[go: up one dir, main page]

CN112602274B - 光纤供电系统 - Google Patents

光纤供电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112602274B
CN112602274B CN202080004687.XA CN202080004687A CN112602274B CN 112602274 B CN112602274 B CN 112602274B CN 202080004687 A CN202080004687 A CN 202080004687A CN 112602274 B CN112602274 B CN 112602274B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
power
photoelectric conversion
control unit
receiving device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202080004687.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112602274A (zh
Inventor
巢山武彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of CN112602274A publication Critical patent/CN112602274A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112602274B publication Critical patent/CN112602274B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/806Arrangements for feeding power
    • H04B10/807Optical power feeding, i.e. transmitting power using an optical signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2589Bidirectional transmission
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/501Structural aspects
    • H04B10/503Laser transmitters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/501Structural aspects
    • H04B10/506Multiwavelength transmitters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50Transmitters
    • H04B10/564Power control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69Electrical arrangements in the receiver
    • H04B10/691Arrangements for optimizing the photodetector in the receiver

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

光纤供电系统(1)具备:供电装置(110),包括通过电来进行激光振荡并输出供电光(112)的半导体激光器(111);受电装置(310),包括将基于供电装置(110)的供电光(112)变换成电的光电变换元件(311);和光纤电缆(200),从供电装置(110)向受电装置(310)传输供电光(112),供电装置(110)具备分别输出不同的波长的供电光的多个半导体激光器(111a、111b、111c),受电装置(310)具备分别具有不同的光电变换效率的多个光电变换元件(311a、311b、311c),在该情况下,为了在该系统中进行给定供电而选择优选的半导体激光器和光电变换元件的组合,从多个半导体激光器中使一个进行动作,从多个光电变换元件中使一个进行动作。

Description

光纤供电系统
技术领域
本公开涉及光供电。
背景技术
近来,研究了将电变换成光(称为供电光)从而进行传输,并将该供电光变换成电能而作为电来利用的光供电系统。
在专利文献1中,记载了光通信装置,该光通信装置具备:光发送机,发送通过电信号调制了的信号光以及用于提供电的供电光;光纤,具有传输上述信号光的纤芯、形成在上述纤芯的周围且折射率小于上述纤芯并且传输上述供电光的第1包层、以及形成在上述第1包层的周围且折射率小于上述第1包层的第2包层;和光接收机,通过对由上述光纤的第1包层传输的上述供电光进行变换得到的电而动作,并将由上述光纤的纤芯传输的上述信号光变换成上述电信号。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-135989号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,可预想在将来对光纤供电系统进行修复的过程中,除自以往以来的半导体激光器之外向光发送机追加新的半导体激光器、除自以往以来的光电变换元件之外向光接收机追加新的光电变换元件。在这样的情况下,也期望在光纤供电系统中完成高效的供电。
用于解决课题的手段
本公开的一个方式的光纤供电系统具备:供电装置,包括半导体激光器,所述该半导体激光器通过电来进行激光振荡并输出供电光;受电装置,包括光电变换元件,所述光电变换元件将基于所述供电装置的供电光变换成电;和光纤电缆,从所述供电装置向所述受电装置传输所述供电光,
所述供电装置具备分别输出不同的波长的供电光的多个半导体激光器,
所述受电装置具备分别具有不同的光电变换效率的多个光电变换元件,
在该光纤供电系统中,为了进行给定供电,具备控制部,所述控制部执行:从所述供电装置具备的多个半导体激光器选择一个并使其动作的处理、从所述受电装置具备的多个光电变换元件选择一个并使其动作的处理。
此外,该光纤供电系统具备:
第1数据通信装置,包括所述供电装置;和第2数据通信装置,包括所述受电装置并与所述第1数据通信装置进行光通信,
所述控制部具有:供电侧控制部,包括于所述第1数据通信装置,执行切换为使所述供电装置具备的多个半导体激光器的任一者动作的处理;和受电侧控制部,包括于所述第2数据通信装置,执行:通过光通信来向所述供电侧控制部通知用于使所述供电装置具备的多个半导体激光器的任一者动作的选择信息的处理、切换为使所述受电装置具备的多个光电变换元件的任一者动作的处理。
此外,该光纤供电系统的所述供电侧控制部执行:依次使所述供电装置具备的多个半导体激光器逐个动作并且通过光通信来向所述受电侧控制部通知用于确定动作的半导体激光器的信息的处理,
所述受电侧控制部执行:依次使所述受电装置具备的多个光电变换元件逐个动作并且暂时地存储所述多个半导体激光器的每一个和所述多个光电变换元件的每一个的组合所对应的电数据的处理、从存储的电数据中选择满足给定基准的电数据的处理、为了使与选择的电数据对应的半导体激光器动作而通过光通信来向所述供电侧控制部通知所述选择信息的处理、切换为使与选出的电数据对应的光电变换元件动作的处理。
附图说明
图1是本公开的第1实施方式涉及的光纤供电系统的结构图。
图2是本公开的第2实施方式涉及的光纤供电系统的结构图。
图3是本公开的第2实施方式涉及的光纤供电系统的结构图,图示了光连接器等。
图4是本公开的另一实施方式涉及的光纤供电系统的结构图。
图5是本公开的第2实施方式涉及的光纤供电系统(第1实施例)的结构图,追加图示了控制部(受电侧控制部、供电侧控制部)。
图6是关于在第1实施例中暂时地存储的电数据的说明图。
图7是本公开的第2实施方式涉及的光纤供电系统(第2实施例)的结构图,追加图示了控制部(受电侧控制部、供电侧控制部)。
图8是关于在第2实施例中暂时地存储的电数据的说明图。
图9是本公开的第2实施方式涉及的光纤供电系统(第3实施例)的结构图,追加图示了控制部(受电侧控制部、供电侧控制部)。
图10是关于在第3实施例中暂时地存储的电数据的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的一个实施方式进行说明。
(1)系统概要
〔第1实施方式〕
如图1所示,本实施方式的光纤供电(PoF:Power over Fiber)系统1A具备供电装置(PSE:Power Sourcing Equipment)110、光纤电缆200A和受电装置(PD:Powered Device)310。
另外,本公开中的供电装置是将电变换成光能并进行提供的装置,受电装置是接受光能的提供并将该光能变换成电的装置。
供电装置110包括供电用半导体激光器111。
光纤电缆200A包括形成供电光的传输路径的光纤250A。
受电装置310包括光电变换元件311。
供电装置110与电源连接,对供电用半导体激光器111等进行电驱动。
供电用半导体激光器111通过来自上述电源的电进行激光振荡,从而输出供电光112。
光纤电缆200A的一端201A能够与供电装置110连接,另一端202A能够与受电装置310连接,从而传输供电光112。
来自供电装置110的供电光112输入到光纤电缆200A的一端201A,供电光112在光纤250A中传播,并从另一端202A输出到受电装置310。
光电变换元件311将穿过光纤电缆200A而传输来的供电光112变换成电。被光电变换元件311变换得到的电被设为在受电装置310内需要的驱动电。进一步地,受电装置310能够将由光电变换元件311变换得到的电输出到外部设备用。
构成实现供电用半导体激光器111以及光电变换元件311的光-电间的变换效果的半导体区域的半导体材料被设为具有500nm以下的短波长的激光波长的半导体。
具有短波长的激光波长的半导体的带隙大且光电变换效率高,因而可提高光供电的发电侧以及受电侧的光电变换效率,从而光供电效率提高。
因此,作为该半导体材料,例如也可以使用金刚石、氧化镓、氮化铝、GaN等激光波长(基波)为200~500nm的激光介质的半导体材料。
此外,作为该半导体材料,可应用具有2.4eV以上的带隙的半导体。
例如,也可以使用金刚石、氧化镓、氮化铝、GaN等带隙2.4~6.2eV的激光介质的半导体材料。
另外,激光处于波长越长则传输效率越好、并且波长越短则光电变换效率越好的倾向。因此,在长距离传输的情况下,也可以使用激光波长(基波)大于500nm的激光介质的半导体材料。此外,在优先光电变换效率的情况下,也可以使用激光波长(基波)小于200nm的激光介质的半导体材料。
这些半导体材料也可以应用于供电用半导体激光器111以及光电变换元件311的任一者。可提高供电侧或受电侧的光电变换效率,从而光供电效率提高。
〔第2实施方式〕
如图2所示,本实施方式的光纤供电(PoF:Power over Fiber)系统1包括经由光纤的供电系统和光通信系统,具备包括供电装置(PSE:PowerSourcing Equipment)110的第1数据通信装置100、光纤电缆200、和包括受电装置(PD:Powered Device)310的第2数据通信装置300。
供电装置110包括供电用半导体激光器111。第1数据通信装置100除供电装置110之外,还包括进行数据通信的发送部120和接收部130。第1数据通信装置100相当于数据终端装置(DTE:Data Terminal Equipment)、中继器(Repeater)等。发送部120包括信号用半导体激光器121和调制器122。接收部130包括信号用光电二极管131。
光纤电缆200包括光纤250,光纤250具有形成信号光的传输路径的纤芯210、和配置在纤芯210的外周且形成供电光的传输路径的包层220。
受电装置310包括光电变换元件311。第2数据通信装置300除受电装置310之外,还包括发送部320、接收部330和数据处理单元340。第2数据通信装置300相当于电力终端站(Power End Station)等。发送部320包括信号用半导体激光器321和调制器322。接收部330包括信号用光电二极管331。数据处理单元340是对接收到的信号进行处理的单元。此外,第2数据通信装置300是通信网络中的节点。或第2数据通信装置300也可以是与其他节点进行通信的节点。
第1数据通信装置100与电源连接,对供电用半导体激光器111、信号用半导体激光器121和调制器122、信号用光电二极管131等进行电驱动。此外,第1数据通信装置100是通信网络中的节点。或第1数据通信装置100也可以是与其他节点进行通信的节点。
供电用半导体激光器111通过来自上述电源的电而进行激光振荡,从而输出供电光112。
光电变换元件311将穿过光纤电缆200而传输来的供电光112变换成电。由光电变换元件311变换得到的电被设为发送部320、接收部330以及数据处理单元340的驱动电、在其他第2数据通信装置300内需要的驱动电。进一步地,第2数据通信装置300也可以能够将由光电变换元件311变换得到的电输出到外部设备用。
另一方面,发送部120的调制器122基于发送数据124对来自信号用半导体激光器121的激光123进行调制,并作为信号光125而输出。
接收部330的信号用光电二极管331将穿过光纤电缆200而传输来的信号光125解调为电信号,并向数据处理单元340输出。数据处理单元340将基于该电信号的数据发送到节点,另一方面,从该节点接收数据,并作为发送数据324而向调制器322输出。
发送部320的调制器322基于发送数据324,对来自信号用半导体激光器321的激光323进行调制,并作为信号光325而输出。
接收部130的信号用光电二极管131将穿过光纤电缆200而传输来的信号光325解调为电信号并输出。基于该电信号的数据被发送到节点,另一方面,来自该节点的数据被设为发送数据124。
来自第1数据通信装置100的供电光112以及信号光125输入到光纤电缆200的一端201,供电光112在包层220中传播,信号光125在纤芯210中传播,并从另一端202向第2数据通信装置300输出。
来自第2数据通信装置300的信号光325输入到光纤电缆200的另一端202,在纤芯210中传播,并从一端201向第1数据通信装置100输出。
另外,如图3所示,在第1数据通信装置100设置有光输入输出部140和附设于其的光连接器141。此外,在第2数据通信装置300设置有光输入输出部350和附设于其的光连接器351。设置在光纤电缆200的一端201的光连接器230与光连接器141连接。设置在光纤电缆200的另一端202的光连接器240与光连接器351连接。光输入输出部140将供电光112引导至包层220,将信号光125引导至纤芯210,并将信号光325引导至接收部130。光输入输出部350将供电光112引导至受电装置310,将信号光125引导至接收部330,并将信号光325引导至纤芯210。
如以上那样,光纤电缆200的一端201被设为能够与第1数据通信装置100连接,另一端202被设为能够与第2数据通信装置300连接,并传输供电光112。进一步地,在本实施方式中,光纤电缆200对信号光125、325进行双方向传输。
作为构成实现供电用半导体激光器111以及光电变换元件311的光-电气间的变换效果的半导体区域的半导体材料,可应用与上述第1实施方式同样的半导体材料,可实现较高的光供电效率。
另外,如图4所示的光纤供电系统1B的光纤电缆200B那样,也可以单独地设置传输信号光的光纤260和传输供电光的光纤270。光纤电缆200B也可以包含多根。
(2)关于具备多个半导体激光器、多个光电变换元件的系统
接下来,对切换为使供电装置110所具备的多个供电用半导体激光器111的任一者动作、切换为使受电装置310所具备的多个光电变换元件311的任一者动作以使得在光纤供电系统1中完成高效的供电的处理进行说明。
[第1实施例]
图5所示的光纤供电系统1具备包括供电装置110的第1数据通信装置100、包括受电装置310的第2数据通信装置300、和用于第1数据通信装置100和第2数据通信装置300进行光通信的光纤电缆200。
如图5所示,第1数据通信装置100所包括的供电装置110具备分别输出不同的波长的供电光的多个供电用半导体激光器111。这里的供电装置110具备3个供电用半导体激光器111a、111b、111c。
此外,第2数据通信装置300所包括的受电装置310具备具有给定光电变换效率的光电变换元件311。
此外,第1数据通信装置100具备供电侧控制部150,供电侧控制部150执行切换为使供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c的任一者动作的处理。
此外,第2数据通信装置300具备受电侧控制部360,受电侧控制部360执行通过光通信向供电侧控制部150通知用于选择供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c的任一者并使其动作的选择信息的处理。
通过该受电侧控制部360和供电侧控制部150协作,从而在光纤供电系统1中,为了进行给定电的供电,作为控制部而发挥作用,所述控制部执行从供电装置110具备的多个供电用半导体激光器1411a、111b、111c中选择一个并使其动作的处理。
即,使得光电变换元件311将供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c中的被选择的供电用半导体激光器(111a、111b、111c)输出的供电光变换成电,由此进行给定的供电。
例如,在该光纤供电系统1中,定期地使供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c逐个动作,受电装置310的光电变换元件311分别将各供电用半导体激光器111a、111b、111c输出的供电光变换成电。然后,使得对这些电的值进行比较,以挑选为了获得给定电而应当动作的供电用半导体激光器是多个供电用半导体激光器111a、111b、111c中的哪一个,并使挑选出的供电用半导体激光器动作,使得进行给定电的供电。
接下来,说明在第1实施例的光纤供电系统1中,选择供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c的任一者并使其动作的处理。
例如,在给定的定期性的定时,供电侧控制部150依次使供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c逐个动作,各供电用半导体激光器111a、111b、111c分别输出的供电光送给到受电装置310的光电变换元件311。
此时,供电侧控制部150执行通过光通信向受电侧控制部360通知用于确定多个供电用半导体激光器111a、111b、111c中的使其动作的供电用半导体激光器的信息的处理。具体地,供电侧控制部150从发送部120输出用于确定使其动作的供电用半导体激光器的信息,以作为信号光125,并向受电侧控制部360通知。
然后,受电装置310的光电变换元件311将各供电用半导体激光器111a、111b、111c依次输出的供电光分别变换成电。
此时,受电侧控制部360执行基于从供电侧控制部150通知的信息,将多个供电用半导体激光器111a、111b、111c的每一个和光电变换元件311的组合所对应的电数据暂时地存储在存储部360a的处理。例如,如图6所示,供电用半导体激光器111a和光电变换元件311的组合所对应的电数据、供电用半导体激光器111b和光电变换元件311的组合所对应的电数据、供电用半导体激光器111c和光电变换元件311的组合所对应的电数据被暂时地存储在存储部360a。
接下来,受电侧控制部360执行从所存储的电数据中选择满足给定基准的电数据的处理。例如,受电侧控制部360从图6所示的3个电数据中,选择供电用半导体激光器111b和光电变换元件311的组合所对应的电数据,以作为满足给定基准的电数据。另外,这里所谓的满足给定基准的电数据,是与受电装置310侧的必要电相关的数据、与在受电装置310侧获得的最大电相关的数据等。
接下来,受电侧控制部360执行通过光通信向供电侧控制部150通知用于使与选择的电数据对应的供电用半导体激光器111b动作的选择信息的处理。具体地,受电侧控制部360从发送部320输出用于使供电用半导体激光器111b动作的选择信息,以作为信号光325,并向供电侧控制部150通知。
然后,供电侧控制部150基于从受电侧控制部360通知的选择信息,从供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c中选择供电用半导体激光器111b并使其动作。
这样,在光纤供电系统1中,使得可进行使供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c中的供电用半导体激光器111b动作的供电。
这样,能够通过使由控制部(供电侧控制部150以及受电侧控制部360)选择的供电用半导体激光器111b动作,从而在第1实施例的光纤供电系统1中高效地对给定电进行供电。
[第2实施例]
图7所示的光纤供电系统1具备包括供电装置110的第1数据通信装置100、包括受电装置310的第2数据通信装置300、和用于第1数据通信装置100和第2数据通信装置300进行光通信的光纤电缆200。
如图7所示,第1数据通信装置100所包括的供电装置110具备输出给定波长的供电光的供电用半导体激光器111。
此外,第2数据通信装置300所包括的受电装置310具备分别具有不同的光电变换效率的多个光电变换元件311。这里的受电装置310具备3个光电变换元件311a、311b、311c。
此外,第1数据通信装置100具备集中控制该数据通信装置100的各部的供电侧控制部150。
此外,第2数据通信装置300具备受电侧控制部360,受电侧控制部360执行切换为选择受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c的任一者并使其动作的处理。
通过该受电侧控制部360和供电侧控制部150协作,为了在光纤供电系统中进行给定电的供电,作为控制部而发挥作用,所述控制部执行从受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c中选择一个并使其动作的处理。
即,受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c中的所选择的光电变换元件(311a、311b、311c)通过将供电装置110的供电用半导体激光器111输出的供电光变换成电,从而进行给定供电。
例如,在该光纤供电系统1中,定期性地使受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c逐个动作,受电装置310的各光电变换元件311a、311b、311c分别将供电用半导体激光器111输出的供电光变换成电。然后,使得对这些电的值进行比较,以挑选为了获得给定电而应当动作的光电变换元件是多个光电变换元件311a、311b、311c中的哪一个,并使挑选出的光电变换元件动作,以使得进行给定电的供电。
接下来,说明在第2实施例的光纤供电系统1中,选择受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c的任一者并使其动作的处理。
例如,在给定定期性的定时,供电侧控制部150使供电装置110具备的供电用半导体激光器111动作,并将供电用半导体激光器111输出的供电光送给到受电装置310的光电变换元件。
此外,在该定时,受电侧控制部360依次使受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c逐个动作,受电装置310的各光电变换元件311a、311b、311c分别将供电用半导体激光器111输出的供电光变换成电。
此时,受电侧控制部360执行将供电装置110的供电用半导体激光器111和多个光电变换元件311a、311b、311c的每一个的组合所对应的电数据暂时地存储于存储部360a的处理。例如,如图8所示,供电用半导体激光器111和光电变换元件311a的组合所对应的电数据、供电用半导体激光器111和光电变换元件311b的组合所对应的电数据、供电用半导体激光器111和光电变换元件311c的组合所对应的电数据被暂时地存储在存储部360a。
接下来,受电侧控制部360执行从所存储的电数据中选择满足给定基准的电数据的处理。例如,受电侧控制部360从图8所示的3个电数据中,选择供电用半导体激光器111和光电变换元件311b的组合所对应的电数据,以作为满足给定基准的电数据。另外,这里所谓的满足给定基准的电数据,是与受电装置310侧的必须电相关的数据、与在受电装置310侧获得的最大电相关的数据等。
接下来,受电侧控制部360执行切换为使与所选择的电数据对应的光电变换元件311b动作的处理,选择受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c中的光电变换元件311b,并使其动作。
这样,在光纤供电系统1中,使得可进行使受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c中的光电变换元件311b动作的供电。
这样,能够通过使由控制部(供电侧控制部150以及受电侧控制部360)选择的光电变换元件311b动作,从而在第2实施例的光纤供电系统1中高效地对给定电进行供电。
[第3实施例]
图9所示的光纤供电系统1具备包括供电装置110的第1数据通信装置100、包括受电装置310的第2数据通信装置300、和用于第1数据通信装置100和第2数据通信装置300进行光通信的光纤电缆200。
如图9所示,第1数据通信装置100所包括的供电装置110具备分别输出不同的波长的供电光的多个供电用半导体激光器111。这里的供电装置110具备3个供电用半导体激光器111a、111b、111c。
此外,第2数据通信装置300所包括的受电装置310具备分别具有不同的光电变换效率的多个光电变换元件311。这里的受电装置310具备3个光电变换元件311a、311b、311c。
此外,第1数据通信装置100具备供电侧控制部150,供电侧控制部150执行切换为使供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c的任一者动作的处理。
此外,第2数据通信装置300具备受电侧控制部360,受电侧控制部360执行:通过光通信向供电侧控制部150通知用于选择供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c的任一者并使其动作的选择信息的处理;和切换为选择受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c的任一者并使其动作的处理。
通过该受电侧控制部360和供电侧控制部150协作,为了在光纤供电系统1中进行给定电的供电,从而作为控制部而发挥作用,该控制部执行从供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c中选择一个并使其动作的处理、和从受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c中选择一个并使其动作的处理。
即,使得受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c中的被选择的光电变换元件(311a、311b、311c)将供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c中的被选择的供电用半导体激光器(111a、111b、111c)输出的供电光变换成电,由此进行给定供电。
例如,在该光纤供电系统1中,定期性地使供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c逐个动作,并且使受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c逐个动作,从而受电装置310的各光电变换元件311a、311b、311c将供电装置110的各供电用半导体激光器111a、111b、111c分别输出的供电光分别变换成电。然后,使得这些电的值比较,以挑选为了获得给定电而应当动作的供电用半导体激光器111和光电变换元件311的组合是多个组合的哪一个,并使挑选出的供电用半导体激光器和光电变换元件动作,使得进行给定电的供电。
接下来,说明在第3实施例的光纤供电系统1中,选择供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c的任一者并使其动作,并且选择受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c的任一者并使其动作的处理。
例如,在给定定期性的定时,供电侧控制部150依次使供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c逐个动作,并将各供电用半导体激光器111a、111b、111c分别输出的供电光送给到受电装置310的光电变换元件。
此时,供电侧控制部150执行通过光通信向受电侧控制部360通知用于确定多个供电用半导体激光器111a、111b、111c中的动作的供电用半导体激光器的信息的处理。具体地,供电侧控制部150从发送部120输出用于确定动作的供电用半导体激光器的信息,以作为信号光125,并通知到受电侧控制部360。
此外,在该定时,受电侧控制部360依次使受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c逐个动作,受电装置310的各光电变换元件311a、311b、311c分别将各供电用半导体激光器111a、111b、111c分别输出的供电光变换成电。此时,受电侧控制部360执行基于从供电侧控制部150通知的信息,将多个供电用半导体激光器111a、111b、111c的每一个和多个光电变换元件311a、311b、311c的每一个的组合所对应的电数据暂时地存储在存储部360a的处理。例如,如图10所示,供电用半导体激光器111a和光电变换元件311a的组合所对应的电数据、供电用半导体激光器111a和光电变换元件311b的组合所对应的电数据、供电用半导体激光器111a和光电变换元件311c的组合所对应的电数据、供电用半导体激光器111b和光电变换元件311a的组合所对应的电数据、供电用半导体激光器111b和光电变换元件311b的组合所对应的电数据、供电用半导体激光器111b和光电变换元件311c的组合所对应的电数据、供电用半导体激光器111c和光电变换元件311a的组合所对应的电数据、供电用半导体激光器111c和光电变换元件311b的组合所对应的电数据、供电用半导体激光器111c和光电变换元件311c的组合所对应的电数据被暂时地存储在存储部360a。
接下来,受电侧控制部360执行从所存储的电数据中选择满足给定基准的电数据的处理。例如,受电侧控制部360从图10所示的9个电数据中选择供电用半导体激光器111b和光电变换元件311b的组合所对应的电数据,以作为满足给定基准的电数据。另外,这里所谓的满足给定基准的电数据,是与受电装置310侧的必须电相关的数据、与在受电装置310侧获得的最大电相关的数据等。
接下来,受电侧控制部360执行通过光通信向供电侧控制部150通知用于使与所选择的电数据对应的供电用半导体激光器111b动作的选择信息的处理。具体地,受电侧控制部360从发送部320输出用于使供电用半导体激光器111b动作的选择信息,以作为信号光325,并向供电侧控制部150通知。
然后,供电侧控制部150基于从受电侧控制部360通知的选择信息,选择供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c中的供电用半导体激光器111b并使其动作。
此外,受电侧控制部360执行切换为使与所选择的电数据对应的光电变换元件311b动作的处理,以选择受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c中的光电变换元件311b并使其动作。
这样,在光纤供电系统1中,使得可进行使供电装置110具备的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c中的供电用半导体激光器111b动作,并使受电装置310具备的多个光电变换元件311a、311b、311c中的光电变换元件311b动作的供电。
这样,能够通过使由控制部(供电侧控制部150以及受电侧控制部360)选择的供电用半导体激光器111b和光电变换元件311b动作,从而在第3实施例的光纤供电系统1中高效地对给定电进行供电。
如以上那样,在光纤供电系统1中,即使在供电装置110具备分别输出不同的波长的供电光的多个供电用半导体激光器111a、111b、111c、受电装置310具备分别具有不同的光电变换效率的多个光电变换元件311a、311b、311c的情况下,也能够通过使由控制部(供电侧控制部150以及受电侧控制部360)选择的供电用半导体激光器111b、光电变换元件311b动作,从而高效地对给定电进行供电。
另外,在上述的第1实施例的光纤供电系统1和第3实施例的光纤供电系统1中,供电侧控制部150依次使多个供电用半导体激光器111a、111b、111c逐个动作,将各供电用半导体激光器111a、111b、111c分别输出的供电光送给到受电装置310的光电变换元件,并且供电侧控制部150通过光通信向受电侧控制部360通知用于确定动作的供电用半导体激光器的信息,由此,使得受电侧控制部360确定在供电装置110侧动作的供电用半导体激光器,并存储供电用半导体激光器和光电变换元件的组合所对应的电数据,但本发明不限定于此。
例如,也可以使得受电侧控制部360通过光通信向供电侧控制部150通知与使多个供电用半导体激光器111a、111b、111c动作的顺序相关的要求信息,并使得供电侧控制部150根据来自受电侧控制部360的要求顺序,使多个供电用半导体激光器111a、111b、111c逐个动作,由此使得受电侧控制部360确定在供电装置110侧动作的供电用半导体激光器,并存储与供电用半导体激光器和光电变换元件的组合对应的电数据。
以上说明了本公开的实施方式,但该实施方式作为例子而示出,能够通过其他各种方式来实施,并且能够在不脱离发明的要旨的范围内,进行结构要素的省略、置换、变更。
产业上的可利用性
本发明由于如以上那样构成,因此能够作为光纤供电系统来利用。
符号说明
1A:光纤供电系统(光供电系统);
1:光纤供电系统(光供电系统);
1B:光纤供电系统(光供电系统);
100:第1数据通信装置;
110:供电装置;
111(111a、111b、111c):供电用半导体激光器;
112:供电光;
120:发送部;
125:信号光;
130:接收部;
140:光输入输出部;
141:光连接器;
150:供电侧控制部;
200A:光纤电缆;
200:光纤电缆;
200B:光纤电缆;
210:纤芯;
220:包层;
250A:光纤;
250:光纤;
260:光纤;
270:光纤;
300:第2数据通信装置;
310:受电装置;
311(311a、311b、311c):光电变换元件;
320:发送部;
325:信号光;
330:接收部;
350:光输入输出部;
351:光连接器;
360:受电侧控制部;
360a:存储部。

Claims (12)

1.一种光纤供电系统,具备:供电装置,包括半导体激光器,所述半导体激光器通过电来进行激光振荡以输出供电光;受电装置,包括光电变换元件,所述光电变换元件将基于所述供电装置的供电光变换成电;和光纤电缆,从所述供电装置向所述受电装置传输所述供电光,
所述供电装置具备分别输出不同的波长的供电光的多个半导体激光器,
所述受电装置具备分别具有不同的光电变换效率的多个光电变换元件,
所述光纤供电系统具备控制部,在该光纤供电系统中,为了进行给定供电,所述控制部执行从所述供电装置具备的多个半导体激光器中选择一个并使其动作的处理、从所述受电装置具备的多个光电变换元件中选择一个并使其动作的处理,
在该光纤供电系统中,定期性地使所述供电装置具备的多个供电用半导体激光器逐个动作,并且使所述受电装置具备的多个光电变换元件逐个动作,从而所述受电装置的各光电变换元件将所述供电装置的各供电用半导体激光器分别输出的供电光分别变换成电,使得这些电的值比较,以挑选为了获得给定电而应当动作的供电用半导体激光器和光电变换元件的组合是所述供电用半导体激光器和所述光电变换元件的多个组合中的哪一个。
2.根据权利要求1所述的光纤供电系统,其中,
所述光纤供电系统具备:第1数据通信装置,包括所述供电装置;和第2数据通信装置,包括所述受电装置并与所述第1数据通信装置进行光通信,
所述控制部具有:供电侧控制部,包括于所述第1数据通信装置,执行切换为使所述供电装置具备的多个半导体激光器的任一者动作的处理;和受电侧控制部,包括于所述第2数据通信装置,执行通过光通信来向所述供电侧控制部通知用于使所述供电装置具备的多个半导体激光器的任一者动作的选择信息的处理、和切换为使所述受电装置具备的多个光电变换元件的任一者动作的处理。
3.根据权利要求2所述的光纤供电系统,其中,
所述供电侧控制部执行依次使所述供电装置具备的多个半导体激光器逐个动作、并且通过光通信来向所述受电侧控制部通知用于确定正在动作的半导体激光器的信息的处理,
所述受电侧控制部执行:依次使所述受电装置具备的多个光电变换元件逐个动作并且暂时地存储所述多个半导体激光器的每一个和所述多个光电变换元件的每一个的组合所对应的电数据的处理、从所存储的电数据中选择满足给定基准的电数据的处理、为了使所选择的电数据所对应的半导体激光器动作而通过光通信来向所述供电侧控制部通知所述选择信息的处理、和切换为使与选出的电数据对应的光电变换元件动作的处理。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光纤供电系统,其中,
构成实现所述多个半导体激光器的至少一个以及所述多个光电变换元件的至少一个的光-电间的变换效果的半导体区域的半导体材料被设为激光器波长500nm以下的激光介质。
5.一种光纤供电系统,具备:供电装置,包括半导体激光器,所述半导体激光器通过电来进行激光振荡以输出供电光;受电装置,包括光电变换元件,所述光电变换元件将基于所述供电装置的供电光变换成电;和光纤电缆,从所述供电装置向所述受电装置传输所述供电光,
所述供电装置具备分别输出不同的波长的供电光的多个半导体激光器,
所述受电装置具备具有给定光电变换效率的光电变换元件,
所述光纤供电系统具备控制部,在该光纤供电系统中,为了进行给定供电,所述控制部执行从所述供电装置具备的多个半导体激光器中选择一个并使其动作的处理,
在该光纤供电系统中,定期地使所述供电装置具备的多个供电用半导体激光器逐个动作,所述受电装置的光电变换元件分别将各供电用半导体激光器输出的供电光变换成电,使得对这些电的值进行比较,以挑选为了获得给定电而应当动作的供电用半导体激光器是所述多个供电用半导体激光器中的哪一个。
6.根据权利要求5所述的光纤供电系统,其中,
所述光纤供电系统具备:第1数据通信装置,包括所述供电装置;和第2数据通信装置,包括所述受电装置并且与所述第1数据通信装置进行光通信,
所述控制部具有:供电侧控制部,包括于所述第1数据通信装置,执行切换为使所述供电装置具备的多个半导体激光器的任一者动作的处理;和受电侧控制部,包括于所述第2数据通信装置,执行通过光通信来向所述供电侧控制部通知用于使所述供电装置具备的多个半导体激光器的任一者动作的选择信息的处理。
7.根据权利要求6所述的光纤供电系统,其中,
所述供电侧控制部执行依次使所述供电装置具备的多个半导体激光器逐个动作、并且通过光通信来向所述受电侧控制部通知用于确定正在动作的半导体激光器的信息的处理,
所述受电侧控制部执行:暂时地存储所述多个半导体激光器的每一个和所述受电装置的光电变换元件的组合所对应的电数据的处理、从所存储的电数据中选择满足给定基准的电数据的处理、为了使与所选择的电数据对应的半导体激光器动作而通过光通信来向所述供电侧控制部通知所述选择信息的处理。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的光纤供电系统,其中,
构成实现所述多个半导体激光器的至少一个以及所述光电变换元件的光-电间的变换效果的半导体区域的半导体材料被设为激光器波长500nm以下的激光介质。
9.一种光纤供电系统,具备:供电装置,包括半导体激光器,所述半导体激光器通过电来进行激光振荡并输出供电光;受电装置,包括光电变换元件,所述光电变换元件将基于所述供电装置的供电光变换成电;和光纤电缆,从所述供电装置向所述受电装置传输所述供电光,
所述供电装置具备输出给定波长的供电光的半导体激光器,
所述受电装置具备分别具有不同的光电变换效率的多个光电变换元件,
所述光纤供电系统具备控制部,在该光纤供电系统中,为了进行给定供电,所述控制部执行从所述受电装置具备的多个光电变换元件中选择一个并使其动作的处理,
在该光纤供电系统中,定期性地使所述受电装置具备的多个光电变换元件逐个动作,所述受电装置的各光电变换元件分别将所述供电用半导体激光器输出的供电光变换成电,使得对这些电的值进行比较,以挑选为了获得给定电而应当动作的光电变换元件是所述多个光电变换元件中的哪一个。
10.根据权利要求9所述的光纤供电系统,其中,
所述光纤供电系统具备:第1数据通信装置,包括所述供电装置;和第2数据通信装置,包括所述受电装置并与所述第1数据通信装置进行光通信,
所述控制部具有:受电侧控制部,包括于所述第2数据通信装置,执行切换为使所述受电装置具备的多个光电变换元件的任一者动作的处理。
11.根据权利要求10所述的光纤供电系统,其中,
所述受电侧控制部执行:依次使所述受电装置具备的多个光电变换元件逐个动作并且暂时地存储所述供电装置的半导体激光器和所述多个光电变换元件的每一个的组合所对应的电数据的处理、从所存储的电数据中选择满足给定基准的电数据的处理、切换为使与所选择的电数据对应的光电变换元件动作的处理。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的光纤供电系统,其中,
构成实现所述半导体激光器以及所述多个光电变换元件的至少一个的光-电间的变换效果的半导体区域的半导体材料被设为激光器波长500nm以下的激光介质。
CN202080004687.XA 2019-08-02 2020-05-21 光纤供电系统 Active CN112602274B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-142678 2019-08-02
JP2019142678A JP6814258B1 (ja) 2019-08-02 2019-08-02 光ファイバー給電システム
PCT/JP2020/020045 WO2021024574A1 (ja) 2019-08-02 2020-05-21 光ファイバー給電システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112602274A CN112602274A (zh) 2021-04-02
CN112602274B true CN112602274B (zh) 2022-05-03

Family

ID=74096370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080004687.XA Active CN112602274B (zh) 2019-08-02 2020-05-21 光纤供电系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11362740B2 (zh)
EP (1) EP3829086B1 (zh)
JP (1) JP6814258B1 (zh)
CN (1) CN112602274B (zh)
WO (1) WO2021024574A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11575055B2 (en) 2019-07-15 2023-02-07 SLT Technologies, Inc Methods for coupling of optical fibers to a power photodiode
US12353037B2 (en) 2021-01-22 2025-07-08 Macleon, LLC System and method of refining optical fiber

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6141468A (en) * 1999-02-16 2000-10-31 Tyco Submarine Systems Ltd. Method of apparatus for remotely pumping a rare-earth doped optical fiber amplifier and a communication system employing same
CN101719670A (zh) * 2009-12-02 2010-06-02 中国科学院半导体研究所 激光长距离输电装置
CN102324698A (zh) * 2011-09-22 2012-01-18 西安炬光科技有限公司 一种多波长高功率半导体激光器光源系统
CN104601272A (zh) * 2014-12-18 2015-05-06 武汉邮电科学研究院 基于cwdm的地下管线检测节点光纤供能方法及装置
CN104980227A (zh) * 2015-04-30 2015-10-14 武汉邮电科学研究院 基于cwdm的地下管线多检测节点光纤供能方法及装置
CN105978445A (zh) * 2016-06-20 2016-09-28 江苏中天科技股份有限公司 一种基于多结聚光光伏电池的光纤供能系统及其供能方法
CN108292959A (zh) * 2015-11-26 2018-07-17 日本电信电话株式会社 节点以及光供电系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI115264B (fi) * 2003-04-17 2005-03-31 Ailocom Oy Langaton tehonsiirto
US7941022B1 (en) * 2008-05-06 2011-05-10 Hrl Laboratories, Llc Single fiber optical links for simultaneous data and power transmission
JP2010135989A (ja) 2008-12-03 2010-06-17 Mitsubishi Electric Corp 光ファイバ、光通信装置、及び光通信方法
US9614624B2 (en) * 2010-05-11 2017-04-04 Deep Science, Llc Optical power source modulation system
US20110278479A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-17 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Optical power transmission system and method having counter-propagating control signal
WO2011158283A1 (ja) * 2010-06-14 2011-12-22 富士通テレコムネットワークス株式会社 光伝送システム
US8743922B2 (en) * 2011-10-21 2014-06-03 Sharp Kabushiki Kaisha Ultraviolet laser
JP6440574B2 (ja) * 2015-05-29 2018-12-19 三菱電機株式会社 光マイクロ波伝送装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6141468A (en) * 1999-02-16 2000-10-31 Tyco Submarine Systems Ltd. Method of apparatus for remotely pumping a rare-earth doped optical fiber amplifier and a communication system employing same
CN101719670A (zh) * 2009-12-02 2010-06-02 中国科学院半导体研究所 激光长距离输电装置
CN102324698A (zh) * 2011-09-22 2012-01-18 西安炬光科技有限公司 一种多波长高功率半导体激光器光源系统
CN104601272A (zh) * 2014-12-18 2015-05-06 武汉邮电科学研究院 基于cwdm的地下管线检测节点光纤供能方法及装置
CN104980227A (zh) * 2015-04-30 2015-10-14 武汉邮电科学研究院 基于cwdm的地下管线多检测节点光纤供能方法及装置
CN108292959A (zh) * 2015-11-26 2018-07-17 日本电信电话株式会社 节点以及光供电系统
CN105978445A (zh) * 2016-06-20 2016-09-28 江苏中天科技股份有限公司 一种基于多结聚光光伏电池的光纤供能系统及其供能方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021027439A (ja) 2021-02-22
EP3829086B1 (en) 2024-02-21
JP6814258B1 (ja) 2021-01-13
EP3829086A4 (en) 2021-10-27
US20210359759A1 (en) 2021-11-18
EP3829086A1 (en) 2021-06-02
US11362740B2 (en) 2022-06-14
WO2021024574A1 (ja) 2021-02-11
CN112602274A (zh) 2021-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021014734A1 (ja) 光ファイバー給電システム
EP3742631B1 (en) Pse device and powered device of optical power supply system, and optical power supply system
CN113544939B (zh) 光纤供电系统
CN112602274B (zh) 光纤供电系统
CN115244820A (zh) 光供电系统的受电装置以及光供电系统
JP7117435B2 (ja) 給電用通信装置及び受電用通信装置
CN114556744A (zh) 光纤供电系统
CN112470363B (zh) 光纤供电系统
CN113544938B (zh) 光供电系统的受电装置以及供电装置和光供电系统
US12250087B2 (en) Power-over-fiber system
JP7344698B2 (ja) 光ファイバー給電システム
CN113544984B (zh) 光纤供电系统
CN113557679B (zh) 光传输系统
JP7436160B2 (ja) 光給電システム
JP7308682B2 (ja) 光給電システム
CN115244874A (zh) 光纤供电系统的供电装置以及光纤供电系统
JP2021069194A (ja) 光給電システムの受電装置及び給電装置並びに光給電システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant