(57)【要約】【課題】  信号光の波形歪みが少なく、十分な電力の給電光が伝送でき、かつ敷設が容易な光ファイバ、光通信装置、及び光通信方法を得る。【解決手段】  光通信装置として、  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と、  上記光ファイバの第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。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号で変調された信号光を伝送するコアと、上記コアの周囲に形成され上記コアより屈折率が小さい第１クラッドであって、電力を供給するための給電光を伝送する第１クラッドと、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クラッドと、を有することを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
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と、
上記光ファイバの第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、
を備えたことを特徴とする光通信装置。
【請求項３】
上記光受信機で変換された電気信号を電波として放射するアンテナを備えたことを特徴とする請求項２に記載の光通信装置。
【請求項４】
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と、
上記光ファイバのコアで伝送された上記信号光、及び上記光ファイバの第１クラッドで伝送された上記給電光を分岐する光分岐回路と、
上記光分岐回路で分岐された各給電光を変換した電力で動作し、上記光分岐回路で分岐された各信号光を上記電気信号に変換する複数の光受信機と、
を備えたことを特徴とする光通信装置。
【請求項５】
上記複数の光受信機で変換された電気信号をそれぞれ電波として放射する複数のアンテナを備えたことを特徴とする請求項４に記載の光通信装置。
【請求項６】
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い第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において、
電気信号で変調された信号光を上記光ファイバのコアにより伝送し、電力を供給するための給電光を上記光ファイバの第１クラッドにより伝送することを特徴とする光通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、種々の電気信号を光にのせて情報を伝送する光ファイバ、光通信装置、及び光通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信装置は、各種データ等の電気信号を信号光に変調の形で重畳し、この信号光を光ファイバによって伝送するものである。光ファイバを用いることにより、長距離でも損失が少ない装置が実現できる。この光通信装置は、信号光を発信する光発信機と、信号光を伝送する光ファイバと、信号光を受信して電気信号に変換する光受信機とでできている。また、装置によっては、各周波数の電波により送信するための無線信号を、信号光に変調の形で重畳し、この信号光を光ファイバによって伝送するものもある。この場合の光通信装置は、電気信号を電波として放射するアンテナをさらに備えている。
【０００３】
従来のこの種の光通信装置において、光受信機ではフォトダイオードにより信号光を電気信号に変換する。このときフォトダイオードに、これを動作させるための電力を供給するが、光受信機に電源線を接続せずにこの電力を供給する方法として、必要な電力を給電光として、信号光とともに光ファイバで伝送するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６４−７７２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された従来の光通信装置では、信号を伝送するための信号光と電力を供給するための給電光を大口径の単芯光ファイバを用いて伝送していた。このため、光ファイバ内に多くのモードの光が伝送可能となってしまう。このときモードによって伝搬速度が異なるため、光ファイバ内を伝送する信号光の波形が歪んでしまう問題がある。また、光ファイバとしてコア径の小さいシングルモードファイバを用いた場合、光ファイバ内を伝送する信号光の波形は歪みにくくなるものの、コア径が小さいため、十分な電力の給電光が伝送できない問題が生じてしまう。さらに、光受信機を動作するための電力を電源線を用いて供給した場合、配線の本数や重量が倍増してしまい、装置が大きくなるとともに、光通信装置を新たに屋内に敷設する際などに工事の規模が大きくなってしまう問題がある。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、信号光の波形歪みが少なく、十分な電力の給電光が伝送でき、かつ敷設が容易な、光ファイバ、光通信装置、及び光通信方法を得るためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る光ファイバは、
電気信号で変調された信号光を伝送するコアと、上記コアの周囲に形成され上記コアより屈折率が小さい第１クラッドであって、電力を供給するための給電光を伝送する第１クラッドと、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クラッドと、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
また、この発明に係る光通信装置は、
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と、
上記光ファイバの第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、
を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、この発明に係る光通信方法は、
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い第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において、
電気信号で変調された信号光を上記光ファイバのコアにより伝送し、電力を供給するための給電光を上記光ファイバの第１クラッドにより伝送することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明においては、信号光の波形歪みが少なく、十分な電力の給電光が伝送でき、かつ敷設が容易な、光ファイバ、光通信装置、及び光通信方法が得られるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る光通信装置について図１を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る光通信装置の構成を示す図である。
【００１２】
図１において、１は光発信機、２は光ファイバ、３は光受信機、４は電気信号源、５は信号光発生器、６は給電光発生器、７は光合波器、９は光分波器、１０はフォトダイオード、１１は光電力変換素子、１２は回路である。
【００１３】
図１において、光発信機１により発生した信号光は、光ファイバ２を伝送し、光受信機３において電気信号に変換され、回路１２に供給される。
【００１４】
光発信機１には、信号光発生器５と給電光発生器６、および光合波器７が内蔵されている。
【００１５】
光発信機１には、電気信号源４からデータ信号が入力されている。このデータ信号が回路１２に供給される電気信号と同一の信号となる。このデータ信号には、通信すべき音声や画像や種々のデータなどの情報が含まれている。データ信号のビットレートに対応するサンプリング周波数は用途等により種々の値とすることが可能であり、概ね数ｋＨｚから数十ＧＨｚ程度までの様々なものが用いられる。
【００１６】
光発信機１における信号光発生器５は、電気信号源４から入力されたデータ信号で変調された信号光を生成する。この生成方法には、レーザダイオードから出射したレーザ光をレーザダイオード自身で直接強度変調するもの、レーザダイオードから出射したレーザ光をＥＡ（電界吸収型）変調器やＬＮ（リチウムナイオベート）変調器といった外部変調器を用いて強度変調するもの、など種々の方法があるが、ここではどのような変調方法を用いても良い。この信号光発生器５から出射する信号光の波長は、光ファイバで伝送するのに適した１．５μｍ帯が使われている。レーザダイオードから出射するレーザ光のパワーは５００ｍＷ程度までの高出力が得られている。また、図示はしていないが、必要に応じて、パワーを増加するために変調された後の信号光を光増幅器などで増幅しても良い。
【００１７】
一方、光発信機１における給電光発生器６は、上記信号光とは波長の異なる光である給電光を発生する。給電光は光受信機３に電力を供給するための光であり、無変調の光である。ここでは、レーザ素子から大きなパワーを取り出しやすいよう、波長を１μｍ帯としており、パワーは３Ｗ程度としている。より大きなパワーが必要な場合は、図示はしていないが、必要に応じて給電光を光増幅器などで増幅することもできる。また、必要に応じてレーザ素子を複数個使用し、より大きなパワーを得ることもできる。
【００１８】
このように、信号を得るための信号光と電力を供給するための給電光を別々に発生させているので、それぞれ独立にパワーを設定することができる。
【００１９】
光発信機１における光合波器７は、これら信号光と給電光とを合波し、光ファイバ２に入射する。
【００２０】
図２は、光ファイバ２を示す構成図であり、光ファイバ２の断面図を表している。
【００２１】
図２において、２は光ファイバ、２０はコア、２１は第１クラッド、２２は第２クラッド、２３は外皮である。
【００２２】
図２において、光ファイバ２はコア２０の周りに、第１クラッド２１、および第２クラッド２２が順次形成されている。そして、これらは第２クラッド２２の外側を覆う外皮２３により保護されている。コア２０の直径は８〜１０μｍ程度、第１クラッド２１の直径は１００μｍ程度である。コア２０、第１クラッド２１、および第２クラッド２２には、石英系の材質が使われている。ただし、これらにプラスチックなどの材質が用いられることもある。
【００２３】
次に、動作につき説明する。第１クラッド２１はコア２０よりもやや小さい屈折率の材質でできている。したがって、コア２０を伝搬する光は、第１クラッド２１の外に漏れることなく、コア２０の内部のみに閉じ込められて伝搬する。コア２０の直径は８〜１０μｍ程度と小さいため、コア２０を伝搬する光は１つのモードのみが伝搬可能である。したがって、コア２０を伝搬する光にとっては、光ファイバ２はシングルモードファイバとして動作する。
【００２４】
シングルモードファイバでは、伝搬する光のモードが１つに限定されるため、伝搬損失が非常に小さく、分散が小さい、すなわち波形歪みが少ないという特長がある。しかし、コア２０の直径が小さいため、あまり大きなパワーの光を伝送することができない。通常のシングルモードファイバでは、概ね２Ｗ程度までの光を伝送する。
【００２５】
次に、光ファイバ２のもう一つの動作について説明する。図２において、第１クラッド２１の外側の第２クラッド２２は、第１クラッド２１よりもさらにやや小さい屈折率の材質でできている。したがって、第１クラッド２１を伝搬する光は、第２クラッド２２の外に漏れることなく、第１クラッド２１の内部のみに閉じ込められて伝搬する。ただし、第１クラッド２１の直径は１００μｍ程度と大きいため、第１クラッド２１を伝搬する光は複数のモードが伝搬可能である。したがって、第１クラッド２１を伝搬する光にとっては、光ファイバ２はマルチモードファイバとして動作する。
【００２６】
マルチモードファイバでは、光が伝搬する第１クラッド２１の直径が大きいため、大きなパワーの光を伝送することができる特長がある。通常のマルチモードファイバでは、１０Ｗ以上の光を伝送できる。ただし、マルチモードファイバでは、伝搬する光のモードが複数存在するため、分散が大きく、すなわち信号光の波形歪みが大きくなってしまう。
【００２７】
このように、図２に示す光ファイバ２では、コア２０のみを伝搬する光に対してはシングルモードファイバとして動作し、第１クラッド２１を伝搬する光に対してはマルチモードファイバとして動作する。
【００２８】
本実施例の図２に示すような光ファイバ２は、第１クラッド２１と第２クラッド２２の２つのクラッド層を有することから、ダブルクラッドファイバとも呼ばれる。
【００２９】
図１において、光発信機１における光合波器７は、信号光発生器５で発生した信号光を光ファイバ２のコア２０のみに入射し、給電光発生器６で発生した給電光を光ファイバ２の第１クラッド２１全体に入射する。
【００３０】
よって、光ファイバ２は信号光に対してはシングルモードファイバとして動作し、給電光に対してはマルチモードファイバとして動作する。したがって、信号光に対しては損失が非常に少なく波形歪みがほとんど生じない伝送が可能である。また、給電光に対しては大電力の光の伝送が可能である。
【００３１】
図１において、光ファイバ２を伝送し光受信機３に到達した信号光と給電光とは、光受信機３内に設けられた光分波器９に入射する。ここでの光分波器９は、光の波長によって入射光を分波する働きを有している。光分波器９において信号光と給電光とは分離され、波長が１．５μｍ帯の信号光はフォトダイオード１０に、波長が１μｍ帯の給電光は光電力変換素子１１に、それぞれ入力される。フォトダイオード１０は強度変調された信号光から変調成分であるデータ信号を取り出す役割を果たす。このデータ信号は、光受信機３に接続された回路１２に供給される。
【００３２】
近年、フォトダイオード１０の性能向上により、フォトダイオード１０から大電力の電気信号が直接取り出せるようになってきており、増幅器を用いることなく１００ｍＷ以上の電力が得られている。
【００３３】
このような大電力のフォトダイオード１０を動作させるためには、フォトダイオード１０に直流の電力を供給する必要がある。光受信機３中の光電力変換素子１１は、光を直流電圧および直流電流に変換する動作を行なう。したがって、光を入力した光電力変換素子１１は直流電源として働く。ここでは、この光電力変換素子１１としてフォトボルテイック素子を用いている。この光電力変換素子１１には光分波器９において分離された給電光が入射しているため、直流の電力を発生する。
【００３４】
１つの光電力変換素子１１から得られる電力は現状では概ね３０〜５００ｍＷ程度である。そして、この電力が上記のフォトダイオード１０の動作のための電力源となり、フォトダイオード１０からデータ信号が発生する。例えばフォトダイオード１０から１００ｍＷ程度の電力を取り出すためには、上記光電力変換素子１１を１つ用いれば十分である。もしも、より大きな電力が必要となる場合においても、必要に応じ複数の光電力変換素子１１を接続して用いればよく、接続する光電力変換素子１１の数により、より大きな電力を得ることができる。この電力によりフォトダイオード１０から発生したデータ信号は上述の通り、光受信機３に接続された回路１２に供給される。
【００３５】
以上のように、本発明の実施の形態１においては、フォトダイオード１０を動作させるための電力を給電光として供給しているため、光受信機３に電源線を接続する必要がない。このため光受信機３には、電源線に比べ格段に軽量で扱い易い光ファイバ２のみを接続すればよく、電源線を用いる場合に比べ設置が飛躍的に容易になる。さらに、光の伝送に光ファイバ２としてダブルクラッドファイバを用いているため、信号光に対しては低損失で低歪みに伝送でき、給電光に対しては大電力の伝送が可能となる。
【００３６】
このように、本発明の実施の形態１では、光受信機３に電源線を接続する必要がなく、特に既設の建物内などにおいて、設置が容易であり、しかも低歪みで高品質な光通信装置が得られる効果が得られる。
【００３７】
なお、本実施例では、光ファイバ２としていわゆるダブルクラッドファイバを用いているが、本発明はこれに限らず、例えばクラッド層を３つ以上有する光ファイバ２を用いてもよい。この場合でも、光ファイバ２の層のうち、小さい径の部分に信号光を、大きい径の部分に給電光を伝送させることにより、本実施例の効果が同様に得られる。
【００３８】
また、光から電気信号を生成する素子はフォトダイオード１０でなくてもよく、光の変調成分から電気信号を検波する素子であれば、どのようなものを用いてもよい。
【００３９】
さらに、光から電力を生成する光電力変換素子１１はフォトボルテイック素子でなくてもよく、太陽電池などを用いてもよい。またこれ以外にも、一般にフォトダイオードは光を電力に変換する作用を有しており、フォトボルテイック素子をフォトダイオードに置き換えても本実施例の同様な効果が得られる。
【００４０】
加えて、光受信機３の光電力変換素子１１で発生させた電力の一部を、必要に応じて、外部に接続した回路１２に供給することも可能である。回路１２が電力を消費する場合には、このことにより回路１２に電源線などを接続する必要もなくなり、さらに敷設の容易な光通信装置が得られる。
【００４１】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る光通信装置について図３を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態２に係る光通信装置の構成を示す図である。
【００４２】
図３において、１は光発信機、２は光ファイバ、３は光受信機、４は電気信号源、５は信号光発生器、６は給電光発生器、７は光合波器、９は光分波器、１０はフォトダイオード、１１は光電力変換素子、１３はアンテナである。
【００４３】
図３において、光発信機１により発生した信号光は、光ファイバ２を伝送し、光受信機３において電気信号に変換され、アンテナ１３から空間に放射される。
【００４４】
光発信機１には、信号光発生器５と給電光発生器６、および光合波器７が内蔵されている。
【００４５】
光発信機１には、電気信号源４からマイクロ波信号が入力されている。このマイクロ波信号がアンテナ１３から放射される電波と同一の信号となる。このマイクロ波には、通信すべき音声や画像やデータなどの情報が、マイクロ波に種々の方式により変調を施す形で重畳されている。マイクロ波の周波数は用途等により種々の値とすることが可能であるが、概ね数百ＭＨｚから数十ＧＨｚ程度のものを用いることが多い。
【００４６】
光発信機１における信号光発生器５は、電気信号源４から入力されたマイクロ波信号で変調された信号光を生成する。この生成方法には、レーザダイオードから出射したレーザ光をレーザダイオード自身で直接強度変調するもの、レーザダイオードから出射したレーザ光をＥＡ（電界吸収型）変調器やＬＮ（リチウムナイオベート）変調器といった外部変調器を用いて強度変調するもの、など種々の方法があるが、ここではどのような変調方法を用いても良い。この信号光発生器５から出射する信号光の波長は、ファイバで伝送するのに適した１．５μｍ帯が使われている。レーザダイオードから出射するレーザ光のパワーは５００ｍＷ程度までの高出力が得られている。また、図示はしていないが、必要に応じて、パワーを増加するために変調された後の信号光を光増幅器などで増幅しても良い。
【００４７】
一方、光発信機１における給電光発生器６は、上記信号光とは波長が異なる光である給電光を発生する。給電光は光受信機３に電力を供給するための光であり、無変調の光である。ここでは、レーザ素子から大きなパワーを取り出しやすいよう、波長を１μｍ帯としており、パワーは３Ｗ程度としている。より大きなパワーが必要な場合は、図示はしていないが、必要に応じて給電光を光増幅器などで増幅することもできる。また、必要に応じてレーザ素子を複数個使用し、より大きなパワーを得ることもできる。
【００４８】
光発信機１における光合波器７は、これら信号光と給電光とを合波し、光ファイバ２に入射する。
【００４９】
光ファイバ２の動作については実施の形態１において説明したとおりであり、ここでもいわゆるダブルクラッドファイバが用いられている。
【００５０】
光ファイバ２の第１クラッド２１に光を伝送させれば、光ファイバ２はマルチモードファイバとして動作し、概ね２Ｗ以上の大きな電力を伝送することが可能である。また、光ファイバ２のコア２０に光を伝送させれば、光ファイバ２はシングルモードファイバとして動作し、歪みの非常に少ない伝送をすることが可能である。
【００５１】
図３において、光発信機１における光合波器７は、信号光発生器５で発生した信号光を光ファイバ２のコア２０のみに入射し、給電光発生器６で発生した給電光を光ファイバ２の第１クラッド２１全体に入射する。
【００５２】
よって、光ファイバ２は信号光に対してはシングルモードファイバとして動作し、給電光に対してはマルチモードファイバとして動作する。したがって、信号光に対しては損失が非常に少なく波形歪みがほとんど生じない伝送が可能である。また、給電光に対しては大電力の光の伝送が可能である。
【００５３】
図３において、光ファイバ２を伝送し光受信機３に到達した信号光と給電光とは、光受信機３内に設けられた光分波器９に入射する。光分波器９は、光の波長によって入射光を分波する働きを有する。光分波器９において信号光と給電光とは分離され、波長が１．５μｍ帯の信号光はフォトダイオード１０に、波長が１μｍ帯の給電光は光電力変換素子１１に、それぞれ入力される。フォトダイオード１０は強度変調された信号光から変調成分であるマイクロ波信号を取り出す役割を果たす。このマイクロ波信号は、光受信機３に接続されたアンテナ１３から電波として放射される。
【００５４】
近年、フォトダイオード１０の性能向上により、フォトダイオード１０から大電力のマイクロ波信号が直接取り出せるようになってきており、マイクロ波増幅器を用いることなく、そのままアンテナ１３から放射できるレベルの１００ｍＷ以上の電力が得られている。
【００５５】
このような大電力のフォトダイオード１０を動作させるためには、フォトダイオード１０に直流の電力を供給する必要がある。光受信機３中の光電力変換素子１１は、光を直流電圧および直流電流に変換する動作を行なう。したがって、光を入力した光電力変換素子１１は直流電源として働く。ここでは、この光電力変換素子１１としてフォトボルテイック素子を用いている。この光電力変換素子１１には光分波器９において分離された給電光が入射しているため、直流の電力を発生する。
【００５６】
１つの光電力変換素子１１から得られる電力は現状では概ね３０〜５００ｍＷ程度である。そして、この電力が上記のフォトダイオード１０の動作のための電力源となり、フォトダイオード１０からマイクロ波信号が発生する。例えばフォトダイオード１０から１００ｍＷ程度の電力を取り出すためには、上記光電力変換素子１１を１つ用いれば十分である。もしも、より大きな電力が必要となる場合においても、必要に応じ複数の光電力変換素子１１を接続して用いればよく、接続する光電力変換素子１１の数により、より大きな電力を得ることができる。この電力によりフォトダイオード１０から発生したマイクロ波信号は上述の通り、光受信機３に接続されたアンテナ１３から電波として放射される。
【００５７】
以上のように、本発明の実施の形態２においては、フォトダイオード１０を動作させるための電力を給電光として供給しているため、光受信機３に電源線を接続する必要がない。このため、光受信機３には、電源線に比べ格段に軽量で扱い易い光ファイバ２のみを接続すればよく、電源線を用いる場合に比べ設置が飛躍的に容易になる。さらに、光の伝送に光ファイバ２としてダブルクラッドファイバを用いているため、信号光に対しては低損失で低歪みにでき、給電光に対しては大電力の伝送が可能となる。
【００５８】
このように、本発明の実施の形態２では、光受信機３に電源線を接続する必要がなく、特に既設の建物内などにおいて、設置が容易であり、しかも低歪みで高品質な光通信装置が得られる効果を有する。
【００５９】
なお、本実施例では、光ファイバ２としていわゆるダブルクラッドファイバを用いているが、本発明はこれに限らず、例えばクラッド層を３つ以上有する光ファイバ２を用いてもよい。この場合でも、光ファイバ２の層のうち、小さい径の部分に信号光を、大きい径の部分に給電光を伝送させることにより、本実施例の効果が同様に得られる。
【００６０】
また、光から電気信号を生成する素子はフォトダイオード１０でなくてもよく、光の変調成分から電気信号を検波する素子であれば、どのようなものを用いてもよい。
【００６１】
さらに、光から電力を生成する光電力変換素子１１はフォトボルテイック素子でなくてもよく、太陽電池などを用いてもよい。またこれ以外にも、一般にフォトダイオードは光を電力に変換する作用を有しており、光電力変換素子１１をフォトダイオードに置き換えても本実施例の同様な効果が得られる。
【００６２】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る光通信装置について図４を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態３に係る光通信装置の構成を示す図である。
【００６３】
図４において、１は光発信機、２は光ファイバ、３は光受信機、４は電気信号源、５は信号光発生器、６は給電光発生器、７は光合波器、８は光分岐回路、１３はアンテナである。
【００６４】
図４において、光発信機１は、実施の形態２と同様、電気信号源４から入力されるマイクロ波信号により強度変調された信号光と、無変調の給電光とを発生する。そしてこれらの光を光合波器７で合波した後、光ファイバ２に出力する。
【００６５】
本実施の形態３においても、光ファイバ２には図２に示したようなダブルクラッドファイバが用いられている。したがって光ファイバ２の動作は、実施の形態１に記載したものと同様である。
【００６６】
図４においては、一部を省略しているが、合わせて５個の光受信機３があり、これらは５階建ての建物の屋内の各階にそれぞれ設置されている。
【００６７】
光ファイバ２で同時に伝送される信号光と給電光は、光分岐回路８に入力する。光分岐回路８では入力した光を５個の光に分岐する。これらの光には全てに信号光の変調成分と給電光の成分が含まれている。分岐した光は再び光ファイバ２を伝送し、５個それぞれの光受信機３に入力する。光受信機３の動作は実施の形態２と同様のものであり、給電光により供給される電力で動作し、信号光をマイクロ波信号に変換する。これらのマイクロ波信号は、光受信機３にそれぞれ接続されたアンテナ１３により電波として放射する。
【００６８】
このように複数の光受信機３があるため、光受信機３を動作させるために、実施の形態２よりも大きな電力が必要となる。しかし、本実施例では光ファイバ２としていわゆるダブルクラッドファイバを用いているので、１０Ｗ以上の大電力の給電光を伝送することができる。さらに、光ファイバ２としてダブルクラッドファイバを用いているので、信号光も低歪みに伝送することができる。
【００６９】
このように、実施の形態３では、複数の光受信機３に電源線を接続することなく、電力を供給することができ、複数の箇所からマイクロ波信号を電波として放射することができる。したがって、ビルなど屋内の複数の各フロア、もしくは複数の各部屋等に光受信機３を設置することができ、それぞれの箇所において通信を可能にする。
【００７０】
また、実施の形態３においてもフォトダイオード１０を動作させる電力は光ファイバ２から給電光として供給されるため、光受信機３に電源線を接続する必要がなく、実施の形態２と同様、設置が容易で低歪みな光通信装置が得られるという効果を奏する。
【００７１】
さらに、本発明の実施の形態３においては、複数の光受信機３を各フロアもしくは各部屋などに設置することが可能であり、より通信範囲の広い通信を行なえる光通信装置が得られるという効果がある。
【００７２】
なお、実施の形態３では光分岐回路８で分岐した後の信号光と給電光を、再び図２に示したダブルクラッドの光ファイバ２で伝送する構成を示したが、本発明はこれに限らず、必要に応じては、光分岐回路８で分岐する前の信号光と給電光は図２に示したようなダブルクラッドの光ファイバ２で伝送し、光分岐回路８で分岐した後の信号光と給電光は一般のシングルモードファイバなどの廉価なファイバで伝送する構成とすることもできる。この場合でも、ダブルクラッドファイバにより、分岐前において大電力の給電光の伝送が可能である。分岐後には分岐前よりも光の電力は小さくなるので、分岐後において電力が若干小さくなった光の伝送を通常のファイバで伝送することが可能である場合の用途には、この構成はさらに有用となる。
【００７３】
また、実施の形態３では信号光でマイクロ波を伝送しアンテナ１３から放射する光通信装置を示したが、光受信機３を複数有する本構成は、データ信号を光受信機３の後段の回路１２に伝送する光通信装置に適用できることは明らかである。この場合も本実施例の効果が同様に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の実施の形態１による光通信装置を示す構成図
【図２】この発明の実施の形態１による光ファイバを示す構成図
【図３】この発明の実施の形態２による光通信装置を示す構成図
【図４】この発明の実施の形態３による光通信装置を示す構成図
【符号の説明】
【００７５】
１  光発信機
２  光ファイバ
３  光受信機
４  電気信号源
５  信号光発生器
６  給電光発生器
７  光合波器
８  光分岐回路
９  光分波器
１０  フォトダイオード
１１  光電力変換素子
１２  回路
１３  アンテナ
２０  コア
２１  第１クラッド
２２  第２クラッド
２３  外皮
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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