JP6814253B2 - 光ファイバー給電システム及びデータ通信装置 - Google Patents
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Description
本開示は、光ファイバー給電システム及びデータ通信装置に関する。
近時、電力を光（給電光と呼ばれる）に変換して伝送し、当該給電光を電気エネルギーに変換して電力として利用する光給電システムが研究されている。特許文献１には、電気信号で変調された信号光、及び電力を供給するための給電光を発信する光発信機と、上記信号光を伝送するコア、上記コアの周囲に形成され上記コアより屈折率が小さく上記給電光を伝送する第１クラッド、及び上記第１クラッドの周囲に形成され上記第１クラッドより屈折率が小さい第２クラッド、を有する光ファイバーと、上記光ファイバーの第１クラッドで伝送された上記給電光を変換した電力で動作し、上記光ファイバーのコアで伝送された上記信号光を上記電気信号に変換する光受信機と、を備えた光通信装置が記載されている。
光給電においては、より高エネルギーの給電光の伝送が行われるようになることが見込まれる。光ファイバー給電システムの敷設時及び運用中に光ファイバーが損傷した場合、損傷個所から給電光が漏れることは好ましくない。
本開示は、光ファイバーが損傷しても給電光の漏れを抑制できる光ファイバー給電システム及びデータ通信装置を提供することを目的とする。
本開示の光ファイバー給電システムは、
コア又はクラッドである第１伝送路と、クラッドであり前記第１伝送路よりも外周に位置する第２伝送路とを有する光ファイバーを介して給電光と信号光とを伝送する光ファイバー給電システムであって、
前記第１伝送路を介して給電光が伝搬され、前記第２伝送路を介して信号光が伝搬される。
コア又はクラッドである第１伝送路と、クラッドであり前記第１伝送路よりも外周に位置する第２伝送路とを有する光ファイバーを介して給電光と信号光とを伝送する光ファイバー給電システムであって、
前記第１伝送路を介して給電光が伝搬され、前記第２伝送路を介して信号光が伝搬される。
本開示のデータ通信装置は、
コア又はクラッドである第１伝送路と、クラッドであり前記第１伝送路よりも外周に位置する第２伝送路とを有する光ファイバーを介して給電光と信号光とを伝送する光ファイバー給電システムのデータ通信装置であって、
前記第１伝送路に給電光を出力する給電装置と、
前記第２伝送路を介して信号光を送信する発信部又は受信する受信部と、
を備える。
コア又はクラッドである第１伝送路と、クラッドであり前記第１伝送路よりも外周に位置する第２伝送路とを有する光ファイバーを介して給電光と信号光とを伝送する光ファイバー給電システムのデータ通信装置であって、
前記第１伝送路に給電光を出力する給電装置と、
前記第２伝送路を介して信号光を送信する発信部又は受信する受信部と、
を備える。
本開示のもう一つのデータ通信装置は、
コア又はクラッドである第１伝送路と、クラッドであり前記第１伝送路よりも外周に位置する第２伝送路とを有する光ファイバーを介して給電光と信号光とを伝送する光ファイバー給電システムのデータ通信装置であって、
前記第１伝送路から給電光を入力する受電装置と、
前記第２伝送路を介して信号光を送信する発信部又は受信する受信部と、
を備える。
コア又はクラッドである第１伝送路と、クラッドであり前記第１伝送路よりも外周に位置する第２伝送路とを有する光ファイバーを介して給電光と信号光とを伝送する光ファイバー給電システムのデータ通信装置であって、
前記第１伝送路から給電光を入力する受電装置と、
前記第２伝送路を介して信号光を送信する発信部又は受信する受信部と、
を備える。
本開示によれば、光ファイバーが損傷しても給電光の漏れを抑制できる光ファイバー給電システム及びデータ通信装置を提供できる。
以下に本開示の一実施形態につき図面を参照して説明する。
（１）システム概要
〔第１実施形態〕
図１に示すように本実施形態の光ファイバー給電（PoF：Power over Fiber）システム１Ａは、給電装置（PSE：Power Sourcing Equipment）１１０と、光ファイバーケーブル２００Ａと、受電装置（PD：Powered Device）３１０を備える。
なお、本開示における給電装置は電力を光エネルギーに変換して供給する装置であり、受電装置は光エネルギーの供給を受け当該光エネルギーを電力に変換する装置である。
給電装置１１０は、給電用半導体レーザー１１１を含む。
光ファイバーケーブル２００Ａは、給電光の伝送路を形成する光ファイバー２５０Ａを含む。
受電装置３１０は、光電変換素子３１１を含む。
〔第１実施形態〕
図１に示すように本実施形態の光ファイバー給電（PoF：Power over Fiber）システム１Ａは、給電装置（PSE：Power Sourcing Equipment）１１０と、光ファイバーケーブル２００Ａと、受電装置（PD：Powered Device）３１０を備える。
なお、本開示における給電装置は電力を光エネルギーに変換して供給する装置であり、受電装置は光エネルギーの供給を受け当該光エネルギーを電力に変換する装置である。
給電装置１１０は、給電用半導体レーザー１１１を含む。
光ファイバーケーブル２００Ａは、給電光の伝送路を形成する光ファイバー２５０Ａを含む。
受電装置３１０は、光電変換素子３１１を含む。
給電装置１１０は電源に接続され、給電用半導体レーザー１１１等が電気駆動される。
給電用半導体レーザー１１１は、上記電源からの電力によりレーザー発振して給電光１１２を出力する。
給電用半導体レーザー１１１は、上記電源からの電力によりレーザー発振して給電光１１２を出力する。
光ファイバーケーブル２００Ａは、一端２０１Ａが給電装置１１０に接続可能とされ、他端２０２Ａが受電装置３１０に接続可能とされ、給電光１１２を伝送する。
給電装置１１０からの給電光１１２が、光ファイバーケーブル２００Ａの一端２０１Ａに入力され、給電光１１２は光ファイバー２５０Ａ中を伝搬し、他端２０２Ａから受電装置３１０に出力される。
給電装置１１０からの給電光１１２が、光ファイバーケーブル２００Ａの一端２０１Ａに入力され、給電光１１２は光ファイバー２５０Ａ中を伝搬し、他端２０２Ａから受電装置３１０に出力される。
光電変換素子３１１は、光ファイバーケーブル２００Ａを通して伝送されてきた給電光１１２を電力に変換する。光電変換素子３１１により変換された電力が、受電装置３１０内で必要な駆動電力とされる。さらに受電装置３１０は光電変換素子３１１により変換された電力を外部機器用に出力可能とされる。
給電用半導体レーザー１１１及び光電変換素子３１１の光‐電気間の変換効果を奏する半導体領域を構成する半導体材料が５００ｎｍ以下の短波長のレーザー波長をもった半導体とされる。
短波長のレーザー波長をもった半導体は、バンドギャップが大きく光電変換効率が高いので、光給電の発電側及び受電側における光電変換効率が向上され、光給電効率が向上する。
そのためには、同半導体材料として、例えば、ダイヤモンド、酸化ガリウム、窒化アルミニウム、ＧａＮ等、レーザー波長（基本波）が２００〜５００ｎｍのレーザー媒体の半導体材料を用いてもよい。
また、同半導体材料として、２．４ｅＶ以上のバンドギャップを有した半導体が適用される。
例えば、ダイヤモンド、酸化ガリウム、窒化アルミニウム、ＧａＮ等、バンドギャップ２．４〜６．２ｅＶのレーザー媒体の半導体材料を用いてもよい。
なお、レーザー光は長波長ほど伝送効率が良く、短波長ほど光電変換効率が良い傾向にある。したがって、長距離伝送の場合には、レーザー波長（基本波）が５００ｎｍより大きいレーザー媒体の半導体材料を用いてもよい。また、光電変換効率を優先する場合には、レーザー波長（基本波）が２００ｎｍより小さいレーザー媒体の半導体材料を用いてもよい。
これらの半導体材料は、給電用半導体レーザー１１１及び光電変換素子３１１のいずれか一方に適用してもよい。給電側又は受電側における光電変換効率が向上され、光給電効率が向上する。
短波長のレーザー波長をもった半導体は、バンドギャップが大きく光電変換効率が高いので、光給電の発電側及び受電側における光電変換効率が向上され、光給電効率が向上する。
そのためには、同半導体材料として、例えば、ダイヤモンド、酸化ガリウム、窒化アルミニウム、ＧａＮ等、レーザー波長（基本波）が２００〜５００ｎｍのレーザー媒体の半導体材料を用いてもよい。
また、同半導体材料として、２．４ｅＶ以上のバンドギャップを有した半導体が適用される。
例えば、ダイヤモンド、酸化ガリウム、窒化アルミニウム、ＧａＮ等、バンドギャップ２．４〜６．２ｅＶのレーザー媒体の半導体材料を用いてもよい。
なお、レーザー光は長波長ほど伝送効率が良く、短波長ほど光電変換効率が良い傾向にある。したがって、長距離伝送の場合には、レーザー波長（基本波）が５００ｎｍより大きいレーザー媒体の半導体材料を用いてもよい。また、光電変換効率を優先する場合には、レーザー波長（基本波）が２００ｎｍより小さいレーザー媒体の半導体材料を用いてもよい。
これらの半導体材料は、給電用半導体レーザー１１１及び光電変換素子３１１のいずれか一方に適用してもよい。給電側又は受電側における光電変換効率が向上され、光給電効率が向上する。
〔第２実施形態〕
図２に示すように本実施形態の光ファイバー給電（PoF：Power over Fiber）システム１は、光ファイバーを介した給電システムと光通信システムとを含むものであり、給電装置（PSE：Power Sourcing Equipment）１１０を含む第１のデータ通信装置１００と、光ファイバーケーブル２００と、受電装置（PD：Powered Device）３１０を含む第２のデータ通信装置３００とを備える。
給電装置１１０は、給電用半導体レーザー１１１を含む。第１のデータ通信装置１００は、給電装置１１０のほか、データ通信を行う発信部１２０と、受信部１３０とを含む。第１のデータ通信装置１００は、データ端末装置（DTEP：Date Terminal Equipment）、中継器（Repeater）等に相当する。発信部１２０は、信号用半導体レーザー１２１と、モジュレーター１２２とを含む。受信部１３０は、信号用フォトダイオード１３１を含む。
図２に示すように本実施形態の光ファイバー給電（PoF：Power over Fiber）システム１は、光ファイバーを介した給電システムと光通信システムとを含むものであり、給電装置（PSE：Power Sourcing Equipment）１１０を含む第１のデータ通信装置１００と、光ファイバーケーブル２００と、受電装置（PD：Powered Device）３１０を含む第２のデータ通信装置３００とを備える。
給電装置１１０は、給電用半導体レーザー１１１を含む。第１のデータ通信装置１００は、給電装置１１０のほか、データ通信を行う発信部１２０と、受信部１３０とを含む。第１のデータ通信装置１００は、データ端末装置（DTEP：Date Terminal Equipment）、中継器（Repeater）等に相当する。発信部１２０は、信号用半導体レーザー１２１と、モジュレーター１２２とを含む。受信部１３０は、信号用フォトダイオード１３１を含む。
光ファイバーケーブル２００は、信号光の伝送路を形成するコア２１０と、コア２１０の外周に配置され、給電光の伝送路を形成するクラッド２２０と有する光ファイバー２５０を含む。
受電装置３１０は、光電変換素子３１１を含む。第２のデータ通信装置３００は、受電装置３１０のほか、発信部３２０と、受信部３３０と、データ処理ユニット３４０とを含む。第２のデータ通信装置３００は、パワーエンドステーション（Power End Station）等に相当する。発信部３２０は、信号用半導体レーザー３２１と、モジュレーター３２２とを含む。受信部３３０は、信号用フォトダイオード３３１を含む。データ処理ユニット３４０は、受信した信号を処理するユニットである。また、第２のデータ通信装置３００は、通信ネットワークにおけるノードである。または第２のデータ通信装置３００は、他のノードと通信するノードでもよい。
第１のデータ通信装置１００は電源に接続され、給電用半導体レーザー１１１、信号用半導体レーザー１２１と、モジュレーター１２２、信号用フォトダイオード１３１等が電気駆動される。また、第１のデータ通信装置１００は、通信ネットワークにおけるノードである。または第１のデータ通信装置１００は、他のノードと通信するノードでもよい。
給電用半導体レーザー１１１は、上記電源からの電力によりレーザー発振して給電光１１２を出力する。
給電用半導体レーザー１１１は、上記電源からの電力によりレーザー発振して給電光１１２を出力する。
光電変換素子３１１は、光ファイバーケーブル２００を通して伝送されてきた給電光１１２を電力に変換する。光電変換素子３１１により変換された電力は、発信部３２０、受信部３３０及びデータ処理ユニット３４０の駆動電力、その他の第２のデータ通信装置３００内で必要となる駆動電力とされる。さらに第２のデータ通信装置３００は、光電変換素子３１１により変換された電力を外部機器用に出力可能とされていてもよい。
一方、発信部１２０のモジュレーター１２２は、信号用半導体レーザー１２１からのレーザー光１２３を送信データ１２４に基づき変調して信号光１２５として出力する。
受信部３３０の信号用フォトダイオード３３１は、光ファイバーケーブル２００を通して伝送されてきた信号光１２５を電気信号に復調し、データ処理ユニット３４０に出力する。データ処理ユニット３４０は、当該電気信号によるデータをノードに送信し、その一方で当該ノードからデータを受信し、送信データ３２４としてモジュレーター３２２に出力する。
発信部３２０のモジュレーター３２２は、信号用半導体レーザー３２１からのレーザー光３２３を送信データ３２４に基づき変調して信号光３２５として出力する。
受信部１３０の信号用フォトダイオード１３１は、光ファイバーケーブル２００を通して伝送されてきた信号光３２５を電気信号に復調し出力する。当該電気信号によるデータがノードに送信され、その一方で当該ノードからのデータが送信データ１２４とされる。
受信部３３０の信号用フォトダイオード３３１は、光ファイバーケーブル２００を通して伝送されてきた信号光１２５を電気信号に復調し、データ処理ユニット３４０に出力する。データ処理ユニット３４０は、当該電気信号によるデータをノードに送信し、その一方で当該ノードからデータを受信し、送信データ３２４としてモジュレーター３２２に出力する。
発信部３２０のモジュレーター３２２は、信号用半導体レーザー３２１からのレーザー光３２３を送信データ３２４に基づき変調して信号光３２５として出力する。
受信部１３０の信号用フォトダイオード１３１は、光ファイバーケーブル２００を通して伝送されてきた信号光３２５を電気信号に復調し出力する。当該電気信号によるデータがノードに送信され、その一方で当該ノードからのデータが送信データ１２４とされる。
第１のデータ通信装置１００からの給電光１１２及び信号光１２５が、光ファイバーケーブル２００の一端２０１に入力され、給電光１１２はクラッド２２０を伝搬し、信号光１２５はコア２１０を伝搬し、他端２０２から第２のデータ通信装置３００に出力される。
第２のデータ通信装置３００からの信号光３２５が、光ファイバーケーブル２００の他端２０２に入力され、コア２１０を伝搬し、一端２０１から第１のデータ通信装置１００に出力される。
第２のデータ通信装置３００からの信号光３２５が、光ファイバーケーブル２００の他端２０２に入力され、コア２１０を伝搬し、一端２０１から第１のデータ通信装置１００に出力される。
なお、図３に示すように第１のデータ通信装置１００に光入出力部１４０とこれに付設された光コネクタ１４１が設けられる。また、第２のデータ通信装置３００に光入出力部３５０とこれに付設された光コネクタ３５１が設けられる。光ファイバーケーブル２００の一端２０１に設けられた光コネクタ２３０が光コネクタ１４１に接続する。光ファイバーケーブル２００の他端２０２に設けられた光コネクタ２４０が光コネクタ３５１に接続する。光入出力部１４０は、給電光１１２をクラッド２２０に導光し、信号光１２５をコア２１０に導光し、信号光３２５を受信部１３０に導光する。光入出力部３５０は、給電光１１２を受電装置３１０に導光し、信号光１２５を受信部３３０に導光し、信号光３２５をコア２１０に導光する。
以上のように、光ファイバーケーブル２００は、一端２０１が第１のデータ通信装置１００に接続可能とされ、他端２０２が第２のデータ通信装置３００に接続可能とされ、給電光１１２を伝送する。さらに本実施形態では、光ファイバーケーブル２００は、信号光１２５，３２５を双方向伝送する。
以上のように、光ファイバーケーブル２００は、一端２０１が第１のデータ通信装置１００に接続可能とされ、他端２０２が第２のデータ通信装置３００に接続可能とされ、給電光１１２を伝送する。さらに本実施形態では、光ファイバーケーブル２００は、信号光１２５，３２５を双方向伝送する。
給電用半導体レーザー１１１及び光電変換素子３１１の光‐電気間の変換効果を奏する半導体領域を構成する半導体材料としては上記第１実施形態と同様のものが適用され、高い光給電効率が実現される。
なお、図４に示す光ファイバー給電システム１Ｂの光ファイバーケーブル２００Ｂように、信号光を伝送する光ファイバー２６０と、給電光を伝送する光ファイバー２７０とを別々に設けてもよい。光ファイバーケーブル２００Ｂも複数本で構成してもよい。
（２）給電光の漏れ抑制手段
次に、給電光の漏れ抑制手段について説明する。
〔第３実施形態〕
図５は、給電光の漏れ防止手段が適用された第３実施形態の光ファイバー給電システムの構成図である。図５中、上述したものと同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、給電光の漏れ抑制手段について説明する。
〔第３実施形態〕
図５は、給電光の漏れ防止手段が適用された第３実施形態の光ファイバー給電システムの構成図である。図５中、上述したものと同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
第３実施形態の光ファイバー給電システム１Ｃは、光を伝送可能な第１伝送路２８１及び第２伝送路２８２を含んだ光ファイバー２５０Ｃを備える。光ファイバー２５０Ｃは、コアと、コアの周囲の第１クラッドと、第１クラッドの周囲の第２クラッドとを含む。光ファイバー２５０Ｃは、第２クラッドよりも外周に位置する第３クラッド、その外周に位置する第４クラッドなど、より多くのクラッドを有してもよい。コアと複数のクラッドのうちの２つが第１伝送路２８１及び第２伝送路２８２として使用される。第１伝送路２８１を介して給電光１１２が伝送され、第２伝送路２８２を介して信号光１２５が伝送される。ただし、第２伝送路２８２としては第１伝送路２８１よりも外周に位置するクラッドが選択される。
一例として、コア、コアの周囲の第１クラッド、第１クラッドの周囲の第２クラッドを有する光ファイバー２５０Ｃが採用されたとする。この場合、第１伝送路２８１としてコアが給電光１１２の伝送に使用され、第２伝送路２８２として第１クラッドが信号光１２５の伝送に使用されてもよい。
あるいは、コア、コアの周囲の第１クラッド、第１クラッドの周囲の第２クラッド、並びに、第２クラッドの周囲の第３クラッドを有する光ファイバー２５０Ｃが採用されたとする。この場合、第１伝送路２８１として第１クラッドが給電光１１２の伝送に使用され、第２伝送路２８２として第２クラッドが信号光１２５の伝送に使用されてもよい。
給電光１１２が伝搬する第１伝送路２８１は、その他の伝送路と比較して断面積が大きく構成されていてもよい。
給電装置１１０は、光ファイバー２５０Ｃの第１伝送路２８１（例えばコア）に給電光１１２を出力する。受電装置３１０は、光ファイバー２５０Ｃの第１伝送路２８１から給電光１１２を入力する。
発信部１２０は、光ファイバー２５０Ｃの第２伝送路２８２（例えば第１クラッド）に信号光１２５を出力する。受信部３３０は、光ファイバー２５０Ｃの第２伝送路２８２から信号光１２５を入力する。信号光１２５は、データ通信の本体データを含むものであってもよいし、光ファイバー２５０Ｃの損傷を検知するための信号であってもよい。
図５に示すように、第３実施形態の光ファイバー給電システム１Ｃにおいて、給電光１１２及び信号光１２５の伝送中に光ファイバー２５０Ｃが損傷したとする。給電光１１２は信号光１２５に比べて高いエネルギー光（高強度）である。したがって、光ファイバー２５０Ｃが断線したときに高いエネルギー光が漏れるのは危険である。損傷部Ｗでは外周の伝送路から損傷を受けるため、第１伝送路２８１から給電光１１２が漏れる前に、第２伝送路２８２から信号光１２５が漏れる。信号光１２５の漏れは、例えば受信部３３０の受光量の低下、信号光１２５の反射光量の増加、あるいは、損傷部Ｗから漏れた信号光１２５が赤外線カメラに映るなどの異常となって現れる。したがって、信号光１２５の異常により光ファイバー２５０Ｃの損傷を速やかに発見でき、光ファイバー２５０Ｃの損傷が進んで給電光１１２が漏れる前に、損傷に対処できる場合がある。よって、第３実施形態の光ファイバー給電システム１Ｃによれば、急に、給電光１１２が漏れたり、長い時間、給電光１１２が漏れ続けてしまうことを抑制できる。
第３実施形態のシステムは、図１、図２、図４の光ファイバー給電システムに適用できる。図１のシステムに適用する場合、図１の光ファイバー２５０Ａを第３実施形態の光ファイバー２５０Ｃに変更し、図１の給電装置１１０を第３実施形態の給電装置１１０及び発信部１２０に変更し、図１の受電装置３１０を第３実施形態の受電装置３１０及び受信部３３０に変更すればよい。
図２のシステムに適用する場合、図２の光ファイバー２５０を第３実施形態の光ファイバー２５０Ｃに変更し、図２の給電装置１１０、発信部１２０、受電装置３１０及び受信部３３０の給電光１１２及び信号光１２５の入出力位置を、第３実施形態と同一にすればよい。あるいは、図２の発信部１２０及び受信部３３０とは別の構成として、第３実施形態の発信部１２０及び受信部３３０が、新たに追加されてもよい。この場合、システム中に、二組の発信部１２０及び受信部３３０が備わる。二組の発信部１２０及び受信部３３０のうち、一方の組み合わせが第２伝送路２８２（例えば第２クラッド）を介して信号光１２５を伝送し、もう一方の組み合わせが、第１伝送路２８１（例えば第１クラッド）よりも内方の伝送路（例えばコア）を介して信号光１２５を伝送してもよい。
図４のシステムに適用する場合、図４の光ファイバー２７０を第３実施形態の光ファイバー２５０Ｃに変更し、図４の給電装置１１０を第３実施形態の給電装置１１０及び発信部１２０に変更し、図４の受電装置３１０を第３実施形態の受電装置３１０及び受信部３３０に変更すればよい。
なお、第３実施形態の光ファイバー給電システム１Ｃにおいては、図６に示すように、発信部１２０と受信部３３０とが逆に配置されてもよい。
〔第４実施形態〕
図７は、給電光の漏れ防止手段が適用された第４実施形態の光ファイバー給電システムの構成図である。図７中、図５と同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図７は、給電光の漏れ防止手段が適用された第４実施形態の光ファイバー給電システムの構成図である。図７中、図５と同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
第４実施形態の光ファイバー給電システム１Ｄは、信号光１２５の反射光量を監視する監視部１８１と、信号光１２５の受光量を監視する監視部３８１と、信号光１２５の反射光量又は受光量の異常に基づいて給電装置１１０の駆動の停止又は出力の低減制御を行う制御部１９１とを更に備える。監視部１８１、３８１の一方は省略されてもよい。
受電装置３１０側に監視部３８１を有する場合、監視部３８１から制御部１９１へ異常を示す信号又は受光量を示す信号を送信可能な伝送路２９１を備えてもよい。伝送路２９１は、メタル配線、無線伝送路、光ファイバー２５０Ｃ内の第２伝送路２８２よりも中央に近い別の伝送路、あるいは、光ファイバー２５０Ｃとは別の光ファイバーであってもよい。
監視部１８１は、光ファイバー２５０Ｃの第２伝送路２８２からの戻り光を取り出すアイソレータと、取り出された戻り光を受ける受光素子（フォトダイオード等）とを含む構成としてもよい。
監視部３８１は、例えば、信号光１２５の一部を一定の割合で分岐させるビームスプリッタと、分岐された信号光を受ける受光素子（フォトダイオード等）とを含む構成としてもよい。あるいは、受信部３３０が監視部３８１の機能を兼ねる構成としてもよい。
制御部１９１は、図８に示すように、光ファイバー２５０Ｃの損傷を示す信号光１２５の変化が生じたか判別し（ステップＳ１）、変化が生じたと判別した場合に、給電装置１１０の駆動を停止又は出力を低減させる（ステップＳ２）。ステップＳ１の信号光１２５の変化とは、例えば反射光の増加（閾値を超える増加）、受光量の低下（閾値を下回る低下）などである。制御部１９１は、マイクロコンピュータから構成されてもよいし、アナログ回路又はデジタル回路を利用したシーケンサから構成されてもよい。
図７に示すように、第４実施形態の光ファイバー給電システム１Ｄにおいて、給電光１１２及び信号光１２５の伝送中に光ファイバー２５０Ｃが損傷したとする。損傷部Ｗでは、外周の伝送路から損傷を受けるため、第１伝送路２８１から給電光１１２が漏れる前に、第２伝送路２８２から信号光１２５が漏れる。信号光１２５が漏れるような場合、損傷部Ｗにおける信号光１２５の反射が増加し、また、信号光１２５が光ファイバー２５０Ｃの他端２０２まで伝搬する光量が低下する。すると、監視部１８１、３８１の監視により反射光量又は受光量の変化が制御部１９１において検知され、制御部１９１は、給電装置１１０の駆動を停止又は出力を低減させる。この制御により、第１伝送路２８１を伝搬する給電光１１２が停止又は微弱にされる。よって、光ファイバー２５０Ｃの第１伝送路２８１まで損傷が進んでも、損傷部から高強度の給電光１１２が漏れてしまうことが抑制される。
第４実施形態の構成は、第３実施形態と同様に、図１、図２、図４の光ファイバー給電システムに適用できる。
なお、第４実施形態の光ファイバー給電システム１Ｄにおいては、図９に示すように、発信部１２０及び監視部１８１と、受信部３３０及び監視部３８１とが逆に配置されてもよい。また、制御部１９１は、給電装置１１０を有する装置とは、別の装置に配置されてもよい。この場合、制御部１９１は、第１伝送路２８１及び第２伝送路２８２以外の伝送路を介して制御信号を送信し、給電装置１１０の駆動を停止できる構成が採用されてもよい。
以上本開示の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として示したものであり、この他の様々な形態で実施が可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の省略、置き換え、変更を行うことができる。
１Ａ 光ファイバー給電システム
１ 光ファイバー給電システム
１Ｂ 光ファイバー給電システム
１Ｃ 光ファイバー給電システム
１Ｄ 光ファイバー給電システム
１００ 第１のデータ通信装置
１１０ 給電装置
１１１ 給電用半導体レーザー
１１２ 給電光
１２０ 発信部
１２５ 信号光
１３０ 受信部
１４０ 光入出力部
１４１ 光コネクタ
１８１ 監視部
１９１ 制御部
２００Ａ 光ファイバーケーブル
２００ 光ファイバーケーブル
２００Ｂ 光ファイバーケーブル
２１０ コア
２２０ クラッド
２５０Ａ 光ファイバー
２５０ 光ファイバー
２５０Ｃ 光ファイバー
２８１ 第１伝送路
２８２ 第２伝送路
Ｗ 損傷部
２６０ 光ファイバー
２７０ 光ファイバー
３００ 第２のデータ通信装置
３１０ 受電装置
３１１ 光電変換素子
３２０ 発信部
３２５ 信号光
３３０ 受信部
３５０ 光入出力部
３５１ 光コネクタ
３８１ 監視部
１ 光ファイバー給電システム
１Ｂ 光ファイバー給電システム
１Ｃ 光ファイバー給電システム
１Ｄ 光ファイバー給電システム
１００ 第１のデータ通信装置
１１０ 給電装置
１１１ 給電用半導体レーザー
１１２ 給電光
１２０ 発信部
１２５ 信号光
１３０ 受信部
１４０ 光入出力部
１４１ 光コネクタ
１８１ 監視部
１９１ 制御部
２００Ａ 光ファイバーケーブル
２００ 光ファイバーケーブル
２００Ｂ 光ファイバーケーブル
２１０ コア
２２０ クラッド
２５０Ａ 光ファイバー
２５０ 光ファイバー
２５０Ｃ 光ファイバー
２８１ 第１伝送路
２８２ 第２伝送路
Ｗ 損傷部
２６０ 光ファイバー
２７０ 光ファイバー
３００ 第２のデータ通信装置
３１０ 受電装置
３１１ 光電変換素子
３２０ 発信部
３２５ 信号光
３３０ 受信部
３５０ 光入出力部
３５１ 光コネクタ
３８１ 監視部
Claims (5)
- コア又はクラッドである第１伝送路と、クラッドであり前記第１伝送路よりも外周に位置する第２伝送路とを有する光ファイバーを介して給電光と信号光とを伝送する光ファイバー給電システムであって、
前記第１伝送路を介して給電光が伝搬され、前記第２伝送路を介して信号光が伝搬される、
光ファイバー給電システム。 - 前記信号光を監視する監視部と、
前記監視部の監視に基づき前記信号光の異常と判別された場合に前記給電光の伝送を停止又は前記給電光の出力を低減する制御部と、
を備える請求項１記載の光ファイバー給電システム。 - コア又はクラッドである第１伝送路と、クラッドであり前記第１伝送路よりも外周に位置する第２伝送路とを有する光ファイバーを介して給電光と信号光とを伝送する光ファイバー給電システムのデータ通信装置であって、
前記第１伝送路に給電光を出力する給電装置と、
前記第２伝送路を介して信号光を送信する発信部又は受信する受信部と、
を備えるデータ通信装置。 - コア又はクラッドである第１伝送路と、クラッドであり前記第１伝送路よりも外周に位置する第２伝送路とを有する光ファイバーを介して給電光と信号光とを伝送する光ファイバー給電システムのデータ通信装置であって、
前記第１伝送路から給電光を入力する受電装置と、
前記第２伝送路を介して信号光を送信する発信部又は受信する受信部と、
を備えるデータ通信装置。 - 前記信号光の反射光量又は受光量を監視する監視部と、
前記監視部の監視に基づき前記信号光の異常と判別された場合に前記給電光の伝送を停止又は前記給電光の出力を低減する制御部と、
を備える請求項３又は請求項４記載のデータ通信装置。
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