JPS598440A - 光情報伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光による情報伝送システムに係り、特に原子
カプラント等の放射線環境下で１吏用するに好適な光情
報伝送システムに関する。

従来の光伝送システムを放射線環境下に適用する場合、
親局と子局を結ぶ光ノア、イパケーブルは放射線による
影響を考慮しなければならない場所に布設されることが
多い。

以下に、光フアイバケーブルを放射線による影響を考慮
しなければならない場所に布設して、従来の光伝送シス
テム全構成する場合について検討する。

まず、従来の光伝送システムを１台の親局と１台の子局
から成る１：１伝送の基本的な場合について図１に示し
、動作を説明する。親局１に訃いて、制御装置１１で制
御された伝送信号は、光送信装置１２で駆動する発光素
子１４で光信号に変換され、光ファイバ３１に入光され
子局２側へ伝送される。子局２においてこの光信号は受
光素子２５で電気信号に変換され、光受信装置２３で信
号処理されて制御装置２１に入光される。子局２から親
局１への伝送は、光送信装置２２、発光素子２４、光フ
ァイバ３２、受光素子１５、光受信装置１３を順に介し
て制御装置１１に入力される。

次にこの様な光伝送システムを構成した場合について、
光ファイバが放射線照射を受けた場合全説明する。

光ファイバが放射線にどの様な特性上の影響を受けるか
については、種々の研究がされ、一般に次のようなこと
が報告されている。

一般に光ファイバは、放射線照射によって着色中心体が
形成され、伝送損失の増加となる。

ドープトシリカファイバ、多成分系ガラスファイバはこ
の伝送損失の増力ｎが大きいが、純料石英コアのＳＩ型
ファイバは、耐放射線性に優れている。さらにコアにＯ
Ｈ基を多く含む方が損失増加は少なく、例えば、ＯＨが
約１１０００ｐｐの純粋石英コアのＳＩ型ファイバは、
波長λ＝０．８５μｍの光を伝送して１０７Ｒの放射線
（γ線）照射を行った場合、損失増加量が約２０　ｄＢ
／Ｋｍという報告もある。

ここで、光伝送システムの設計をするＫあたっては、こ
の様な、時に伝送損失に関するデータに基づいて検討し
なければならない。

の許容スパン伝送ロス内に、接続損失と光ファイバのス
ズライス損失と光ファイバの初期損失と光ファイバの放
射線による増加損失の合計がマージン分をもって入らな
ければならない。

ここで、光ファイバの伝送損失は、距離の関数であり、
放射線による増加損失は、放射線被曝針の関数であり、
システム設計にあたっては、光フアイバケーブルの布設
される環境条件、親局〜子局間の伝送距離を十分検討す
る必要がある。

耐放射線光フアイバケーブルを用いて従来の光伝送シス
テムを構成しても、放射線環境条件、伝送距離によって
は、十分なるマージンをもって伝送することが可能であ
るが、さらに、高放射線照射を受ける場所に光７アイパ
ケープル全布設する場合、および放射＃！壌境下で長距
離の光伝送全行なう場合には、より光ファイバの損失増
加の少ないシステムであることが望しい。

本発明の目的は、放射線の影響による光ファイバの伝送
損失の増加が少ない信頼性の高い光伝送シス・デムを提
供することにある。

以下、本発明の一実施例を１台の親局と１台の　　　　
　゛子局から成る１：１伝送の基本システムについて第
２図により説明する。親局１は、制御装置１１、光送信
装置１６、光受信装置１７、発光素子１８゜５１、受光
素子１９．ＡＰＣ付定電流駆動回路５２、光方向性結合
器５３、波長選択フィルタ５４、光ファイバ７３，７４
．７５とより成る。

子局２は、制御装置２１、光送信装置２６、光受信装置
２７、発光素子２８，６１、受光素子２９、ＡＰＣ付定
電流駆動回路６２、光方向性結合器６３、波長選択フィ
ルタ６４、光ファイバ７６．７７゜７８とより成る。親
局１と子局２は、光ファイバ７１．７２で光学的に結合
している。

動作全説明する。制御装置１１によシ制御された伝送信
号は光送信装置１Ｇで駆動する発光素子１８で波長ス１
の光信号に変換される。この波長λ】の光信号は光ファ
イバ７３に入光し、光方向性結合器５３に伝わる。一方
、ＡＰＣ付定電流駆動回路５２に制御される発光素子５
１は、波長λ２の一定出力光を発せられ、この一定出力
光は光ファイバ７４を介して、光方向性結合器５３に伝
わる。波長λ１の光信号と波長λ２の一定出力光は、光
方向性結合５３により波長多重化され、光ファイバ７１
を伝わり、子局２の波長選択フィルタ６４に到達する。

波長λ１の光のみ透過させる波長選択フィルタ６４で選
択された波長λ、の光信号は受光素子２９で電気信号に
変換され、光受信装置２７を介して制御装置２１に取り
込まれ処理される。

子局２の制御装置２１から親局ｌの制御装置１１への伝
送は、光伝送装置２６、発光素子２８、光ファイバ゛７
６、光方向性結合器６３、光ファイバ７２、波、長選択
フィルタ５４、光ファイバ７５、受光素子１９、光受信
装置を介して行う。親局がら子局への伝送の場合と同様
に途中、光方向性結合器６３と波長選択フィルタ５４０
間は、発光素子２８より発せられる波長λｌの光信号と
ＡＰＣ付定電流駆動回路６２に制御される発光素子６１
よシ発せられる波長λ２の一定強度の出力光とが波長多
重化して伝送される。

ここで光ファイバは、伝送光のパワーによって放射線に
よる損失増加の大きさの異なることが知られている。例
えば、第３図に示すごとく、例えば、３０μＷのパワー
金有する波長λ１の発光ダイオード出力光の場合よりも
、例えば３５０μＷのパワーを有する波長λ２のレーザ
・ダイオード出力光の場合の方が、増加損失が少ない。

すなわち、伝送光のパワーが大きいほど、放射線による
増加損失が少ないものであり、この現象は７オトプリー
チ効果と呼ばれているものである。

この様に本実施例のポイントは、波長λｌの伝送信号と
大きな光電力を持つ一定強度の出力光（波長λ２）全波
長多重化して伝送することにあり、放射線環境下での光
伝送効率全向上させることができる。

第４図は第２図の実施例のタイムチャートラ示す。（ａ
）ｉ−ｔ：　、発光素子１８．２８から発生し光ファイ
バ７３．．７ｆ１通過してゆく出力光であり、波長λ１
を有する。この出力光は伝送すべき制御情報によって変
調を受けている。（ｂ）は、発光素子５１゜６１から発
生し光ファイバ７４，７７１ｘ通過してゆく出力光であ
り、波長λ２を有する。この出力光は、ＡＰＣ付定電流
駆動回路５２．６２により一定レベルの強度を持つ。こ
の２つの光信号は光方向性結合器５３．６３金介して波
長多重化さｎ光フアイバ７１．７２ｅ通過する。（Ｃ）
は、波長λ１の光信号と波長λ３の光信号とが波長多重
化されている様子を示す図である。（ｄ）は、波長選択
フィルタ５４．６４にょシ選択され、光ファイバ７５゜
７８を通過してゆく波長２里の光信号を示している。

以上、本発明の一実施例を、１台の親局と１台の子局か
ら成る１：１伝送の場合について説明したが、１台の親
局と複数の子局でシステム構成しても、スター、マルチ
ドロップ、ループ等のいがなる形状へも適用可能である
。

本発明によれば、各々波長の異なる小さな光電力の信号
と大きな光電力を波長多重伝送し、受信側において波長
選択することによって、元ファイバの放射線による伝送
損失の増加金大幅に減少させるので、伝送損失のマージ
ンをより大きくし、よシ高放射線壌境への光ファイバの
適用、および、放射＋Ｉｎ！境におけるよシ長い距離の
伝送を可能にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光情報伝送システムの系統図、第２図は
本発明の実施例である光情報伝送システムの系統図、１
Ｉ４３図は積ＩＬ線量と光ファイバの増加損失金示す図
、第４図は第２図の本実施例における各信号の状態を示
す説明図で、ちる。 １・・・親局、２・・・子局、１８．２Ｂ、５１．６１
・・・発光素子、５３．６３・・・光方向性結合器、５
４゜活　１（２］ 第　２Ｅｌ 箔４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光送信器と光ファイバと光受信器から成る光情報伝
   送システムにおいて、送信側で信号伝送系としての波長
   λ！の光信号と波長λ２の一定出カの光信号を波長多重
   化して光ファイバに入光する手段、及び、受信側でこれ
   ら２つの波長の光信号のうち波長λ凰の光信号のみを選
   択透過させて受信する手段を有することを特徴とする光
   情報伝送システム。