JPS60170338A - デジタル中継器 - 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】 産業上の利用分野 本発明はデジタル海底伝送システムにおける信号再生用
中継器に関する。

高速デジタル光伝送システムの実現に伴い光−電子構成
部品を海中の有害な環境から防護することが重要である
。気体及び湿気の侵入を防ぎ中継器内においてヂ１７ン
ネル間の遮蔽を適切に維持することは重要である。

従来の技術 英国特許第１２０１４５２号はばね状トングがハウジン
グ内面と刃状接触せしめられた積層電気回路構成を開示
づる。しかし単一の刃状接触では熱伝達は不十分である
。ざらにトングは積層の一部を形成する板と一体化され
ているので電気回路の密封が困難である。

回路を板から絶縁するエポキシの絶縁抵抗は高々数１０
ボルト程度の低電圧にしか耐えられない。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は光−電子部品を低い温度に維持し高い絶
縁抵抗を有する冷却１１横を有したデジタル中継器を提
供し、もって従来技術の欠点を克服することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は外部ハウジングと、該ハウジング内に設けられ
たシャーシと、該シャーシ上に支持された電気及び光−
電子部品と、中継器使用中に該シャーシを該ハウジング
と異なった直流電位に維持する手段と、該シャーシ及び
該ハウジング間において弾性的に付勢された金属部材を
含み該シＡｌ−シと該ハウジング間の電気絶縁性を維持
すべく設けられた電気絶縁性熱伝達装置より成る熱伝達
手段を有するデジタル中継器を提供する。

実施例 第１図において、海底中継器は鋼製で両端を隔壁２及び
３で封じられた耐圧金属ハウジング１を有する。隔壁に
はそれを貫通して中継器回路へ電力を供給すべく設けら
れた電力導線を含む光フアイバケーブル４及び５が密封
されている。ケーブル、電力導線及びファイバを隔壁を
貫通して密封する技術は中継器の他の技術と共に、英国
特許出願第２０５８４８４号、８４０１４４７号、及び
８４０１４３３号に開示されている。

隔壁２及び３は各々密封された室（図示せず）を有し、
その中で光ファイバ６及び７が接続（スプライス）され
ファイバは室から担体１６１（第５図）に担われて隔壁
を通って径方向ないし径方向かつ円周方向に貫通しゆる
やかに彎曲した経路に沿って縦方向に伸びてパッケージ
８内の半導体注入レーザ及びＰＩＮ　ＦＥＴ　ダイオー
ド９ａさらにアセンブリ９内の受信側増巾パッケージ、
９　ｂに達Ｊる。双方のパッケージとアセンブリは気密
性を保つよう密封されている。レーザパッケージ８は開
口部１０に中継器の縦軸に対し斜めに挿入・密封されて
おりこの様子は第２図により分り易く示されている。ま
たアセンブリ９は内部結線９Ｃを受信側地中パッケージ
９ｂとケーシング２１との間に有し、両者の内部に密封
されている。

第２図は円周に沿って８つの側面を有する金属ケーシン
グ２１を含む送信及び受信モジュール２０を示す。側面
のうちの４つの面２２．２３゜２４及び２５は本モジュ
ールと隣接した、あるいは協動するモジュールとの間の
内部結線、あるいは海中ケーブル４又は５へ及びこれか
らの電力及び光信号の入出力の接続に用いられる。他の
４つの而２６，２７．２８及び２９はモジュールと金属
ハウジング１間に良好な熱伝達経路を形成する電気絶縁
性かつ熱伝導性の弾性的熱伝達装置３０゜３１．３２及
び３３を支持する。

熱伝達装置３０等はアルミナなどの熱伝導性かつ電気絶
縁性材料でできた箱状部４０を含み、箱状部４０の下面
は例えば熱伝導性接着剤などで面２６に固定されている
。箱状部４０の内部にはその側壁４３にスロット４２を
有する真ちゅう製のみぞ状部材４１が装着されている。

部材４１は箱状部４０の基部との間に良好な熱伝導が保
持されるように接している。２個の耳４５及び４６を有
する多数の金属製板スラット４４が互いに対向するスロ
ット４２に差込まれ、ばね４７で外向きに付勢されてい
る。スラット４４の表面又は少なくとも２本の縦方向エ
ツジはモジュールがハウジング１内に詔かれるとハウジ
ング１の内面を支え、ばね４７は軽く圧縮される。

熱伝達ＷＡ置３０の機能は電子部品特にレーザダイオー
ドの温度上昇を中継器ハウジングの環境温度、すなわち
海底では熱帯域あるいは強い海流の存在するところを除
き通常４℃近辺、を可能な限り越えて上昇しないように
することである。

ケーシンｌｊ、２１の内部は一体壁５０により２つの区
域に分割されている。モジュール２０の反対側には図で
は隠れて見えないが見えている側に対応した、ただし深
さが２倍を越す円形の室が存在する。見えている側の室
には送信回路が収納され、見えない側の室には受信回路
と監視回路が収納される。一体壁は送信回路部と受信回
路部の間に良好な遮蔽効果をもたらす。モジュールはケ
ーシング２１上の両側のリム５１に金属蓋を溶接又は半
田付し、内部に清浄で不活性な気体を封入することで閉
鎖、密封される。

モジュールケーシング上でレーザパッケージ８の直径方
向上反対側に位置する面２４上には、第１図に示したア
センブリ９と類似なＰＩＮ　ＦＥＴ　ダイオードと受信
側地１１Ｊ器アセンブリが装着される。本構成ではＢか
らへ方向への信号がファイバ７ａで受けられ、レーザパ
ッケージ８で再生された信号がファイバ６を通して同じ
方向へと送信される。ファイバ上の矢印は信号の方向を
示す。

第１図に示した再生器モジュール６０は、信号がＡから
Ｂ方向へファイバ７及び６ａをそれぞれ通して受信及び
送信される点、及び監視回路がモジュール２０と比較し
て異なる信号が出た場合ループバック条件を作り出す点
が異なるが、その他の全ての点ではモジュール２０と同
様である。

２つのモジュール２０と６０の間には、電源モジュール
７０が位置し、ケーブル４から隣接モジュール２０及び
６０に電圧を供給するためにツェナーダイオードを用い
て電力を供給される。他の面ではモジュール７０の構成
はモジュール６０及び２０と同じである。

３つのモジュール２０．６０及び７０は孔４８（第２図
）を通るボルト（図示せず）によりボルト上及びモジュ
ール間に設けられたスペーサを介してクランプされる。

各端には孔４８に対応した孔８１を右するプラスチック
絶縁板８０がクランプされる（第１Ｂ図）。板８０は孔
８２を有し片側（右側）で第２の絶縁プラスチック又は
ガラス繊維板８４の環状突起８３に合致し両者の間にＯ
−リングを弾性的に保持する。突起８３は環状みぞ８３
ａを有し、この中にＯ−リングの一部が嵌合する。板８
４の孔８６に螺着されるねじは板８０に設りられた孔８
６ａに入りこの板を板８０に対し０−リング８５の弾性
作用により半径方向には自由度を残ししかし軸方向には
拘束された状態で、弾性的熱伝達装置がハウジングへの
装着の際受ける衝撃による過度な圧縮により破損されな
いように保持りる。板８４は中継器ハウジング１内に滑
動適合するが、板８０の全体の径はより小さいのでＯ−
リング８５はモジュールアレンプリ２０．６０．７０を
右端において半径方向に弾性保持する作用をなり。さら
にアレンブリは、隔壁２の端部フランジ９０に対し、２
本の内部みぞ９２．９３を有しその中にフランジ９０及
びモジュール２０のフランジ９４の外周が適合せしめら
れるゴムリング９１により固定される（第２図には図示
されてないがフランジ９４はクーリング２１に固定され
ている）。同心円状金属クランブリング９５はゴムリン
グ９１を保持し、モジュールアセンブリを隔壁に対し軸
方向及び半径方向に弾性的に固定する。

上記モジュールアセンブリはケーブル４及び５中のファ
イバ対に対し双方向の信号再生を行う。

参照符号１００で全体を示した第２のモジュールアセン
ブリは同じケーブル中の第２のファイバ対に対して同様
の作用をする。両モジュールアセンブリはゴムリング９
１及びクランプ９５ににり第１Ａ図に示した如く隔壁２
に対し第１のモジュールアセンブリと同様に固定される
。

第１図に示す実、施例では、２つのファイバ対用の２個
のモジュールアセンブリが示された。実際には、中継器
ハウジング１はシステム中のファイバ対の数及びハウジ
ング１の長さに応じてより多くのこのＪ：うなアセンブ
リを収納するようにできる。再生器を組立る際には、左
側隔壁にあらかじめモジュールアレンブリを装着・組立
てておき、ハウジングへ押入り−る。次にケーブル末端
のファイバ及び電力供給線の接続を行うことで右側部が
完成され、右隔壁が固定されその場で密封される。

再生器を修理する際は左隔壁がモジュールアセンブリと
一体となったまま完全に取外しでき、その際右側には十
分な長さのファイバ及び電力供給用コイルがあるので左
隔壁はアセンブリ共々完全に引きぬくことができる。

本実施例は３段階にわたり光−電子系統を有害な海底環
境から密封する手段を有する点で利点を有する；すなわ
ち隔壁に対する２重の密封と個々の再生器及び電源モジ
ュールに対してさらに密封することである。本システム
は設計の際の柔軟性、すなわちモジュールアセンブリを
単に追加ずれば良く各システム毎に再生器を設計する必
要がない利点を更に有する。本システムの利点はさらに
各密封箇所につき個別に耐圧試験をなし、また各モジュ
ールにつき組立館に個別に電気的、光学的試験をなし得
ることである。個々のモジトルは木質的に自己遮蔽作用
を有するので個々のモジュールの電子系統は互いに十分
遮蔽されている。

先に記述した熱伝達装置は第３図に示ず如く変更するこ
ともできる。スラット４４の長さに相当する幅を有する
薄い可撓性金属バンド１２０はスラット４４により形成
される外側表面と同じ形状を有する。本変形例ではスラ
ット４４の代りにバンド１２０を外向きに付勢して中継
器ハウジング１の内面に弾性的に包有されるべくなす弾
性材料１２１を用いている。絶縁体４０は第２図に示す
実施例と同一である。バンド１２０の両端は第２図にお
ける部材４３と同様に金属製チ＼７ンネル部材に固定さ
れるがスロット４２は不必要であり用いられない。

バンド１２０はハウジング１と接触する中央部への熱伝
導を改善すべく両端１２０ａ及び１２０ｂが中央部より
厚くなされている。

熱伝達装置をさらに変更した例を第４図に示す。

本実施例は第２及び２重図に示した装置３０と同様であ
るがスラット４４下部のばね４７が弾性を有する側ばね
６０及び６０ａにより置換えされた点が異なる。側ばね
６０及び６０ａはチャンネル部材６２側面に沿って固定
された帯６１及び６１ａから形成される。チＡ７ンネル
部材６２の内面にはスラット４４ａのエツジ６５及び６
５ａを案内する直角に立上ったチャンネル６４及び６４
ａを定義する案内部材６３及び６３ａが固定される。

ばね６０及び６０ａはその先端がスラット端部６７及び
６７ａに固定される。側ばね、チャンネル部材及び案内
部材は真ちゅう及び銅などの熱伝導性部材及びベリリウ
ム銅等のばねより成っている。

上記実施例全てにおいて熱伝達装置の有する電気絶縁性
は２０にポルｌ〜の領域になくてはならぬ。

さらに熱伝達装置と耐圧ハウジングとの接触は少なくと
も各スラット（第４図）につき２箇所の縦方向刃状接触
、又は金属バンド１２０の場合は表面接触であることに
注意されたい。実際には各スラットの縦エツジ間のスラ
ット表面は実際には形成されるすき間が微視的大きさの
ため事実上表面接触をなす。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるデジタル中継器の実施例の一部を
示す図、第１Ａ及び１Ｂ図は第１図の細部を必ずしも同
一縮尺ではないが示す図、第２図は第１図の一部を拡大
して示す斜視図、第２Ａ図は第２図の細部を示す図、第
３図は本発明による他の実施例における他の熱伝達装置
、また第４図はさらに別の実施例における別の熱伝達装
置である。 １・・・外部ハウジング、２．３・・・隔壁、４，５・
・・光フアイバケーブル、６．６ａ　、７，７ａ・・・
光ファイバ、８・・・レーザパッケージ、９・・・アヒ
ンブリ、９ａ・・・ＰＩＮ　ＦＥＴ　ダイオード、９ｂ
・・・受信側層［１］パツケージ、１０・・・開口部、
２０・・・受信モジュール、２１・・・金属ケーシング
、２２〜２９・・・側面、３０〜３３・・・熱伝達装置
、４０・・・箱状部材、４１・・・みぞ状部材、４２・
・・スロワ１〜．４３・・・側壁、４４・・・スラブ１
〜．４５．４６−・・耳、４７．６０ａ。 ６８・・・ばね、４８，８１．８２，８６．８６ａ・・
・孔、５０・・・一体壁、５１・・・リム、６０・・・
再生モジュール、６１．６１ａ・・・帯、６２・・・チ
Ｖンネル部材、６３．６３ａ・・・案内部材、６４．．
６４ａ・・・チＡ７ンネル、６７．６７ａ・・・スラッ
ト端部、７０・・・電源モジュール、８０・・・絶縁板
、８３・・・環状突起、８４・・・板、８５・・・０−
リング、９０．９４・・・フランジ、９１・・・ゴムリ
ング、９２．９３・・・内部みぞ、９５・・・金属クラ
ンブリング、１００・・・モジュールアセンブリ、１２
０・・・金属バンド、１２０ａ。 １２０ｂ・・・金属バンド端部、１２１・・・弾性月料
。 特訂出Ｎ１人　スタンダード　テレフオンズアンド　ケ
ーブルス　パブリック

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）外部ハウジングと、該ハウジング内に設番ノられ
   たシャーシと、該シＡ７−シ上に支持された電気及び光
   −電子部品と、中継器使用中に該シＡ７−シを該ハウジ
   ングと異なった直流電位に維持する手段と、該シャーシ
   及び該ハウジング間において弾性的に付勢された金属部
   材を含み該シャーシと該ハウジング間の電気絶縁性を維
   持すべく設けられた電気絶縁性熱伝達装置より成る熱伝
   達手段とよりなるデジタル中継器。 ■　熱伝達手段はシャーシ周囲に配置された複数の熱伝
   達装置より成る特許請求の範囲第１項記載の中継器。 ■　熱伝達装置は各々前蓋箱状の熱伝導性絶縁材を有し
   、該金属部材は該箱状部材より上に突出し、該箱状部材
   内の絶縁部材と良々Ｉな熱伝達関係にある特許請求の範
   囲第２項記載の中継器。 （４）該熱伝達装置は各々複数の金属製スラットと該ス
   ラットを該ハウジングと係合せしめるべく横方向にイ」
   勢する付勢手段を有する特許請求の範囲第３項記載の方
   法。 （５）　該箱状絶縁部材に固定されたみぞ状部材を有し
   、該みぞ状部材にはスロットを有し、該スラットは両端
   を該スロット内へ滑動可能に装着されている特許請求の
   範囲第４項記載の中継器。 （６）　該付勢手段はスラット下部に設りられた圧縮ば
   ねより成る特許請求の範囲第５項記載の中継器。 ■　該付勢手段は可撓性弾性板ばねを有し、各スラット
   は該ばねに固定された端部を有し、該ばねは絶縁材とス
   ラット間で熱伝導経路を形成する特許請求の範囲第４項
   記載の中継器。 （８）熱伝達装置は各々可撓性金属バンドと、該バンド
   を外方へ付勢して該バンドを中継器ハウジング内面の形
   状に適合せしめる手段とを有寸る特許請求の範囲第２項
   記載の中継器。