具体实施方式

概述

光路交换机(OCS)允许通过使用光和光纤来传送数据。对于一些应用，例如在数据中心或任何其他高互连计数网络内，期望在维持OCS架构的同时增加交换机端口计数以满足带宽和互连计数需求。增加交换机端口计数可能导致信号劣化，这可能影响性能。随着交换机端口计数增加，期望维持信号质量并且能够自动诊断信号劣化或性能问题。在这方面，使用高吞吐量信号处理的能力受到由光纤、收发器、循环器或与OCS系统有关的其它光学部件引起的劣化的影响。除了可能由于灰尘、不正确对准、OCS驱动器和电子器件通过时间、温度变化、灰尘的劣化而与OCS一起发生的信号劣化之外，可能存在信号的劣化的其它来源。通过OCS系统发送的信号的劣化也可能由外部连接到OCS的光纤、收发器、循环器或其它部件和/或OCS数据路径或OCS数据链路内的反向反射引起。所公开的技术的各方面使得能够检测由外部连接到OCS的光纤、收发器和循环器引起的劣化。

链路诊断系统(LDS)可以允许确定OCS系统内的上述和其它噪声源。LDS可以包含两个光电检测器、激光器或其他光源，并且耦合到OCS。光学循环器还可以链接到OCS。部分地，一个光电检测器可以充当传感器以了解由激光器发射的光的强度，充当LDS系统内的激光器的控制，并且另一个光电检测器可以测量在OCS系统和诸如光纤、循环器或收发器的外部连接的部件内被反向发射的信号的百分比。

LDS可以以各种模式或配置使用。在一些示例中，LDS系统可以用作光时域反射仪(OTDR)，而在其他示例中，LDS系统可以用作光学回波损耗(ORL)仪表。LDS还可以用作发射器和接收器，以测量沿着整个光学系统的各个路径的损耗。

此外，LDS系统可以使光纤网络光纤插入损耗和回波损耗的诊断自动化。在一些示例中，LDS可以与OCS一起被控制以诊断OCS内的光学链路的子集。例如，在N×M光交换机内，可以诊断N或M个链路。

在一些示例中，可以结合光学链路或每个光学链路路径的各个部分的分析、收集或计算来引用或利用以下等式。

传输路径损耗＝LDS激光功率-(固定或校准损耗值)-传输反射功率固定/校准损耗值(由于OCS本身)-收发器处的接收器功率。

反射路径损耗＝发射器功率-固定/校准损耗值(由于OCS本身)-LDS接收器功率。

回波损耗＝LDS激光器功率-固定/校准损耗值(由于OCS本身)-LDS接收器功率。

示例系统和方法

以下附图示出所公开的技术的各方面。本领域技术人员将理解，各种公开的部件可以通过一个或多个公开的电子器件、处理器和计算设备电子地耦合以执行本文公开的方法和技术。为了简单和清楚起见，未示出或公开每个电子器件或数据链路，并且本领域技术人员将理解，各种传感器、光电检测器、激光器和其他电子器件可以被共同控制并且彼此或与一个或多个计算设备处于数据连接。

图1示出例如可以在数据中心中使用的示例OCS 100。OCS 100包括诸如支持多个部件的底盘110的结构。在OCS底盘110的前部是光纤连接，例如光纤管理块120。OCS 100还可以包括光学芯130。光学芯也可以称为OCS内部光学路径或OCS内部光学空间。光学芯容纳MEMS 131、光纤准直器134、光学器件132、相机135和注入器136以及其它机构133。OCS 100的后部包括电子器件150，诸如用于MEMS的高压驱动器板152、诸如CPU板的一个或多个处理器161、一个或多个存储可执行软件的存储器162、以及电源165和风扇模块166。底盘110与OCS控制系统160接口连接。虽然示出多个部件，但是应当理解，这些部件仅仅是非限制性示例，并且可以附加地或替代地包括其它部件。

可以存在连接到OCS底盘110的前部的任意数量的输入光纤和输出光纤。在底盘110内，这些光纤扇出接合到光纤准直器134。

光纤准直器134是带透镜的光纤阵列。仅作为一个示例，光纤准直器134可以包括数十或数百或更多光纤阵列。光纤被装配在与MEMS阵列网格图案匹配的孔阵列中，从而形成光纤阵列。光纤阵列被附接到安装凸缘。透镜阵列对准并且附着到光纤阵列。光纤和透镜位置误差被非常严密地控制。

一个或多个处理器161可以是任何常规处理器，诸如市场上可买到的微处理器。或者，所述一个或多个处理器可以为专用设备，诸如专用集成电路(ASIC)或其它基于硬件的处理器。尽管图1在功能上将处理器、存储器和OCS控制系统160的其它元件示为在相同的相应框内，但是本领域的普通技术人员将理解，处理器或存储器实际上可以包括多个处理器或存储器，它们可以存储在相同的物理外壳内，也可以不存储在相同的物理外壳内。类似地，存储器可以是位于与OCS控制系统160的外壳不同的外壳中的硬盘驱动器或其它存储介质。因此，对处理器或计算设备的引用将被理解为包括对可以或不可以并行操作的处理器或计算设备或存储器的集合的引用。

存储器162可以存储由处理器161可访问的信息，包括由处理器161可执行的指令163以及数据164。存储器162可以是可操作以存储由处理器161可访问的信息的存储器类型，包括非暂时性计算机可读介质，或存储可借助于电子设备读取的数据的其它介质，诸如硬盘驱动器、存储器卡、只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、光盘以及其它可写和只读存储器。本文所公开的主题可以包括前述的不同组合，由此指令163和数据164的不同部分被存储在不同类型的介质上。

数据164可以由处理器161根据指令163来检索、存储或修改。例如，尽管本公开不受特定数据结构限制，但是数据164可以存储在计算机寄存器中，在关系数据库中作为具有多个不同字段和记录的表、XML文档或平面文件。数据164还可以以诸如但不限于二进制值、ASCII或Unicode的计算机可读格式来格式化。仅作为进一步的示例，数据164可以被存储为由以压缩或未压缩或各种图像格式(例如，JPEG)、基于向量的格式(例如，SVG)或用于绘制图形的计算机指令存储的像素组成的位图。此外，数据164可以包括足以标识相关信息的信息，诸如数字、描述性文本、专有代码、指针、对存储在其他存储器(包括其他网络位置)中的数据的引用或者由函数用来计算相关数据的信息。

指令163可以用于控制本文描述的光路交换机的部件。应当理解，光路交换机可以包括未示出但可以在执行指令163时使用的其它部件。

图2A示出示例MEMS反射镜240。MEMS反射镜240的尺寸可以是大约1mm并且是高反射的。例如，MEMS反射镜240可以涂覆有诸如金的高反射材料。反射镜240包括内部242和外部244，其中内部可以绕第一轴线旋转，并且外部可以绕第二轴线旋转。例如，内部可以围绕由梳状驱动致动器致动的内扭转梁246旋转。外部可以围绕由梳状驱动致动器致动的外扭转梁248旋转。梳状驱动致动器可以是高压静电垂直梳状驱动器，其使反射镜围绕扭转梁旋转。例如，当跨电极施加10伏至数百伏之间的电压时，旋转可以是大约+/-1-10度。

图2B示出MEMS反射镜240的附加方面。图2B示出MEMS反射镜240的质心，即质心241。质心241可以与MEMS反射镜240的质量的中心对应。例如，当MEMS反射镜的密度均匀时，质量的中心和质心241将位于相同位置。图2B还示出第一旋转轴243，诸如x轴。类似地，图2B示出第二旋转轴245，诸如y轴。MEMS反射镜绕轴243或轴245的旋转可以分别通过旋转扭转梁246或扭转梁248来实现。通过致动附接到MEMS反射镜240的所有扭转梁，可以在垂直于由两个旋转轴(即轴243和轴245)(诸如z轴)形成的平面的方向上移动MEMS反射镜240。因此，MEMS反射镜可以在至少三个独立方向上移动。MEMS反射镜在这三个独立方向上的移动也可以被称为MEMS反射镜的翻转、倾斜和活塞致动。MEMS反射镜的移动量可以通过质心241相对于三个独立轴(诸如x轴、y轴和z轴)的移动来跟踪。

在一些示例中，可能需要调整一个或多个MEMS反射镜(诸如MEMS反射镜240)的定位。作为示例，可能需要将MEMS反射镜从光束的路径中移除。作为另一示例，可能需要从特定相机的视场移除MEMS反射镜中的一个。从相机视场移除MEMS反射镜可以被称为MEMS反射镜的“停放(parking)”。可以通过向能够移动MEMS反射镜的驱动器元件施加电压来实现停放。然而，停放MEMS反射镜所需的高电压可能通过电子部件上的更大应力和老化而损坏与MEMS反射镜相关联的驱动器元件，从而增加未来故障的可能性。下面讨论防止由不想要的光束引起的干扰的另外方法和装置。

图3示出包括MEMS反射镜240的阵列的示例管芯390。根据一些示例，MEMS管芯封装包括MEMS反射镜阵列，但是在其他示例中，可以包括任何数量的MEMS反射镜。管芯可以被气密地密封在封装内，在其盖子中具有窗口。不是所有的反射镜都可能同时被需要或使用。例如，可以仅选择MEMS反射镜阵列中的最佳反射镜和光纤来制造光交换机，其可以被划分为多个端口+若干备用。

图4提供包括在光学芯中的数据光学路径和监视光学路径的示例，也称为光学链路。在一些示例中，光学链路可以指光途经的整个路径，包括外部光纤、收发器和循环器。在数据路径470上，业务作为光输入进入光纤准直器A。数据路径470中的所有光学器件可以被设计为在各种波长上具有非常低的损耗。光沿该路径470行进，并且从MEMS A反射，然后从MEMS B反射，然后耦合到输出光纤准直器B。MEMS A和MEMS B可以仅是诸如图3所示和上面所解释的较大阵列的两个MEMS反射镜。通过旋转阵列中的反射镜，来自任何输入光纤的光可以耦合到任何输出光纤。注入器将小激光束照射到MEMS上。相机对从MEMS反射的光束成像以测量反射镜位置。

监视路径480不承载数据，但是向反射镜控制系统提供关于反射镜位置的信息。这可以使用例如注入器将小光束照射到每个MEMS反射镜上并且使用相机来观察从MEMS反射的光束的位置来完成。对于每个MEMS可以存在相机/注入器对。

图5示出示例反射镜控制回路。OCS控制系统160告诉OCS其应该处于何种配置。反射镜控制回路基于监视路径数据处理MEMS反射镜控制和移动算法，然后告诉高压驱动器以移动反射镜。

图6示出根据本公开的方面的N乘N光路交换机(OCS)600交换机的示意图。图6示出多个端口，诸如输入端口601-607和输出端口611-617。在一些示例中，图6的输入端口可以被认为是图4的光纤准直器A的一部分，而图6的输出端口可以被认为是光纤准直器B的一部分，尽管这两个图不一定需要相关。尽管为了清楚起见仅示出了几个端口，但是OCS交换机可以具有任意整数数量的端口，诸如N个输入端口和M个输出端口。每个输入端口可以通过光学路径光学地链接到任何输出端口，反之亦然。为了清楚起见，N乘N光学链路的子集以未标记的虚线示出。这些虚线可以对应于OCS交换机内的光束穿过的空间。尽管参考输入端口和输出端口，但是本领域技术人员将理解，通过OCS 600传送的端口和信号可以从输出端口传送到输入端口。每个端口可以与能够传送和接收光学信号的光学收发器配对。

在一些示例中，可以用于控制或操作OCS 600的机构可以类似于参考图1至图5描述的系统和装置，诸如OCS 100。类似地，OCS 600可以是可编程的，如上所述。在一些示例中，可以使用其他机械切换机构来控制OCS 600的操作和在特定时间使用的特定光学路径，诸如机械切换方法，包括电光和热光机构。上面已经关于MEMS反射镜描述的一个特定示例使用硅反射镜阵列，其通过施加控制信号或电压信号使硅反射镜阵列倾斜，以将自由空间中的光束偏转到不同端口。其他示例可以包括压电致动器技术，其可以用于在不同端口之间的自由空间中转向光束。

OCS 600可以包括用于提高光学信号的质量和性能并且减少通过光学链路的噪声量的部件的任何组合。可以使用的部件或技术的非限制性示例包括在光学连接点和端口处使用低回波损耗连接器技术、超物理接触连接器和成角度的物理接触连接器。

OCS 600还可以传送以各种协议或方法编码的光学信号。可以与OCS 600一起使用的协议的一个示例包括脉冲幅度调制(PAM)。脉冲幅度调制是一种信号调制方法，其中信息被编码在一系列信号脉冲的幅度中。可以调整脉冲的持续时间以在较短的时间段内对附加信息进行编码。PAM的种类包括单极性PAM和双极性PAM。本领域技术人员将理解，可以结合所公开的技术使用若干技术和协议。

图7A中示出的是循环器790，其可以具有专用第一端口或单向输出端口792和专用第二端口或单向输入端口794，以及第三端口或双向端口796。循环器790可以是光学循环器，光学循环器是三端口设备，具有循环连接性。进入第一端口794的输入被引导到第三端口796，进入第三端口796的输入被引导到第二端口792。以这种方式，光学循环器790可以通过传播在第一端口794处接收到的信号通过第三端口796并且从第三端口796到第二端口792，来允许在单个光纤或单个光学路径上的双向传输。循环器790可以包含光学偏振器、磁光学材料和其它光学部件，以实现关于循环器790描述的功能。尽管图7A是参考第一、第二和第三端口描述的，但是可以使用关于光学循环器790描述的原理的任何变化。

图7B示出与N乘N光路交换机的端口上的循环器耦合的N乘N光路交换机(OCS)700。OCS 700可以与OCS 600类似。图7示出多个端口，诸如输入端口701-707和输出端口711-717。尽管为了清楚起见仅示出了几个端口，但是OCS交换机可以具有任意整数数量的端口，例如N个输入端口和M个输出端口。耦合到OCS 700的每个端口可以为光纤电缆，其由未标记双向箭头表示。光纤电缆的一端可以光学地链接到循环器，例如图7A中所示的循环器790。这些循环器被示出，但为了清楚起见在图7B中未被标记。

由于OCS交换机700在输入和输出端口之间实现无源光学路径，所以该单个路径必须是双向的或互逆的，这意味着光可以以对称的、类似的方式沿着路径在两个方向上通过。更具体地说，光信号的幅度和相位的变化从输入端口到输出端口或从输出端口到输入端口是相同的。

给定上述对称性，循环器可以与OCS 700组合。通过使用具有OCS 700的每个输入和输出端口的循环器，每个输入和输出端口变成双向端口，其可以将OCS 700中的端口数目从N加倍到2N，从而创建2N乘2N光交换机的等效物。尽管参考了N乘N交换机，但是本领域技术人员将理解，这里描述的光交换机可以是任意整数数量的交换机。

因此，到循环器的输入端口的输入可以被传送到双向端口，该双向端口继而连接到OCS 700的输入端口。类似地，OCS 700的输出端口可以与循环器的双向端口连接，允许光学信号从OCS 700的输出端口行进通过光学链路，通过连接的循环器的双向端口，并且通过循环器的输出端口。

上述双向链路可能遭受叠加在期望或预期的传送的光学信号之上的噪声信号。噪声源的一个示例是由于现在的光学链路是双向的而在光学路径中的反射。其它噪声源，特别是在OCS的商业或典型使用设置中，可以包括光纤污染、微粒物质和OCS反射器或连接器端上的灰尘。

图8A示出耦合到OCS 896的示例链路诊断系统890。LDS 890可以由激光器891、两个光电检测器(光电检测器892和893)、耦合器894和端口895组成。耦合器894可以是2乘2耦合器。

激光器891可以是任何光源，包括但不限于激光器、特别设计的半导体的任何组合。作为一个示例，激光器891可以是分布式反馈激光器。激光器891可以输出1310nm波长。激光器891生成的光可以光学链接到LDS 890的其它部件，如下所述。

诸如光电检测器892和893的光电检测器可以是将光转换成电流的半导体器件。光电检测器可以生成与撞击表面的光子数量成比例的电流。由于当光子被吸收在光电检测器中时生成电流，因此光电检测器可以充当光传感器。光电检测器可以是能够感测光的强度和/或波长的任何设备。光电检测器892和893可以是光电二极管或光电传感器。在一些示例中，光电检测器可以被选择为对特定波长的光更敏感。附加电路、校准或电子器件可以结合到光电检测器892和893中，以确保更好的信噪比并且减少环境光或噪声的影响。

耦合器894可以耦合LDS 890内的4个光学链路或光纤。在一些示例中，耦合器可以耦合两个所选光纤或链路。耦合器可以帮助在LDS 890内的通路之间分配光的量或信号的百分比，如图8A所示。在一些示例中，可以使用光学循环器来代替耦合器894或与之结合使用光学循环器。

光电检测器892可以是“返回功率监视”，其监视从光学路径返回的信号，如参考图8B进一步解释的。光电检测器893可以是“激光正向功率监视”信号，其监视激光在正向方向上发射时的功率。

端口895可以是诸如OCS 600或OCS 700的OCS的端口。传送到端口895并且从端口895返回的激光可以到达光电二极管892，并且用于监视路径。在一些示例中，端口895可以是OCS系统的准直器的一部分，诸如链接到准直器的光学链路或光纤。

图8B示出系统800的示意图。系统800可以是与OCS系统耦合的光时域反射计(OTDR)仪表或光学回波损耗(ORL)仪表，用于自动诊断光纤网络结构损耗和回波损耗。

系统800可以包括OCS 810，其包括准直器812和814、链接诊断系统(LDS)816和818以及OCS前面板820。准直器812和814可以与参照图1-5描述的那些类似，准直器812和814可以分别与LDS 816和LDS 818光学或数据连接。准直器812和814可以通过诸如图4中所描述的内部光学路径彼此连接。每个准直器可以通过OCS前面板820连接到输入和输出端口。OCS前面板820可以包含若干输入端口和输出端口，类似于参考图6所描述的输入端口601-607和输出端口611-617。LDS 816和LDS 818可以类似于LDS 890。

每个输入和输出端口可以通过光学循环器的双向端口连接到光学循环器，诸如循环器840和850。循环器840和850可以类似于循环器790。循环器840和850的单向输入和输出端口可以连接到收发器，诸如收发器860和870。在一些示例中，收发器可以具有连接到循环器的输入端口的专用发射器和连接到循环器的输出端口的专用接收器。尽管示例是针对光学循环器给出的，但是可以使用其他功能上等效的光学部件，诸如分离器/组合器或具有等效功能的设备。在其它示例中，可以避免使用循环器，且可以使用到两个OCS端口的连接，

在一些示例中，LDS 816或818可以通过输入端口或输出端口附接在前面板上。然而，这会由于连接器插入或回波损耗而增加某些类型的噪声，从而导致性能和校准的更多可变性。

作为一个示例，诸如在光学回波损耗(ORL)仪表中，LDS 816或818内的激光器可以生成光，该光通过耦合器894传送到准直器A或B，通过OCS芯，通过OCS前面板820，并且通过循环器840或850，并且传送到收发器860或870。由LDS 816或818生成的光的一部分将沿着光学路径向后反射，使得光从发生反射的点沿相反方向传送。在LDS内，前向光电二极管可以用于监视激光的功率，该功率可以随时间变化，而反向光电二极管可以用于监视沿该路径通过反射而接收到的信号的量。收发器860和870的发射部分可以被关闭以避免额外信号干扰，因为其将掩蔽反射信号。在其它示例中，可以首先从收发器发送小的校准信号以确保光电二极管和系统被适当地校准，或者测量沿着诸如从收发器到LDS的光学路径的插入损耗，如本文所述。

在另一示例中，诸如在OTDR实现方式中，所使用的LDS可以与上述类似，但是驱动LDS内的激光器的电路将是脉冲化的，并且反向光电二极管接收器电路与上述ORL仪表中的仅直流(DC)信号测量相比将需要分析时间相关反射的波形捕获能力。附加时间相关信息允许精确地确定除了幅度之外的反射位置，从而便于随后修理和维护。

除了ORL测量之外，LDS 816或LDS 818可以允许测量沿着从OCS到收发器的接收器以及从收发器的发射器到OCS的各种路径的插入损耗。为了测量发射路径损耗，收发器860或收发器870的发射器将被接通，其中光传播通过循环器、通过光纤电缆、通过OCS芯到达LDS的反向光电二极管，在所述反向光电二极管处测量接收功率。由于大多数现代光学收发器的特征在于监视收发器处的发射器功率，即所谓的发射功率监视(TPM)，因此反向光电二极管处的接收功率与TPM之间的差将指示路径损耗。LDS和OCS的过量损耗可以从所提及的路径损耗中校准出来以获得更高精度。对于“接收”路径损耗的测量，收发器的发射器将被关闭以消除反射信号，并且LDS激光器将被打开。LDS激光然后可以通过OCS芯传播到外部环境，并且到达收发器的接收器。

类似地，光学接收器的特征在于监视收发器处的接收器功率，称为接收信号强度指示符(RSSI)，其中收发器接收功率与LDS激光器功率之间的差指示接收路径损耗。LDS和OCS的过量损耗可以从上述差中校准出来以获得更高精度。

一旦完成上述返回/传送路径/接收路径损耗表征，OCS内部路径随后将被切换到不同的链路/路径以用于其表征。该步骤可以通过使用上面参考图1到5描述的处理器来实现，可以利用多个LDS单元并行地进行多个路径的表征。

在一些示例中，可以在OCS内的各点处使用多个LDS以允许冗余、并行、增加的数据源以及更快的系统诊断和测量。在一些示例中，取决于OCS前面板的大小，可以并行使用多个LDS系统。

图8C示出与诸如收发器860和870、LDS 816、LDS 818和光学芯之类的各种部件进行数据连接的计算系统880的示意图。计算系统可以是任何计算机、处理单元、膝上型计算机、台式计算机、服务器或其它专门设计的硬件，以执行计算、存储数据并实现其它计算设备和电子部件之间的连接。计算系统880可以包含关于图1描述的任何功能，诸如但不限于OCS控制系统160、处理器161、存储器162、指令163和数据164。计算系统880可以用于根据所公开的技术的各方面来自动化OCS系统的诊断。计算系统880还可以包含通信接口，诸如蓝牙、因特网、红外、无线、NFC、串行端口或有线数据连接，以在电子部件和其他计算设备之中或之间进行通信。

图9示出可以用于诊断和限定光学链路的示例方法900。框之间的箭头表示其中可以执行框的示例顺序。然而，这些步骤可以并行地发生，或者以其他顺序和次序发生。方法900可以发生在处理器(诸如上述处理器161或计算系统880)上。如图9所示，复选标记(√)可以指示特定步骤、测试或框通过，而“X”可以指示特定步骤、测试或框没有通过或失败。如图9所示，如果每个测试通过，则方法900可以进行到“链接通过”，指示光学链路已经被诊断并通过。

在框910处，可以进行电缆审查。电缆审查可以表示光学链路之间的通信完整性的快速检查。电缆审查可以是其中通过在短时间内双向发送信息分组以检查链路是否工作来建立通信的过程。在框910处，如果电缆审查失败，则可以测量两个不同路径之间的传输路径损耗。在一些示例中，第一路径可以通过OCS的第一准直器形成，并且第二路径可以通过OCS的第二准直器形成。类似地，在框910，如果电缆审查失败，则可以在第一路径和第二路径两者上测量路径损耗。如果路径损耗被确定为高或者传输被确定为低，则可能需要对光学链路或OCS系统进行维修。可以进行维修，之后可以重复进行电缆审查。如果电缆审查通过，则可以接着是框920。在一些示例中，“通过”可以被定义为成功的分组通信。在其他示例中，“通过”可以由特定准则或准则集合来定义，诸如例如，与特定信号质量相关的准则。例如，信号质量可以是要实现的误码率。

在一些示例中，可以基于检测到的特定问题、签名、症状或正在执行的测试来建立或确定光学系统的特定维修。在一些示例中，可以测量连接到LDS的每个可能光学路径。在该示例中，可以生成数据表，该数据表可以被存储、关联和用于分析OCS的1×N路径中的每个路径。

在框920处，可以测量光学回波损耗。在该框中，可以确定两个不同路径的回波损耗。如上所述，第一路径和第二路径可以通过不同的光纤准直器形成。

在框930，可以发生误码率测试(BERT)。在一些示例中，与在框910和920中发生的测试相比，BERT可以是更彻底和更详细的测试。

在框930之后，如果确定所有框都通过，则可以确定该链路通过。

在一些示例中，框910至930可以被配置为当不需要维修时以自动化方式顺序地进行。在一些示例中，可以同时测量两个传输路径损耗(A和B)。在其他示例中，反射路径损耗可以从参考图9描述的框中排除。在其他示例中，在特定片段上发生维修之后，反射路径损耗可以被包括在特定框中。

尽管上面使用具有实现双向通信的循环器的光纤网络的LDS描述了方法900，但是相同的诊断方法可以应用于不具有循环器的网络，例如在通过两个光纤路径实现双向通信的系统中。

虽然本说明书包含许多具体的实现方式细节，但是这些不应被解释为对任何发明或所要求保护主题的范围的限制，而是对特定于特定发明的特定实现方式的特征的描述。本说明书中在单独实现方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实现方式中组合实施。相反，在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现方式中单独实现或者在任何合适的子组合中实现。此外，尽管特征可以在上文中被描述为在某些组合中起作用，并且甚至最初被如此要求保护，但是在一些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从该组合中删除，并且所要求保护的组合可以是针对子组合或子组合的变形。

类似地，虽然在附图中以特定次序描绘了操作，但是这不应该理解为要求以所示的特定次序或顺序次序执行这些操作，或者要求执行所有示出的操作，以获得期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。

对“或”的提及可以被解释为包含性的，使得使用“或”描述的任何术语可以指示单个、多于一个以及所有描述的术语中的任何一个。标签“第一”、“第二”、“第三”等不一定意味着指示排序，并且通常仅用于区分相似或类似的项目或元件。

对本公开中描述的实现方式的各种修改对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，这里定义的一般原理可以应用于其他实现方式。因此，权利要求不旨在限于本文所示的实现方式，而是符合与本文公开的内容、原理和新颖特征一致的最宽范围。

所公开的技术的非限制方面可以包括以下特征：

项目1.一种系统，包括：

光路交换机(OCS)，其包括：

第一光纤准直器和第二光纤准直器；

耦合所述第一光纤准直器和所述第二光纤准直器的芯；

光学循环器，其具有光学地耦合到所述第二光纤准直器的端口的双向端口；

光学地耦合到所述光学循环器的第一收发器；

链路诊断系统，其包括：

第一光电检测器和第二光电检测器；

光源；

光学耦合器，其将所述光源耦合到所述第二光电检测器；以及

其中：

所述第一光电检测器沿着包括至所述第一光纤准直器的光纤输入、所述芯和所述第二光纤准直器的端口的路径光学地耦合到所述光学循环器。

项目2.根据项目1所述的系统，还包括多个光学循环器，所述光学循环器光学地耦合到所述第一光纤准直器的多个端口和所述第二光纤准直器的多个端口。

项目3.根据项目1-2所述的系统，所述第一光纤准直器的多个端口包括N个输入端口，所述第二光纤准直器的多个端口包括N个输出端口，并且2N个光学循环器与所述N个输入端口和所述N个输出端口光学地耦合并且与所述N个输入端口和所述N个输出端口一一对应。

项目4.根据项目1-3所述的系统，还包括第二链路诊断系统，所述第二链路诊断系统包括第一光电检测器、第二光电检测器、光源和光学耦合器。

项目5.根据项目1-4所述的系统，其中所述第二链路诊断系统通过所述第二光纤准直器光学地连接到所述OCS。

项目6.根据项目1-5所述的系统，还包括光学地链接到所述第二链路诊断系统和第二收发器的第二光学循环器。

项目7.根据项目1-6所述的系统，其中所述OCS还包括微机电系统(MEMS))反射镜。

项目8.根据项目1-7所述的系统，其中所述链路诊断系统包括与所述OCS分离的分立单元。

项目9.根据项目1-8所述的系统，其中结合在所述第二光电检测器处获得的信号来分析从所述第一光电检测器获得的信号。

项目10.根据项目1-8所述的系统，其中所述光源被配置为生成光时域光信号。

项目11.根据项目1-10所述的系统，其中反射信号用于确定信号损耗源沿所述路径的位置。

项目12.根据项目1-10所述的系统，其中反射信号用于确定整个光学路径上的信号损耗量。

项目13.根据项目1-10所述的系统，还包括包含指令的存储器，

所述指令在被执行时被配置为控制所述光学芯。

项目14.根据项目1-13所述的系统，其中所述指令还使得从所述光源生成的光途经跨所述光学芯的所有可能光学路径。

项目15.根据项目14所述的系统，其中所述指令还被配置为分析信号以量化或标识所述系统中的光学损耗源。

项目16.一种检测光纤系统中的信号损耗的方法，所述方法包括：

a.形成包括至第一光纤准直器的光纤输入、光学芯和第二光纤准直器的端口的路径；

b.在第一链路诊断系统处生成第一光学信号；

c.传送所述光学信号通过所述路径的至少一部分；

d.在连接到所述第二准直器的端口的循环器处接收所述第一光学信号的一部分；

e.在所述第一链路诊断系统的第一光电检测器处接收所述第一光学信号的反射部分；以及

f.将所述第一光电检测器配置为耦合到所述光学循环器。

项目17.根据项目16所述的方法，其中所述第一光学信号是基本上恒定幅度的信号。

项目18.根据项目16-17所述的方法，其中所述第一光学信号是光时域信号。

项目19.根据项目16-18所述的方法，其中所述第一光学信号通过在所述第一链路诊断系统处使光源脉冲化来生成。

项目20.根据项目19所述的方法，还包括确定信号损耗源沿着所述路径的位置。

项目21.根据项目18所述的方法，还包括通过电缆审查来生成校准值。

项目22.根据项目21所述的方法，还包括通过使用所述校准值来计算光学损耗值。

项目23.根据项目16-22所述的方法，还包括将所述第一光学信号的反射部分与所述第一光学信号进行比较。

项目24.根据项目16-23所述的方法，还包括修改由所述第一光学信号在所述光学芯内所途经的路径。

项目25.根据项目24所述的方法，其中，所述第一光学信号途经所有可能光学路径。