向移向滑片220来对端部12a和12b方便的进行剥离，切割和清洁操作。在这些操作后，在步骤264中，调度盘210逆时针旋转90°，如心轴208(c)所指示的把心轴面向截止波长测试器222。每个旋转心轴安装在位于心轴下的滑片上，滑片使心轴沿如箭头217所示的方向移动。为使光纤端部12a和12b接合截止波长测试器222，整个心轴208(c)移向截止波长测试器222并把光纤端部12a和12b插入截止波长测试器222。

接着，在步骤266中，PLC228控制计算机230运行截止波长测试器222来测试光纤样品。在该步骤266中，计算机230指导视频装置226对准截止波长测试器222和由钳子212和213固定的光纤端部之间的透镜。计算机230然后指导截止波长测试器222测试光纤样品。截止波长测试决定了光纤开始象一根单模光纤一样工作的截止波长。

然后，在步骤268中，心轴后退，使光纤端部12a和12b脱离截止波长操作器，而调度盘210逆时针旋转90°使心轴208a邻接玻璃测量测试器224。在步骤270中，PLC228控制计算机230测试光纤样品。在该步骤270中，视频装置226将玻璃测量装置224的透镜对准光纤端部来用玻璃测量测试器224测量光纤。玻璃测量测试器224决定了光纤样品的纤芯和包层部分的相对几何参数。另外，玻璃测量测试器224可以测量纤芯和包层同心度。

如步骤272所示，调度盘210逆时针心轴90°，把心轴208a面向托板架50或90。下面，在步骤274中，光纤丢弃装置206夹住了光纤端部的一端，光纤钳子212，213松开了光纤端部，而光纤丢弃装置206移开并丢弃了光纤样品。然后，在步骤276中，RF标签写入装置234把截止波长和玻璃测量测试的结果写在RF鉴别标签52上。传送器118然后在把托板架50或90传送到下一个测试台之前，传送托板架50或90到准备台104。

四个心轴208a，208b，208c，208d有利的允许四个光纤样品同时处理，减少了设备花费并提高了吞吐量。当第一个光纤样品到达并缠绕到心轴208a时，缠绕在心轴208b上的第二个光纤样品可以被剥离，清洁和切割，缠绕在心轴208c上的第三个光纤样品可以进行截止波长测试，而缠绕在心轴208d上的第四个光纤样品可以进行玻璃测量测试。

如图12A所示，光纤偏差测试和涂层几何测试台110包括了放置在调度滑片302上的一个光纤钳300，一个调度滑片302，一个切割装置304，一个光纤丢弃装置306和一个涂层几何测试器308。光纤偏差测试器310包括了一个旋转装置312。测试台110也包括了一个RF标签鉴别读取装置318和一个RF标签鉴别写入装置320。测试台110的操作包括了由局域PLC314控制的一个或更多的计算机316。根据本发明的较适宜的实施例，每个线盘的两个样品可同时处理。

图12B示出了使用如图12A所示的测试台110自动进行光纤卷曲和包层几何测试的方法350。在第一步351，RF标签读取装置318读取RF读取标签52，决定了线盘10的路线指示和处理指示。在第二步352，局域PLC314决定了是否路线指示指明了由测试台110处理线盘10。如果局域PLC314决定了不用测试台110处理线盘10，那么托板架50或90在步骤353中被移到下一个测试台。如果局域PLC314决定了用测试台110处理线盘10，那么如图12A所示，在步骤354中托板架50或90移到了邻接滑片302的位置。调度滑片302移动光纤钳子300到线盘10处，在那里使用光纤钳子300固定光纤端部12a。调度滑片302把钳子300移开托板架50或90，调度了一段长度的(比如8英寸)光纤。在步骤355中，切割装置304切割光纤并留下由钳子300固定的一个光纤样品。在步骤356中，光纤钳子300沿着滑片302移动并把光纤样品转到末端握住光纤样品的旋转装置312。

接着，在步骤358中，PLC314控制计算机316运行光纤弯曲测试器310。当相对一个参考物周期的进行偏差测量时，由旋转装置312使光纤样品绕它的轴旋转。从这个数据决定了光纤弯曲的尺寸。在步骤360中，钳子300从旋转装置312中再取得样品然后沿滑片302把样品滑向涂层几何测试器308。在步骤362中，光纤样品转到一个夹钳或光纤夹钳装置，该装置然后旋转光纤样品到一个垂直方向并把它插入涂层几何测试器308。PLC314控制计算机316运行涂层几何测试器308。在该测试中，当测量相对涂层和玻璃光纤几何数据时，由涂层几何测试器308垂直的放置光纤样品并使之沿它的轴旋转。从这个数据决定涂层内的光纤的放置的不同参数。下面，在步骤364中，由夹钳把光纤样品从涂层几何测试器308移开并转到钳子300中。钳子300使样品沿调度滑片302移动到光纤丢弃装置306，它得到并丢弃光纤样品。在步骤366，RF标签写入装置320把涂层几何和光纤偏差测量的结果写在RF鉴别标签52上。传送器118然后传送托板架50或90到下一个测试台。

如图13A所示，PMD测试台112包括了一个光纤钳子400和一个放置在得到滑片402上的夹钳401，一个切割装置404和一个PMD测试器408。带着钳子414的V型槽工具410位于邻近得到滑片402的位置。测试台112也包括了带着光纤夹钳413的传送滑片412。剥离装置416，清洁装置418，切割装置420位于邻近传送滑片412的位置。PMD测试器408包括了夹钳421。测试台112也包括了RF标签鉴别读取装置424和RF标签鉴别写入装置426。测试台112的操作包括了有局域PLC430控制的一个或多个计算机。

一个适合用于本发明的PMD测试器的范例描述于美国临时专利申请号No.60/127107上，归档于1999年3月31日，标题为“System and Method forMeasuring Polarization Mode Dispersion Suitable for a ProductionEnvironment”在这里合并引用使之完整。

图13B和13C示出了使用如图13A所示的测试台112的自动进行光纤PMD测试的方法450。在第一步451中，RF标签读取装置424读取RF鉴别标签52，决定了线盘10的路线指示和处理指示。在第二步452中，局域PLC430决定了是否路线指示指明了由测试台112处理线盘10。如果局域PLC430决定了不由测试台110处理线盘10，托板架50或90在步骤453中移到下一个测试台。如局域PLC430决定了由测试台112处理线盘10，则如图13A所示，在步骤454中托板架50或90移到邻近滑片402的位置。由滑片402使光纤夹钳400向线盘10移动，在那里使用夹钳400固定光纤端部12a并且调度滑片402把夹钳400从托板架50或90上移开，在V型槽工具410上的V型槽上布置了一段光纤(比如12英寸)。在步骤455，V型槽工具410上的夹钳414在夹钳400松开光纤时提起并得到光纤。在步骤456，切割装置404切割光纤，留下由夹钳414固定的一个光纤样品。在步骤457，夹钳414放低光纤样品到V型槽的底部并松开靠近传送器118的夹钳414。而且在步骤457中，空气被强迫通过V型槽的底部的洞而制造了一个空气床，它允许光纤样品使用它自己扭曲性放松到一个非扭曲的状态。在步骤458，放在滑片402上的毡末端的夹子放低并夹住末端由夹子414握住的光纤样品。夹子401然后移向样品的长度方向并弄直它。在步骤457中松开光纤样品的夹钳414再次得到样品。

然后，在步骤459，夹钳413沿着滑片412移向V型槽并从夹钳414得到光纤样品。夹钳得到样品后，它们之间相对稍微移动，允许光纤样品少量下垂。在步骤460，夹钳413沿滑片412移动样品，在那里光纤样品的末端被剥离装置416剥离，由清洁装置418清洁，由切割装置420切割。在步骤461，夹钳413沿滑片412移动并把样品转到测试光纤样品的PMD测试器408的夹钳421上。在步骤464，丢弃装置406丢弃了光纤样品。在步骤466，RF标签写入装置426把PMD测试的结果写在RF鉴别标签52上。然后传送器118传送托板架50或90到下一个测试台。

在如图8所示的视频检查台114中，一个操作员在视频检查台114手工检查线盘10。在线盘10通过了所述的所有测试后，局域PLC121把托板架50或90送到视频检查台114。除了检查线盘10以外，操作员把光纤端部12a，12b用带子扎在线盘10上。当托板架50或90离开视频检查台114时，RF标签读取装置读取Rf鉴别标签52并把测试结果传送到生产线上，允许从系统100可时间反馈的调整生产过程。传送器118传送托板架50或90到卸载台。

如图14所示，卸载台116包括了一个卸载装置500，一个拒绝队列502，一个重做队列504和一个通过队列506。在线盘10被手工检查后或没有通过上述的一个测试后，局域PLC121指定托板架50或90的路线到卸载台116。当托板架50或90到达台116，PLC121指导卸载装置500从托板架50或90上移下线盘10并把线盘放置在一个合适的队列。然后空的托板架50或90移到另一个线盘被装载的装载台。

那些工艺上的能手将清楚在不偏离本发明的精神和范围的情况下能够对本发明实施不同的修改和变化。这样，意味着本发明覆盖了在附加的权利要求和它们的等价物的范围内的本发明的修改和变化。

Claims (52)

1.一个自动测试光纤的系统，其特征在于，包括：

至少一个自动测试台适合于引导光纤的第一端到第一个测试装置并对光纤进行测试；以及

适合传送光纤到测试台的自动传送系统。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个测试台另外适合于：剥离光纤第一端的涂层。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少一个测试台另外适合于：剥离光纤第二端的涂层；并且引导光纤的第二端到第一个测试装置。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少一个测试台另外适合于：切割光纤的第一端。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述至少一个测试台另外适合于：清洁光纤的第一端。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述至少一个测试台另外适合于：得到光纤的一段样品；并且对光纤的这段样品进行测试。

7.一个自动测试光纤的系统，其特征在于，包括：

光纤绕于其上的线盘；

第一个台子用于自动：

    从光纤的第一端和第二端剥去涂层；

    切割光纤的第一端和第二端；

第二个台子，它包括了第一个测试装置，所述第一个或第二个台子中的一个适于：

引导光纤的第一端和第二端到第一个测试装置；

对光纤进行第一个测试；并且

适合用于把线盘从第一个台子传送到第二个台子的自动传送系统。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述第一个台子另外适于清洁光纤的第一端和第二端；并且

第二个台子另外适于切割光纤的第一端和第二端。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二个台子另外适于：

牵引光纤的第一端和第二端；

从第一端切割第一段光纤；

从第二端切割第二段光纤；

丢弃第一和第二段光纤。

10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一个测试包括了使用光学时域反射计确定光纤的光学衰减的测量。

11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一个测试包括了确定光纤的光学色散的测量。

12.如权利要求7所述的系统，其特征在于，另外包括了：

用于装载线盘的一个托板架；

一个附在托板架上的适于容纳数据的射频(RF)标签，数据包括了线盘识别数据，测试过程指示和测试结果；以及

位于邻近自动传送系统的多个RF标签装置，它们适于对RF标签读出和写入数据。

13.如权利要求7所述的系统，其特征在于，另外包括了：

第三个台子，它适于：

得到光纤的一段测试样品；

引导光纤的这段测试样品到第二个测试装置；并且

对光纤的这段测试样品进行第二个测试；

其中，这里的自动传送系统适合把线盘从第二个测试台传送到第三个测试台。

14.一个自动测试光纤的系统，光纤包括了第一端和第二端，其特征在于，系统包括了：

一个线盘，上面缠绕着光纤；

第一个测试台，第一个测试台适于：

    操作光纤的第一端和第二端；

    引导光纤的第一端到第一个测试装置；并且

对光纤进行第一个测试；以及

第二个测试台，第二个测试台适于：

    得到光纤的一段测试样品；

    引导这段测试样品到第二个测试装置；

对光纤的这段样品进行第二个测试；

自动传送系统适合把线盘从第一个测试台传送到第二测试台。

15.一种自动测试光纤的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

从一个光纤储藏线盘得到至少光纤的一端，并且引导所述至少光纤的一端到光纤测试装置；并且

用光纤测试装置测试所述光纤。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，另外包括了，在所述取得步骤以前，传送所述的储藏在光纤储藏线盘上的光纤到一个位置，在那里，所述光纤能够到达并被引导到所述测试装置。

17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述测试装置是光学时域反射计。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述测试装置是光学时域反射计。

19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，在取得至少一端的步骤以后并且在所述引导之前，另外包括了以下步骤：

用测试装置剥去光纤至少一端的涂层；

用测试装置切割光纤的至少一端；以及

用测试装置清洁光纤的至少一端。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，在测试光纤的步骤之后，另外包括了以下步骤：

用测试装置从光纤的至少一端切割一端长度的光纤；

由测试装置丢弃这段光纤。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，另外包括了提供和所述线盘一起的数据存储装置，所述数据存储装置有该位置上的所需测试，测试结果。

22.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述取得步骤包括了把所述光纤自动缠绕上一个柱状心轴。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述测试装置测量光纤截止波长。

24.一种自动测试光纤的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

通过自动传送系统传送储藏在光纤储藏线盘上的一段光纤到第一个测试台；

通过测试装置取得一段光纤样品；

通过测试装置引导一段光纤样品到一个光纤测试器；并且

通过光纤测试器测试这段光纤样品。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，在取得了一段光纤样品后，另外包括了以下步骤：

用测试装置剥去光纤样品至少一端的涂层；

用测试装置切割光纤样品的至少一端；

用测试装置清洁光纤样品的至少一端。

26.如权利要求24所述的方法，其特征在于，在测试一段样品之后，另外包括了步骤：

丢弃这段光纤样品。

27.如权利要求24所述的方法，其特征在于，另外包括了在所述测试步骤之后，传送所述光纤线盘到第二个测试台。

28.一个适合装载光纤线盘的托板架，其特征在于，它包括：

一个适合固定光纤线盘的安装装置；

适合固定第一根光纤的第一个结构使光纤的第一端以提供容易接入第一端的方式向外延伸。

29.如权利要求28所述的托板架，其特征在于，另外包括了：

适合固定光纤第二端的第二结构使光纤的第二端以提供容易接入第二端的方式向外延伸。

30.如权利要求29所述的托板架，其特征在于，

第一结构另外适合在不弄乱光纤第二端的情况下松开第一端；

第二结构另外适合在不弄乱光纤第一端的情况下松开第二端。

31.如权利要求30所述的托板架，其特征在于，

第一和第二结构另外适合使光纤从第一和第二端同时松开。

32.如权利要求28所述的托板架，其特征在于，另外适合装载光纤线盘到光纤测试台。

33.如权利要求28所述的托板架，其特征在于，另外适合用于与自动光纤测试系统一起使用。

34.如权利要求1所述的托板架，其特征在于，另外适合用于与一个传送系统一起使用，把光纤线盘从第一个自动测试台传送到第二个自动测试台。

35.如权利要求28所述的托板架，其特征在于，另外包括了：

附在托板架上的适合读出写入的数据存储装置。

36.如权利要求35所述的托板架，其特征在于，数据存储装置识别光纤线盘并且提供了至少一个测试结果的数据库。

37.适合装载一个光纤线盘的托板架，其特征在于，它包括：

一个基座；

安装在基座上适合固定光纤线盘的线盘固定装置；

装在基座上适合固定光纤第一端的第一个供给指状装置；

装在基座上适合固定光纤第二端的第二个供给指状装置；

其中，所述托板架使得在不弄乱光纤第二端时松开第一端，并且在不弄乱光纤第一端时松开第二端。

38.一个适合装载光纤线盘的托板架，其特征在于，它包括：

一个基座；

安装在基座上用来保持光纤线盘的线盘保持装置；

安装在基座上的第一个垂直支架；

安装在基座上的第二个垂直支架；

旋转安装在第一个垂直支架上的用于固定光纤第一端的第一供给指状装置，允许松开光纤的第一端而不弄乱光纤的第二端；并且

安装在第二个垂直支架上的用于固定光纤第二端的第二供给指状装置，允许松开光纤的第二端而不弄乱光纤的第一端。

39.如权利要求38所述的托板架，其特征在于，所述线盘运载装置包含了包括一对滚筒的滚筒装置。

40.如权利要求38所述的托板架，其特征在于，另外包括了：

旋转安装在第一个垂直支架上的拾取装置；

包括了孔眼的第一个引线器，它从拾取装置延伸出来适于容纳光纤；

安装在拾取装置上的适合接合线盘的接合装置，当光纤从第二端松开时，拾取装置，第一个引线器，和接合装置与线盘同步旋转，或当光纤从第二端松开时，线盘大体保持固定而拾取装置，第一个引线器，和接合装置旋转。

41.如权利要求40所述的托板架，其特征在于，另外包括了：

一个安装在基座上的适合引导光纤的垂直引导滚筒；

安装在第二个垂直支架上的适合引导光纤的第二个滚筒；和

从第二个垂直支架上延伸出来适合包含光纤的包括了第二个孔眼的第二个引线器。

42.一个线盘和托板架系统，其特征在于，包括了：

带有光纤的第一和第二端的线盘；和

一个固定光纤线盘的托板架，使光纤的第一端以提供容易接入第一端的方式延伸出来，并且光纤的第二端以提供容易接入第二端的方式延伸出来。

43.如权利要求42所述的系统，其特征在于，

托板架适合允许在不弄乱光纤第二端时松开第一端，并且不弄乱光纤第一端时松开第二端。

44.如权利要求43所述的系统，其特征在于，

托板架另外适合允许光纤从第一和第二端同时松开。

45.如权利要求42所述的系统，其特征在于，

安装在托板架上适于读出写入的数据储存装置。

46.如权利要求42所述的系统，其特征在于，所述线盘另外包括：

一个主桶；

一个引线桶；

分开所述主桶和所述引线桶的一个外侧凸缘，所述外侧凸缘包括了适于为光纤在所述主桶和所述引线桶之间提供一条路径的一个槽。

47.一种适于运载线盘的装载光纤线盘到托板架上的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

把光纤线盘放上托板架；

把光纤的第一端穿过适于固定第一端的第一结构来使第一端以能提供容易接入第一端的方式向外延伸；

把光纤的第二端穿过适于固定第二端的第二结构来使第二端以能提供容易接入第二端的方式向外延伸。

48.一种测试光纤线盘的方法，其特征在于：

把光纤线盘放上托板架，这样光纤的第一和第二端以能提供都容易接入第一和第二端的方式向外延伸；

把托板架传送到测试台；

把光纤的第一端拉到测试装置，使第一段光纤从线盘松开；

把光纤的第二端拉到测试装置，使第二段光纤从线盘松开；

测试缠绕在线盘上的光纤。

49.如权利要求48所述的方法，其特征在于，

把光纤第一端拉出的步骤不弄乱光纤的第二端。

50.如权利要求48所述的方法，其特征在于，

把光纤第二端拉出的步骤不弄乱光纤的第一端。

51.如权利要求48所述的方法，其特征在于，另外包括了步骤：

切割从线盘里拉出的第一段光纤的一部分；并且切割从线盘里拉出的第二段光纤的一部分。

52.测试光纤线盘的方法，其特征在于：

把光纤线盘放上托板架，这样光纤的第一端以能提供容易接入第一端的方式向外延伸；

把托板架传送到测试台；

把光纤的第一端拉到测试装置，使第一段光纤从线盘松开；

切割具有取样长度的光纤第一端；

引导所述光纤样品段到测试装置；并且

对该段光纤样品进行测试。

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