JP3174350B2 - 光海底中継器の実装構造 - Google Patents

光海底中継器の実装構造

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JP3174350B2 JP07220191A JP7220191A JP3174350B2 JP 3174350 B2 JP3174350 B2 JP 3174350B2 JP 07220191 A JP07220191 A JP 07220191A JP 7220191 A JP7220191 A JP 7220191A JP 3174350 B2 JP3174350 B2 JP 3174350B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光海底中継器の実装構造
に関する。海底同軸ケーブル伝送方式は、国際間及び国
内通信手段として広く採用されているが、これは通信衛
星或いは従来の短波による無線通信の伝送品質と比較し
て、雑音、遅延時間の面で優れ、気密が保持できる等の
理由による。
【0002】最近になり、同軸ケーブルに比較して伝送
容量の大きい光ファイバケーブルを採用した光海底ケー
ブル伝送方式が脚光を浴びるようになってきた。
【0003】光海底ケーブル伝送方式においては、光海
底ケーブルの伝送特性の劣化を防止し信号を増幅又は再
生するために、所定間隔毎に光海底中継器が設けられて
おり、この光海底中継器は給電装置により一定電流を供
給されて駆動される。
【0004】光海底中継器の内部ユニットを構成する電
子回路はLSI等の採用により増々小型化・高速化する
傾向にある。さらに伝送容量増大の要求により、中継器
内部ユニットを複数個のシステムユニットから構成する
要求が高まっており、複数のシステムユニットから構成
した光海底中継器の耐衝撃性及び放熱特性の良い実装構
造が要望されている。
【0005】
【従来の技術】図4は一般的な光海底中継器の概略構成
図である。同図において、10は光海底中継器、12は
筐体の円筒、14は筐体の端面板、16はリテーナ、1
8は止め金具輪、20は中継器内部ユニット、22,2
3,24は光ファイバ、26は光海底ケーブル、28,
29は給電線、30は光海底中継器の放熱・緩衝体構
造、31,33は入出力端子をそれぞれ示している。
【0006】図4において、中継器内部ユニット20は
中継器内部ユニットが発散する熱を放熱し、且つ中継器
内部ユニットが受ける衝撃を緩和する放熱・緩衝体構造
30を介して筐体の円筒12内に収容されている。
【0007】伝送信号と光海底中継器用の給電電力のそ
れぞれが、光海底ケーブル26の光ファイバ24と、給
電線28を伝送して入出力端子31に入力する。入出力
端子31からの伝送信号及び給電電力は、光ファイバ2
2及び給電線29により中継器内部ユニット20に入力
される。
【0008】中継器内部ユニット20は、上り回路ユニ
ット及び下り回路ユニットから構成されるシステムユニ
ットを複数個実装して構成されており、内部ユニット部
より送出される伝送信号と給電電力は、光ファイバ23
及び給電線29により入出力端子33に達し、さらに入
出力端子33から光ファイバ24及び給電線28により
伝送される。
【0009】次に図5を参照して、中継器内部ユニット
を構成する一つのシステムユニットのシステム構成につ
いて説明する。システムユニットは上り回路ユニット3
4と下り回路ユニット36とから構成され、上り回路ユ
ニット34と下り回路ユニット36は光信号の流れ方向
に同一回路構成をとっている。
【0010】入力光信号はアバランシェフォトダイオー
ド(APD)37により電気信号に変換され、等価増幅
回路38により歪んだ受信波形が整形増幅される。タイ
ミング抽出回路39により受信パルス符号系列からクロ
ック信号を再生し、識別回路40によりクロック信号に
より決定される時点での等価増幅後のパルスの有無を識
別し、パルス波形を出力する。
【0011】このパルス波形はレーザ駆動回路41に入
力され、半導体レーザ(LD)42を駆動して電気信号
を光信号に変換して送り出すようになっている。上り回
路ユニット34及び下り回路ユニット36には電源回路
44から電力が供給される。
【0012】図6を参照すると、複数のシステムユニッ
トをシステム連結バーにより連結した従来の連結中継器
ユニットの横断面図が示されている。46は内部にシス
テムユニットを収容したシステムユニットケースであ
り、複数のシステムユニットケース46は左右一対のシ
ステム連結バー48により連結されて一体化されてい
る。システムユニットケース46はねじ49により連結
バー48に固定される。
【0013】システム連結バー48により一体化された
一体化システムユニットは金属製半割カバー50内に収
容され、さらに半割カバー50はポリエチレンパイプ5
2内に収容される。
【0014】54はシステムユニットとシステムユニッ
トの間に介装された図示しないサージ保護回路部を支持
する支持部材であり、半割カバー50に当接するように
配置されている。これらの支持部材54はシステムユニ
ットケース46に立設したパネル56a,56bからは
離間している。
【0015】このような従来の実装構造では、システム
ユニットからの熱は左右のシステム連結バー48を介し
て矢印Aで示すように熱伝導により放熱されるが、パネ
ル56a,56bと支持部材54とは離れているため、
この部分では矢印Bで示すように対流と輻射により放熱
されることになる。
【0016】次に図7を参照して、従来の実装構造の端
部の詳細について説明する。図6で説明したように、シ
ステムユニットケース46はシステム連結バー48で一
体化され、半割カバー50内に収容され、さらにその外
周にポリエチレンパイプ52が設けられている。ポリエ
チレンパイプ52の外周には、システムユニットが発散
する熱を放熱し、且つシステムユニットが受ける衝撃を
緩和する放熱緩衝体62が設けられ、その外側にシステ
ムユニットを水圧から保護する金属製耐圧筐体64が設
けられている。
【0017】軸方向端面側には金属プレート58が設け
られ、さらにその外側にポリエチレン端面板60が設け
られている。ポリエチレン端面板60は符号73で示す
ようにその全周がポリエチレンパイプ52に気密溶接さ
れている。
【0018】ポリエチレン端面板60の外側には環状放
熱緩衝体70が設けられており、リテーナ72により軸
方向に移動しないように保持されている。
【0019】金属プレート58及びポリエチレン端面板
60を貫通してポリエチレン半割ブッシュ66が嵌合さ
れており、光ファイバを内部に導入する光ファイバ導入
路67を画成している。
【0020】68は中継器のシステムユニットに電力を
供給する給電線であり、ポリエチレン端面板60の給電
線導入部は符号75で示すようにポリエチレンの気密溶
接が施されている。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来は複数
のシステムユニットを一体化するのに図6に示したよう
に2本のシステム連結バー48により行っている。この
ため、システム連結バー48部分では伝導により放熱さ
れ、パネル56a,56b部分では対流と輻射により放
熱されるため、上側に配置されたパネル56a内の回路
部雰囲気温度と下側に配置されたパネル56b内の回路
部雰囲気温度とでは多少温度差が生じることになる。
【0022】この温度差は、パネル56a,56bの中
心を結ぶ直線が水平線から傾く角度をθとすると、θ=
90°のとき温度差が最大となり、θ=0°のとき温度
差が最小となる。光海底中継器の実際の布設では、この
傾き角θは任意なので、パネル56a内の雰囲気温度
と、パネル56b内の雰囲気温度が変動し、均一な温度
分布が得られないという問題があった。
【0023】また、従来の実装構造では熱伝導による放
熱は2本のシステム連結バーを介してのみであり、他の
部分からは対流及び輻射により放熱していたため、放熱
特性が十分でないという問題があった。
【0024】さらに、2本の連結バーによる複数のシス
テムユニットの結合では、耐衝撃特性も十分でなく、こ
の点の改善も必要である。
【0025】また、光海底中継器は長距離伝送システム
のため、耐圧筐体と内部ユニットの給電端子間は耐電圧
構造が必要である。従来の光海底中継器の耐電圧構造
は、12kVの直流電圧を給電端子と耐圧筐体間に印加
したとき、電気的、光学的に異常を生じないように設計
されている。
【0026】しかし、例えば、3個のシステムユニット
を連結し、長距離伝送を目的とした光海底中継器では、
直流電圧で±16kVの耐電圧絶縁構造が必要となり、
従来の耐電圧絶縁構造では十分でないという問題があ
る。
【0027】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、耐衝撃性及び放熱
特性を改善し、気密溶接の不良が生じても所定の耐電圧
性を満足する絶縁構造を有する光海底中継器の実装構造
を提供することである。
【0028】
【課題を解決するための手段】本発明は、上り回路ユニ
ットと下り回路ユニットを一体的に結合してシステムユ
ニットを構成し、該システムユニットを複数個システム
連結バーで一体的に連結するとともに、円周側は金属製
半割カバーを介して樹脂パイプで包囲し、端面側は金属
プレートを介して樹脂端面板で包囲して連結中継器ユニ
ットを構成し、該連結中継器ユニットを円周方向の第1
放熱緩衝体を介して金属製耐圧筐体内に収容した光海底
中継器の実装構造において、4本のシステム連結バーで
複数個のシステムユニットを上下、左右の四方向で一体
的に連結し、各システム連結バーを前記金属製半割カバ
ーに接触させたことを特徴とする光海底中継器の実装構
造を提供する。
【0029】さらに、耐電圧性を向上するために以下の
手段を講じる。 (a)樹脂端面板に軸方向外側に突出する環状突出部を
一体的に設け、該樹脂端面板の軸方向外側に設けられた
環状第2放熱緩衝体と金属プレートとの間の放電路を十
分長くとる。
【0030】(b)金属製半割カバーの端部に小径部を
形成し、この小径部と樹脂パイプとの間に樹脂リングを
挿入する。そして、樹脂パイプと樹脂リングとを樹脂パ
イプの軸方向端部で気密溶接する。
【0031】
【作用】4本のシステム連結バーで複数個のシステムユ
ニットを一体的に連結したため、耐衝撃特性と放熱特性
を向上することができる。
【0032】また、環状第2放熱緩衝体と金属プレート
との間の放電路を十分長く形成し、小径部と樹脂パイプ
との間に樹脂リングを挿入したことにより、耐電圧性を
向上できる。
【0033】
【実施例】以下、図面に示した実施例を参照して本発明
の実装構造を詳細に説明する。本実施例の説明におい
て、図6及び図7に示した従来構造の構成部分と実質上
同一構成部分については同一符号を付し、重複を避ける
ためにその説明を省略する。
【0034】図1は複数のシステムユニットを一体的に
連結した連結中継器ユニットの横断面図であり、複数の
システムユニットケース46は4本のシステム連結バー
48により一体的に連結されている。各システム連結バ
ー48の外周は金属製半割カバー50に接触しており、
これらのシステム連結バー48を介して矢印で示すよう
に熱伝導により放熱される。
【0035】システムユニットケース46は絶縁シート
51を介してシステム連結バー48に固定されており、
さらに図2に示すように絶縁ブッシュ53を介装してね
じ49によりねじ止め固定し、ねじ49に絶縁キャップ
55を被せているため、システムユニットケース46と
システム連結バー48とは電気的に絶縁されている。4
7はシステムユニットケース46に立設したブラケット
である。
【0036】このように本実施例では、4本のシステム
連結バーにより複数のシステムユニットを一体的に連結
しているので、耐衝撃性及び放熱特性を顕著に向上する
ことができる。
【0037】次に図3を参照して、本発明実施例の耐電
圧絶縁構造について説明する。図7に示した従来の耐電
圧絶縁構造との相違点について説明すると、まずポリエ
チレン端面板60′に軸方向外側に突出する環状突出部
60aを形成したことである。この環状突出部60aを
形成したことにより、A−A′の間及びB−B′の間の
空間パスを長くすることができ、これにより耐電圧性を
向上することができる。
【0038】さらに、金属製半割カバー50の端部に僅
かばかり外径の小さい小径部50aを形成し、小径部5
0aとポリエチレンパイプ52との間に断面L字状のポ
リエチレンリング74を挿入する。
【0039】そして、符号73で示されるポリエチレン
パイプ52の端部とポリエチレンリング74との間及び
符号77で示されるポリエチレン端面板60′とポリエ
チレンリング74との間をそれぞれ全周に渡り気密溶接
する。
【0040】ポリエチレンリング74を半割カバー50
とポリエチレンパイプ52との間に介装したことによ
り、図7に比較してC−C′間を十分長くとることがで
きるため、気密溶接73,77に不良が発生した場合に
も、C−C′間の空間パスで所望の耐電圧性を発揮させ
ることができる。これは、気密溶接を完全に実施するこ
とは作業上困難であることに鑑みれば、実用上非常に効
果のあることである。
【0041】
【発明の効果】本発明の実装構造は以上詳述したように
構成したので、耐衝撃性及び放熱特性を改善することが
でき、光海底中継器の信頼性が向上するという効果を奏
する。さらに、万一気密溶接の不良が生じても、所望と
する耐電圧性を確実に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の連結中継器ユニットの横断面図
である。
【図2】図1のA部分拡大図である。
【図3】本発明実施例の端部構造を示す縦断面図であ
る。
【図4】光海底中継器の概略構成図である。
【図5】システムユニットのブロック図である。
【図6】従来の連結中継器ユニットの横断面図である。
【図7】従来例の端部構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
46 システムユニットケース 48 システム連結バー 50 半割カバー 52 ポリエチレンパイプ 60,60′ ポリエチレン端面板 60a 環状突出部 62,70 放熱緩衝体 64 耐圧筐体 74 ポリエチレンリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 3/36 H02G 15/14 H04B 10/16 H04B 10/17

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上り回路ユニットと下り回路ユニットを
    一体的に結合してシステムユニットを構成し、該システ
    ムユニットを複数個システム連結バーで一体的に連結す
    るとともに、円周側は金属製半割カバーを介して樹脂パ
    イプで包囲し、端面側は金属プレートを介して樹脂端面
    板で包囲して連結中継器ユニットを構成し、該連結中継
    器ユニットを円周方向の第1放熱緩衝体を介して金属製
    耐圧筐体内に収容した光海底中継器の実装構造におい
    て、 4本のシステム連結バーで複数個のシステムユニットを
    上下、左右の四方向で一体的に連結し、 各システム連結バーを前記金属製半割カバーに接触させ
    るとともに、 前記樹脂端面板に軸方向外側に突出する環状突出部を一
    体的に設け、該樹脂端面板の軸方向外側に設けられた環
    状第2放熱緩衝体と前記金属プレートとの間の放電路を
    十分長くした ことを特徴とする光海底中継器の実装構
    造。
  2. 【請求項2】 上り回路ユニットと下り回路ユニットを
    一体的に結合してシステムユニットを構成し、該システ
    ムユニットを複数個システム連結バーで一体的に連結す
    るとともに、円周側は金属製半割カバーを介して樹脂パ
    イプで包囲し、端面側は金属プレートを介して樹脂端面
    板で包囲して連結中継器ユニットを構成し、該連結中継
    器ユニットを円周方向の第1放熱緩衝体を介して金属製
    耐圧筐体内に収容した光海底中継器の実装構造におい
    て、 4本のシステム連結バーで複数個のシステムユニットを
    上下、左右の四方向で一体的に連結し、 各システム連結バーを前記金属製半割カバーに接触させ
    るとともに、 前記金属製半割カバーの端部に小径部を形成し、該小径
    部と前記樹脂パイプとの間に樹脂リングを挿入し、該樹
    脂パイプと樹脂リングとを樹脂パイプの軸方向端部で気
    密溶接した ことを特徴とする光海底中継器の実装構造。
  3. 【請求項3】 上り回路ユニットと下り回路ユニットを
    一体的に結合してシステムユニットを構成し、該システ
    ムユニットを複数個システム連結バーで一体的に連結す
    るとともに、円周側は金属製半割カバーを介して樹脂パ
    イプで包囲し、端面側は金属プレートを介して樹脂端面
    板で包囲して連結中継器ユニットを構成し、該連結中継
    器ユニットを円周方向の第1放熱緩衝体を介して金属製
    耐圧筐体内に収容した光海底中継器の実装構造におい
    て、 4本のシステム連結バーで複数個のシステムユニットを
    上下、左右の四方向で一体的に連結し、 各システム連結バーを前記金属製半割カバーに接触させ
    るとともに、 前記樹脂端面板に軸方向外側に突出する環状突出部を一
    体的に設け、該樹脂端面板の軸方向外側に設けられた環
    状第2放熱緩衝体と前記金属プレートとの間の放電路を
    十分長くし、 前記金属製半割カバーの端部に小径部を形成し、該小径
    部と前記樹脂パイプとの間に樹脂リングを挿入し、該樹
    脂パイプと樹脂リングとを樹脂パイプの軸方向端部で気
    密溶接した ことを特徴とする光海底中継器の実装構造。
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