JP2014042166A - Optical device and power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバを用いた光学装置および給電システムに関する。 The present invention relates to an optical device using an optical fiber and a power feeding system.
遠隔地における所定の情報(例えば電流値や電圧値)を集中的に観測するために、遠隔地に配置されたセンサによる測定信号を光ファイバを介して伝送させ、所定の情報を収集することが行われている。そして、測定に用いられるセンサや光通信の端末機器等への電力の給電を光ファイバを介して行うことが、例えば、特許文献1で提案されている。
In order to centrally observe predetermined information (for example, current value or voltage value) in a remote place, a measurement signal from a sensor disposed in a remote place is transmitted via an optical fiber, and the predetermined information is collected. Has been done. For example,
ところで、上述したような光給電システムにおいて、光ファイバの状態を監視する技術はないため、このような技術の開発が望まれている。また、この光給電システムでは、シングルコアファイバを用いているため、通信光を伝送するシングルコアを用いて高いエネルギ伝送を行う必要があり、高パワーのエネルギ伝送によってファイバの接続部に損傷が生じてしまう場合があった。また、光通信等を考慮すると、伝送するエネルギの容量を制限せざるを得なかった。 Incidentally, since there is no technique for monitoring the state of the optical fiber in the optical power feeding system as described above, development of such a technique is desired. In addition, since this optical power feeding system uses a single core fiber, it is necessary to perform high energy transmission using a single core that transmits communication light, and the fiber connection portion is damaged by high power energy transmission. There was a case. In addition, in consideration of optical communication and the like, the capacity of energy to be transmitted has to be limited.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、光給電を行う際にエネルギの伝送をより効果的に行える光学装置および給電システムを提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an optical device and a power feeding system that can more effectively transmit energy when performing optical power feeding.
本発明に係る光学装置は、複数のコアを有する光ファイバと、光通信又は光加工に用いるパワー光を発するパワー光源と、光ファイバの状態をモニタするためのプローブ光を発するプローブ光源と、プローブ光に対する戻り光を受光して光ファイバの状態をモニタする監視センサと、を備え、複数のコアは、パワー光源と光学的に接続され且つパワー光を伝搬させるパワー光伝送用コアと、プローブ光源および監視センサと光学的に接続され且つプローブ光を伝搬させるプローブ光伝送用コアとを有することを特徴としている。 An optical device according to the present invention includes an optical fiber having a plurality of cores, a power light source that emits power light used for optical communication or optical processing, a probe light source that emits probe light for monitoring the state of the optical fiber, and a probe A monitoring sensor that receives a return light with respect to the light and monitors the state of the optical fiber, and the plurality of cores are optically connected to the power light source and propagate the power light, and a probe light source And a probe light transmission core optically connected to the monitoring sensor and propagating the probe light.
この光学装置は、光ファイバの複数のコアがパワー光伝送用コアとプローブ光伝送用コアとを有する。よって、光通信又は光加工に必要なパワー光とモニタ用のプローブ光とを同じ光ファイバで伝送することができ、光ファイバの状態をモニタしながら光給電を行うことが可能となるため、光給電を行う際のエネルギの伝送をより効果的に行うことができる。 In this optical device, a plurality of cores of an optical fiber have a power light transmission core and a probe light transmission core. Therefore, the power light necessary for optical communication or optical processing and the probe light for monitoring can be transmitted through the same optical fiber, and optical power can be supplied while monitoring the state of the optical fiber. Energy can be transmitted more effectively when power is supplied.
また、この光学装置では、プローブ光伝送用コアには、プローブ光に対して所定波長の戻り光を生成する戻り光生成手段が設けられており、監視センサは、戻り光生成手段からの戻り光を受光して光ファイバの状態をモニタするようにしている。この場合、戻り光生成手段からの戻り光の状態を用いて光ファイバの状態をモニタすることとなるため、従来の光ファイバからの光漏れを利用した手法とは異なり、パワー伝送路における光の損失や混信が生じる事態を確実に回避することができ、モニタリングの精度を向上させることができる。 Further, in this optical device, the probe light transmission core is provided with return light generation means for generating return light having a predetermined wavelength with respect to the probe light, and the monitoring sensor returns the return light from the return light generation means. Is received and the state of the optical fiber is monitored. In this case, since the state of the optical fiber is monitored using the state of the return light from the return light generation means, unlike the conventional method using light leakage from the optical fiber, the light in the power transmission path It is possible to reliably avoid a situation in which loss or interference occurs and improve the accuracy of monitoring.
本発明に係る光学装置において、戻り光生成手段は、光ファイバのプローブ光伝送用コアの両端部に配置されており、監視センサは、戻り光生成手段から出力された戻り光のスペクトルに基づいて、光ファイバの両端部の温度をモニタするようにしてもよい。この場合、光漏れや温度上昇といった事象が生じやすい光ファイバの両端部の状態を確実に検出することができる。 In the optical device according to the present invention, the return light generation means is disposed at both ends of the probe light transmission core of the optical fiber, and the monitoring sensor is based on the spectrum of the return light output from the return light generation means. The temperature at both ends of the optical fiber may be monitored. In this case, it is possible to reliably detect the state of both end portions of the optical fiber in which an event such as light leakage or temperature rise is likely to occur.
本発明に係る光学装置において、プローブ光伝送用コアの一端に配置された戻り光生成手段からの戻り光の波長と、プローブ光伝送用コアの他端に配置された戻り光生成手段からの戻り光の波長とは、異なっていてもよい。この場合、一端からの戻り光と他端からの戻り光とを識別可能となり、光ファイバの一端および他端の温度変化を互いに独立して検出可能となるため、光ファイバにおける温度上昇等の発生箇所をより確実に検出できる。 In the optical device according to the present invention, the wavelength of the return light from the return light generation means disposed at one end of the probe light transmission core and the return from the return light generation means disposed at the other end of the probe light transmission core The wavelength of light may be different. In this case, the return light from one end and the return light from the other end can be discriminated, and temperature changes at one end and the other end of the optical fiber can be detected independently of each other. The location can be detected more reliably.
本発明に係る光学装置において、光ファイバを単芯コアファイバと光学的に接続可能に分岐する分岐部をさらに備えていてもよく、光ファイバの出射端には、パワー光伝送用コアからの出射光を合成して出射する合成部が設けられてもよい。 The optical device according to the present invention may further include a branching portion for branching the optical fiber so as to be optically connectable with the single-core fiber, and the output end of the optical fiber from the power transmission core is provided at the output end of the optical fiber. A combining unit that combines and emits the incident light may be provided.
本発明に係る光学装置において、プローブ光伝送用コアは、光ファイバの中心軸に配置されていてもよい。この場合、温度変化の状態が伝達されやすい位置にプローブ光伝送用コアが設けられることとなるため、光ファイバのモニタリングの精度をより向上させることができる。 In the optical device according to the present invention, the probe light transmission core may be disposed on the central axis of the optical fiber. In this case, since the probe light transmission core is provided at a position where the temperature change state is easily transmitted, the accuracy of optical fiber monitoring can be further improved.
また、本発明に係る給電システムは、上述した光学装置と、光学装置に単芯コアファイバを介して接続され、光学装置から単芯コアファイバを介して供給される光を電気に変換する光電変換部と、光電変換部によって光電変換された電気を給電対象機器に伝える給電線と、を備えることを特徴としている。 The power supply system according to the present invention includes the above-described optical device and photoelectric conversion that is connected to the optical device via a single-core fiber and converts light supplied from the optical device via the single-core fiber to electricity. And a power supply line that transmits electricity photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit to a power supply target device.
上述した給電システムでも、上記同様、光ファイバの複数のコアがパワー光伝送用コアとプローブ光伝送用コアとを有する。よって、光通信に必要なパワー光とモニタ用のプローブ光とを容易に両立させることができ、光ファイバの状態をモニタしながら光給電を行うことが可能となるため、光給電を行う際のエネルギの伝送をより効果的に行うことができる。 In the power supply system described above, similarly to the above, the plurality of cores of the optical fiber have a power light transmission core and a probe light transmission core. Therefore, the power light necessary for optical communication and the probe light for monitoring can be easily made compatible, and optical power feeding can be performed while monitoring the state of the optical fiber. Energy can be transmitted more effectively.
本発明によれば、光給電を行う際にエネルギの伝送をより効果的に行える光学装置および給電システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical apparatus and electric power feeding system which can transmit energy more effectively when performing optical electric power feeding can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.
まず、図1〜図5を参照しながら、本実施形態に係る光学装置1、および光学装置1を含む給電システム100について説明する。
First, the
光学装置1は、図1に示されるように、監視センサ11、プローブ光源12、給電光源13、サーキュレータ14、合波装置15、マルチコアファイバ16(以下「MCF16」と記す)、ファイバグレーティング17(以下「FBG17」と記す)、分波装置18、シングルコアファイバ19a,19b,19c,19d(以下「SCF19a,19b,19c,19d」と記す)、シングルコアファイバ21a,21b,21e,21f(以下「SCF21a,21b,21e,21f」と記す)および分波装置22を備えて構成される。
As shown in FIG. 1, the
給電システム100は、光学装置1によって生成された光を光電変換して給電対象機器に供給する機能を有し、上記光学装置1と、光電変換部23a,23b,23cと、センサ機器24a,24b,24cと、給電線25a,25b,25cとを備えて構成される。
The
監視センサ11は、後述するプローブ光源12によって出力されたプローブ光の戻り光を受光してMCF16の状態をモニタするためのセンサである。監視センサ11は、例えば、戻り光を受光して、その戻り光のスペクトルからMCF16の温度をモニタする。監視センサ11は、単芯コアファイバであるSCF19aの一端に接続されており、上述した戻り光がSCF19aを介して監視センサ11に入射される。監視センサ11のMCF16の監視については後に詳述する。
The
プローブ光源12は、MCF16の状態をモニタするためのプローブ光を発する。プローブ光源12は、SCF19bの一端に接続されており、プローブ光源12で生成されたプローブ光がSCF19bを介してサーキュレータ14に入射される。
The probe light source 12 emits probe light for monitoring the state of the
給電光源13は、給電システム100によって実行される光給電のための光であって、例えば1.45μmの波長の光を生成するためのパワー光源である。給電光源13は、例えば、発光ダイオード(LED)やレーザダイオード(LD)から構成される。給電光源13は、光通信に用いられるパワー光を出力する。給電光源13は、2本のSCF19d,19dの一端に接続されており、給電光源13で生成されたパワー光がSCF19d,19dを介して合波装置15に入射される。なお、給電光源13で生成されたパワー光は、例えば、1mW〜1000mW程度の電力である。
The power supply light source 13 is light for optical power supply executed by the
サーキュレータ14は、3個のポートを備え、入射された光を所定のポートにのみ出力する機能を有する。サーキュレータ14は、SCF19aの他端、SCF19bの他端およびSCF19cの一端に接続されている。サーキュレータ14は、SCF19bから入射された光をSCF19cに出力し、SCF19cから入射された光をSCF19aに出力する。
The
合波装置15は、図2に示されるように、プローブ光源12から出力されたプローブ光および給電光源13から出力されたパワー光をMCF16に光学結合するための光学系(空間分離光学系)の装置である。合波装置15には、SCF19cの他端、2本のSCF19d,19dの他端、およびMCF16の一端が接続されている。合波装置15は、SCF19cからプローブ光源12のプローブ光を受光し、SCF19d,19dから給電光源13のパワー光を受光し、これらの光を光学結合させてMCF16に出射する。また、合波装置15は、MCF16から戻り光を受光し、その戻り光をSCF19cに出射する機能も有する。このような合波装置15は、第1の光学系S1と第2の光学系S2とを備えて構成される。
As shown in FIG. 2, the
第1の光学系S1は、SCF19c,19d,19d側に位置しており、1つの集光レンズで構成されている。第1の光学系S1の集光レンズは、SCF19c,19d,19dの出射端の軸線上において、各SCF19c,19d,19dと対向するように配置されている。第1の光学系S1の集光レンズは、SCF19c,19d,19dの出射端から所定の距離だけ離れた位置に配置されている。そして、この集光レンズを透過した複数のビームは、第2の光学系S2に向かってそのビーム間隔が縮められて焦点箇所で一度交差し、その後、再びビーム間隔が拡げられて、第2の光学系S2に入射されるようになっている。
The first optical system S1 is located on the
第2の光学系S2は、MCF16側に位置しており、1つの集光レンズで構成されている。第2の光学系S2の集光レンズは、MCF16の入射端の軸線上において、MCF16と対向するように配置されている。第2の光学系S2の集光レンズは、MCF16の入射端から、その集光レンズの焦点距離だけ離れた位置に配置されている。そして、第2の光学系S2は、この集光レンズを透過した複数の光L1,L2,L2をMCF16の各コア16b,16a,16a(図3参照)に入射させる。
The second optical system S2 is located on the
MCF16は、互いに離れて配置される合波装置15と分波装置18とを接続するマルチコアファイバである。MCF16は、図3に示されるように、2つのパワー光伝送用コア16a,16aと、プローブ光伝送用コア16bと、コア16a,16a,16bを覆うクラッド16eとを備えて構成されている。パワー光伝送用コア16aは、給電光源13と光学的に接続されており、給電光源13からのパワー光を伝搬させる。プローブ光伝送用コア16bは、パワー光伝送用コア16a,16aとは異なるコアであって、監視センサ11およびプローブ光源12と光学的に接続されており、プローブ光およびその戻り光を伝搬させる。
The
パワー光伝送用コア16a,16aは、図3(a)に示されるように、MCF16の中心軸を中心とした同心円上に位置するように、その径方向の外側に配置されており、パワー光伝送用コア16a,16aがMCF16の中心軸を中心として互いに対称となる位置に配置されている。プローブ光伝送用コア16bは、MCF16の中心軸に沿ってその中央に配置されている。また、例えばMCF16のクラッド16eの直径は125μm程度であり、パワー光伝送用コア16aの直径は25μm程度であり、プローブ光伝送用コア16bの直径は10μm程度である。例えば、MCF16のパワー光伝送用コア16aの開口数(NA)は0.2程度となっており、プローブ光伝送用コア16bの開口数(NA)は0.12程度となっている。
As shown in FIG. 3A, the power
また、プローブ光伝送用コア16bに入射される光L1(図2参照)の波長と、パワー光伝送用コア16aに入射される光L2の波長とは、それぞれ異なっており、これによりパワー光伝送用コア16aによって伝送されるパワー光によるプローブ光への影響が低減されている。また、パワー光伝送用コア16aとプローブ光伝送用コア16bとは、その最短離間距離(各コアにおける最も近接した位置間の距離)を少なくとも20μm程度となるように互いに離間して配置されているので、このような影響がより一層低減されている。
Further, the wavelength of the light L1 (see FIG. 2) incident on the probe
このように、MCF16は複数のコアを有しているが、MCF16のコアの配置は上記に限られず、例えば図3(b)に示すように、光通信に必要な通信光を伝搬させる通信用コア16cを備えていてもよい。また、パワー光伝送用コア16aは、図3(a),(b)に示されるように2個設けられていなくてもよく、少なくとも1個設けられていればよい。
As described above, the
FBG17は、高屈折率部と低屈折率部との周期構造を有し、光がFBG17に入射された際には上記周期構造の周期に依存して所定波長の光のみがFBG17から反射される。このような機能を有するFBG17は、図1に示されるように、MCF16の分波装置18側の端部(MCF16と分波装置18との接続部)に設けられている。FBG17は、プローブ光伝送用コア16bと光学的に接続されており、プローブ光源12から受光したプローブ光に対して所定波長の戻り光を反射させる。このFBG17による戻り光の波長スペクトルには温度依存性があり、温度によって戻り光の波長が変化するようになっている。よって、監視センサ11は、この戻り光を受光することによってMCF16の分波装置18側の端部の温度を監視することができる。具体的には、例えば図4に示すように、温度が通常時であるときにおけるFBG17の戻り光の波長をλ1とすると、通常時はλ1をピークとしたスペクトルが得られるのに対し、温度が異常となった時はλ1のピークがずれ例えばλ1より大きいλ3をピークとしたスペクトルが得られる。このように、監視センサ11は、FBG17からの戻り光のスペクトルに基づいて、MCF16と分波装置18の接続部における温度を監視する。
The
分波装置18は、MCF16をSCF21a,21bに接続可能に分岐する分岐部である。分波装置18は、図5に示すように、MCF16から出射された光を、SCF21a,21bに分離するための空間分離光学系の装置であり、第3の光学系S3と第4の光学系S4とを備えて構成される。分波装置18には、MCF16の他端、SCF21aの一端、およびSCF21bの一端が接続されている。
The branching
第3の光学系S3は、MCF16側に位置しており、1つの集光レンズで構成されている。第3の光学系S3の集光レンズは、MCF16の出射端の軸線上において、MCF16と対向するように配置されている。第3の光学系S3の集光レンズは、MCF16の出射端から、その集光レンズの焦点距離だけ離れた位置に配置されている。そして、第3の光学系S3は、第4の光学系S4に向かってそのビーム間隔が縮められて焦点箇所で一度交差し、その後、再びビーム間隔が拡げられて、第4の光学系S4に入射するようになっている。
The third optical system S3 is located on the
第4の光学系S4は、SCF21a,21b側に位置しており、1つの集光レンズで構成されている。第4の光学系S4の集光レンズは、SCF21a,21bの入射端の軸線上において、各SCF21a,21bと対向するように配置されている。第4の光学系S4の集光レンズは、SCF21a,21bの入射端から、所定の焦点距離だけ離れた位置に配置されている。そして、第4の光学系S4は、この集光レンズを透過した複数のビームをSCF21a,21bの各コアの光軸と平行になるように偏向させ、平行になった各ビームをSCF21a,21bの各コアに入射させる。
The fourth optical system S4 is located on the
分波装置22は、図1に示されるように、SCF21aの他端、SCF21eの一端、およびSCF21fの一端に接続されている。分波装置22は、例えば、入力したビームを所定の強度を有する複数のビームに分離して出力するビームスプリッタである。よって、SCF21aのコアに入射したビームは、分波装置22に到達し、分波装置22によって分離されてそれぞれのビームがSCF21e,21fのコアに入射される。
As shown in FIG. 1, the branching
光電変換部23a,23b,23cは、上記のように光学装置1で生成された光を受光し、受光した光を電力に変換させて出力する。光電変換部23aはSCF21eの他端に接続されており、光電変換部23bはSCF21fの他端に接続されており、光電変換部23cはSCF21bの他端に接続されている。光電変換部23aは変換した電力をセンサ機器24aに出力し、光電変換部23bは変換した電力をセンサ機器24bに出力し、光電変換部23cは変換した電力をセンサ機器24cに出力する。このように動作する光電変換部23a,23b,23cは、例えば、フォトダイオード(PD)から構成される。
The
センサ機器24a,24b,24cは、それぞれ給電線25a,25b,25cを介して光電変換部23a,23b,23cに接続されている。センサ機器24a,24b,24cは、例えば、所定の値(例えば電流値や電圧値)を測定するためのセンサと、当該センサを制御するコントローラ等を備えた給電システム100の給電対象機器である。センサ機器24a,24b,24cは、それぞれ光電変換部23a,23b,23cによって変換された電力を受けて動作する。給電線25a,25b,25cは、光電変換部23a,23b,23cによって光電変換された電気をそれぞれセンサ機器24a,24b,24cに伝えるために設けられた電線である。
The
以上、説明したとおり、本実施形態に係る光学装置1および給電システム100では、MCF16がパワー光伝送用コア16aとプローブ光伝送用コア16bとを有するため、光通信に必要なパワー光とモニタ用のプローブ光とを同じ光ファイバで伝送することができ、MCF16の状態をモニタしながら光給電を行うことが可能となる。これにより、光給電を行う際のエネルギの伝送をより効果的に行うことができる。
As described above, in the
また、プローブ光伝送用コア16bは、MCF16の中心軸に配置されているため、温度変化の状態が伝達されやすい位置にプローブ光伝送用コア16bが設けられることとなり、MCF16のモニタリングの精度をより向上させることができる。
In addition, since the probe
また、プローブ光伝送用コア16bには、プローブ光に対して所定波長の戻り光を生成するFBG17が設けられており、監視センサ11は、FBG17からの戻り光を受光してMCF16の状態をモニタするため、従来の光ファイバからの光漏れを利用した手法等とは異なり、パワー伝送路における光の損失や混信が生じる事態を確実に回避することができ、モニタリングの精度を向上させることができる。また、FBG17からの戻り光がなくなったことを検知することにより、MCF16の断線を検知することもできる。
The probe
また、FBG17は、MCF16の分波装置18側の端部に配置されており、監視センサ11は、FBG17から出力された戻り光のスペクトルに基づいて、MCF16の分波装置18側の端部の温度をモニタするため、光漏れや温度上昇といった事象が生じやすいMCF16の端部の状態を確実に検出することができる。
Further, the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形を適用できる。例えば、上記実施形態では、FBG17がMCF16の分波装置18側の端部に配置されている例について説明したが、FBG17の配置位置はこの例に限られない。例えば、図6の変形例に係る光学装置1aおよび給電システム100aに示されるように、FBG17と同じ機能を有するFBG27をMCF16の合波装置15側の端部に配置させるようにしてもよく、FBG17の戻り光の波長と、FBG27の戻り光の波長とを互いに異ならせてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be applied. For example, in the above-described embodiment, the example in which the
具体的には、例えば図4に示されるように、温度が通常時であるときにおける、FBG17の戻り光の波長をλ1、FBG27の戻り光の波長をλ2とすると、MCF16の合波装置15側の端部および分波装置18側の端部の温度が通常であるときはλ1およびλ2をピークとしたスペクトルが得られるのに対し、MCF16の分波装置18側の端部の温度が異常となった時はλ1のピークがずれ例えばλ3をピークとしたスペクトルが得られ、MCF16の合波装置15側の端部の温度が異常となった時はλ2のピークがずれ例えばλ4をピークとしたスペクトルが得られる。
Specifically, for example, as shown in FIG. 4, when the wavelength of the return light of the
このように、FBG17,27がMCF16のプローブ光伝送用コア16bの両端部に配置されており、監視センサ11がFBG17,27から出力された戻り光のスペクトルに基づいてMCF16の両端部の温度をモニタする場合、上述した光漏れや温度上昇といった事象が生じやすいMCF16の両端部の状態をより確実に検出することができる。
In this way, the
また、上述したように、FBG17からの戻り光の波長とFBG27からの戻り光の波長とが異なっている場合、MCF16の一端からの戻り光と他端からの戻り光とを識別可能となり、MCF16の一端および他端の温度変化を互いに独立して検出可能となるため、MCF16における温度上昇等の発生箇所をより確実に検出できる。
Further, as described above, when the wavelength of the return light from the
また、上記実施形態では、合波装置15および分波装置18、22を備えた光学装置1について説明したが、本発明に係る光学装置の構成はこの例に限られない。例えば図7に示されるように、光加工に用いるレーザ光を生成するレーザ発振器31と、レーザ光のライトガイドとして機能するMCF16と同一構成のMCF32と、MCF32およびレーザ加工を行うための加工ヘッド35を光学的に接続するコネクタ33と、加工ヘッド35の内部に設けられたレーザ光の合成部である集光レンズ36とを備えたレーザ加工装置である光学装置30にも本発明を適用することができる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the
この光学装置30では、レーザ発振器31からのレーザ光L5をMCF32を介して加工ヘッド35内の集光レンズ36に伝達し、集光レンズ36がMCF32からの出射光であるレーザ光L5を合成して加工ヘッド35外の被加工物Wに照射して被加工物Wの加工を行う。このようにレーザ光L5で加工を行う場合、光のパワーが高くMCF32の入射部や出射部で損傷が生じることがあるため、MCF32の状態を監視することが望ましい。よって、図7に示されるように、例えばMCF32のコネクタ33側の端部にFBG17,27と同一構成のFBG34を設けるようにすれば、上述した光学装置1や給電システム100と同様、MCF32のコネクタ33側の端部の状態をモニタすることができる。
In this
また、上記実施形態では、戻り光を生成する戻り光生成手段としてFBG17,27,34を用いる例について説明したが、戻り光生成手段としては、FBG以外のものを用いることも可能である。具体的には、例えば多層膜フィルタや蛍光物質等を用いることが可能であり、この場合も上記実施形態と同様の効果が得られる。なお、多層膜フィルタは高屈折率の材料と低屈折率の材料とを積層することによって構成されているフィルタであり、蛍光物質は励起光を吸収すると共により長い波長の蛍光を放出する物質であるが、いずれも所定波長の戻り光を生成する機能を有する。
In the above embodiment, an example in which the
また、上記実施形態では、合波装置15および分波装置18が集光レンズを備えて構成される例について説明したが、合波装置および分波装置の構成もこの例に限られない。すなわち、例えば、レンズと、ミラーと、フィルタとを組み合わせて合波装置および分波装置を構成するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
また、上記実施形態では、光電変換部23a,23b,23c、センサ機器24a,24b,24cおよび給電線25a,25b,25cがそれぞれ3つずつ設けられる例について説明したが、光電変換部、センサ機器および給電線の数は適宜変更することができる。
Moreover, although the
1,30…光学装置、11…監視センサ、12…プローブ光源、13…給電光源(パワー光源)、16…MCF(光ファイバ)、16a…パワー光伝送用コア、16b…プローブ光伝送用コア、17,27,34…FBG(戻り光生成手段)、18…分波装置(分岐部)、23a,23b,23c…光電変換部、24a,24b,24c…センサ機器(給電対象機器)、25a,25b,25c…給電線、36…集光レンズ(合成部)、100…給電システム。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
光通信又は光加工に用いるパワー光を発するパワー光源と、
前記光ファイバの状態をモニタするためのプローブ光を発するプローブ光源と、
前記プローブ光に対する戻り光を受光して前記光ファイバの状態をモニタする監視センサと、を備え、
前記複数のコアは、前記パワー光源と光学的に接続され且つ前記パワー光を伝搬させるパワー光伝送用コアと、前記プローブ光源および前記監視センサと光学的に接続され且つ前記プローブ光を伝搬させるプローブ光伝送用コアとを有することを特徴とする光学装置。 An optical fiber having a plurality of cores;
A power light source that emits power light used for optical communication or optical processing;
A probe light source that emits probe light for monitoring the state of the optical fiber;
A monitoring sensor that receives return light with respect to the probe light and monitors the state of the optical fiber, and
The plurality of cores are optically connected to the power light source and propagate the power light, and a power light transmission core is optically connected to the probe light source and the monitoring sensor and propagates the probe light. An optical device comprising an optical transmission core.
前記監視センサは、前記戻り光生成手段からの戻り光を受光して前記光ファイバの状態をモニタすることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。 The probe light transmission core is provided with return light generating means for generating return light of a predetermined wavelength with respect to the probe light,
The optical apparatus according to claim 1, wherein the monitoring sensor receives a return light from the return light generation unit and monitors a state of the optical fiber.
前記監視センサは、前記戻り光生成手段から出力された戻り光のスペクトルに基づいて、前記光ファイバの両端部の温度をモニタすることを特徴とする請求項2に記載の光学装置。 The return light generation means is disposed at both ends of the probe light transmission core of the optical fiber,
The optical device according to claim 2, wherein the monitoring sensor monitors temperatures at both ends of the optical fiber based on a spectrum of the return light output from the return light generation unit.
前記光学装置に単芯コアファイバを介して接続され、前記光学装置から前記単芯コアファイバを介して供給される光を電気に変換する光電変換部と、
前記光電変換部によって光電変換された電気を給電対象機器に伝える給電線と、
を備えることを特徴とする給電システム。 The optical device according to any one of claims 1 to 6,
A photoelectric conversion unit that is connected to the optical device via a single-core fiber and converts light supplied from the optical device via the single-core fiber to electricity;
A power supply line for transmitting electricity photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit to a power supply target device;
A power supply system comprising:
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- 2012-08-22 JP JP2012183581A patent/JP2014042166A/en active Pending
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