專利名稱：可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光功率量測裝置，特別是關于一種利用光學鏡片 的反射與透射特性以及顯微攝影技術的檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功 率量測裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)的光功率計只能單純地檢測一光纖接頭的光功率，然而光纖 接頭的清潔與否常常影響到光纖訊號的傳輸。 一個臟掉的接頭會造成
光功率量測上的誤差，由數(shù)dB至數(shù)十dB皆有可能。通常在測量光功 率的前必須先使用一光接頭顯微鏡來檢視光纖接頭端面以確認光纖接 頭的潔凈度。這時會將光纖接頭做插拔的動作，如果端面是干凈的， 則再插入一光功率計；如果端面是骯臟的，則要先用擦拭帶清潔，再 插入一光功率計。如此一來，為了量測光功率就必需經(jīng)過數(shù)次光接頭 插拔的動作，對使用者來說極為不便。
基于上述的不便利性，其亟需一種結(jié)合光接頭顯微鏡功能的光功 率計，當光纖接頭插入到本發(fā)明裝置后，就能先檢視光纖接頭端面是 否干凈或有損壞。如果一切正常，使用者就能夠輕易地測量出準確的 光功率，如此一氣呵成的設備，將對光通訊技術的進步形成很大的助 力。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述發(fā)明背景中，如何減少進行光纖接頭清潔檢查的步驟， 是很需要突破的地方，本發(fā)明的主要目的在于提出一種具有光顯微鏡 功能的光功率計，利用光學鏡片的反射與透射特性，來達到檢視光纖 接頭端面或是量測光功率的功能，讓使用者更方便。根據(jù)上述目的，本發(fā)明提出一種可檢査光纖接頭端面狀態(tài)的光功 率量測裝置，其包含顯微攝影模塊，用以接收光纖的端面影像可見光 信號，并將其轉(zhuǎn)換為一數(shù)字影像信號；光功率檢測單元，用以接收光 纖傳輸?shù)墓夤β市盘?，并將其轉(zhuǎn)換為特定電子信號；顯示單元，用以 顯示影像；以及中央處理單元，用以控制數(shù)字影像信號及特定電子信 號分別轉(zhuǎn)換為第一顯示信號和第二顯示信號，并決定將第一或第二顯 示信號傳輸至顯示單元，以使得使用者可以透過該顯示單元監(jiān)看該光 纖的端面潔凈狀態(tài)或該光功率信號的數(shù)值。
本發(fā)明的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝置亦包含照明 模塊，用以發(fā)出可見光，以輔助光纖端面的成像；以及光學元件，用 以將端面影像可見光信號導入顯微攝影模塊，且此光學元件的光學反 射率隨可見光的強度不同而改變。
本發(fā)明的可檢査光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝置亦包含一人 機界面單元，用以輸入使用者指令，以將顯示單元監(jiān)看的目標切換為 端面影像或是光功率信號。
本發(fā)明的技術特性在于，利用反射特性隨接收可見光強度改變的 光學鏡片，在光反射時檢視光纖接頭端面，而在光透射時量測于光纖 中傳輸?shù)墓夤β?。藉由控制照明模塊的發(fā)光二極管的點亮，可輔助光 纖接頭端面的檢視。當發(fā)光二極管點亮時，光學鏡片產(chǎn)生鏡面反射效 果，而將光纖接頭端面影像更清晰地傳送到顯微攝影模塊，以檢視接 頭端面；當發(fā)光二極管不亮時，光學鏡片變成透鏡，而將光纖接頭端 的光訊號傳送到光二極管，以量測光功率。如此一來使用者可以將量 測光功率的步驟簡化為僅包含一次插拔的動作，而非如先前技術必須
經(jīng)過數(shù)次光接頭的插拔。


圖1A顯示根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的可檢查光纖接頭端面狀態(tài) 的光功率量測裝置的功能方塊圖。
圖IB顯示依據(jù)本發(fā)明一實施例的光纖接頭攝影單元的功能方塊圖。
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的可檢査光纖接頭端面狀態(tài)的 光功率量測裝置的詳細架構(gòu)示意圖。
圖中符號說明
100可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝置
102中央處理單元
104光纖接頭攝影單元
104A照明模塊
104B光學元件
104C顯微攝影模塊
106光功率檢測單元
108顯示單元
110人機界面單元
200具光顯微鏡功能的光功率計架構(gòu)
202微處理器
204A照明模塊
204B光學鏡片
204C顯微攝影模塊
206光二極管
208顯示裝置
212光纖接頭
214光功率計插孔
具體實施例方式
接下來是本發(fā)明的詳細說明。圖1A是根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的 可檢査光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝置100的功能方塊圖，其包含中央處理單元102、光纖接頭攝影單元104、光功率檢測單元106、 顯示單元108以及人機界面單元110。本發(fā)明主要是以中央處理單元 102為核心控制單元，其分別連接并控制光纖接頭攝影單元104、光功 率檢測單元106、顯示單元108以及人機界面單元110。
中央處理單元102可以是一泛用型微處理器(microprocessor)，其 執(zhí)行儲存于存儲器(未顯示于圖中)中的程序，接收來自人機界面單元 IIO的使用者指令以對光纖接頭攝影單元104、光功率檢測單元106和 顯示單元108進行必要的控制。此等控制包括，但不限于，對上述各 單元進行初使化、對光纖接頭攝影單元104進行縮放(zooming)或平移 Cpan)控制、改變光功率檢測單元106的諸如對光功率的敏感度設定、 調(diào)整顯示單元108的色彩及/或亮度等視覺特性。前述的存儲器可以內(nèi) 建于中央處理單元102，亦可以是一獨立的外部存儲器，例如，動態(tài)隨 機存取存儲器(Dynamic Random Access Memory或DRAM)或各種形式 的只讀存儲器(Read Only Memory或ROM)。
光纖接頭攝影單元104可讓使用者檢視光纖接頭端面有無異常狀 況并做攝影以供記錄。參見圖1B，其顯示依據(jù)本發(fā)明一實施例的光纖 接頭攝影單元104的進一步功能方塊圖。如圖1B所示，光纖接頭攝影 單元104包含一照明模塊104A、 一光學元件104B和一顯微攝影模塊 104C。顯微攝影模塊104C可以具有顯微(意即影像放大)的功能，以將 光纖接頭端面潔凈狀態(tài)的信號清楚地呈現(xiàn)于顯示單元108。上述的顯微 攝影模塊104C用以接收光纖的端面影像可見光信號，并將其轉(zhuǎn)換為一 數(shù)字影像信號。此數(shù)字影像信號經(jīng)由中央處理單元102適當處理和轉(zhuǎn) 換成一第一顯示信號后輸出至顯示單元108以供使用者監(jiān)看。依據(jù)本 發(fā)明的另一實施例，顯微攝影模塊104C亦連接至顯示單元108，其可 以直接將上述數(shù)字影像信號轉(zhuǎn)換為上述的第一顯示信號，而中央處理 單元102則用以控制第一顯示信號是否輸出至顯示單元108。顯微攝影 模塊104C可以包含彩色或黑白的影像傳感器(image sensor)、職司顯微 功能的光學鏡片模塊和其它控制電路。影像傳感器可以是電荷耦合元件(charge coupled device或CCD)型傳感器、互補式金氧半導體 (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor或CMOS)型傳感器或是其 它具有影像感測功能的元件。至于照明模塊104A和光學元件104B的 功能和特色，詳見圖2的說明。
回到圖1A。光功率檢測單元106的功能在于量測透過光纖傳輸?shù)?光功率，其可以接收來自光纖接頭端的光功率，并將其轉(zhuǎn)換為一特定 電子信號。中央處理單元102則可以將此特定電子信號的大小，經(jīng)適 當處理或轉(zhuǎn)換成一第二顯示信號后輸出至顯示單元108以供使用者監(jiān) 看。依據(jù)本發(fā)明的另一實施例，光功率檢測單元106亦包含將特定電 子信號轉(zhuǎn)換為第二顯示信號的電路并連接至顯示單元108，而中央處理 單元102則用以控制第二顯示信號是否輸出至顯示單元108。光功率檢 測單元106可以包含諸如光二極管(photo diode)的光功率量測元件以及 其它控制電路。
顯示單元108用以顯示光纖接頭端面的影像，其可以是液晶顯示 屏(iquid crystal display或LCD)或是任何具有影像顯示功能的裝置。顯 示單元108可以是彩色或黑白的型式，尺寸上亦無特殊限制。顯示單 元108亦可以包含諸如發(fā)光二極管(light emitting diode或LED)等顯示 元件，以指示光功率計100的系統(tǒng)狀態(tài)。
人機界面單元110提供使用者操作光功率計100的界面，其可以 包含按鍵、鍵盤、及/或指針裝置(如軌跡球、鼠標)等外圍輸入裝置。 如前所述，中央處理單元102接收來自人機界面單元110的使用者指 令，以對光功率計100中的其它單元進行必要的控制，例如，將顯示 單元108的顯示內(nèi)容于光纖接頭端面影像和光功率數(shù)值間切換。
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的 光功率量測裝置200的詳細架構(gòu)示意圖，其包含光功率計插孔214、光 學鏡片204B、光二極管206、照明模塊204A、顯微攝影模塊204C、微處理器202以及顯示裝置208。和圖1類似，微處理器202分別連接 并控制光二極管206、照明模塊204A、顯微攝影模塊204C以及顯示裝 置208。
光功率計插孔214用以承接待側(cè)的光纖接頭212，其具有固定光 纖接頭端面的功能，亦做為光纖接頭212和光功率計的連接器。
光學鏡片204B即上述的光學元件104B，其可以是一采用特定鍍 膜技術的玻璃鏡片，其在強光下具有增強的光反射特性，而在黑暗中 具有光透射特性。照明模塊204A(即上述的照明模塊104A)，可以包含 一發(fā)光二極管，其發(fā)出可見光以輔助光纖接頭端面成像的清晰度。顯 微攝影模塊204C則如前所述用以接收光纖的端面影像可見光信號，并 將其轉(zhuǎn)換為一數(shù)字影像信號。此數(shù)字影像信號經(jīng)轉(zhuǎn)換為顯示信號即可 輸出至顯示裝置208以檢視光纖接頭端面是否干凈。由圖2的配置可 知，照明模塊204A點亮時，光學鏡片204B將因此具有較強的反射率， 而可以將光纖的端面影像可見光信號更忠實地導入顯微攝影模塊 204C。
顯示裝置208如前所述可以是一般的液晶顯示屏用來呈現(xiàn)光纖接 頭端面影像。光二極管206，用來量測光功率，其功能相當于圖1中的 光功率檢測單元106。
本發(fā)明的特性之一在于利用反射特性隨接收可見光強度改變的光 學鏡片204B，在光反射時檢視光纖接頭端面，而在光透射時量測于光 纖中傳輸?shù)墓夤β?。藉由控制照明模塊204A的發(fā)光二極管的點亮可輔 助光纖接頭端面的檢視。當發(fā)光二極管點亮時，光學鏡片204B產(chǎn)生鏡 面反射效果，而將光纖接頭端面影像更清晰地傳送到顯微攝影模塊 204C，以檢視接頭端面；當發(fā)光二極管不亮時，光學鏡片204B變成透 鏡，而將光纖接頭端的光訊號傳送到光二極管206，以量測光功率。如 此一來使用者可以將量測光功率的步驟簡化為僅包含一次插拔的動作，而非如先前技術必須經(jīng)過數(shù)次光接頭的插拔。
以上所述僅本發(fā)明的較佳實施例，并非用以限定本發(fā)明的范疇； 凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應 包含在所述的申請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝置，其包含一顯微攝影模塊，用以接收一光纖的端面影像可見光信號，并將該影像可見光信號轉(zhuǎn)換為一數(shù)字影像信號；一光功率檢測單元，用以接收該光纖傳輸?shù)墓夤β市盘枺⒃摴夤β市盘栟D(zhuǎn)換為一特定電子信號；一顯示單元；以及一中央處理單元，用以控制該數(shù)字影像信號及該特定電子信號分別轉(zhuǎn)換為一第一顯示信號和一第二顯示信號，并決定將該第一或第二顯示信號傳輸至該顯示單元，以透過該顯示單元監(jiān)看該光纖的端面潔凈狀態(tài)或該光功率信號的數(shù)值。
2. 如權(quán)利要求I所述的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝 置，還包含一照明模塊，用以發(fā)出一可見光以輔助該光纖端面的成像；以及 一光學元件，用以將該端面影像可見光信號導入該顯微攝影模塊， 且該光學元件的光學反射率隨該可見光的強度不同而改變。
3. 如權(quán)利要求2所述的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝 置，其中該照明模塊為一發(fā)光二極管LED，且該可見光愈強則該光學元件的光學反射率愈大。
4. 如權(quán)利要求3所述的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝 置，其中該光學元件為一表面鍍上特殊鍍膜的玻璃鏡片。
5. 如權(quán)利要求1所述的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝 置，其中該顯微攝影模塊包含一影像傳感器和一光學鏡頭模塊。
6. 如權(quán)利要求5所述的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝 置，其中該影像傳感器為電荷耦合元件CCD型影像傳感器或互補式金氧半導體CMOS型影像傳感器。
7. 如權(quán)利要求1所述的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝 置，其中該光功率檢測單元包含一光二極管photo diode。
8. 如權(quán)利要求1所述的可檢査光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝 置，其中該顯示單元為一液晶顯示器LCD。
9. 一種可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝置，其包含 一顯微攝影模塊，用以接收一光纖的端面影像可見光信號，并將該影像可見光信號轉(zhuǎn)換為一數(shù)字影像信號；一照明模塊，用以發(fā)出一可見光以輔助該光纖端面的成像； 一光學元件，用以將該端面影像可見光信號導入該顯微攝影模塊，且該光學元件的光學反射率隨該可見光的強度不同而改變；一光功率檢測單元，用以接收該光纖傳輸?shù)墓夤β市盘?，并將該光功率信號轉(zhuǎn)換為一特定電子信號；一顯示單元；一中央處理單元，用以控制該數(shù)字影像信號及該特定電子信號分 別轉(zhuǎn)換為一第一顯示信號和一第二顯示信號，并決定將該第一或第二 顯示信號傳輸至該顯示單元，以透過該顯示單元監(jiān)看該光纖的端面潔凈狀態(tài)或該光功率信號的數(shù)值；以及一人機界面單元，用以輸入使用者指令，以將該顯示單元監(jiān)看的 目標切換為該端面影像或是該光功率信號。
10. 如權(quán)利要求9所述的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測 裝置，其中該照明模塊為一發(fā)光二極管LED，且該可見光愈強則該光 學元件的光學反射率愈大。
11. 如權(quán)利要求IO所述的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測 裝置，其中該光學元件為一表面鍍上特殊鍍膜的玻璃鏡片。
12. 如權(quán)利要求9所述的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測 裝置，其中該顯微攝影模塊包含一影像傳感器和一光學鏡頭模塊。
13. 如權(quán)利要求12所述的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測 裝置，其中該影像傳感器為電荷耦合元件CCD型影像傳感器或互補式 金氧半導體CMOS型影像傳感器。
14. 如權(quán)利要求9所述的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測 裝置，其中該光功率檢測單元包含一光二極管photo diode。
15. 如權(quán)利要求9所述的可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測 裝置，其中該顯示單元為一液晶顯示器LCD，且該人機界面單元包含 一按鍵。
全文摘要
一種可檢查光纖接頭端面狀態(tài)的光功率量測裝置，其包含顯微攝影模塊、照明模塊、光學元件、光功率檢測單元、顯示單元以及中央處理單元。本發(fā)明允許使用者于光纖接頭端面檢視功能和光功率量測功能間切換，以簡化光纖接頭插拔光顯微鏡再插入光功率計的繁瑣步驟，使得使用者能快速測得正確的光功率。
文檔編號G01J1/04GK101294866SQ20071010195
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者盧天祥 申請人:英保達股份有限公司