JP6261200B2 - 光カプラ試験システム - Google Patents

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本出願は、本願出願人に譲渡された「プラスチック光ファイバーのための光スターカプラ」と題する２０１１年１２月１２日の出願で、代理人識別番号１１−１０６３−ＵＳ−ＮＰによって識別される米国特許出願第１３／３１６，６８２号に関連する。

本開示は概して光ネットワークに関し、具体的には光ネットワークの光カプラに関する。さらに具体的には、本開示は、光ネットワークで使用される光カプラの試験のための方法及び装置に関する。

航空機のネットワークデータ処理システムは、現在のところ金属配線を使用して形成される通信リンクを使用する。これらの金属配線は、航空機内の種々のデータ処理システム間で情報を交換するための結合を提供する。これらのデータ処理システムは、例えば、飛行管理システム、環境システム、センサシステム、機内娯楽システム、電子フライトバッグ、及び航空機内で使用されるその他のコンポーネントを含みうる。

金属配線を使用することによって、航空機内では所望以上に大きなスペースが使用され、所望以上に大きな重量が存在する結果となる。例えば、種々の金属配線は配線束の中に配置されることがある。金属配線の直径は、このような配線束を所望以上に大きくすることがある。さらに、必要となる金属配線の数が増大するにつれて、これらの配線束の重量は所望以上に大きくなることがある。

金属配線の大きさと重量に加えて、ネットワークを形成するためにこれらの金属配線の接続に使用される他のコンポーネントも所望以上に重く大きくなることがある。例えば、ネットワークデータ処理システムを形成するために使用されるカプラ、ターミネータ、取付パネル、及び他のコンポーネントもまた、航空機内に所望以上のサイズと重量を付加することがある。

重量とサイズを低減しうる１つの方法は、金属配線の代わりに光ファイバーを使用することである。光ファイバーは、光信号を伝達する所望の機能を有するシリカ、プラスチック、又は他の材料から作られる、柔軟で透過性のある光導波路である。光ファイバーは様々な形態をとりうる。例えば、光ファイバーはガラス光ファイバー又はプラスチック光ファイバーの形態を取りうる。

光ファイバーは、航空機ネットワークデータ処理システム用のネットワークを実装する耐摩耗性又は高耐久性のケーブルを作成するために使用されうる。光ファイバーは金属配線又は配線束よりも細くて軽く、また光ファイバーは金属配線よりも遥かに高い帯域幅を有している。

光ファイバーの使用は金属配線の使用よりも望ましい。例えば、光ファイバーは、金属配線を使用するよりも、長い距離を高いデータレートで光信号を伝送することができる。光ファイバーを介して送られる光信号は、金属配線を介して同じ距離まで送られる電気信号と比較して、損失が少ない。

さらに、この種のファイバーは電磁妨害に対して耐性があるため、光ファイバーの使用が望ましい。このような特性及びその他の特性により、航空機及び宇宙船などの輸送手段に対しては、ネットワークデータ処理システム内のデバイス間のデータ転送に光ファイバーを利用することができる。さらに、光ファイバーは航空機内でこれらが代替する金属配線と同じ要件を満たすことが望ましい。

航空機ネットワークデータ処理システムの実装に使用される光ネットワークにより、航空機ネットワークデータ処理システムの所望の操作は、種々のコンポーネントが、所望の性能レベルに必要となる迅速さで情報交換を行えることを要求する。例えば、光ネットワーク内のデータ処理システム間で情報交換を行うための十分な帯域幅を提供することは、航空機ネットワークデータ処理システムの所望の操作を提供するために望ましい。

光ファイバー、トランスミッタ、レシーバー、スイッチ、カプラ、及びその他のコンポーネントなど、光ネットワーク内の様々なコンポーネントに対して試験が実施される。この試験は様々な温度で実施されることがある。これらの温度は典型的に、航空機ネットワークデータ処理システムに対して予測される動作温度としてだけでなく、通常予測される温度を超えうる温度としても選択される。拡張された動作温度での試験は、航空機ネットワークデータ処理システムの信頼性の向上をもたらしうる。

光ネットワーク内の種々のコンポーネントの試験は、しかしながら、所望以上の時間と労力を要することがある。種々のコンポーネントの試験は航空機に対する費用を増大させることがある。加えて、試験はまた、航空機に対して所望以上の長い納期をもたらすことがある。

したがって、少なくとも上述の問題点の幾つか、並びに起こりうるその他の問題点を考慮に入れた方法及び装置を有することは好ましいであろう。

１つの例示的な実施形態では、装置は光信号源、光信号検出器システム、スイッチングシステム、及び制御装置を備える。光信号源は光信号を生成するように構成されている。光信号検出器システムは光信号を検出するように構成されている。スイッチングシステムは、光信号源からの光信号を光カプラの入力に向けるように構成されている。スイッチングシステムはさらに、光カプラの出力からの光信号を光信号検出器システムに向けるように構成されている。制御装置は、光カプラへ光信号を伝送するため、光カプラでの入力を選択するスイッチングシステムを自動的に制御するように構成されている。制御装置はさらに、光カプラからの光信号出力を測定するため、光カプラでの出力を選択するように構成されている。制御装置はさらに、測定結果を得るため選択された出力からの光信号を測定するように構成されている。

別の例示的な実施形態では、光カプラを試験する方法が提示される。光カプラの入力は光信号源の出力ポートに接続される。光カプラの出力は光信号検出器システムの入力ポートに接続される。光カプラの入力及び出力の組合せを経由して送信される光信号は、光信号の測定結果を得るため、制御装置によって制御されるスイッチングシステムを使用して測定される。

本発明の一態様によれば、光信号を生成するように構成された光信号源、光信号を検出するように構成された光信号検出器システム、光信号を光信号源から光カプラの出力に向け且つ光信号を光カプラの出力から光信号検出器システムに向けるように構成されたスイッチングシステム、及び光カプラへ光信号を伝送するための光カプラでの入力を選択し、光カプラからの光信号出力を測定するための光カプラでの出力を選択し、さらに測定結果を得るために選択された出力からの光信号を測定するため、スイッチングシステムを自動的に制御するように構成された制御装置を備える装置が提供される。

有利には、測定結果は光信号の強度を含む。

有利には、制御装置はさらに、測定結果から光信号の光の強度の損失を特定するように構成されている。

有利には、制御装置は、光カプラのプロファイルを受信し、スイッチングシステムを自動的に制御し、プロファイルを使用して、光信号を光カプラに伝送するため光カプラの入力を選択し、光カプラからの光信号出力を測定するため光カプラの出力を選択するように構成されている。

有利には、本発明は光信号源に接続された入力ポートをさらに含み、該入力ポートは光カプラの入力に接続されるように構成されており、さらに出力ポートは光信号検出器システムに接続され、該出力ポートは光カプラの出力に接続されるように構成されている。好ましくは、光信号源は入力ポートに関連する複数の発光ダイオードを備える。好ましくは、光信号検出器システムは出力ポートに関連する複数の光検出器を備えており、該複数の光検出器は光信号を測定するように構成されている。好ましくは、複数の光検出器は光信号から電流を生成するように構成されており、電流のレベルは光信号の強度に基づいて生成される。好ましくは、スイッチングシステムは光カプラの出力ポートの中の１個の出力ポートを選択するように構成されており、該出力ポートでの光強度の損失が測定される。

有利には、スイッチングシステムは、光カプラの入力の中の１個の入力に接続された出力の中の選択された出力に関連付けられた発光ダイオードに電流を流すように構成されており、当該発光ダイオードは光カプラの入力の中の当該入力に光信号を伝送し、光信号検出器システムは光カプラの出力から当該光信号を受信する。

有利には、光カプラはスターカプラである。好ましくは、スターカプラは４０個の入力と４０個の出力を有する。

本発明のさらなる態様によれば、光カプラを試験する方法であって、光カプラの入力を光信号源の出力ポートに接続すること、光信号検出器システム用の入力ポートに光カプラの出力を接続すること、及び光信号の測定結果を得るための制御装置によって制御されるスイッチングシステムを使用して、光カプラの入力と出力の組合せを経由する光信号を測定することを備える光カプラを試験する方法が提供される。好ましくは、本発明は、測定結果から光信号の光の強度損失を特定することをさらに含む。好ましくは、本発明は、光信号の光の中に許容できない強度損失があるか否かを判断することをさらに含む。好ましくは、本発明は、光信号の光の中に許容できない強度損失に関するレポートを作成することをさらに含む。

有利には、測定ステップは任意の数の温度で実施される。

有利には、測定ステップは光カプラのプロファイルを使用して実施される。

有利には、光信号の測定結果を得るために制御装置によって制御されるスイッチングシステムを使用して、光カプラの入力及び出力の組合せを経由して送信される光信号を測定することは、各入力に光信号を送信すること及びスイッチングシステムを使用して各入力に対して全ての出力で光信号を測定することをさらに含む。好ましくは、各入力に光信号を送信することは、スイッチングシステムに電流を送ること、及び光信号を発光ダイオードから光カプラの入力へ送るため、発光ダイオードへ電流を入力するスイッチングシステムを連続的に切り替えることを含み、各入力に対して全ての出力で光信号を測定することは、スイッチングシステムを使用して光信号を生成する各発光ダイオードに対して、光カプラの出力に接続された光検出器を連続的に選択すること、及び各光検出器によって生成される電流を測定することを含む。

特徴及び機能は、本発明の様々な実施形態で独立に実現することが可能であるか、以下の説明及び図面を参照してさらなる詳細が理解されうる、さらに別の実施形態で組み合わせることが可能である。

例示的な実施形態の特徴と考えられる新規の機能は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかしながら、例示的な実施形態と、好ましい使用モードと、さらにはその目的及び特徴とは、添付図面を参照して本発明の例示的な実施形態の後述の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。

例示的な実施形態による航空機を示す図である。 例示的な実施形態による試験環境のブロック図である。 例示的な実施形態による光信号源のブロック図である。 例示的な実施形態による光信号検出器のブロック図である。 例示的な実施形態によるスイッチングシステムのブロック図である。 例示的な実施形態によるデータ処理システムのブロック図である。 例示的な実施形態による光カプラ試験システムを示す図である。 例示的な実施形態による光カプラ試験システムの一実装を示す図である。 例示的な実施形態による光カプラ試験システムを示す図である。 例示的な実施形態による光カプラ試験のためのプロセスのフロー図を示したものである。 例示的な実施形態による光カプラ試験のためのプロセスのフロー図を示したものである。

例示的な実施形態は、一又は複数の検討事項を認識し、且つ考慮している。例えば、例示的な実施形態は、試験のための時間と労力を所望以上に要しうるネットワークデータ処理システムの一コンポーネントが光カプラであることを認識し、且つ考慮している。

光カプラは任意の数の入力ファイバーから光信号を受信し、これらの光信号を任意の数の出力ファイバーに送信するように構成されているハードウェア装置である。本明細書でアイテムを参照する際に使用している「任意の数の」は、一又は複数のアイテムを意味する。例えば、任意の数の入力ファイバーは、一又は複数の入力ファイバーを意味する。これらの例示的な実施例では、光カプラの入力に入る光信号は、光カプラの出力で一又は複数の光ファイバーに送信されることがある。

光カプラは様々な形態をとりうる。例えば、光カプラは、光ファイバーのコアが互いに接触して、信号入力光ファイバーから種々のコアを経由して光を伝送できるように、光ファイバーを互いに融合することによって形成されてもよい。他の例示的な実施例では、光カプラは、中空チャネル、固形媒体、又は入力での１本の光ファイバーから光信号を受信して、光カプラの出力で複数の光ファイバーに光信号を送信する他の構成であってもよい。入力光信号を受信して、該入力光信号を幾つかの出力光信号に分割する光カプラは、これらの例示的な実施例ではスターカプラである。

光カプラは種々の数の入力及び出力を有する。幾つかの例示的な実施例では、光カプラは２個の入力と２個の出力を有することがある。他の実施例では、光カプラは４個の入力と４個の出力、８個の入力と８個の出力、又は任意の数の入力と出力を有してもよい。

入力及び出力の数が増えるにつれて、光カプラの試験はより単調で長い時間を要するものとなる。幾つかの例示的な実施例では、光カプラは４０個以上の入力と４０個以上の出力を有することがある。すなわち、光カプラは４０本以上の光ファイバー用の入力と４０本以上の光ファイバー用の出力を提供しうる。

例示的な実施例は、光カプラの試験が各入出力の試験を含むことを認識し、且つ考慮している。この試験は、入力を選択すること及び選択された入力について各出力を試験することを含みうる。このプロセスは光カプラ内の各入力に対して反復されうる。

例示的な実施形態は、光カプラの試験では人間オペレータが光カプラの入力を光信号源に接続することを認識し、且つ考慮している。次に人間オペレータは出力の１つを光信号検出システムに接続する。光信号は入力を介して送信され、その結果は出力の光検出器によって検出される。

次に人間オペレータは光検出器を光カプラの別の出力に再接続し、同じプロセスを実施する。この試験は、特定の１入力に対して全ての出力で実施される。当該入力に対して全ての出力が試験された後、光カプラで別の入力が選択され、出力の試験が再度実施される。

このことからわかるように、光カプラが４０個の入力と４０個の出力を有する場合、１６００回の測定が実施される。次にこれらの測定は解析されて、光信号が種々の出力で所望のレベルの強度を有しているかどうかが判断される。１６００回の測定を実施することはきわめて長い時間を要し、人間オペレータにとってはきわめて単調な作業となる。さらに、これらの測定は複数の温度設定で実施される。試験に複数の温度設定が含まれる場合、測定量は増大する。例えば、光カプラは、−５５℃、２５℃、８５℃、及び１００℃などの温度で試験されることがある。これらの温度設定では、測定回数の総数は６４００回となる。この種の試験は１人の人間オペレータでは完了までに数ヶ月を要することがある。

したがって、例示的な実施形態は、光カプラを試験するための方法及び装置を提供する。１つの例示的な実施形態では、装置は光信号源、光信号検出システム、スイッチングシステム、及び制御装置を含む。光信号源は光信号を生成するように構成されている。光信号検出システムは光信号を検出するように構成されている。スイッチングシステムは、光信号源からの光信号を光カプラの入力に向け、光カプラの出力からの光信号を光信号検出システムに向けるように構成されている。

ここで図１を参照すると、例示的な実施形態による航空機が図解されている。航空機１００は、光ネットワークデータ処理システム１０１が実装されうる航空機の１つの実装例である。

航空機１００は、胴体１０６に取り付けられた翼１０２及び翼１０４を有する。航空機１００はまた、翼１０２に取り付けられたエンジン１０８と、翼１０４に取り付けられた別のエンジン１１０を含む。胴体１０６の尾部１１２は、水平安定板１１４、水平安定板１１６、及び垂直安定板１１８を有する。

これらの例示的な実施例では、光ネットワークデータ処理システム１０１は、光ネットワーク１２２を含む。操縦室ディスプレイ１２４、操縦制御コンピュータ１２６、及び他のコンポーネントなどの装置は、光ネットワーク１２２に接続することができる。これらの例示的な実施例では、光カプラ１２８及び光カプラ１３０などの光カプラは、航空機１００の光ネットワーク１２２で使用されることがある。

一又は複数の例示的な実施形態は、光ネットワークデータ処理システム１０１内の光ネットワーク１２２に実装される前に、光カプラ１２８及び光カプラ１３０を試験するために実装されることがある。他の例示的な実施形態では、光カプラ１２８及び光カプラ１３０を試験するため、これらのデバイスが航空機１００の光ネットワークデータ処理システム１０１内にある期間に、一又は複数の実施形態は実装されることがある。したがって、例示的な実施形態は、光カプラ１２８及び光カプラ１３０を試験するために、航空機１００での当該デバイスの設置前、航空機１００での当該デバイスの設置中、航空機１００の整備中、又は航空機１００、光カプラ１２８及び／又は光カプラ１３０のライフサイクルの他の期間で、実装されることがある。

光ネットワークデータ処理システム１０１を備える航空機１００の図解は、例示的な実施形態が実装されうる方法の一例としてのみ提供されている。他の例示的な実施形態は、他の種類の航空機用及び他のプラットフォームの光ネットワークデータ処理システム用の光カプラを試験するため実装されうる。

さらに、この例示的な実施例では、光ネットワーク１２２内に存在しうる幾つかのデバイスの実施例を提供することを目的として、光ネットワーク１２２内の２つの光カプラだけが図解されている。言うまでもなく、他の任意の数の光カプラが存在することがあり、他の種類のデバイスも使用されうる。さらに、中継器、光増幅器、及び他のデバイスが光ネットワーク１２２で使用されうる。

ここで図２を参照すると、例示的な実施形態による試験環境のブロック図が図解されている。この例示的な実施例では、試験環境２００は、プラットフォーム２０４で使用される光カプラ２０２を試験するために使用されうる環境の一例である。プラットフォーム２０４は例えば、図１の航空機１００であってよい。

この例示的な実施例では、光カプラ２０２はスターカプラ２０６の形態をとりうる。光カプラ２０２は入力２０８及び出力２１９を有する。例えば、入力２０８は１０個の入力であってもよく、出力２１０は１０個の出力であってもよい。別の例示的な実施例では、入力２０８は４０個の入力であってもよく、出力２１０は４０個の出力であってもよい。

この入出力の数によって、光カプラは４０×４０カプラと呼ばれることもある。言うまでもなく、光カプラは他の形態を取りうる。例えば、光カプラ２０２は、３０×３０カプラ、１００×１００カプラであってもよく、或いは他の数の入力２０８及び出力２１０を有することがある。さらに、他の代替的な実施例では、光カプラ２０２用に他の数の入力及び出力が使用されてもよい。例えば、限定しないが、光カプラ２０２は、航空機１００で使用される具体的な光ネットワークの設計に応じて、４０個の入力と６０個の入力、３０個の入力と５０個の出力、或いは他の好適な数の入力と出力を有することがある。すなわち、入力数と出力数は等しくなくてもよい。

この例示的な実施例では、光カプラ試験システム２１２は、光カプラ２０２を試験するように構成されている。光カプラ試験システム２１２は、光カプラ２０２が所望の性能レベルを発揮するかどうかを判断するために使用されることがある。この所望の性能レベルは任意の数の種々の方法で測定することができる。例えば、所望の性能レベルは、光が入力２０８の１つに送信され、出力２１０の１つで受信されたときに失われる光の量に基づいて測定される。

図示されているように、光カプラ試験システム２１２は、光信号源２１４、光信号検出器システム２１６、スイッチングシステム２１８、及び制御装置２２０を含む。これらのコンポーネントは、ハードウェアを使用して実装されうるが、ソフトウェアも含みうる。

光信号源２１４は光信号２２２を生成するように構成されている。光信号２２２は光の信号である。光信号２２２は光２２４からなり、強度２２６を有する。さらに、光信号２２２はまた、データ２２８をエンコードしうる。光信号２２２は、様々な強度、波長、及びその他のパラメータを有するように生成されうる。

光信号検出器システム２１６は、光信号２２２を検出するように構成されている。光信号検出器システム２１６は出力２３０を生成しうる。出力２３０は、たとえば、電流又は測定２３３が行われうる他の種類の出力であってもよい。

スイッチングシステム２１８は、光カプラ２０２の入力２０８及び出力２１０に接続される。スイッチングシステム２１８は、光信号源２１４によって生成される光信号２２２を光カプラ２０２の入力２０８へ向けるように構成されている。光信号２２２は光カプラ２０２を経由して移動し、出力２１０に現れる。スイッチングシステム２１８は、光カプラ２０２の出力２１０からの光信号２２２を光信号検出器システム２１６へ向けるように構成されている。

光信号２２２は、一又は複数の入力２０８から発信され、光カプラ２０２を経由して出力２１０に到達するが、光２２４の強度２２６に損失が起こることがある。これらの損失は出力２３０に反映されることがある。

制御装置２２０は、これらの例示的な実施例で光カプラ２０２の試験を制御するように構成される。制御装置２２０は、ハードウェア、ソフトウェア、またはその二つの組み合わせを使用して実装される。ソフトウェアを使用する場合には、これらのコンポーネントによって実施される操作は、プロセッサユニット上で動作するように構成されているプログラムコードの中に実装されうる。ハードウェアが採用される場合には、ハードウェアはコンポーネントでの操作を実施するように動作する回路を含むことができる。

例示的な実施例では、ハードウェアは回路システム、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、又は任意の数の操作を実施するように構成された他の好適な種類のハードウェアであってもよい。プログラマブル論理デバイスにより、デバイスは任意の数の操作を実施するように構成されている。このデバイスはその後再構成すること、又は任意の数の操作を実施するために永続的に構成することができる。プログラマブル論理デバイスの例は、例えば、プログラマブル論理アレイ、プログラマブルアレイロジック、フィールドプログラマブルロジックアレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、及び他の適切なハードウェアデバイスを含む。加えて、このプロセスは無機コンポーネントと一体化した有機コンポーネントにおいて実行することが可能である、及び／又は全体的に人間以外の有機コンポーネントからなるものであってよい。例えば、このプロセスは有機半導体内の回路として実装されうる。

この例示的な実施例では、制御装置２２０はコンピュータシステム２３１に実装されうる。コンピュータシステム２３１は一又は複数のコンピュータである。コンピュータシステム２３１内に複数のコンピュータが存在する場合には、これらのコンピュータはネットワークなどの通信媒体を使用して相互に通信することができる。

この例示的な実施例では、制御装置２２０は、光信号源２１４、光信号検出器システム２１６、及びスイッチングシステム２１８の操作を制御するように構成されている。例えば、制御装置２２０は光信号源２１４によって光信号２２２の生成を制御することができる。

さらに、制御装置２２０はまた、スイッチングシステム２１８によって実施されるスイッチング操作を制御することができる。具体的には、制御装置２２０はスイッチングシステム２１８を制御して、出力信号源２１４からの光信号２２２を、光カプラ２０２の入力２０８の１個の入力に向けることができる。さらに、制御装置２２０はまた、スイッチングシステム２１８を制御して、出力２１０の１個の出力を選択し、光信号２２２が光カプラ２０２を経由して移動した後、光信号２２２を受信することができる。

制御装置２２０はプロファイル２３２を使用して、これらの操作のほかに他の操作を実施することができる。プロファイル２３２は、光カプラ２０２上で実施される試験を記述する情報である。例えば、プロファイル２３２は、光カプラ２０２に対して提示される任意の数の入力２０８及び任意の数の出力２１０を含みうる。プロファイル２３２はまた、試験が実施されるべき温度を特定することもある。光カプラ２０２の識別番号、光信号２２２の波長、光信号２２２内の光２２４の強度２２６、光信号２２２内でエンコードされるデータ２２８、及び他の情報がプロファイル２３２内に含まれることがある。

制御装置２２０は出力２３０を受信し、光カプラ２０２が所望どおりに実施されるかどうかを判断するため、出力２３０を処理しうる。例えば、制御装置２２０は、光信号２２２内で光２２４の強度２２６の損失の測定２２３を行うことができる。測定２３３は入力２０８と出力２１０の組合せに対して行われてもよい。例えば、測定は、入力２０８の選択された１入力につき、出力２１０の各々に対して行われうる。これらの測定は、このような例示的な実施例の入力２０８の各々に対して行われうる。

さらに、測定２２３は任意の数の温度２３４に対して行われうる。任意の数の温度２３４は、プラットフォーム２０４での使用時に、光カプラ２０２が遭遇しうる種々の温度を特定するために選択されうる。

制御装置２２０はレポートを作成することができる。レポート２３６は、光カプラが所望どおりに動作するかどうかを示すことができる。レポート２３６はまた、具体的な実装に応じて、測定結果２３３及び他の好適な情報を含みうる。レポート２３６は、光カプラ２０２がプラットフォーム２０４での使用に適しているかどうかを判断するために使用されうる。

幾つかの例示的な実施例では、光カプラ試験システム２１２は、光カプラ２０２がプラットフォーム２０４に配置される際に、光カプラ２０２を試験するために使用されうる。この例示的な実施例では、光カプラ試験システム２１２は、健全性監視システム２３８の一部となりうる。この実施例では、光カプラ２０２の監視は定期的に実施されること、又はある種の事象の後に光カプラ２０２が所望のレベルで動作しているかどうかを判断するために実施されることがある。

光カプラ試験システム２１２によって実施される種々の操作は、人間オペレータによる入力なしで自動的に行われうる。さらに、光カプラ試験システム２１２は、人間オペレータよりも迅速に試験を実施しうる。しかも、光カプラ試験システム２１２はまた、プロファイル２３２に基づいて試験用に様々なパラメータを選択しうる。

次に図３を参照すると、例示的な実施形態による光信号源のブロック図が図解されている。この図は、図２で光信号２２２を生成する光信号源２１４で使用されうる発光デバイスの種類を示している。

図解されているように、光信号源２１４は、発光ダイオード３００、レーザー３０２、ハロゲン光３０４、及び他の好適な光源のうちの少なくとも１つから選択される一又は複数の発光デバイスで構成されてもよい。本明細書で使用しているように、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうちの少なくとも１つ」という表現は、列挙されたアイテムの一又は複数の様々な組み合わせが使用可能であり、且つ列挙されたアイテムのいずれかが１つだけあればよいということを意味する。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、例えば、限定しないが、「アイテムＡ」、又は「アイテムＡとアイテムＢ」を含む。この例は、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」も含む。

幾つかの例示的な実施例では、発光デバイスは光カプラ２０２の入力２０８の各々に対して使用されてもよい。例えば、発光ダイオードは、入力２０８の各々に関して光信号源２１４の中に含まれることがある。他の例示的な実施例では、光信号２２２を入力２０８の各々に向けるために、鏡及び反射器などの機構が単一の発光デバイスと共に使用されてもよい。

次に図４を参照すると、例示的な実施形態による光信号検出器システムのブロック図が図解されている。光信号検出器システム２１６で使用されうるコンポーネントの例は、この図の中に示されている。

図示されているように、光信号検出器システム２１６は、アクティブピクセル画像センサ４００、電荷結合素子４０２、フォトダイオード４０４、及び他の好適な種類のセンサのうちの少なくとも１つから選択される一又は複数の光検出センサを含みうる。幾つかの例示的な実施例では、図２の光カプラ２０２の出力２１０の各々に対して、光検出センサが存在していてもよい。他の例示的な実施例では、出力２１０で光信号２２２を検出するため、単一の光検出センサは鏡及び反射器などのデバイスと併用されてもよい。

ここで図５を参照すると、例示的な実施形態によるスイッチングシステムのブロック図が図解されている。スイッチングシステム２１８で使用されうるコンポーネントの例が図解されている。

図示しているように、スイッチングシステム２１８はスイッチングマトリクス５００と制御装置５０２からなる。制御ユニット５０２はスイッチングマトリクス５００の構成を制御する一又は複数の回路からなる。制御ユニット５０２はスイッチングマトリクス５００の構成を管理するため、制御装置２２０から信号をしてもよい。

スイッチングマトリクス５００は、第１のスイッチ群５０４と第２のスイッチ群５０６を含む。第１のスイッチ群５０４は、光カプラ２０２の入力２０８の種々の入力へ光信号２２２を向けるように構成されている。場合によっては、一又は複数の光信号は、光信号２２２に加えて連続的に送信されてもよい。第２のスイッチ群５０６は、光信号検出器システム２１６へ光信号２２２を向けるように構成されている。例えば、第２のスイッチ群５０６は、光カプラ２０２の出力２１０で光信号２２２を検出するため、光信号検出器システム２１６によって使用される出力２１０のいずれかを選択するように、使用されてもよい。

操作中には、第１のスイッチ群５０４は、光信号源２１４からの光信号２２２を結合するため、光カプラ２０２の入力２０８の各々を連続的に切り替え、一方、第２のスイッチ群５０６は、光信号２２２を光信号検出器システム２１６の検出器に結合するため、光カプラ２０２の出力２１０の各々を連続的に切り替える。例えば、第１のスイッチ群５０４の１個のスイッチは、入力２０８の１個の入力を有効にする。光信号２２２は入力２０８の選択された入力を経由して送信される。光信号２２２は光カプラ２０２を経由するように経路設定され、第２のスイッチ群５０６の１個によって有効となった出力２１０の１個の出力を経由して抜け出る。第２のスイッチ群５０６は、光カプラ２０２の出力２１０の全てが入力２０８の選択された入力に対して試験されるまで、出力２１０の出力を連続的に切り替える。

このプロセスは光カプラ２０２の入力２０８の各入力に対して反復される。このように、第１のスイッチ群５０４及び第２のスイッチ群５０６の操作により、同時にではなく、連続的に入力２０８と出力２１０の試験することが可能になる。

図２の試験環境２００の図及び図２〜５の光カプラ試験システム２１２のコンポーネントは、例示的な実施形態が実施される方法に対して物理的又は構造的な制限を示唆することを意図していない。図示したコンポーネントに加えて又は代えて、他のコンポーネントも使用しうる。幾つかのコンポーネントは不必要になることもある。また、幾つかの機能コンポーネントを示すためにブロックが表示されている。例示的な実施形態において実施される場合、これらのブロックの一又は複数を、異なるブロックに統合、分割、或いは統合且つ分割することができる。

例えば、幾つかの例示的な実施例では、制御装置２２０はコンピュータシステム２３１なしで、もっぱらハードウェアを使用して実装されてもよい。さらに、光カプラ試験システム２１２は、光カプラ２０２に加えて、一又は複数の光カプラを試験するように構成されてもよい。さらに、光カプラ試験システム２１２は、スターカプラ２０６以外の他の種類の光カプラに対しても使用されうる。

航空機に関して例示的な実施形態の例示的な実施例が記載されているが、例示的な実施形態は、光ネットワークデータ処理システムが存在しうる他の種類のプラットフォームにも適用されうる。例えば、プラットフォーム２０４は、移動式プラットフォーム、固定式プラットフォーム、陸上構造物、水上構造物、及び宇宙構造物であってもよい。より具体的には、プラットフォーム２０４は、水上艦、戦車、人員運搬車、列車、宇宙船、宇宙ステーション、衛星、潜水艦、自動車、発電所、橋、ダム、製造施設、建造物、及び他の好適なオブジェクトであってもよい。

次に図６を注目すると、例示的な「実施形態によるデータ処理システムが図解されている。データ処理システム６００を使用して図２のコンピュータシステム２３１を実装することができる。この例示的な実施例では、データ処理システム６００は通信フレームワーク６０２を含み、これによりプロセッサユニット６０４、メモリ６０６、固定記憶域６０８、通信ユニット６１０、入出力（Ｉ／Ｏ）ユニット６１２、及びディスプレイ６１４の間の通信が行われる。この実施例では、通信フレームワークはバスシステムの形態をとることがある。

プロセッサユニット６０４は、メモリ６０６に読み込まれうるソフトウェアに対する命令を実行するように働く。プロセッサユニット６０４は、特定の実行形態に応じて、任意の数のプロセッサ、マルチプロセッサコア、又は他の形式のプロセッサであってもよい。

メモリ６０６及び固定記憶域６０８は、記憶デバイス６１６の例である。記憶デバイスは、例えば、限定しないが、データ、機能的な形態のプログラムコードなどの情報、及び／又は他の好適な情報を、一時的に及び／又は永続的に保存することができる任意のハードウェア部分である。記憶デバイス６１６は、これらの例示的な実施例ではコンピュータ可読記憶デバイスと呼ばれることもある。これらの実施例では、メモリ６０６は例えば、ランダムアクセスメモリ又は他の何らかの好適な揮発性又は不揮発性の記憶デバイスであってもよい。固定記憶域６０８は特定の実装に応じて様々な形態をとりうる。

例えば、固定記憶域６０８は、一又は複数のコンポーネント又はデバイスを含みうる。例えば、固定記憶域６０８は、ハードドライブ、フラッシュメモリ、書換え型光ディスク、書換え可能磁気テープ、又はこれらの何らかの組み合わせであってもよい。固定記憶域６０８によって使用される媒体は着脱式であってもよい。例えば、着脱式ハードドライブは固定記憶域６０８に使用することができる。

通信ユニット６１０はこれらの例示的な実施例では、他のデータ処理システム又はデバイスとの通信を提供する。これらの例示的な実施例では、通信ユニット６１０はネットワークインターフェースカードである。

入出力ユニット６１２は、データ処理システム６００に接続される他の装置とのデータの入出力を可能にする。例えば、入力／出力ユニット６１２は、キーボード、マウス、及び／又は他の好適な入力デバイスを介してユーザー入力に接続することができる。さらに、入力／出力ユニット６１２は、プリンタに出力を送信することができる。ディスプレイ６１４はユーザーに情報を表示する機構を提供する。

オペレーティングシステム、アプリケーション、及び／又はプログラムに対する命令は、通信フレームワーク６０２を介してプロセッサユニット６０４と通信する記憶デバイス６１６内に配置されうる。種々の実施形態のプロセスは、コンピュータに実装された命令を使用して、プロセッサユニット６０４により実行され、たとえばメモリ６０６などのメモリに読み込まれる。

これらの命令は、プログラムコード、コンピュータで使用可能なプログラムコード、又はコンピュータ可読プログラムコードと呼ばれ、プロセッサユニット６０４内のプロセッサによって読取及び実行されうる。種々の実施形態のプログラムコードは、メモリ６０６又は固定記憶域６０８など、種々の物理的な媒体又はコンピュータ可読記憶媒体上に具現化されうる。

プログラムコード６１８は、選択的に着脱可能なコンピュータ可読媒体６２０上に機能的な形態で配置され、又プロセッサユニット６０４による実行用にデータ処理システム６００に読込み又は転送可能である。これらの例示的な実施例では、プログラムコード６１８及びコンピュータ可読媒体６２０は、コンピュータプログラム製品６２２を形成する。１つの実施例では、コンピュータ可読媒体６２０は、コンピュータ可読記憶媒体６２４又はコンピュータ可読信号媒体６２６であってもよい。

これらの例示的な実施例では、コンピュータ可読記憶媒体６２４は、プログラムコード６１８を伝播又は伝送する媒体ではなくむしろプログラムコード６１８を保存するために使用される物理的な又は有形の記憶デバイスである。

代替的には、プログラムコード６１８は、コンピュータ可読信号媒体６２６を使用してデータ処理システム６００に転送されうる。コンピュータ可読信号媒体６２６は、例えば、プログラムコード６１８を含む伝播データ信号であってもよい。例えば、コンピュータ可読信号媒体６２６は、電磁信号、光信号、及び／又は他の好適な種類の信号であってもよい。これらの信号は、無線通信リンク、光ファイバーケーブル、同軸ケーブル、有線などの通信リンク、及び／又は他の任意の好適な形式の通信リンクによって伝送されうる。

データ処理システム６００に例示されている種々のコンポーネントは、種々の実施形態が実装されうる方法に対して構造的な制限を加えることを意図したものではない。種々の例示的な実施形態は、データ処理システム６００に対して図解されているコンポーネントに対して追加的及び／又は代替的なコンポーネントを含むデータ処理システム内に実装されうる。図６に示した他のコンポーネントは、示されている例示的な実施例とは異なることがある。種々の実施形態は、プログラムコード６１８を実行できる任意のハードウェアデバイス又はシステムを使用して実装されうる。

図７を参照すると、例示的な実施形態による光カプラーシステムが図解されている。この例示的な実施例では、光カプラ試験システム７００は、光信号及び光検出器に関連付けられている。具体的には、光カプラ試験システム７００は、図２〜５にブロックの形態で示されている光カプラ試験システム２１２の実装の実施例である。

図示されているように、光カプラ試験システム７００は、第１のスイッチ群７０２、第２のスイッチ群７０４、発光ダイオード７０６、及び光検出器７０８を含む。光カプラ試験システム７００はまた、電流源７１０、コンピュータ制御装置７１１、及び電流計７１２を含む。これらのコンポーネントは光カプラ７１４を試験するために使用される。

図示されているように、第１のスイッチ群７０２は４０個のスイッチを含む。図解及び説明を目的として、例示的な実施形態の図解を不明瞭にすることなく、一実施例を図解するため、第１のスイッチ群７０２の４個のスイッチのみを示している。この実施例では、スイッチ７１６、スイッチ７１７、スイッチ７１８、及びスイッチ７１９が詳細に示されている。これらのスイッチの各々は、発光ダイオード７０６の中の１個の発光ダイオードに接続される。言うまでもなく、光カプラ試験システム７００は、特定の実装に応じて、第１のスイッチ群７０２の任意の数のスイッチを有してもよい。

この例示的な実施例では、第１のスイッチ群７０２は電流源７１０に接続されるように構成されている。電流源７１０の電流は、第１のスイッチ群７０２によって光結合試験システム７００に向けられている。

例えば、スイッチ７１６が閉じられると、発光ダイオード７０６の中の１個の発光ダイオード７０７は、光カプラ７１４の入力の中の対応する１個の入力に光信号を伝送する。スイッチ７１５が閉じられているとき、第１のスイッチ群７０２の他のスイッチはすべて開放されている。したがって、任意の数の発光ダイオード７０６の中の他の発光ダイオードは光信号を伝送しない。

第２のスイッチ群７０４は、光検出器７０８の検出器を電流計７１２に接続するように構成されている。これらの例示的な実施例では、第２のスイッチ群７０４はまた４０個のスイッチを有する。言うまでもなく、特定の実装に応じて、第２のスイッチ群７０４には任意の数のスイッチが使用されうる。

これらの例示的な実施例では、スイッチ７２０、７２１、スイッチ７２３及び７２３は第２のスイッチ群７０４の中に描かれている。スイッチ７２０が閉じられているとき、この例示的な実施例では、第２のスイッチ群７０４の他のスイッチはすべて開放されている。

スイッチ７２０を閉じると、光カプラ７１４の対応する出力からの光信号に応答して、光検出器７２４によって生成された電流は電流計７１２に送られる。電流計７１２は、光検出器７０８の検出器によって生成される電流を順次測定する。

スイッチ７２０に対応する検出器からの電流を電流計７１２が測定した後、スイッチ７２１が閉じられると、第２のスイッチ群７０４の他のスイッチはすべて開放される。スイッチ７２１が有効になると、光カプラ７１４の対応する出力からの光信号の受信に応答して、光検出器７２６によって電流が生成される。このプロセスは、第１のスイッチ群７０２の中でスイッチ７１６が閉じられた状態にある間に、第２のスイッチ群７０４の全てのスイッチについて繰り返される。

スイッチ７１６に対応する入力の試験が完了した後、スイッチ７１８に対応する入力について試験してもよい。例えば、スイッチ７１８が閉じられると、発光ダイオード７０６の中でスイッチ７１８に接続された発光ダイオード７２８は、光カプラ７１４の入力の中の対応する１個の入力に光信号を伝送する。この試験は、第２のスイッチ群７０４のすべてのスイッチに対して、スイッチ７１８を閉じた状態で実施される。このプロセスは、第１のスイッチ群７０２及び第２のスイッチ群７０４の全てのスイッチについて繰り返される。

これらの例示的な実施例では、コンピュータ制御装置７１１は第１のセンサ群７０２と第２のセンサ群７０４の操作を制御するように構成されている。コンピュータ制御装置７１１は第１のスイッチ群７０２の各スイッチを連続的に切り替えて、電流源７１０から発光ダイオード７０６中の１個の発光ダイオードまでの電流を、光カプラ７１４の所望の入力へ向けることができる。コンピュータ制御装置７１１はまた、第２のスイッチ群７０４の各スイッチを連続的に切り替えて、光検出器７０８の１個の光検出器によって生成された電流の向きを変えて、測定用の電流計７１２に電流を送る。したがって、光カプラ試験システム７００はコンピュータ制御装置７１１を介して光カプラの試験を制御することができる。

ここで図８を参照すると、例示的な実施形態による光カプラ試験システムの１つの実装が図解されている。この例示的な実施例では、光カプラ試験システム８００は図２の光カプラ試験システム２１２のための１実装例となっている。

図示されているように、光カプラ試験システム８００はコンピュータ制御装置８０２、電流源８０４、電流計８０６、コンピュータ制御スイッチングシステム８０８、出力パネル８１０、及び入力パネル８１２を含む。この例示的な実施例では、コンピュータ制御装置８０２は、図２のコンピュータシステム２３１に制御装置２２０を実装する１つの実施例である。

コンピュータ制御装置８０２は、電流源８０４、電流計８０６、及びコンピュータ制御スイッチングシステム８０８を制御するように構成されている。コンピュータ制御装置８０２は、種々のバス部分８１４によって、電流源８０４、電流計８０６、及びコンピュータ制御スイッチングシステム８０８に接続される。バス８１４は様々な形態をとりうる。例えば、バス８１４はデイジーチェーンデータネットワークケーブル、光ファイバー、リボンケーブル、又は他の幾つかの好適な種類の通信リンクであってもよい。バス８１４はまた、これらの例示的な実施例の汎用インターフェースバス（ＧＰＩＢ）であってもよい。

電流源８０４は電流を生成するように構成されている。さらに、電流源８０４は、所望どおりに正確に制御可能なレベルを有する電流を生成するように構成されている。すなわち、電流源８０４は試験操作中に実質的に同一の電流を生成することができる。電流源８０４の出力は、ケーブル８２０によってコンピュータ制御スイッチングシステム８０８に接続される。

電流計８０６は、入力で受取った電流レベルを特定するように構成されている。この例示的な実施例では、電流計８０６はマイクロ電流計であってもよい。電流計８０６は検出器によって検出された電流レベルに関するデータを生成するように構成されている。この電流が光デバイスを通るように指定されていると、この電流はこれらの例示的な実施例では光電流と呼ばれることがある。図示されているように、電流計８０６の入力は、ケーブル８２２によってコンピュータ制御スイッチングシステム８０８に接続される。

コンピュータ制御スイッチングシステム８０８は、電流源８０４によって生成された電流を出力パネル８１０に向けるように構成されている。コンピュータ制御スイッチングシステム８０８は配線束８２４によって出力パネル８１０に接続される。配線束８２４は出力ポート８２８に関連付けられている発光ダイオード８２６に接続される。発光ダイオード８２６は、発光ダイオード８２６がコンピュータ制御スイッチングシステム８０８を介して電流源８０４から電流を受取ると、光信号用の光を生成するように構成されている。

１つのコンポーネントが別のコンポーネントと「関連付けられる」場合、図示されているこれらの実施例では、関連は物理的な関連である。例えば、第２コンポーネントに固定されることにより、第２コンポーネントに接着されることにより、第２コンポーネントに取り付けられることにより、第２コンポーネントに溶接されることにより、第２コンポーネントに締結されることにより、及び／またはその他何らかの好適な方法で第２コンポーネントに接続されることにより、第１コンポーネントである発光ダイオード８２６は、第２コンポーネントである出力ポート８２８に関連付けられているとみなされることがある。第１コンポーネントはまた、第３コンポーネントを使用して、第２コンポーネントに接続されることがある。第１コンポーネントはまた、第２コンポーネントの一部及び／又は延長として形成されることにより、第２コンポーネントに関連付けられているとみなされることがある。

これらの例示的な実施例では、発光ダイオード８２６は実質的に同一であるように選択される。すなわち、発光ダイオード８２６は、発光ダイオード８２６の中の全ての発光ダイオードが同一の入力を受取ったときに実質的に同一の特性を有する光信号を放出するように選択されてもよい。例えば、発光ダイオード８２６の中の各発光ダイオードに実質的に同じ電流が送られている場合、発光ダイオード８２６の中の各発光ダイオードから放出される光信号の強度は実質的に同じである。この強度はこれらの例示的な実施例では、光出力と呼ばれることがある。

図示されているように、配線束８２４の各配線は、コンピュータ制御スイッチングシステム８０８の出力から出力ポート８２８の１個の出力ポートに接続される。出力ポート８２８は順次、スターカプラ８３０に接続される。具体的には、出力ポート８２８はスターカプラ８３０の入力８３２に接続される。この例示的な実施例では、出力ポート８２８から入力８３２への接続は光ファイバーケーブル８３４を使用して行われる。これらの例示的な実施例では、光ファイバーケーブル８３４が出力ポート８２８に接続されている場合、発光ダイオード８２６は光ファイバーケーブル８３４を介して伝送される光を生成する。

コンピュータ制御スイッチングシステム８０８は配線束８３６によって入力パネル８１２に接続される。配線束８３６は入力ポート８４０に関連付けられている光検出器８３８に接続される。光検出器８３８は、光検出器８３８が光を検出したときに電流を生成するように構成されている。これらの例示的な実施例では、光検出器８３８は互いに実質的に同じであるように選択されている。すなわち、実質的に同一の強度を有する各光検出器８３８によって光信号が検出された場合、光検出器８３８の中の全ての光検出器が実質的に同じ電流を生成するように、光検出器８３８は選択されている。

さらに、光検出器８３８は広範囲にわたる入力強度の光信号を測定するように設計されている。光検出器８３８の各検出器の応答度はあらかじめ決められており、コンピュータ制御装置８０２の中にマトリクスとして保存されている。出力パネル８１０の中の各発光ダイオード８２６の強度もあらかじめ測定されており、コンピュータ制御装置８０２の中にマトリクスとして保存されている。発光ダイオード８２６の強度マトリクス及び検出器応答度マトリクスは、光カプラの測定処理時の光カプラの強度損失マトリクスを計算するために使用される。この強度損失マトリクスはまた、これらの例示的な実施例では、挿入損失と呼ばれることもある。

入力ポート８４０はスターカプラ８３０の出力８４２に接続される。この接続は光ファイバーケーブル８４４を使用して行われる。したがって、出力８４２で出力される光信号の光は、光ファイバーケーブル８４４を介して入力パネル８１２の入力ポート８４０に伝送されてもよい。この光は入力ポート８４０に関連付けられている光検出器８３８に接続されてもよい。

操作中、コンピュータ制御装置８０２は電流を制御するため電流源８０４を制御する。電流は規定の振幅を有するように制御されうる。時には、データがエンコードされることになっている場合、振幅は変動することがある。コンピュータ制御装置８０２は、コンピュータ制御スイッチングシステム８０８を制御して、出力ポート８２８の中の１個の出力ポートを選択する。その結果、出力パネル８１０の中の選択された出力ポートの発光ダイオードは光信号を生成する。

光信号は設定された強度の光であってもよい。時には、データが光信号の中でエンコードされる場合、強度は変動することがある。

この光信号は光ファイバーケーブル８３４の１つを通って移動し、スターカプラ８３０の入力８３２の１個の入力に到達する。この光信号はスターカプラ８３０を通って、スターカプラ８３０の出力８４２まで移動する。光信号は光ファイバーケーブル８４４を通って、入力パネル８１２の入力ポート８４０まで移動する。光検出器８３８は検出された光信号の強度に基づいて電流を生成する。

この例示的な実施例では、コンピュータ制御装置８０２はコンピュータ制御スイッチングシステム８０８を制御し、入力ポート８４０の中の１個の入力ポートを選択する。この選択によって、入力ポート８４０の中の１個の入力ポートに関連付けられている光検出器８３８の中の１つの光検出器によって生成される電流は電流計８０６に送られる結果となる。

これらの例示的な実施例では、電流計８０６は、光検出器８３８の中の１個の光検出器によって生成された光電流の振幅を検出する。この光電流は、ファイバーケーブル８４４の１本のファイバーからの光出力に比例している。

これらの例示的な実施例では、電流計８０６は検出された光電流の振幅を特定するデータを生成する。このデータはバス８１４を介してコンピュータ制御装置８０２へ送信される。光電流の値は、種々の図示されている実施例で使用される光源の種類に応じて変化することがある。発光ダイオード８２６では、光電流の値は約１マイクロアンペアから約１ｍＡまでとなりうる。他の例示的な実施例では、レーザーダイオードなどのより強力な光源が使用される場合、この値はより大きくなりうる。

コンピュータ制御装置８０２は電流計８７０６からのデータを解析して、光信号がスターカプラ８３０を介して送られた場合に所望のレベルの強度を有するかどうかを判定する。例えば、コンピュータ制御装置８０２は、電流計８０６によって特定された電流の振幅から強度レベルを特定することができる。この強度レベルは、出力８４２の特定の１個の出力に対するものである。

コンピュータ制御装置８０２は、光信号が入力８３２の中の１個を介して送られるように、コンピュータ制御スイッチングシステム８０８を制御する。コンピュータ制御装置８０２は、コンピュータ制御スイッチングシステム８０８を制御し、入力ポート８４０の中の１個の入力ポートを選択する。結果として、電流計８０６へ送られる電流は、コンピュータ制御スイッチングシステム８０８によって選択された入力ポートの光検出器のひとつからの電流となる。

コンピュータ制御装置８０２は、入力ポート８４０の全てが１つずつ又は順に電流計８０６へ送られるように、コンピュータ制御スイッチングシステム８０８を制御する。このように、出力８４２の全てが入力８３２の選択された入力に対して試験される。

出力のすべてが特定の１個の入力に対して試験された後、コンピュータ制御装置８０２は、コンピュータ制御スイッチングシステム８０８を使用して入力６３２の別の１個の入力を選択する。このプロセスは、スターカプラ８３０に対して入力と出力の異なる組合せが試験されるまで実施される。この試験はまた、スターカプラ８３０に対して異なる温度で繰り返されることがある。

コンピュータ制御装置８０２は収集されたデータを解析する。この解析は、光信号の光の強度損失が所望よりも大きいかどうかを判定することを含みうる。コンピュータ制御装置８０２は、この解析に基づいてレポートを生成することがある。

図８の光カプラ試験システム８００の図解は、種々の例示的な実施形態が実装されうる方法を限定することを意図していない。この実施例は、図２の光カプラ試験システム２１２が実装されうる１つの方法を図解することを意図しているにすぎない。

例えば、光信号源はコンピュータ制御スイッチングシステム８０８に接続されうる。コンピュータ制御スイッチングシステム８０８は入力８３２に接続されうる。この実施例では、コンピュータ制御スイッチングシステム８０８は電流ではなく光信号を切り替える。他の例示的な実施例では、スターカプラ８３０に加えて一又は複数の光カプラの試験で使用するため、付加的な入力ポート及び出力ポートが存在してもよい。

図９では、例示的な実施形態による光カプラ試験システムが図解されている。光カプラ試験システム９００は、図２に示されている光カプラ試験システム２１２の物理的な実装の１つの実施例である。

この例示的な実施例では、光カプラ試験システム９００は、光源と検出器の筐体９０２、制御装置筐体９０４、及びコンピュータ制御装置９０６を含む。コンピュータ制御装置９０６はラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、又は他の種類のコンピュータであってもよい。

図示されているように、コンピュータ制御装置９０６はケーブル９０８によって制御装置筐体９０４に接続されている。制御装置筐体９０４はケーブル９１０によって光源と検出器の筐体９０２に接続されている。

この例示的な実施例では、光源と検出器の筐体９０２は出力ポート９１２及び入力ポート９１４を含む。出力ポート９１２は発光ダイオード９１６に関連付けられている。これらの例示的な実施例では、出力ポート９１２の各出力ポートは発光ダイオード９１６の１個の発光ダイオードを有する。

光検出器９１８は入力ポート９１４に関連付けられている。この例示的な実施例では、入力ポート９１４の各入力ポートは光検出器９１８の１個の光検出器を有する。

制御装置筐体９０４は、スイッチコントローラカード９２０、発光ダイオードスイッチングマトリクスカード９２２、光検出器スイッチングマトリクスカード９２４、電流源カード９２６、電流計カード９２８、及び電源カード９３０を含む。これらの種々のカードは、この分解図に見られるように、制御装置筐体９０４の内部に配置されている。

発光ダイオードスイッチングマトリクスカード９２２及び光検出器スイッチングマトリクスカード９２４は、光源と検出器の筐体９０２の中の種々の入力及び出力を選択するように構成されうるスイッチからなる。例えば、発光ダイオードスイッチングマトリクスカード９２２内のスイッチは、発光ダイオード９１６の中の関連付けられた発光ダイオードの光信号を放射するため、出力ポート９１２の中の種々の出力ポートを選択するように構成されることがある。

光検出器スイッチングマトリクスカード９２４の中のスイッチは、入力ポート９１４に関連付けられた光検出器９１８によって生成された電流を測定するため、入力ポート９１４の中の種々の入力ポートを選択するように構成されることがある。これらの電流は、これらの例示的な実施例では、光電流と呼ばれることがある。

電流源カード９２６は発光ダイオードスイッチングマトリクスカード９２２に接続され、電流を供給する。この電流は、発光ダイオードスイッチングマトリクスカード９２２の構成に応じて、出力ポート９１２の中の発光ダイオード９１６の１つに送られる。

電流計カード９２８は、入力ポート９１４に関連付けられている光検出器９１８から受取った電流から測定値を生成するように構成されている。電流計カード９２８へ送られる、光検出器９１８の中の特定の光検出器からの電流は、光検出器スイッチングマトリクスカード９２４の構成に基づいて選択される。

電源カード９３０は光カプラ試験システム９００の種々のコンポーネントに電力を送るように構成されている。例えば、電源カード９３０は、入力として電力を受取り、光カプラ試験システム９００の他のカードによって使用可能な形態で、光カプラ試験システム９００の他のカードへ電力を分配するように構成されてもよい。

図９の光カプラ試験システム９００の図解は、他の光カプラ試験システムが実装されうる方法を限定することを意図していない。例えば、他の光カプラ試験システムは、単一の筐体又は構造体に全てのコンポーネントが配置されるように実装されうる。さらに別の例示的な実施例では、光カプラ試験システム９００は携帯式であってもよく、又は図２の健全性監視システム２３８の中に実装されてもよい。

図１及び７〜９に示される種々のコンポーネントは、図２〜６のコンポーネントと結合されること、図２〜６のコンポーネントと併用されること、又はこれら２つの場合の組み合わせが可能である。加えて、図１及び７〜９のコンポーネントの一部は、図２〜６でブロックの形態で示されたコンポーネントをどのようにして物理的構造として実装できるかの例示的な実施例となりうる。

ここで図１０を参照すると、例示的な実施形態による光カプラを試験するあめのプロセスのフローチャートが図解されている。図１０に示されたプロセスは、図２の光カプラ試験システム２１２で実装可能である。

プロセスは光カプラの入力を光源用の入力ポートに接続することによって開始される（操作１０００）。プロセスは次に光カプラの出力を光信号検出器システム用の出力ポートに接続する（操作１００２）。次に、プロセスは制御装置によって制御されるスイッチングシステムを使用して、光信号を入力の中へ送り込む（操作１００４）。

プロセスは次に、光信号の測定結果を得るため、制御装置によって制御されるスイッチングシステムを使用して、光カプラの入力及び出力の組合せを経由して送信される光信号を測定する（操作１００６）。光信号の光の強度損失は測定結果から特定される（操作１００８）。この光信号の光の強度損失は、光カプラの出力で測定された強度損失である出力ポートで受信された光信号が光信号の光の中に許容できない強度損失を有するかどうかについて判断が行われる（操作１０１０）。

強度損失が許容できない場合には、レポートで指摘されて（操作１０１２）、その後プロセスは終了する。強度損失が許容できる場合には、レポートでその旨が指摘されて（操作１０１４）、その後プロセスは終了する。

ここで図１１を参照すると、例示的な実施形態による光カプラを試験するためのプロセスのフローチャートが図解されている。図１１に図解されているプロセスは、図２の光カプラ試験システム２１２を使用して図２の光カプラ２０２を試験するために使用されうる、より詳細なプロセスの実施例である。

このプロセスは、光カプラ用のプロファイルを受取ることによって開始される（操作１１００）。このプロファイルは、カプラの識別情報、カプラの大きさなどの情報、及び他の公的な情報を含みうる。

強度損失（又は挿入損失）マトリクスが形成される（操作１１０２）。幾つかの例示的な実施例では、強度損失マトリクスは光カプラ試験システム２１２の制御装置２２０のメモリ内に形成されたデータ構造である。この強度損失マトリクスは実施される試験に関する情報を保存するために使用される。強度損失マトリクスの大きさは光カプラのサイズに基づいている。例えば、光カプラが４０個の入力と４０個の出力を有する場合には、強度損失マトリクスは４０×４０の行列となる。

プロセスは次にスイッチングシステムの入力に電流を送る（操作１１０４）。プロセスはここで変数“Ｉ”を１に設定する（操作１１０６）。変数“Ｉ”は、光カプラの特定の入力に対して有効にされる発光ダイオードを特定するために使用されるインデックスである。

発光ダイオードスイッチングマトリクスの発光ダイオードスイッチ“Ｉ”をオンにすることによって、変数“Ｉ”の電流値に対応する発光ダイオードをオンにする。プロセスは変数“Ｊ”を１に設定する（操作１１１０）。変数“Ｊ”は、測定される光カプラの出力に対して光検出器を特定するインデックスである。

プロセスは次に変数“Ｊ”で特定される光検出器を選択する（操作１１１２）。操作１１１２では、検出器スイッチングマトリクスのスイッチ“Ｊ”をオンにすることによって選択が行われる。光検出器によって生成される電流は電流計によって特定される（操作１１１４）。電流は、変数“Ｉ”によって特定される発光ダイオードから送られた光信号の強度損失を特定するために使用され、変数“Ｊ”によって特定される光検出器に接続された出力で検出される（操作１１１６）。すなわち、操作１１１６は、試験用に選択された光検出器で生成される電流によって、光カプラの入力から光カプラの出力まで光の強度損失を特定して算出する。プロセスは次に強度損失マトリクスに結果を保存する（操作１１１８）。

変数“Ｊ”が光カプラの出力の数に等しいかどうかについて判定が行われる（操作１１２０）。変数“Ｊ”が光カプラの出力の数に等しくない場合には、変数“Ｊ”はプロセスと共に１だけ増やされ（操作１１２２）、操作１１１２に戻る。操作１１２２では、プロセスは同一の入力に対して光カプラの別の出力を選択する。このループにより、プロセスは光カプラを試験した場合、１個の入力に対して出力を全て選択する。

操作１１２０を再度参照すると、“Ｊ”が光カプラ出力の数に等しい場合には、変数“Ｉ”が光カプラの入力の数に等しいかどうかについて判断が行われる（操作１１２４）。変数“Ｉ”が光カプラの入力の数に等しくない場合には、変数“Ｉ”はプロセスと共に１だけ増やされ（操作１１２６）、操作１１０８に戻る。

操作１１２４を再度参照すると、変数“Ｉ”が入力の数に等しい場合には、プロセスはデータを解析してレポートを作成し（操作１１２８）、その後プロセスは終了する。操作１１２８で作成されたレポートは、入力と出力との任意の組合せに対する強度損失が所望よりも大きいかどうかについて特定、入力と出力の種々の組合せに対する強度損失を示すグラフ、及び他の好適な情報のうちの少なくとも１つを含みうる。

図解されている種々の実施形態のフロー図及びブロック図は、例示的な実施形態で実装可能な装置及び方法の構造、機能、及び操作を示している。その際、フロー図又はブロック図の各ブロックは、操作又はステップのモジュール、セグメント、機能及び／又は部分を表わすことがある。例えば、一又は複数のブロックは、ハードウェア内のプログラムコードとして、又はプログラムコードとハードウェアの組合せとして実装されることがある。ハードウェア内に実装した場合、ハードウェアは、例えば、フロー図又はブロック図の一又は複数の操作を実施するように製造又は構成された集積回路の形態をとりうる。

例示的な実施形態の幾つかの代替的な実装では、ブロックに記載された一又は複数の機能は、図中に記載の順序を逸脱して現れることがある。例えば、場合によっては、連続して示されている二つのブロックがほぼ同時に実行されること、又は時には含まれる機能によってはブロックが逆順に実施されることもありうる。また、フロー図又はブロック図に示されているブロックに加えて他のブロックが追加されてもよい。

このように、例示的な実施形態は、光カプラを試験するための方法及び装置を提供する。これらの例示的な実施例では、光カプラをプラットフォームに実装する前に試験が実施されてもよい。他の例示的な実施例では、試験はプラットフォームへの光カプラの設置時、又は健全性監視システムの一部としてプラットフォームで光カプラが必要となった場合に実施されてもよい。

光カプラ試験システムにより、光カプラの試験はより迅速且つ正確に実施されうる。例えば、光カプラの試験は、人間オペレータによる場合とは対照的に、コンピュータ制御プロセスによってさらに迅速に実施されうる。さらに、例示的な実施例の光カプラ試験システムは、実施される試験の数に対してエラーを低減しうる。さらに、光カプラの試験は種々の例示的な実施形態を使用して実践的になる。光カプラ試験システムを使用して実施される試験はまた、光カプラのコストを低減しうる。例えば、この試験は４０個の入力と４０個の出力を有する光カプラのコストを約５０００ドル分低減しうる。

種々の例示的な実施形態の説明は、例示及び説明を目的として提供されているものであり、網羅的な説明であること、又は開示された形態に実施形態を限定することを意図していない。当業者には、多数の修正例及び変形例が明らかであろう。さらに、種々の例示的な実施形態は、他の例示的な実施形態に照らして別の機能を提供することができる。選択された一又は複数の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び他の当業者に対し、様々な実施形態の開示内容と、考慮される特定の用途に適した様々な修正との理解を促すために選択及び記述されている。

１００ 航空機
１０１ 光ネットワークデータ処理システム
１０２、１０４ 翼
１０６ 胴体
１０８、１１０ エンジン
１１２ 尾部
１１４、１１６ 水平安定板
１１８ 垂直安定板
１２２ 光ネットワーク
１２４ 操縦室ディスプレイ
１２６ 操縦制御コンピュータ
１２８、１３０ 光カプラ
２００ 試験環境
２０２ 光カプラ
２０４ プラットフォーム
２０６ スターカプラ
２０８ 入力
２１０ 出力
２１２ 光カプラ試験システム
２１４ 光信号源
２１６ 光信号検出器システム
２１８ スイッチングシステム
２２０ 制御装置
２２２ 光信号
２２４ 光
２２６ 強度
２２８ データ
２３０ 出力
２３１ コンピュータシステム
２３２ プロファイル
２３３ 測定結果
２３６ レポート
２３８ 健全性監視システム
３００ 発光ダイオード
３０２ レーザー
３０４ ハロゲン光
４００ アクティブピクセル画像センサ
４０２ 電荷結合素子
４０４ フォトダイオード
５００ スイッチングマトリクス
５０２ 制御装置
５０４ 第１のスイッチ群
５０６ 第２のスイッチ群
６００ データ処理システム
６０４ プロセッサユニット
６０６ メモリ
６０８ 固定記憶域
６１０ 通信ユニット
６１２ 入出力ユニット
６１４ ディスプレイ
６１６ 記憶デバイス
６１８ プログラムコード
６２０ コンピュータ可読媒体
６２２ コンピュータプログラム製品
６２４ コンピュータ可読記憶媒体
６２６ コンピュータ可読信号媒体
７００ 光カプラ試験システム
７０２ 第１のスイッチ群
７０４ 第２のスイッチ
７０６ 発光ダイオード
７０７ １個の発光ダイオード
７０８ 光検出器
７１０ 電流源
７１１ コンピュータ制御装置
７１２ 電流計
７１４ 光カプラ
７１６、７１７、７１８、７１９、７２０、７２１、７２２、７２３ スイッチ
７２４、７２６ 光検出器
７２８ １個の発光ダイオード
８００ 光カプラ試験システム
８０２ コンピュータ制御装置
８０４ 電流源
８０６ 電流計
８０８ コンピュータ制御スイッチングシステム
８１０ 出力パネル
８１２ 入力パネル
８１４ バス
８２０、８２２ ケーブル
８２４ 配線束
８２６ 発光ダイオード
８２８ 出力ポート
８３０ スターカプラ
８３２ 入力
８３４ 光ファイバーケーブル
８３６ 配線束
８３８ 光検出器
８４０ 入力ポート
８４２ 出力
８４４ 光ファイバーケーブル
９００ 光カプラ試験システム
９０２ 光源と検出器の筐体
９０４ 制御装置筐体
９０６ コンピュータ制御装置
９０８、９１０ ケーブル
９１２ 出力ポート
９１４ 入力ポート
９１６ 発光ダイオード
９１８ 光検出器
９２０ スイッチコントローラカード
９２２ 発光ダイオードスイッチングマトリクスカード
９２４ 光検出器スイッチングマトリクスカード
９２６ 電流源カード
９２８ 電流計カード
９３０ 電源カード

Claims (11)

1. 光信号（２２２）を生成するように構成された光信号源（２１４）と、
   前記光信号（２２２）を検出するように構成された光信号検出器システム（２１６）と、
   前記光信号源（２１４）に接続された出力ポート（８２８）であって、光カプラ（２０２）の入力（２０８）に接続されるように構成されている出力ポート（８２８）と、
   前記光信号検出器システム（２１６）に接続された入力ポート（８４０）であって、前記光カプラ（２０２）の出力（２１０）に接続されるように構成されている入力ポート（８４０）と
   前記出力ポート（８２８）を選択して、前記光信号源（２１４）からの前記光信号（２２２）を光カプラ（２０２）の前記入力（２０８）に向け、かつ、前記入力ポート（８４０）を選択して、前記光カプラ（２０２）の前記出力（２１０）からの前記光信号（２２２）を前記光信号検出器システム（２１６）に向けるように構成されたスイッチングシステム（２１８）と、
   前記光信号（２２２）を前記光カプラ（２０２）へ伝送するため前記出力ポート（８２８）を選択し、前記光カプラ（２０２）からの前記光信号（２２２）の出力を測定するため前記入力ポート（８４０）を選択し、さらに測定結果（２３３）を得るために選択された前記出力（２１０）からの前記光信号（２２２）を測定するため、前記スイッチングシステム（２１８）を自動的に制御するように構成された制御装置（２２０）とを備え、
   前記光カプラは入力光信号を複数の出力光信号に分割する、装置。
2. 前記測定結果（２３３）は前記光信号（２２２）の強度を含み、前記制御装置（２２０）は前記測定結果（２３３）から前記光信号（２２２）の光（２２４）の強度（２２６）の損失を特定するようにさらに構成されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記制御装置（２２０）は、前記光カプラ（２０２）のプロファイル（２３２）を受信し、前記スイッチングシステム（２１８）を自動的に制御し、前記プロファイル（２３２）を使用して前記光信号（２２２）を前記光カプラ（２０２）に伝送するため前記出力ポート（８２８）を選択し、前記光カプラ（２０２）からの前記光信号（２２２）の出力を測定するため前記入力ポート（８４０）を選択するように構成されている、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記光信号源（２１４）は、
   前記入力ポート（８４０）に関連付けられた複数の発光ダイオード（７０６）と、
   前記出力ポート（８２８）に関連付けられた複数の光検出器（７０８）であって、前記光信号（２２２）を測定するように、且つ前記光信号（２２２）から電流を生成するように構成されており、電流のレベルは前記光信号（２２２）の強度（２２６）に基づいて生成される、複数の光検出器（７０８）と
   を備えている、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記スイッチングシステム（２１８）は、前記光カプラ（２０２）の前記入力（２０８）の中の１個の入力に接続された前記出力（２１０）の中の選択された出力に関連付けられた発光ダイオード（３００）に電流を流すように構成されており、前記発光ダイオード（３００）は前記出力ポート（８２８）の中の１個の前記出力ポートに前記光信号（２２２）を伝送し、前記光信号検出器システム（２１６）は前記入力ポート（８４０）から前記光信号（２２２）を受信する、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記スイッチングシステム（２１８）は前記入力ポート（８４０）の中の１個の入力ポートを選択するように構成されており、該入力ポートでの光強度の損失が測定される、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記光カプラ（２０２）はスターカプラ（２０６）である、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
8. 光カプラ（２０２）を試験するための方法であって、
   前記光カプラ（２０２）の入力（２０８）を光信号源（２１４）の出力ポート（８２８）に接続することと、
   前記光カプラ（２０２）の出力（２１０）を光信号検出器システム（２１６）用の入力ポート（８４０）に接続することと、
   前記光信号の測定結果（２３３）を得るため、制御装置（２２０）によって制御されるスイッチングシステム（２１８）を使用して、前記出力ポート（８２８）及び前記入力ポート（８４０）の組合せを経由して送信される光信号を測定することとを含み、
   前記スイッチングシステム（２１８）は、前記出力ポート（８２８）を選択して、前記光信号源（２１４）からの前記光信号（２２２）を光カプラ（２０２）の前記入力（２０８）に向け、かつ、前記入力ポート（８４０）を選択して、前記光カプラ（２０２）の出力（２１０）からの前記光信号（２２２）を前記光信号検出器システム（２１６）に向けるように構成され、
   前記光カプラは入力光信号を複数の出力光信号に分割する、方法。
9. 前記測定結果（２３３）から前記光信号の光（２２４）の強度（２２６）の損失を特定することと、
   前記光信号の前記光（２２４）の中に許容できない強度（２２６）の損失があるか否かを判断することと、
   前記光信号の前記光（２２４）の中の許容できない強度（２２６）の損失に関するレポートを作成すること（２３６）と
   をさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記光信号の前記測定結果（２３３）を得るため、前記制御装置（２２０）によって制御される前記スイッチングシステム（２１８）を使用して、前記出力ポート（８２８）及び前記入力ポート（８４０）の組合せを経由して送信される前記光信号を測定することは、
    前記各出力ポート（８２８）に前記光信号を送信すること及び前記スイッチングシステム（２１８）を使用して前記各出力ポート（８２８）に対して前記全ての入力ポート（８４０）で前記光信号を測定することをさらに含む、請求項８又は９に記載の方法。
11. 前記各出力ポート（８２８）に前記光信号を送信することは、
    前記スイッチングシステム（２１８）に電流を送ることと、
    前記光信号を発光ダイオード（７０６）から前記光カプラ（２０２）の前記入力（２０８）へ送るため、前記発光ダイオード（７０６）へ電流を入力する前記スイッチングシステム（２１８）を連続的に切り替えることと
    を含み、
    前記各出力ポート（８２８）に対して前記全ての入力ポート（８４０）で前記光信号を測定することは、
    前記スイッチングシステム（２１８）を使用して前記光信号を生成する前記各発光ダイオード（７０６）に対して、前記入力ポート（８４０）に接続された光検出器（７０８）を連続的に選択することと、
    前記各光検出器（７０８）によって生成される電流を測定することと
    を含む、請求項１０に記載の方法。

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