(57)【要約】  本明細書に開示される実施例は、挿入損失の推定を使用して光ファイバのメカニカルスプライスの品質を判定し、評価するシステム及び方法を示す。開示されたシステム及び方法の少なくともいくつかにおいて、光ファイバ終端システム（１００）は、光源（２０１）、及び光ファイバコネクタ（１０９）のスタブファイバ（１０１）を結合する基準ファイバ（３０１）と、デジタルカメラセンサ（２０５）の視野（ＦＯＶ）中の光ファイバコネクタ（１０９）の一部、及び基準ファイバ（３０１）の一部の両方から発する散乱光の画像をキャプチャするデジタルカメラセンサ（２０５）及びレンズ（２０４）と、プロセッサ（２０６）と、を備えることができる。このプロセッサ（２０６）は、光ファイバコネクタ（１０９）及び基準ファイバ（３０１）のうちの少なくとも一部から発する散乱光のデジタル画像を分析し、光ファイバコネクタ（１０９）における挿入損失を推定することができる。
2021501893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバコネクタに接続される基準ファイバと、
デジタルカメラセンサの視野（ＦＯＶ）中の前記光ファイバコネクタの一部、及び前記基準ファイバの一部の両方から発する散乱光の画像をキャプチャする前記デジタルカメラセンサ及びレンズと、
プロセッサであって、
前記キャプチャされた画像から、前記デジタルカメラセンサの前記ＦＯＶ中の前記光ファイバコネクタの前記一部、及び前記基準ファイバの前記一部から発する前記散乱光の空間パターンを生成し、
前記基準ファイバの前記一部から発する前記散乱光の前記空間パターンと比較して、前記光ファイバコネクタの前記一部から発する前記散乱光の前記空間パターンに基づき、前記光ファイバコネクタにおける挿入損失値を推定する、
プロセッサと、
を備える、光ファイバコネクタ損失測定システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記推定された挿入損失値を挿入損失値の閾値と比較する、請求項１に記載の光ファイバコネクタ損失測定システム。
【請求項３】
ディスプレイ、
を備え、
前記プロセッサは前記ディスプレイ上に、前記比較に基づき合格インジケータまたは不合格インジケータに加えて、前記推定された挿入損失値を表示する、
請求項２に記載の光ファイバコネクタ損失測定システム。
【請求項４】
前記光ファイバコネクタ及び前記基準ファイバに向かって前記デジタルカメラセンサの前記ＦＯＶを再指向する角度付きリフレクタ、
を備える、請求項１に記載の光ファイバコネクタ損失測定システム。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記基準ファイバの前記一部から発する前記散乱光の前記空間パターンを使用して、前記光ファイバコネクタの前記一部から発する前記散乱光の前記空間パターンをベースライン化することによって、前記光ファイバコネクタにおける前記挿入損失値を推定する、請求項１に記載の光ファイバコネクタ損失測定システム。
【請求項６】
前記基準ファイバは、光源を前記光ファイバコネクタに結合する、請求項１に記載の光ファイバコネクタ損失測定システム。
【請求項７】
前記基準ファイバは、前記光源を前記光ファイバコネクタのスタブファイバに結合する、請求項６に記載の光ファイバコネクタ損失測定システム。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記光源のデューティサイクルを変調し、前記デジタルカメラセンサの前記ＦＯＶ中の前記基準ファイバの前記一部に対応するピクセル座標の平均及び最大パワーレベルを同調させる、請求項６に記載の光ファイバコネクタ損失測定システム。
【請求項９】
前記デジタルカメラセンサは、前記光ファイバが前記光ファイバコネクタに機械的に終端する前に、前記光ファイバコネクタの前記一部、及び前記基準ファイバの前記一部から発する前記散乱光の前記画像をキャプチャする、請求項１に記載の光ファイバコネクタ損失測定システム。
【請求項１０】
基準光源と、
デジタルカメラセンサの視野（ＦＯＶ）中の光ファイバコネクタ及び前記基準光源の両方の一部から発する散乱光の画像をキャプチャするデジタルカメラセンサ及びレンズと、
プロセッサであって、
前記基準光源から発する前記散乱光の強度に基づき、前記キャプチャされた画像の光強度プロファイルを調整し、
前記調整されキャプチャされた画像から、前記デジタルカメラセンサの前記ＦＯＶ中の前記光ファイバコネクタ及び前記基準光源の前記一部から発する前記散乱光の空間パターンを生成し、
前記基準光源から発する前記散乱光の前記空間パターンと比較して、前記光ファイバコネクタの前記一部から発する前記散乱光の前記空間パターンに基づき、前記光ファイバコネクタにおける挿入損失値を推定する、
プロセッサと、
を備える、光ファイバ損失測定システム。
【請求項１１】
ディスプレイ、
を備え、
前記プロセッサは、
前記推定された挿入損失値を挿入損失値の閾値と比較し、
前記ディスプレイ上に、前記推定された挿入損失値、及び前記推定された挿入損失値が前記挿入損失値の閾値を下回ると判定することに応答して合格インジケータを表示する、
請求項１０に記載の光ファイバ損失測定システム。
【請求項１２】
光源からの光を前記光ファイバコネクタにカップリングするローンチファイバ、
を備える、請求項１０に記載の光ファイバ損失測定システム。
【請求項１３】
光フィールドファイバを光ファイバコネクタ中のスタブファイバに終端させる方法であって、
前記光フィールドファイバを前記光ファイバコネクタ中に挿入する前に、デジタルカメラセンサによって、前記デジタルカメラセンサの視野（ＦＯＶ）中の前記光ファイバコネクタの一部、及び基準ファイバの一部の両方から発する散乱光の第一画像をキャプチャするステップ、
前記光フィールドファイバを前記光ファイバコネクタ中に完全に挿入した後であるが、前記光フィールドファイバを前記スタブファイバにメカニカルスプライス接続する前に、前記デジタルカメラセンサによって、前記デジタルカメラセンサの前記ＦＯＶ中の前記光ファイバコネクタの前記一部、及び前記基準ファイバの前記一部の両方から発する散乱光の第二画像をキャプチャするステップ、
プロセッサによって、前記第一画像中の前記散乱光の空間パターン、及び前記第二画像中の前記散乱光の空間パターンに基づき、前記光ファイバコネクタにおける挿入損失値を推定するステップ、ならびに
前記プロセッサによって電子ディスプレイ上に、前記推定された挿入損失値、及び前記推定された挿入損失値が挿入損失値の閾値を下回ると判定することに応答して合格インジケータを提示するステップ、
を含む、前記方法。
【請求項１４】
前記光ファイバコネクタにおける前記挿入損失値を推定するステップは、
前記第一画像中の前記散乱光の前記空間パターン、及び前記第二画像中の前記散乱光の前記空間パターンを使用して、前記光ファイバコネクタの複数のサブリージョンのそれぞれから蓄積された光漏れ量を推定するステップ、
前記デジタルカメラセンサの前記ＦＯＶ中の、複数のサブリージョンのそれぞれから前記蓄積された光漏れ量と、前記基準ファイバの前記一部から発する前記散乱光についての強度の平均またはピークレベルと、の両方に基づき前記複数のサブリージョンのそれぞれからの相対的な光漏れ量を計算するステップ、ならびに
前記複数のサブリージョンのそれぞれから前記計算された相対的な光漏れ量、及び複数の較正定数に基づき前記推定された挿入損失値を計算するステップ、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の較正定数は、前記光ファイバコネクタのコネクタの種類に基づき選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記光ファイバコネクタの前記コネクタの種類は、ＬＣ、ＳＣ、及びＳＴコネクタのうちの１つである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記推定された挿入損失値が挿入損失値の閾値を下回ると判定することに応答して、前記光フィールドファイバを前記スタブファイバにメカニカルスプライス接続するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
カムを使用して、前記光フィールドファイバを前記スタブファイバにメカニカルスプライス接続するステップ、
を含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
光ファイバ分野において作業するときに、オペレータは、光ファイバまたはファイバリボンのコネクタのない端部間で接続を確立することが多い。これは、一般にスプライシングと呼ばれ、２本のファイバ間に一時的な、または永久的なジョイントを形成することを必要とする。
【０００２】
ある特定の例では、２本のファイバは、正確にアライメントを取り、次いでアーク放電によって発生することが多い局所的な高熱を使用して合わせて融着される。これは、融着スプライシングと称され、２本の光ファイバの間に高性能の永久ジョイントを形成するのに広く用いられている。しかしながら、融着スプライサ装置は、幾分かさばり、高価で、比較的壊れやすい。
【０００３】
代替として、２本のファイバは、メカニカルスプライスと称されることが多い、アライメント固定具の中で単に互いに当接する場合がある。アライメント固定具は、アライメントチューブまたはＶ溝部であることができ、これは、いずれかの側部上に別々のファイバの２つの端部を受容し、これらのファイバを物理的に固定する手段を含む。他の例では、アライメントデバイスは、光ファイバコネクタであり、この光ファイバコネクタ中にスタブファイバが、埋め込まれ、フィールドファイバにコネクタ接続されるようになっている。この場合、フィールドファイバは、コネクタ内側のスタブファイバに、メカニカルスプライスを利用して終端することができる。
【０００４】
以下の詳細な説明は、図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】光ファイバ終端システムの例示的な実装の図である。
【図２】光ファイバ終端システムの例示的な実装の図である。
【図３】光ファイバ終端システムの例示的な実装の図である。
【図４】光ファイバコネクタの一部、及び基準ファイバの一部から発する散乱光の例示的な空間パターンである。
【図５】光ファイバコネクタの一部、及び基準光源の一部から発する散乱光の例示的な空間パターンである。
【図６】バックグラウンド補正を図示する散乱光の例示的な画像キャプチャを示す。
【図７】光フィールドファイバを光ファイバコネクタ中でスタブファイバに終端させるための例示的な方法のフローチャートである。
【図８】光フィールドファイバを光ファイバコネクタ中でスタブファイバに終端させるための例示的な方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
メカニカルスプライシングは、あらかじめ製造された光ファイバコネクタに、この光ファイバコネクタ中に埋め込まれたスタブファイバによってフィールド光ファイバがコネクタ接続されているときに起こることが多い。重大な信号損失を回避し、これらのジョイント内の潜在的な反射率または光漏れを最小限にするために、このファイバ（複数可）は、適切に劈開される必要があり、オペレータは、ファイバ間に正確なアライメントが存在していること、及びファイバ間に塗布される透明なゲルまたは光学的接着剤がガラスの光学的性質と適合することを確保する。これらの詳細は、必ずしも検出する、かつ／または保証するのが容易ではない。指定されたチャネルの限界を超える挿入損失値をもたらす可能性があるという不確実性があり、それらの値が要求されたリーチ、データレート、またはビットエラーレート（ＢＥＲ）の用途には不適切にする。結果として生じる低品質のスプライスジョイントは、コストをつり上げ、チャネルパフォーマンスを低下させる可能性がある。
【０００７】
本明細書に開示される実施例は、挿入損失の推定を使用して光ファイバのメカニカルスプライスの品質を判定し、評価するシステム及び方法を示す。開示されたシステム及び方法の少なくともいくつかにおいて、光ファイバ終端システムは、光源、及び光ファイバコネクタのスタブファイバを結合する基準ファイバと、デジタルカメラセンサの視野（ＦＯＶ）中の光ファイバコネクタの一部、及び基準ファイバの一部の両方から発する散乱光の画像をキャプチャするデジタルカメラセンサ及びレンズと、プロセッサと、を備えることができる。このプロセッサは、光ファイバコネクタ及び基準ファイバのうちの少なくとも一部から発する散乱光のデジタル画像を分析し、光ファイバコネクタにおける挿入損失を推定することができる。
【０００８】
ここで、添付図面の参照がなされる。可能な限り、同一または類似する部分を参照するために、同一の参照符号が図面及び以下の説明で使用される。しかしながら、図面が例示及び説明目的のみのためのものであることを明示的に理解されたい。本明細書においていくつかの実施例が説明されるが、修正、適合、及び他の実施態様が可能である。したがって、以下の詳細な説明は、開示される実施例を限定するものではない。代わりに、開示される実施例な適切な範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されることができる。
【０００９】
図１は、光ファイバ終端システム１００の例示的な実装の図である。図１に示されるように、システム１００は、基準光源２０１、光学フィルタ２０３、レンズ２０４、デジタルカメラセンサ２０５、プロセッサ２０６、ディスプレイ２０８、スピーカ２１０、入力インタフェース２１２、及び光学基準ファイバ３０１などの種々の構成要素を含むことができる。これらの構成要素の数及び配置は、一例に過ぎず、例示の目的のために提供されている。構成要素の他の配置及び数は、本開示の実施例から逸脱することなく利用されることができる。
【００１０】
光ファイバ終端システム１００を使用して、光フィールドファイバ１０２を光ファイバコネクタ１０９に終端させることができる。光ファイバ終端システム１００に使用されるさまざまなタイプの光ファイバコネクタは、例えば、ＬＣコネクタ、ＳＣコネクタ、及びＳＴコネクタを含むことができる。光ファイバコネクタ１０９は、その前端部に位置しているフェルール１０８を含むフェルールホルダ１０７、ならびにフェルール１０８と光ファイバコネクタ１０９の遠位端部１１０との間に位置している上側プランク１０５及び下側プランク１０６を一般に備えることができる。また、光ファイバコネクタ１０９は、製造時に光ファイバコネクタ１０９に埋め込まれることができる、スタブファイバ１０１を含むことができる。スタブファイバ１０１は、フェルール（対応するアダプタ（図示せず）をインタフェースによって後で接続することができる）の外縁部から、上側プランク１０５及び下側プランク１０６の一般的な領域中の光ファイバコネクタ１０９の内側部分まで延びることができる。
【００１１】
光ファイバ終端システム１００は、光フィールドファイバ１０２をスタブファイバ１０１とメカニカルスプライス接続させることによって、光フィールドファイバ１０２を光ファイバコネクタ１０９に終端させることができる。スタブファイバ１０１を光フィールドファイバ１０２とメカニカルスプライス接続させるために、光フィールドファイバ１０２は、光ファイバコネクタ１０９中にその遠位端部１１０を介して挿入され、スタブファイバ１０１とアライメントを取ることができる。カム１０４を作動させ、光フィールドファイバ１０２及びスタブファイバ１０１を適所にクランプによって締め、スタブファイバ／光フィールドファイバインタフェース１０３（スプライスジョイントとも称される）を形成することができる。
【００１２】
光漏れ及び反射がスプライスジョイント１０３において低減する、または最小限にされることを確保するために、光ファイバコネクタ１０９における光フィールドファイバ１０２とスタブファイバ１０１との間の接続の挿入損失は、ファイバを合わせてメカニカルスプライス接続する前に、光ファイバ終端システム１００を使用して推定されることができる。挿入損失を推定するために、デジタルカメラセンサ２０５は、散乱光パターンの画像をキャプチャすることができ、プロセッサ２０６は、例えば、基準ファイバ３０１から発する散乱光の空間パターンと比較して、光ファイバコネクタ１０９から発する散乱光の空間パターンに基づくことにより、キャプチャされた画像を分析することができる。デジタルカメラセンサ２０５は、光フィールドファイバ１０２の光ファイバコネクタ１０９中への挿入のさまざまな段階における散乱光の画像をキャプチャすることができる。例えば、デジタルカメラセンサ２０５は、挿入前の画像、挿入中のさまざまな時点での画像、及び光フィールドファイバ１０２が光ファイバコネクタ１０９中に完全に挿入されているときの画像をキャプチャすることができる。
【００１３】
基準光源２０１は、光ファイバコネクタ１０９のスタブファイバ１０１に光学的に結合されることができる、基準ファイバ３０１に光学的に結合されることができる。基準光源２０１は、基準ファイバ３０１中に光を発することができる。基準光源２０１は、デジタルカメラセンサ２０５の光感度内のスペクトル範囲を有する光を発することができる半導体レーザによって実装されることができる。例えば、基準光源２０１のスペクトル範囲は、約７００ｎｍから約１７００ｎｍの間にあることができる。光は、基準ファイバ３０１沿いに、そしてスタブファイバ１０１中に進行することができる。発された光は、スタブファイバ１０１から、スプライスジョイント１０３を横切り、光フィールドファイバ１０２中に進行することができる。発せられた光がこの経路沿いに進行するので、光は、さまざまな地点で散乱することができる。例えば、散乱光は、基準ファイバ３０１、スタブファイバ１０１、スプライスジョイント１０３、及びフィールドファイバ１０２から発せられる場合がある。
【００１４】
光ファイバコネクタ１０９の少なくとも一部は、基準ファイバ３０１の一部に加えて、デジタルカメラセンサ２０５の視野（ＦＯＶ）内に位置していることができる。この一部は、スプライスジョイント１０３を含む領域などの光ファイバコネクタ１０９のさまざまな領域を含むことができる。デジタルカメラセンサ２０５のＦＯＶ中の光ファイバコネクタ１０９の領域、及び基準ファイバ３０１の一部のすべてから発する散乱光は、光学フィルタ２０３を通過し、レンズ２０４によって集束され、デジタルカメラセンサ２０５によってキャプチャされることができる。プロセッサ２０６は、デジタルカメラセンサ２０５によってキャプチャされる散乱光の空間パターンを生成することができる。
【００１５】
図４は、光ファイバコネクタ１０９及び基準ファイバ３０１からの散乱光の空間パターンの実施例である。図４に示されるように、光ファイバコネクタ１０９の領域Ｂ、Ｃ、及びＤをキャプチャした。さらに、図４に示されるように、基準ファイバ３０１及び光ファイバコネクタ１０９は、互いに干渉または重複がないような方式で、デジタルカメラセンサ２０５のＦＯＶ内に位置している。
【００１６】
いくつかの実装では、デジタルカメラセンサ２０５によってキャプチャされる画像をバックグラウンド補正することができるため、カバーまたは環境照明からの保護なしで、光ファイバ終端システム１００を使用することができる。図６は、バックグラウンド補正手順中にキャプチャされる例示的な画像を示す。キャプチャされた画像をバックグラウンド補正するために、プロセッサ２０６は、基準光源２０１をオフにし、デジタルカメラセンサ２０５を用いて画像（バックグラウンド画像と称される）をキャプチャし、バックグラウンド画像をメモリ（示されない）中に格納することができる。次いで、プロセッサ２０６は、基準光源２０１をオンにし、デジタルカメラセンサ２０５を使用して別の画像（フォアグラウンド画像と称される）をキャプチャし、フォアグラウンド画像をメモリ中に格納することができる。プロセッサ２０６は、キャプチャされたフォアグラウンド画像からキャプチャされたバックグラウンド画像を減算することによって、バックグラウンド補正を実行することができる。プロセッサ２０６は、数十ミリ秒中にバックグラウンド補正を実行することが可能であることができるので、実時間バックグラウンド補正（ＲＴＢＣ）と称されることができる。ＲＴＢＣは、光フィールドファイバ１０２の挿入前、光フィールドファイバ１０２が光ファイバコネクタ１０９中に部分的に挿入されるさまざまな時点、及び光フィールドファイバ１０２が光ファイバコネクタ１０９中に完全に挿入されるときなどの、ファイバ終端プロセスのすべての段階中にプロセッサ２０６によって実行されることができる。
【００１７】
図１に戻り、参照して、キャプチャされた画像内の基準ファイバ３０１からの散乱光を使用して、画像の光強度プロファイルをベースライン化することができる。プロセッサ２０６は、さまざまなデジタル信号処理アルゴリズムを利用して散乱光画像を分析し、光ファイバコネクタ１０９における挿入損失を推定することができる。プロセッサ２０６は、単一のプロセッサ、または複数の物理及び／または論理プロセッサもしくは処理コアであることができる。プロセッサ２０６は、中央処理装置（ＣＰＵ）、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などの専用集積回路、専用ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、またはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のような、さまざまなタイプのプロセッサによって実装されることができる。プロセッサ２０６は、実行される（例えば、プロセッサ２０６によって）ときに、本明細書に記載されているアルゴリズムを実装する、インストラクション（例えば、示されない機械可読記憶媒体上に格納される）を実行することが可能であることができる。
【００１８】
１つの実装において、挿入損失アルゴリズムは、光ファイバコネクタ１０９の選択された領域から漏れる光に基づき挿入損失を推定することを含むことができる。これらの領域をコネクタの種類に基づき選択することができる。１つの実施例において、図４に戻り参照して、これらの領域は、領域Ｂ、Ｃ、及びＤであることができる。プロセッサ２０６は、光フィールドファイバ１０２の光ファイバコネクタ１０９中への挿入前（ｉｍａ０（ｘ，ｙ））に、また光フィールドファイバ１０２が光ファイバコネクタ１０９中に完全に挿入された後（ｉｍａ１（ｘ，ｙ））に、光ファイバコネクタ１０９及び基準ファイバ３０１の画像をキャプチャする（デジタルカメラセンサ２０５を介して）ことができ、ｘ及びｙは、画像内のピクセルの水平及び垂直座標を表す。加えて、デジタルカメラセンサ２０５における基準ファイバ３０１の位置は、メモリに格納され（例えば、工場出荷時較正中に）、プロセッサ２０６によってアクセスされることができる。基準ファイバ３０１に対応するピクセル座標の平均及び最大レベルは、変数、ｉｍａ０（ｘ，ｙ）についてのＳ０＿ａｖｅ、Ｓ０＿ｍａｘ、及びｉｍａ１（ｘ，ｙ）についてのＳ１＿ａｖｅ、Ｓ１＿ｍａｘに格納される。
【００１９】
プロセッサ２０６は、以下を使用して領域Ｂ、Ｃ、及びＤに蓄積された光漏れを推定することができる。
【数１】
2021501893.tif 000003
式中、ｙ領域は、デジタルカメラセンサ２０５中の垂直領域であり、これらの垂直領域は、光ファイバコネクタ１０９のみをキャプチャし、基準ファイバ３０１をキャプチャしない。プロセッサ２０６は、以下を使用して、領域Ｂ、Ｃ、及びＤ中の推定され蓄積された光漏れから光ファイバコネクタ１０９の相対的な光漏れを推定することができる。
【数２】
2021501893.tif 000004
式中、Ｓ０及びＳ１は、基準ファイバ３０１の平均またはピークレベルのいずれかである。Ｓ０及びＳ１についての平均またはピークレベルを使用する決定は、デジタルカメラセンサ２０５の線形性及びノイズに依存する。
【００２０】
プロセッサ２０６は、以下を使用して、光ファイバコネクタ１０９の相対的な光漏れに基づき、ｄＢ中の光ファイバコネクタ１０９における推定された挿入損失値を計算することができる。
【数３】
2021501893.tif 000005
式中、Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、及びＫ５は、光ファイバコネクタ１０９の種類、ならびにレンズ２０４、フィルタ２０３、及び光路中の他の装置の光学特性に依存する、較正定数である。１つの実施例では、Ｋ０＝０．０５、Ｋ１＝０．０２、Ｋ２＝０、Ｋ３＝０．０２、及びＫ４＝１０という較正定数を使用して、約±０．１５ｄＢの推定された挿入損失精度を得ることができる。
【００２１】
いくつかの実装において、プロセッサ２０６は、基準光源２０１のデューティサイクルを調整して基準光源２０１を変調することによって、基準ファイバ３０１から発する散乱光の強度を同調させることができる。したがって、Ｓ０＿ｍａｘ、Ｓ０＿ａｖｅ、及びＳ１＿ｍａｘ、Ｓ１＿ａｖｅを変調し、対象ゾーン内のピクセルの最大または平均レベルにマッチングさせることができる。基準光源２０１のパワーが１セットのデューティサイクル（ＤＣ）について知られていることができることから、このＤＣを推定された挿入損失と関連させるテーブルを使用することができる。
【００２２】
別の実装では、挿入損失アルゴリズムは、以下を使用して、挿入損失を推定することを含むことができる。
【数４】
2021501893.tif 000006
式中、Ｎは、デジタルカメラセンサ２０５の合計面積中の画素の総数であり、Ｓ１は、基準ファイバ３０１の平均レベル値である。
【００２３】
別の実装では、挿入損失アルゴリズムは、上述されるパワー同調可能な基準光源を使用して、基準光源２０１のパワーレベルへの露光時間をマッピングする較正テーブルを生成し、挿入損失を推定することを含むことができる。このテーブルは、挿入損失の推定前に生成されることができる。挿入損失の推定中に、プロセッサ２０６は、画像における飽和がないことをそれが検出するまで、露光時間を変更するセンサ自動露光アルゴリズムを実行する。このテーブルを使用して、以下のように、挿入損失を推定するために使用される因子に露光時間を変換することができる。
【数５】
2021501893.tif 000007
式中、ｆ（）は、較正テーブルを表す関数であり、Ｔｅｘｐは、画像の飽和を回避する、または最小限にする、システムの露光時間のテーブルへの入力を表す。
【００２４】
プロセッサ２０６は、光ファイバコネクタ１０９において推定された挿入損失値を挿入損失値の閾値と比較することができる。例示的な挿入損失値の閾値は、０．７５ｄＢであることができる。挿入損失値の閾値は、入力インタフェース２１２を介してユーザによって設定され、調整されることができる。入力インタフェース２１２は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、ジョイスティックなどであってもよい。推定された挿入損失値が挿入損失値の閾値を下回るとプロセッサ２０６が判定する場合に、プロセッサ２０６は、光フィールドファイバ１０２が適所にあり、スタブファイバ１０１とメカニカルスプライス接続される準備ができていることを示すディスプレイ２０８上の視覚的な合格インジケータに加えて、推定された挿入損失値を表示する（そしていくつかの実装においてスピーカ２１０を介して音声トーンを再生する）ことができる。次いで、カム１０４を作動させてメカニカルスプライスを完了させることによって、光フィールドファイバ１０２を光ファイバコネクタ１０９に終端させることができる。
【００２５】
推定された挿入損失値が挿入損失値の閾値に等しい、またはこの閾値を上回るとプロセッサ２０６が判定する場合に、プロセッサ２０６は、光フィールドファイバ１０２がスタブファイバ１０１とメカニカルスプライス接続される準備ができていないことを示すディスプレイ２０８上の視覚的な不合格インジケータに加えて、推定された挿入損失値を表示する（そしていくつかの実装においてスピーカ２１０を介して音声トーンを再生する）ことができる。次いで、プロセッサ２０６が挿入損失値を再推定することができるように、光フィールドファイバ１０２を光ファイバコネクタ１０９から除去し、再挿入することができる。
【００２６】
いくつかの実装において、プロセッサ２０６は、光フィールドファイバ１０２を光ファイバコネクタ１０９中に挿入している間に、推定された挿入損失値が挿入損失値の閾値を下回る位置に光フィールドファイバ１０２が置かれるまで、連続的に画像をキャプチャし、挿入損失を推定することができる。その時点で、プロセッサ２０６は、光フィールドファイバ１０２が適所にあり、スタブファイバ１０１とメカニカルスプライス接続される準備ができていることを示すディスプレイ２０８上の視覚的な合格インジケータに加えて、推定された挿入損失値を表示する（そしていくつかの実装においてスピーカ２１０を介して音声トーンを再生する）ことができる。
【００２７】
図２は、光ファイバ終端システム２００の例示的な実装の図である。光ファイバ終端システム２００は、光ファイバ終端システム１００に類似し、このシステムと同じ原理を用いて動作することができる。しかしながら、光ファイバ終端システム２００は、フィルタ２０３と光ファイバコネクタ１０９との間に角度付きリフレクタ２１４を含み、光ファイバコネクタ１０９及び基準ファイバ３０１に向かって一定の角度でデジタルカメラセンサ２０５のＦＯＶを再指向することができる。これらの構成要素の数及び配置は、一例に過ぎず、例示の目的のために提供されている。構成要素の他の配置及び数は、本開示の実施例から逸脱することなく利用されることができる。
【００２８】
図２に示されるように、角度は、９０°の角度、またはいずれかの他の角度であってもよい。角度付きリフレクタ２１４を追加する目的は、光ファイバ終端システム２００を作製すること、及び／またはデジタルカメラセンサ２０５のＦＯＶを広げることである。
【００２９】
図３は、光ファイバ終端システム３００の例示的な実装の図である。光ファイバ終端システム３００は、基準光源３０５を照明して、基準ファイバを通しての代替に、直接的にデジタルカメラセンサ２０５のＦＯＶ中に光を発することを除き、光ファイバ終端システム１００と同様に動作することができる。加えて、コネクタ光源２０２は、光ファイバコネクタ１０９を照射する。これらの構成要素の数及び配置は、一例に過ぎず、例示の目的のために提供されている。構成要素の他の配置及び数は、本開示の実施例から逸脱することなく利用されることができる。例えば、基準光源３０５及びコネクタ光源２０２が図３中に別々の光源であるように示されているが、これらの光源は、１つの光源、または追加の光源によって実装されてもよい。別の実施例として、コネクタ光源２０２をローンチファイバ（示されない）に接続することができ、コネクタ光源２０２から光ファイバコネクタ１０９に光をカップリングすることができる。
【００３０】
デジタルカメラセンサ２０５は、デジタルカメラセンサ２０５のＦＯＶ中で光ファイバコネクタ１０９及び基準光源３０５の両方の一部から発する散乱光の画像をキャプチャすることができる。プロセッサ２０６は、基準光源３０５から発する散乱光の強度に基づき、キャプチャされた画像の光強度プロファイルを調整した後に、デジタルカメラセンサ２０５のＦＯＶ中で光ファイバコネクタ１０９及び基準光源３０５の一部から発する散乱光の空間パターンを生成することができる。プロセッサ２０６は、上述されているアルゴリズムを用いて、基準光源３０５から発する散乱光の空間パターンと比較して、光ファイバコネクタ１０９の一部から発する散乱光の空間パターンに基づき、光ファイバコネクタ１０９における挿入損失値を推定することができる。
【００３１】
図５は、光ファイバコネクタ１０９及び基準光源３０５からの散乱光の空間パターンの実施例である。図５に示されるように、光ファイバコネクタ１０９の領域Ｂ、Ｃ、及びＤをキャプチャした。さらに、図５に示されるように、基準光源３０５及び光ファイバコネクタ１０９は、互いに干渉、または重複がないような方式で、デジタルカメラセンサ２０５のＦＯＶ内に位置している。
【００３２】
図７は、光フィールドファイバを光ファイバコネクタ中でスタブファイバに終端させるための例示的な方法７００を描くフローチャートである。方法７００は、図１及び図２のそれぞれの光ファイバ終端システム１００及び２００において、上述されているシステムコンポーネントの一部またはすべてによって実行される、または実施されることができる。いくつかの実装において、方法７００のステップを実質的に同時に、または図７に示されるのと異なる順序で実行してもよく、示されるステップよりも多い、または少ないステップを実行してもよい。いくつかの実装において、方法７００のステップのいくつか、または一般に方法７００は、ある特定の時点で、進行中であってもよい、かつ／または繰り返してもよい。
【００３３】
ブロック７０２において、光フィールドファイバを光ファイバコネクタ中に挿入する前に、デジタルカメラセンサのＦＯＶ中で光ファイバコネクタの一部、及び基準ファイバの一部の両方から発する散乱光の第一画像をデジタルカメラセンサによってキャプチャすることができる。
【００３４】
ブロック７０４において、光フィールドファイバを光ファイバコネクタ中に完全に挿入した後であるが、光フィールドファイバをスタブファイバにメカニカルスプライス接続する前に、デジタルカメラセンサのＦＯＶ中で光ファイバコネクタの一部、及び基準ファイバの一部の両方から発する散乱光の第二画像をデジタルカメラセンサによってキャプチャすることができる。
【００３５】
ブロック７０６において、デジタルカメラセンサに接続されるプロセッサは、第一画像中の散乱光の空間パターン、及び第二画像中の散乱光の空間パターンに基づき、光ファイバコネクタにおける挿入損失値を推定することができる。いくつかの実装において、挿入損失の推定は、第一画像中の散乱光の空間パターン、及び第二画像中の散乱光の空間的パターンを使用して、光ファイバコネクタの複数のサブリージョンのそれぞれから蓄積された光漏れ量を推定すること、デジタルカメラセンサのＦＯＶ中で、複数のサブリージョンのそれぞれから蓄積された光漏れ量と、基準ファイバの一部から発する散乱光についての強度の平均またはピークレベルと、の両方に基づき複数のサブリージョンのそれぞれからの相対的な光漏れ量を計算すること、ならびに複数のサブリージョンのそれぞれから計算された相対的な光漏れ量、及び複数の較正定数に基づき推定された挿入損失値を計算することを含むことができる。
【００３６】
ブロック７０８において、プロセッサは、推定された挿入損失値と、この推定された挿入損失値が電子ディスプレイ上の挿入損失値の閾値を下回ると判定することに応答して合格インジケータと、を提示することができる。いくつかの実装において、方法７００は、推定された挿入損失値が挿入損失値の閾値を下回るとプロセッサが判定することに応答して、カムを使用し、光フィールドファイバをスタブファイバにメカニカルスプライス接続するステップも含むことができる。
【００３７】
いくつかの実装において、方法７００は、図３の光ファイバ終端システム３００によって実行されるように変更されてもよい。例えば、基準ファイバの一部から発する散乱光をキャプチャする代替に、方法７００は、基準光源から発する散乱光をキャプチャするステップを含むことができる。
【００３８】
図８は、光フィールドファイバを光ファイバコネクタ中でスタブファイバに終端させるための例示的な方法８００を描くフローチャートである。方法８００は、図１及び図２のそれぞれの光ファイバ終端システム１００及び２００において、上述されているシステムコンポーネントの一部またはすべてによって実行される、または実施されることができる。いくつかの実装において、方法８００のステップを実質的に同時に、または図８に示されるのと異なる順序で実行してもよく、示されるステップよりも多い、または少ないステップを実行してもよい。いくつかの実装において、方法８００のステップのいくつか、または一般に方法８００は、ある特定の時点で、進行中であってもよい、かつ／または繰り返してもよい。
【００３９】
ブロック８０２において、光フィールドファイバを光ファイバコネクタ中に挿入する前に、デジタルカメラセンサのＦＯＶ中で光ファイバコネクタの一部、及び基準ファイバの一部の両方から発する散乱光の第一画像をデジタルカメラセンサによってキャプチャすることができる。
【００４０】
ブロック８０４において、光フィールドファイバを光ファイバコネクタ中に完全に挿入することができる。ブロック８０６において、光フィールドファイバを光ファイバコネクタ中に完全に挿入した後であるが、光フィールドファイバをスタブファイバにメカニカルスプライス接続する前に、デジタルカメラセンサのＦＯＶ中で光ファイバコネクタの一部、及び基準ファイバの一部の両方から発する散乱光の第二画像をデジタルカメラセンサによってキャプチャすることができる。
【００４１】
ブロック８０８において、デジタルカメラセンサに接続されるプロセッサは、第一画像中の散乱光の空間パターン、及び第二画像中の散乱光の空間パターンに基づき、光ファイバコネクタにおける挿入損失値を推定することができる。いくつかの実装において、挿入損失の推定は、第一画像中の散乱光の空間パターン、及び第二画像中の散乱光の空間パターンを使用して、光ファイバコネクタの複数のサブリージョンのそれぞれから蓄積された光漏れ量を推定すること、デジタルカメラセンサのＦＯＶ中で、複数のサブリージョンのそれぞれから蓄積された光漏れ量と、基準ファイバの一部から発する散乱光についての強度の平均またはピークレベルと、の両方に基づき複数のサブリージョンのそれぞれからの相対的な光漏れ量を計算すること、ならびに複数のサブリージョンのそれぞれから計算された相対的な光漏れ量、及び複数の較正定数に基づき推定された挿入損失値を計算することを含むことができる。
【００４２】
ブロック８１０では、プロセッサは、ブロック８０８において計算される推定された挿入損失値が挿入損失値の閾値を下回るかどうかを判定することができる。計算される推定された挿入損失値が挿入損失値の閾値を下回らないとプロセッサが判定する（符号８１０−いいえ）場合に、プロセッサは、ブロック８１２において、推定された挿入損失値、及び視覚的な不合格インジケータを電子ディスプレイ上に提示することができる。ブロック８１４において、光フィールドファイバを光ファイバコネクタから除去することができ、方法８００は、ブロック８０４に戻ることができ、そこで別の挿入損失の推定のために、光フィールドファイバを光ファイバコネクタに再挿入する。
【００４３】
計算される推定された挿入損失値が挿入損失値の閾値を下回るとプロセッサが判定する（符号８１０−はい）場合に、プロセッサは、ブロック８１６において、推定された挿入損失値、及び視覚的な合格インジケータを電子ディスプレイ上に提示することができる。ブロック８１８において、方法８００は、カムを使用して、光フィールドファイバをスタブファイバにメカニカルスプライス接続し、光フィールドファイバを光ファイバコネクタに終端させるステップを含むことができる。
【００４４】
いくつかの実装において、方法８００は、図３の光ファイバ終端システム３００によって実行されるように変更されてもよい。例えば、基準ファイバの一部から発する散乱光をキャプチャする代替に、方法８００は、基準光源から発する散乱光をキャプチャするステップを含むことができる。
【００４５】
本開示は、さまざまな実施形態を含むが、それらの実施形態は、非限定的であり（例示的であり、または例示的でないとラベル付けされているかどうかに関わらず）、本発明の範囲内にある、変更、置換、及び均等物が存在することに留意されたい。加えて、説明される実施形態は、相互に排他的であると見なされるべきではなく、代わりに、そのような組み合わせが許される場合、潜在的に組み合わせ可能であると理解されるべきである。また、本開示の実施形態を実装する多くの代替的な方式が存在することに留意するべきである。したがって、以下に続くことができる特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨及び範囲内にあるように、全てのそのような変更、置換、及び同等物を含むと見なされることを意図している。
【符号の説明】
【００４６】
１０１  スタブファイバ、１０２  光フィールドファイバ、１０４  カム、１０９  光ファイバコネクタ、２０１  光源、２０４  レンズ、２０５  デジタルカメラセンサ、２０６  プロセッサ、２０８  ディスプレイ、２１４  角度付きリフレクタ、３０１  基準ファイバ、３０５  基準光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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