(57)【要約】【課題】本発明は、上記課題を解決するために、レーザ光源の数を低減し、スペースの効率化と低消費電力化を図る光通信システム及び給電方法を提供することを目的とする。【解決手段】親局が、光アンプまたはＡＳＥ光源から出力されるＡＳＥ光をカットせずに子局装置に送信し、子局が、親局装置から受信した光を所望波長の光とそれ以外の波長の光とに分波し、所望波長の光を被変調光として用い、それ以外の波長の光を給電に用いる。本発明は、給電用のレーザ光源と上り信号用のレーザ光源の双方を設ける必要が無く、省スペース化や省電力化を図ることができる。【選択図】図１
2018042170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局と子局とを光伝送路で接続した光通信システムであって、
前記親局は、
前記子局から前記親局への上り信号の上り波長を含むＡＳＥ光を前記子局へ送信する送信手段を備え、
前記子局は、
前記親局からの前記ＡＳＥ光を前記上り波長と他の波長の光に分波する光フィルタと、
前記光フィルタで分波された前記上り波長の光を変調して前記親局へ送信する光変調器と、
前記光フィルタで分波された前記他の波長の光を受光して電力に変換する光電変換器と、
を備えることを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記子局は、
前記光電変換器が光電変換した電力を蓄積する蓄電回路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記子局は、
前記光電変換器が光電変換した電力をバイアス電圧へ変換して前記光変調器に印加するバイアス回路をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記親局の送信手段は、
前記上り波長の光を出力する光源と、
前記光源からの光を増幅し、前記上り波長を含むＡＳＥ光を出力する光アンプと、
を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光通信システム。
【請求項５】
前記親局の送信手段は、前記上り波長を含むＡＳＥ光を出力するＡＳＥ光源であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光通信システム。
【請求項６】
前記光伝送路は、
前記上り波長を含むＡＳＥ光を前記送信手段から前記子局へ送信する経路と変調された光を前記光変調器から前記親局へ送信する経路とが異なることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光通信システム。
【請求項７】
親局と子局とを光伝送路で接続した光通信システムにおいて光を利用して前記子局へ電力を供給する給電方法であって、
前記子局から前記親局への上り信号の上り波長を含むＡＳＥ光を前記親局から前記子局へ送信する送信手順と、
前記親局からの前記ＡＳＥ光を前記上り波長と他の波長の光に分波する光フィルタ手順と、
前記光フィルタ手順で分波された前記上り波長の光を変調して前記親局へ送信する光変調手段と、
前記光フィルタ手順で分波された前記他の波長の光を受光して電力に変換する光電変換手順と、
を行うことを特徴とする給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光ファイバを介して親局から子局に電力を供給することで、子局側の電力供給源を不要とし、子局側で収集した情報を親局に伝送する光通信システム及び給電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＰデータ通信だけではなくＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）／Ｍ２Ｍ  （Ｍａｃｈｉｎｅ  ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）、４Ｋ／８Ｋ高精細映像配信サービス、オンライン動画配信サービス、ＳＮＳによる動画アップロード等、多種多様なアプリケーションやサービスが急速に普及してきた。特にコンピュータなどの情報／通信機器だけでなく、世の中に存在する様々な「モノ」に通信機能を持たせ、インターネットに接続し、相互に通信を行うことにより、自動認識、自動制御、遠隔計測などを行うＩｏＴは社会的な要請によるニーズの側面と、デバイスの低廉化によるシーズの側面がマッチしたことにより飛躍的な市場拡大が予測される。
【０００３】
ＩｏＴの一例として、遠隔地で所定の物理量（電流、電圧、気圧、気温、水量、湿度、ｅｔｃ…．）を取得し、これらデータをセンタ側でビッグデータ解析することで、解析結果を新たなビジネスに活用するシーンが挙げられる。遠隔地での各種データ収集には主にセンサが利用されるが、センサを駆動させるためには電力源が必要であり、電力線が敷設されていない遠隔地や、電力線を使用できない場所に給電するための給電システムとして、光ファイバより構成される光伝送路を介した光給電システムが有効である。光給電システムは、給電側（親局）にハイパワーなレーザ光源を用いて光エネルギーを発生させ、被給電側（子局）ではＰＤ（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）や太陽電池により電気エネルギーに光電変換する構成が挙げられ、３０％程度の高い変換効率が報告されている。また、近年では１Ｗ  級の通信用レーザも製品化されており、これらを組みわせることにより数百ｍＷの電力を供給できる光給電システムが実現可能である。このように光給電システムは、光ファイバを介してセンサ等へ電力を供給することで、電源用電気配線の工事、現地での電気供給設備の敷設、雷害対策、電気ノイズ対策を不要とする多くのメリットが挙げられ実現に向けた様々な報告がなされている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、ハイパワーの光エネルギー伝送によってファイバの接続部に損傷が生じてしまう事を懸念し、マルチコアファイバを用いた方法が開示されている。特許文献２では、波長分割多重：ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式により、給電用と信号用とを同一ファイバ上で伝送させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０４２１６６号公報
【特許文献２】特許第４６４１７８７号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｍ．  Ｈ．  Ｒｅｅｖｅ，  Ａ．  Ｒ．  Ｈｕｎｗｉｃｋｓ，  Ｗ．  Ｚｈａｏ，  Ｓ．  Ｇ．  Ｍｅｔｈｌｅｙ，  Ｌ．  Ｂｉｃｋｅｒｓ，  ａｎｄ  Ｓ．  Ｈｏｒｎｕｎｇ，  “ＬＥＤ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｓｌｉｃｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ  Ｌｏｃａｌ  Ｌｏｏｐ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．  Ｌｅｔｔ．，  ｖｏｌ．  ２４，  ｎｏ．７，  ｐｐ．  ３８９−３９０，  １９８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＩｏＴのコンセプトは、様々な「モノ」がインターネットにつながり、情報のやり取りや収集を行うことで、「モノ」のデータ化やそれに基づく自動化等が進展し、新たな付加価値を生み出すというものである。従って、ＩｏＴに光給電システムを適用するためには子局側に配置されるセンサ等へ給電すると共にセンサ等からの収集した情報を光信号として親局へ送信する仕組みが必要となる。
【０００８】
特許文献１では、給電方式については明記されているがセンサデバイス等からの子局側のデータを親局側へ送信する方式については記載されていない。特許文献２は、子局側で収集したデータをセンタ側へ送信するために予め親局側に光源を設けることで、子局側の光源を不要とする方式が明記されている。しかしながら、特許文献２では親局側に給電用レーザ光源と子局側で収集したデータをセンタ側へ送信するためのレーザ光源とを設ける必要があり、レーザ光源を設置するスペースや省電力化の観点から非効率であるという課題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記課題を解決するために、レーザ光源の数を低減し、スペースの効率化と低消費電力化を図る光通信システム及び給電方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る光通信システム及び給電方法は、親局から子局へブロードなＡＳＥ光を送信し、上り信号の波長以外の光を電力として受信することとした。
【００１１】
具体的には、本発明に係る光通信システムは、親局と子局とを光伝送路で接続した光通信システムであって、
前記親局は、
前記子局から前記親局への上り信号の上り波長を含むＡＳＥ光を前記子局へ送信する送信手段を備え、
前記子局は、
前記親局からの前記ＡＳＥ光を前記上り波長と他の波長の光に分波する光フィルタと、
前記光フィルタで分波された前記上り波長の光を変調して前記親局へ送信する光変調器と、
前記光フィルタで分波された前記他の波長の光を受光して電力に変換する光電変換器と、
を備える。
【００１２】
具体的には、本発明に係る給電方法は、親局と子局とを光伝送路で接続した光通信システムにおいて光を利用して前記子局へ電力を供給する給電方法であって、
前記子局から前記親局への上り信号の上り波長を含むＡＳＥ光を前記親局から前記子局へ送信する送信手順と、
前記親局からの前記ＡＳＥ光を前記上り波長と他の波長の光に分波する光フィルタ手順と、
前記光フィルタ手順で分波された前記上り波長の光を変調して前記親局へ送信する光変調手段と、
前記光フィルタ手順で分波された前記他の波長の光を受光して電力に変換する光電変換手順と、
を行う。
【００１３】
本発明は、親局が、光アンプまたはＡＳＥ光源から出力される光をＡＳＥをカットせずに子局装置に送信し、子局が、親局装置から送信された光を所望波長の光とそれ以外の波長の光とに分波し、所望波長の光を被変調光として用い、それ以外の波長の光を給電に用いる。本発明は、給電用のレーザ光源と上り信号用のレーザ光源の双方を設ける必要が無く、省スペース化や省電力化を図ることができる。
【００１４】
従って、本発明は、レーザ光源の数を低減し、スペースの効率化と低消費電力化を図る光通信システム及び給電方法を提供することができる。
【００１５】
本発明に係る光通信システムの前記子局は、前記光電変換器が光電変換した電力を蓄積する蓄電回路をさらに備える。子局に接続されるセンサの駆動電力範囲を光電変換器律速から蓄電回路の容量律速とすることができ、消費電力の大きいセンサや複数のセンサ群を動作させることが可能となる。
【００１６】
本発明に係る光通信システムの前記子局は、前記光電変換器が光電変換した電力をバイアス電圧へ変換して前記光変調器に印加するバイアス回路をさらに備える。変調器へ一定のバイアス電圧を印加することで光変調器の最適バイアス電圧の個体差を吸収することができる。
【００１７】
本発明に係る光通信システムの前記親局の送信手段は、
前記上り波長の光を出力する光源と、
前記光源からの光を増幅し、前記上り波長を含むＡＳＥ光を出力する光アンプと、
を備える構造とすることができる。
【００１８】
本発明に係る光通信システムの前記親局の送信手段は、前記上り波長を含むＡＳＥ光を出力するＡＳＥ光源とすることができる。
【００１９】
本発明に係る光通信システムの前記光伝送路は、上り波長を含むＡＳＥ光を前記送信手段から前記子局へ送信する経路と変調された光を前記光変調器から前記親局へ送信する経路とが異なることを特徴とする。親局と子局とを単一の経路で接続した場合（例えば、1芯双方向伝送）、親局と子局の双方に光サーキュレータが必要となる。親局から子局への下りの経路と子局から親局への上りの経路とを分けた場合（例えば、２芯構成）、光サーキュレータが不要となり、子局からの変調信号に対するクロストークを低減できるとともに、光サーキュレータ分のコストを削減することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、レーザ光源の数を低減し、スペースの効率化と低消費電力化を図る光通信システム及び給電方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図２】本発明に係る光通信システムの光フィルタを説明する構成図である。
【図３】本発明に係る光通信システムの動作を説明する図である。
【図４】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図５】本発明に係る光通信システムの動作を説明する図である。
【図６】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図７】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図８】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図９】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２３】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の光通信システム３０１を説明する構成図である。光通信システム３０１は、親局１０と子局２０とを光伝送路３０で接続した光通信システムである。親局１０は、子局２０から親局１０への上り信号の上り波長を含むＡＳＥ光を子局２０へ送信する送信手段を備える。子局２０は、親局１０からの前記ＡＳＥ光を前記上り波長と他の波長の光に分波する光フィルタ２１と、光フィルタ２１で分波された前記上り波長の光を変調して親局１０へ送信する光変調器２３と、光フィルタ２１で分波された前記他の波長の光を受光して電力に変換する光電変換器２２と、を備える。また、子局２０は、情報を収集するセンサ４０が接続される。図中の破線は電気信号、実線は光信号の導線を示している。
【００２４】
本実施形態の場合、親局１０の送信手段は、前記上り波長の光を出力する光源１１、及び光源１１からの光を増幅し、前記上り波長を含むＡＳＥ光を出力する光アンプ１２である。
光源１１は、子局２０側で収集したデータを親局１０へループバックさせるためのレーザ光源（例えば、波長λ１）である。光アンプ１２は光源１１の発振波長付近に増幅帯域を持つ光アンプである。光アンプ１２からの光は光サーキュレータ１３を介して光伝送路３０へ出力される。そして、センサ４０からのセンシングデータで変調された上り信号は光サーキュレータ１３を介して光受信器１４に受信される。
【００２５】
一方、子局２０の光フィルタ２１は、親局１０から送信されたＡＳＥ光から特定の波長（例えば、波長λ１）を分波して出力するポートと、特定の波長以外を出力するポートを備える。光電変換器２２は、光フィルタ２１の特定の波長以外を出力するポートからの光を受光して電力に変換し、子局２０の各デバイスやセンサ４０に供給する。光変調器２３は、光フィルタ２１の特定の波長を出力するポートからの光を各センサ４０からのデータで光信号を変調する。光サーキュレータ２４は、光伝送路３０からの光を光フィルタ２１に結合し、光変調器２３からの上り信号を光伝送路３０に結合する。
【００２６】
上記構成において、親局１０内に設置される光源１１から送信された被変調光は光アンプ１２を通過し、親局側光サーキュレータ１３を介して光ファイバ伝送路３０へ送出される。子局２０へ到達した光信号は、子局側光サーキュレータ２４を介して光フィルタ２１にてセンシングデータで変調するための被変調光（波長λ１）と、光電変換器２２へ入力されるλ１以外の波長に分波される。
【００２７】
光フィルタ２１にて分波された被変調光（波長λ１）は、光変調器２３にて各種センサ４０からの電気信号で光信号が変調され子局側光サーキュレータ２４、光ファイバ伝送路３０、親局側光サーキュレータ１３を介して光受信器１４にて受信される。ここで光電変換器２２は、光信号を電流に変換する電流源として働き、例えば太陽電池やＰＤが挙げられる。また、光変調器２３は例えばＬＮ（Ｌｉｔｈｉｕｍ−Ｎｉｏｂａｔｅ）が挙げられる。
【００２８】
図２は、光フィルタ２１の一般的な構成例を示している。光フィルタ２１は、光サーキュレータ２１１、ＦＢＧ（Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）２１２で構成され、入力ポート２１０から入力された信号は光サーキュレータ２１１を介してＦＢＧ２１２に入力される。ＦＢＧは紫外線を用いて光ファイバのコア中に回折格子を形成し、光フィルタとしての機能を持たせたものであり、回折格子の間隔を調整することで所望の波長を反射させ、残りの波長成分を透過させる光デバイスである。本実施例では、親局１０に設置されるレーザ光源１１の発振波長（λ１）のみを反射させることでポート２１４から出力させ、残りの波長成分をポート２１３から出力させる。
【００２９】
図３は、図１における各ポイントＡ〜Ｆまでの時間／周波数領域での波形、及びスペクトルを示したものである。一般的に光アンプ通過後は、所望のスペクトルのみを透過させるフィルタによりＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）をカットしＳ／Ｎ（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を向上させるが、図３から明らかなように本実施例では本来カットすべきＡＳＥを子局側の光フィルタ２１にてλ１以外の信号を給電側に割り当てているのが特徴である。
【００３０】
光通信システム３０１は、親局１０に給電用レーザ光源を不要とするため、親局１０のスペースの効率化、消費電力の低減に有効であると共に、子局２０への一切の電力供給源を不要とすることが可能である。
【００３１】
（実施形態２）
図４は、本実施形態の光通信システム３０２を説明する構成図である。光通信システム３０２と図１の光通信システム３０１との相違点は親局１０の送信手段である。光通信システム３０２の送信手段は、前記上り波長を含むＡＳＥ光を出力するＡＳＥ光源１５である。光通信システム３０２は、子局側で収集したデータを親局１０へループバックさせるための光源１１と光アンプ１２を排除している。ＡＳＥ光源１５は自然放出光を増幅して出力する光源でブロードバンド光源、インコヒーレント光源と呼ばれる。
【００３２】
光通信システム３０２では、親局１０内に設置されるＡＳＥ光源１５（波長範囲はλ２〜λ３とする）から送信されたＡＳＥ光は、親局側光サーキュレータ１３を介して光伝送路３０へ送出される。子局へ到達したＡＳＥ光は、子局側光サーキュレータ２４を介して光フィルタ２１にてセンシングデータで変調するための被変調光（波長λ４、ここでλ２＜λ４＜λ３）と、光給電用のそれ以外の波長に分波される。光フィルタ２１にて分波された被変調光（波長λ４）は、光変調器２３にて各種センサ４０からの電気信号で光信号が変調され子局側光サーキュレータ２４、光伝送路３０、親局側光サーキュレータ１３を介して光受信器１４にて受信される。
【００３３】
図５は、図４における各ポイントＡ〜Ｅまでの時間／周波数領域での波形、及びスペクトルを示したものである。ＡＳＥ光源は３０〜４０ｎｍ程度の非常に広いスペクトルを持つため、発生したスペクトルを光フィルタにて所望の波長だけを切り取り、ＷＤＭに応用するスペクトルスライス技術が知られている（非特許文献１参照）。本実施形態は、上記スペクトルスライス技術を光給電システムに応用した例であり、親局１０のＡＳＥ光源１５のみで給電と子局側で収集したデータを親局１０へループバックさせるため光信号源を賄っている点が特徴である。
【００３４】
光通信システム３０２は、親局１０に給電用レーザ光源を不要とするため、親局１０のスペースの効率化、消費電力の低減に有効であると共に、子局２０への一切の電力供給源を不要とすることが可能である。
【００３５】
（実施形態３）
図６は、本実施形態の光通信システム３０３を説明する構成図である。光通信システム３０３と図１の光通信システム３０１との相違点は子局２０にバイアス回路２５及び蓄電回路２６（例えばコンデンサが挙げられる）が追加された点である。子局２０は、光電変換器２２が光電変換した電力を蓄積する蓄電回路２６、及び光電変換器２２が光電変換した電力をバイアス電圧へ変換して光変調器２３に印加するバイアス回路２５をさらに備える。
【００３６】
実施形態１で記載したように光変調器２３は主にＬＮ変調器が挙げられる。ＬＮ変調器の透過特性は、印加電圧（ＤＣバイアス電圧）の余弦の２乗に比例することが知られている。このため、ＬＮ変調器を使用するときは、ＤＣバイアス点を透過率５０％に設定することが一般的である。通常、ＬＮ変調器のＤＣバイアス電圧の最適電圧は個体差があり、ＬＮ変調器によっては印加電圧が０Ｖの時に変調光が出力されない（透過率０％）可能性がある。そのため、光通信システム３０３は、光電変換器２２で発生した電力の一部を利用して、ＤＣバイアス電圧をバイアス回路２５で生成して光変調器２３へ印加する。
【００３７】
また、各種センサ４０の駆動電力範囲は、光電変換器２２によって律速されていたが、蓄電回路２６を備えることで蓄電回路２６の容量に依存することになる。例えば、光電変換器２２を２０ｍＡの定電流源と仮定し、蓄電回路２６の容量値を１０４μＦ、充電時間を１０ｓとすると２０Ｖの電圧が得られる。このように蓄電回路２６を備えることで、消費電力の大きいセンサや複数のセンサ群を動作させることが可能である。
【００３８】
光通信システム３０３は、親局１０に給電用レーザ光源を不要とするため、親局１０のスペースの効率化、消費電力の低減に有効であると共に、子局２０への一切の電力供給源を不要とし、蓄電回路２６を設けることで光電変換器２２の電力に無依存とすることが可能である。なお、本実施形態で説明した蓄電回路２６とバイアス回路２５は、実施形態２で説明した光通信システム３０２の構成にも適用できる。
【００３９】
（実施形態４）
図７は、本実施形態の光通信システム３０４を説明する構成図である。光通信システム３０４と図１の光通信システム３０１との相違点は、光伝送路３０中に１：ｎの光スプリッタ５０が備えられ、光ファイバ（３１，３２，・・・，３ｎ）を介して複数のエリア（図中、エリア１、エリア２、・・・、エリアｎ）に跨って子局（２０−１，２０−２，・・・，２０−ｎ）が接続されている点である。
【００４０】
光通信システム３０４は、光通信システム３０１をスター型トポロジに拡張することによって、複数のエリアにセンサ４０が設置され、各エリアに設置されたセンサ４０からの情報を一括で集約したい場合に光ファイバを共用しファイバコストを圧縮する点で有効である。具体的には、光通信システム３０４はエリア毎（エリア１、エリア２、…、エリアｎ）に設置されている各種センサ４０からのデータで変調するための信号を波長毎（波長λ１、波長λ２、・・・、波長λｎ）に設定している。
【００４１】
親局１０は、波長λ１の被変調光を出力する光源１１−１、波長λ２の被変調光を出力する光源１１−２、波長λｎの被変調光を出力する光源１１−ｎを備え、光合波器１０４にて各波長の被変調光を合波し、光アンプ１２にて一括増幅し、親局側光サーキュレータ１３を介して光伝送路３０へ送出する。光伝送路３０へ送出された各波長成分を持つ被変調光は、光スプリッタ５０にて光強度による分配が行われ各子局（２０−１〜２０−ｎ）へ入力される。
【００４２】
子局２０−１へ到達した光信号は、子局側光サーキュレータ２４を介して光フィルタ２１にてセンシングデータで変調するための被変調光（波長λ１）と、光電変換器２２へ入力されるλ１以外の波長に分波される。光フィルタ２１にて分波された被変調光（波長λ１）は、光変調器２３にて各種センサからの電気信号で光信号が変調され子局側光サーキュレータ２４、光ファイバ伝送路３０、親局側光サーキュレータ１３を介して、光分波器１０５にて波長λ１のみを透過させ光受信器１４−１にて受信される。
【００４３】
同様に、子局２０−２へ到達した光信号は、子局側光サーキュレータ２４を介して光フィルタ２１にてセンシングデータで変調するための被変調光（波長λ２）と、光電変換器２２へ入力されるλ２以外の波長に分波される。光フィルタ２１にて分波された被変調光（波長λ２）は、光変調器２３にて各種センサからの電気信号で光信号が変調され子局側光サーキュレータ２４、光ファイバ伝送路３０、親局側光サーキュレータ１３を介して、光分波器１０５にて波長λ２のみを透過させ光受信器１４−２にて受信される。
【００４４】
他子局２０−ｎについても上記と同様の方法により各エリアに設置されたセンサからの情報を共通の伝送路により集約可能である。
【００４５】
光通信システム３０４は、親局１０に給電用レーザ光源を不要とするため、親局１０のスペースの効率化、消費電力の低減に有効であると共に、複数のエリアにセンサが設置され、各エリアに設置されたセンサからの情報を一括で集約する場合に、子局２０への一切の電力供給源を不要とすることが可能である。
【００４６】
（実施形態５）
図８は、本実施形態の光通信システム３０５を説明する構成図である。光通信システム３０５と図７の光通信システム３０４との相違点は、光通信システム３０５が光源（１１−１、１１−２、・・・、１１−ｎ）、光合波器１０４及び光アンプ１２の代替としてＡＳＥ光源１５を備えることである。
【００４７】
光通信システム３０５は、図４の光通信システム３０２をスター型トポロジに拡張することによって、複数のエリアにセンサ４０が設置され、各エリアのセンサ４０からの情報を一括で集約したい場合に光ファイバを共用しファイバコストを圧縮する点で有効である。動作原理については、光通信システム３０２や光通信システム３０４と同様であるため説明を省略する。
【００４８】
光通信システム３０５は、親局１０に給電用レーザ光源を不要とするため、親局１０のスペースの効率化、消費電力の低減に有効であると共に、複数のエリアにセンサが設置され、各エリアに設置されたセンサからの情報を一括で集約する場合に、子局２０への一切の電力供給源を不要とすることが可能である。
【００４９】
（実施形態６）
図９は、本実施形態の光通信システム３０６を説明する構成図である。光通信システム３０６の光伝送路３０は、上り波長を含むＡＳＥ光を前記送信手段から子局２０へ送信する経路と変調された光を光変調器２３から親局１０へ送信する経路とが異なることを特徴とする。
【００５０】
光通信システム３０６と図１の光通信システム３０１との相違点は、光サーキュレータ（１３、２４）が排除され、光伝送路３０が親局１０から子局２０への上り波長を含むＡＳＥ光用の経路３０ａとセンサ４０からのセンシングデータで変調された上り信号を伝送するための経路３０ｂに分かれていることである。光伝送路３０は、例えば、２芯光ファイバである。
【００５１】
光サーキュレータは、一般的に３ポートで構成され、ポート１に入射した光はポート２で、ポート２に入射した光はポート３で出射される。実施形態１において、親局１０側に設置されている光サーキュレータ１３は、ポート１が光アンプ１２と接続され、ポート２は光伝送路３０と接続され、ポート３が受信器１４と接続されている。理想的には光サーキュレータはポート１からポート３へ光は出力されない（ダイレクティビティと呼ぶ）。しかし、前記ダイレクティビティは有限の値を持っており親局１０から送信された一部の信号が光サーキュレータ１３を介して受信器１４に入力される。これは、センサ４０からのセンシングデータで変調された上り信号にとってはクロストークとなり、受信感度を劣化させる要因となる。
【００５２】
本実施形態は、上記課題を解決したものであって、光サーキュレータ（１３、２４）を排除することでより経済的な光通信システムを提供すると共に、前記受信感度を劣化させる要因となるクロストークを排除することが可能である。なお、動作原理については、光通信システム３０１と同様であるため説明を省略する。また、本実施形態で説明した構成は、実施形態２で説明した光通信システム３０２の構成にも適用できる。
【００５３】
光通信システム３０６は、親局１０に給電用レーザ光源を不要とするため、親局１０のスペースの効率化、消費電力の低減に有効であると共に、子局２０への一切の電力供給源を不要とすることが可能である。
【００５４】
（効果）
本発明は、子局側へ設置されたセンサへの電力供給源、及びデータ収集用光源を不要とするループバック型光給電システムにおいて親局側の給電用レーザ光源を不要とすることで、親局側を簡易な構成によりスペースの効率化、消費電力の低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０：親局
１１、１１−１、１１−２、・・・、１１−ｎ：光源
１２：光アンプ
１３：光サーキュレータ
１４、１４−１、１４−２、・・・、１４−ｎ：光受信器
１５：ＡＳＥ光源
２０、２０−１、２０−２、・・・、２０−ｎ：子局
２１：光フィルタ
２２：光電変換器
２３：光変調器
２４：光サーキュレータ
２５：バイアス回路
２６：蓄電回路
３０：光伝送路
３０ａ、３０ｂ：経路
３１、３２、・・・、３ｎ：光ファイバ
４０：センサ
５０：光スプリッタ
１０４：光合波器
１０５：光分波器
２１０：入力ポート
２１１：光サーキュレータ
２１２：ＦＢＧ
２１３、２１４：ポート
３０１〜３０６：光通信システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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