JPH0420538B2 - - Google Patents
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- JPH0420538B2 JPH0420538B2 JP60262461A JP26246185A JPH0420538B2 JP H0420538 B2 JPH0420538 B2 JP H0420538B2 JP 60262461 A JP60262461 A JP 60262461A JP 26246185 A JP26246185 A JP 26246185A JP H0420538 B2 JPH0420538 B2 JP H0420538B2
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- circuit
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/80—Optical 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
- H04B10/806—Arrangements for feeding power
- H04B10/808—Electrical power feeding of an optical transmission system
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
光フアイバ経路内に設けられた光中継器内の電
気回路に給電する電源として、スイツチング型降
圧電源回路を設け、それにより、導電体を介して
供給電流を電気回路が必要とする電流より小さく
することを可能にして消費電力の減少及び光中継
器の小型化を図つた光通信装置。
気回路に給電する電源として、スイツチング型降
圧電源回路を設け、それにより、導電体を介して
供給電流を電気回路が必要とする電流より小さく
することを可能にして消費電力の減少及び光中継
器の小型化を図つた光通信装置。
本発明は光通信装置に関するものであり、さら
に詳しく言えば、光通信系統内に少なくとも１つ
の光中継器が設けられ、該中継器１に対する給電
を送信側又は受信側に設けられた給電装置から光
フアイバの介在対等の導電体を介して行う光通信
装置に対する給電方式に関する。
に詳しく言えば、光通信系統内に少なくとも１つ
の光中継器が設けられ、該中継器１に対する給電
を送信側又は受信側に設けられた給電装置から光
フアイバの介在対等の導電体を介して行う光通信
装置に対する給電方式に関する。
本発明による光通信装置は、一般的な光通信に
用いられる他、送受信間の距離が長い、例えば海
底光通信系統における給電方式等に好適である。
用いられる他、送受信間の距離が長い、例えば海
底光通信系統における給電方式等に好適である。
光通信システムはすでに知られており、通信距
離が長い場合、光信号の減衰を補償するため、中
間に光中継器が設けられている。光フアイバケー
ブルは減衰率が小さいことから、同軸ケーブルを
用いた場合に比し、中継器間の間隔が大きくと
れ、中継器の台数を大幅に減少させることができ
る。例えば海底通信において同軸ケーブルを用い
た場合の中継器間の間隔は数Km程度であるのに比
し、光フアイバケーブルを用いた場合は数十Km程
度となる。
離が長い場合、光信号の減衰を補償するため、中
間に光中継器が設けられている。光フアイバケー
ブルは減衰率が小さいことから、同軸ケーブルを
用いた場合に比し、中継器間の間隔が大きくと
れ、中継器の台数を大幅に減少させることができ
る。例えば海底通信において同軸ケーブルを用い
た場合の中継器間の間隔は数Km程度であるのに比
し、光フアイバケーブルを用いた場合は数十Km程
度となる。
光中継器で信号増幅するための回路の供給電源
は送信側又は受信側に給電装置、一般に定電流源
を設け、光フアイバケーブルの補強材でもある導
電性介在対を給電線として用いて光中継器が必要
とする電流供給を行つている。
は送信側又は受信側に給電装置、一般に定電流源
を設け、光フアイバケーブルの補強材でもある導
電性介在対を給電線として用いて光中継器が必要
とする電流供給を行つている。
従来の光中継器には、第２図に図示の如く、一
般に光電変換素子、増幅回路、発光素子等から成
る信号増幅回路４２が設けられ、この信号増幅回
路４２に必要な電力を供給するため給電線Ｃ１を
介して提供された給電電流I′から分岐された電流
I″を信号増幅回路４２に供給すると共に、他の分
岐電流Ｉ′′′′をツエナーダイオード４１′に流すこ
とによりツエナーダイオード４１′の両端に得ら
れる電圧VRを信号増幅回路４２に印加すること
により、信号増幅回路４２にVR×I″の電力を供給
している。第２図に例示した在来の電源回路４
１′は、ツエナーダイオードのみであり光中継器
の設置状況を考慮すると信頼性、スペース等の面
から好ましいのであるが、給電電流I′が１〜2A程
度となつている。この値は、同軸ケーブルを用い
た場合の給電電流が100〜200ｍＡであるのに比
し、著しく大きい。これは、同軸ケーブルの場合
は１本の給電線で１システムの中継器に給電する
のに対し、光フアイバケーブルにおいては１本の
給電線で多数システムの中継器に給電するためで
ある。
般に光電変換素子、増幅回路、発光素子等から成
る信号増幅回路４２が設けられ、この信号増幅回
路４２に必要な電力を供給するため給電線Ｃ１を
介して提供された給電電流I′から分岐された電流
I″を信号増幅回路４２に供給すると共に、他の分
岐電流Ｉ′′′′をツエナーダイオード４１′に流すこ
とによりツエナーダイオード４１′の両端に得ら
れる電圧VRを信号増幅回路４２に印加すること
により、信号増幅回路４２にVR×I″の電力を供給
している。第２図に例示した在来の電源回路４
１′は、ツエナーダイオードのみであり光中継器
の設置状況を考慮すると信頼性、スペース等の面
から好ましいのであるが、給電電流I′が１〜2A程
度となつている。この値は、同軸ケーブルを用い
た場合の給電電流が100〜200ｍＡであるのに比
し、著しく大きい。これは、同軸ケーブルの場合
は１本の給電線で１システムの中継器に給電する
のに対し、光フアイバケーブルにおいては１本の
給電線で多数システムの中継器に給電するためで
ある。
給電線Ｃ１における電力損失は給電電流の二乗
に比例するから、在来の光通信システムにおける
給電装置は給電線Ｃ１における電力損失を補うた
め相当大規模化してきており、長距離通信の場合
この傾向が著しい。
に比例するから、在来の光通信システムにおける
給電装置は給電線Ｃ１における電力損失を補うた
め相当大規模化してきており、長距離通信の場合
この傾向が著しい。
特に給電線Ｃ１における電力損失の増加は、経
済的な面から問題となつている。
済的な面から問題となつている。
かかる事情から、給電装置は高電圧になる傾向
にある。例えば在来の同軸ケーブルを用いた場合
の給電電圧は5kV程度であるが光通信システムに
おいては給電装置の給電電圧は15kV程度にする
ことが望まれており、このように高電圧化するこ
とによつて、回路部品の選定が困難になる、実装
が難しくなる等の問題が生ずる。
にある。例えば在来の同軸ケーブルを用いた場合
の給電電圧は5kV程度であるが光通信システムに
おいては給電装置の給電電圧は15kV程度にする
ことが望まれており、このように高電圧化するこ
とによつて、回路部品の選定が困難になる、実装
が難しくなる等の問題が生ずる。
本発明においては、給電電力の多くが給電導体
における電力損失であり、電力損失が電流の二乗
に比例して増大することに鑑み、給電電流を小さ
くするものである。この場合において、給電電流
を小さくしても光中継器の信号増幅回路に必要な
電力は一定量確保されなければならないから、小
さい給電電流に基づいて一定量の電力を供給する
スイツチング型降圧電源回路を光中継器内に設け
る。この電源回路は光中継器の設置状況、無保守
を考慮の下に、小形かつ高信頼性なものとする。
における電力損失であり、電力損失が電流の二乗
に比例して増大することに鑑み、給電電流を小さ
くするものである。この場合において、給電電流
を小さくしても光中継器の信号増幅回路に必要な
電力は一定量確保されなければならないから、小
さい給電電流に基づいて一定量の電力を供給する
スイツチング型降圧電源回路を光中継器内に設け
る。この電源回路は光中継器の設置状況、無保守
を考慮の下に、小形かつ高信頼性なものとする。
従つて、本発明においては、第１図にその原理
ブロツク図として示すように、光フアイバ経路内
に少なくとも１つの光中継器が設けられ、送受信
側の一端に設けられた給電装置から導電体を介し
て光中継器内の電器回路に給電し、光中継器で信
号増幅させるようにした光通信装置において、給
電装置は、光中継器で必要とする給電電流よりも
小さい定電流を給電し、給電装置からの給電電流
を前記電気回路が必要な電流に変換し電器回路に
供給するスイツチング型降圧電源回路を設けるこ
とで、給電装置の給電電流を電気回路が必要な電
流よりも小さくすることを可能ならしめる光通信
装置が提供される。
ブロツク図として示すように、光フアイバ経路内
に少なくとも１つの光中継器が設けられ、送受信
側の一端に設けられた給電装置から導電体を介し
て光中継器内の電器回路に給電し、光中継器で信
号増幅させるようにした光通信装置において、給
電装置は、光中継器で必要とする給電電流よりも
小さい定電流を給電し、給電装置からの給電電流
を前記電気回路が必要な電流に変換し電器回路に
供給するスイツチング型降圧電源回路を設けるこ
とで、給電装置の給電電流を電気回路が必要な電
流よりも小さくすることを可能ならしめる光通信
装置が提供される。
本発明の一態様においては、上記スイツチング
型降圧電源回路は、トランスを含むスイツチング
レギユレータであり、該トランスの一次側は該導
電体に接続されており、該トランスの二次側は該
電気回路に接続されており、該トランスの二次側
に該一次側の電圧を降下させた電圧を得るように
することが好ましい。
型降圧電源回路は、トランスを含むスイツチング
レギユレータであり、該トランスの一次側は該導
電体に接続されており、該トランスの二次側は該
電気回路に接続されており、該トランスの二次側
に該一次側の電圧を降下させた電圧を得るように
することが好ましい。
本発明の他の態様においては、上記スイツチン
グ型降圧電源回路は、スイツチトキヤパシタ回路
により構成されており、該スイツチトキヤパシタ
回路の入力は該導電体に接続されており、該スイ
ツチトキヤパシタ回路の出力は該電気回路に接続
されており、該スイツチトキヤパシタ回路の入力
電圧を降圧して出力に得るようにすることが好ま
しい。
グ型降圧電源回路は、スイツチトキヤパシタ回路
により構成されており、該スイツチトキヤパシタ
回路の入力は該導電体に接続されており、該スイ
ツチトキヤパシタ回路の出力は該電気回路に接続
されており、該スイツチトキヤパシタ回路の入力
電圧を降圧して出力に得るようにすることが好ま
しい。
上記スイツチトキヤパシタ回路はセラミツク型
ハイブリツド集積回路として構成されていること
が好ましい。
ハイブリツド集積回路として構成されていること
が好ましい。
スイツチング型降圧電源回路により、給電装置
から導電体を介して与えられる入力電圧は降下さ
れて出力に得られる。スイツチング型降圧電源回
路の入力電力と出力電力とは損失を無視すれば等
しく、電力は電圧と電流の積なので、出力電圧が
入力電圧より低くなれば出力電流は入力電流より
大きくなる。従つて、給電装置から導電体に供給
する電流を従来より少なくしても、電気回路の駆
動に必要な電流がスイツチング型降圧電源回路の
出力に得られる。
から導電体を介して与えられる入力電圧は降下さ
れて出力に得られる。スイツチング型降圧電源回
路の入力電力と出力電力とは損失を無視すれば等
しく、電力は電圧と電流の積なので、出力電圧が
入力電圧より低くなれば出力電流は入力電流より
大きくなる。従つて、給電装置から導電体に供給
する電流を従来より少なくしても、電気回路の駆
動に必要な電流がスイツチング型降圧電源回路の
出力に得られる。
また、スイツチング型降圧電源回路をスイツチ
トキヤパシタ回路により実現することにより、光
中継器の電源回路をハイブリツド集積回路として
小型に構成できる。
トキヤパシタ回路により実現することにより、光
中継器の電源回路をハイブリツド集積回路として
小型に構成できる。
以下図面を参照して本発明の実施例について述
べる。
べる。
第３図は本発明が適用される光通信システムの
一構成例を示すブロツク図である。同図におい
て、送信側Ａと受信側Ｂとが（この逆であつても
良い）、光フアイバケーブル３，５，６，８で接
続されており、その間に複数の光中継器４，７が
設けられている。光フアイバケーブルは光情報を
伝達するための光フアイバＣ２と該光フアイバの
補強材であると共に給電線としての役割を有する
介在対（導電体）Ｃ１から成る。光フアイバＣ２
には送信側、受信側において光通信装置２，９が
接続されている。一方、導電体Ｃ１には給電装
置、すなわち定電流源１，１０が設けられてい
る。
一構成例を示すブロツク図である。同図におい
て、送信側Ａと受信側Ｂとが（この逆であつても
良い）、光フアイバケーブル３，５，６，８で接
続されており、その間に複数の光中継器４，７が
設けられている。光フアイバケーブルは光情報を
伝達するための光フアイバＣ２と該光フアイバの
補強材であると共に給電線としての役割を有する
介在対（導電体）Ｃ１から成る。光フアイバＣ２
には送信側、受信側において光通信装置２，９が
接続されている。一方、導電体Ｃ１には給電装
置、すなわち定電流源１，１０が設けられてい
る。
光中継器４，７には信号増幅回路４２，７２と
スイツチング型降圧電源回路４１，７１が設けら
れている。
スイツチング型降圧電源回路４１，７１が設けら
れている。
光中継器４の一実施例について第４図を参照し
て述べる。信号増幅回路４２は在来のものと同じ
で、光フアイバＣ２iからの光信号を受光して電
気信号に変換する受光素子４２１、該受光素子の
信号を増幅するトランジスタ４２２、増幅された
信号を発光させ次の光フアイバＣ２0に射出する
発光素子４２３等から成る。スイツチング型降圧
電源回路４１は信号増幅回路４２に必要な電力を
供給するもので、トランジスタ４１１，４１２、
トランスＴ、整流用ダイオードＤ、電解コンデン
サCa，Cb、電圧検出回路４１３、及びパルス発
生回路４１４を備えている。トランスＴの一次側
は導電体Ｃ１に接続されており、二次側は整流用
ダイオードＤを介して信号増幅回路４２の電源と
して用いられる。
て述べる。信号増幅回路４２は在来のものと同じ
で、光フアイバＣ２iからの光信号を受光して電
気信号に変換する受光素子４２１、該受光素子の
信号を増幅するトランジスタ４２２、増幅された
信号を発光させ次の光フアイバＣ２0に射出する
発光素子４２３等から成る。スイツチング型降圧
電源回路４１は信号増幅回路４２に必要な電力を
供給するもので、トランジスタ４１１，４１２、
トランスＴ、整流用ダイオードＤ、電解コンデン
サCa，Cb、電圧検出回路４１３、及びパルス発
生回路４１４を備えている。トランスＴの一次側
は導電体Ｃ１に接続されており、二次側は整流用
ダイオードＤを介して信号増幅回路４２の電源と
して用いられる。
トランジスタ４１１はパルス発生回路４１４か
ら与えられるパルス周波数及びパルス幅に応じて
オン・オフを繰返すことにより入力信号を交流に
変え、トランスＴはその一次側の両端ａ，ｂに得
られる交流を降圧する。トランスＴの二次側の両
端ｃ，ｄにこうして得られた交流はダイオードＤ
によつて整流され、トランジスタ４１２によつて
一定電圧にして信号増幅回路４２の電力として供
給される。電解コンデンサCaはトランジスタ４
１１のオフの間充電することにより、定電流Ｉを
連続的に供給するために設けられている。電解コ
ンデンサCbは平滑用である。電圧検出回路４１
３はｅ，ｄ間に得られた直流電圧が所定値になる
様にパルス発生回路４１４をトリガして所定周期
で所定幅のパルスを発生させ、このパルスはトラ
ンジスタ４１１のベースに印加される。電圧検出
回路４１３はまた、トランジスタ４１２のベース
を制御することにより、ｅ，ｄ間の電圧を一定と
している。
ら与えられるパルス周波数及びパルス幅に応じて
オン・オフを繰返すことにより入力信号を交流に
変え、トランスＴはその一次側の両端ａ，ｂに得
られる交流を降圧する。トランスＴの二次側の両
端ｃ，ｄにこうして得られた交流はダイオードＤ
によつて整流され、トランジスタ４１２によつて
一定電圧にして信号増幅回路４２の電力として供
給される。電解コンデンサCaはトランジスタ４
１１のオフの間充電することにより、定電流Ｉを
連続的に供給するために設けられている。電解コ
ンデンサCbは平滑用である。電圧検出回路４１
３はｅ，ｄ間に得られた直流電圧が所定値になる
様にパルス発生回路４１４をトリガして所定周期
で所定幅のパルスを発生させ、このパルスはトラ
ンジスタ４１１のベースに印加される。電圧検出
回路４１３はまた、トランジスタ４１２のベース
を制御することにより、ｅ，ｄ間の電圧を一定と
している。
トランスＴにより一次側のａ，ｂ間の電圧を降
圧して二次側のｃ，ｄ間に得ているので、二次側
に流れる電流I1は、定電流源１からトランスＴの
一次側に供給される電流Ｉより大きい電流とな
る。これは、トランスＴの一次側に供給される電
力と二次側に得られる電力とが、トランスＴ等に
おける損失を無視すれば等しいことから明らかで
ある。従つて、信号増幅回路４２の駆動のために
必要な電流より小さい電流を定電流源１，１０か
ら供給すれば足りる。
圧して二次側のｃ，ｄ間に得ているので、二次側
に流れる電流I1は、定電流源１からトランスＴの
一次側に供給される電流Ｉより大きい電流とな
る。これは、トランスＴの一次側に供給される電
力と二次側に得られる電力とが、トランスＴ等に
おける損失を無視すれば等しいことから明らかで
ある。従つて、信号増幅回路４２の駆動のために
必要な電流より小さい電流を定電流源１，１０か
ら供給すれば足りる。
信号増幅回路４２に印加する電圧は、上述の如
く供給電流Ｉを利用してスイツチング型降圧電源
回路４１により得ているので、定電流Ｉによる導
電体Ｃ１の電圧降下は非常に低くすることができ
る。従つて、従来の如く高電圧化による回路部品
の選定及び実装の困難性の問題は解決される。
く供給電流Ｉを利用してスイツチング型降圧電源
回路４１により得ているので、定電流Ｉによる導
電体Ｃ１の電圧降下は非常に低くすることができ
る。従つて、従来の如く高電圧化による回路部品
の選定及び実装の困難性の問題は解決される。
他の中継器７においても、その中のスイツチン
グ型降圧電源回路７１も上記のスイツチング型降
圧電源回路４１と同様の構成を有し、同様の動作
を行う。
グ型降圧電源回路７１も上記のスイツチング型降
圧電源回路４１と同様の構成を有し、同様の動作
を行う。
上述のスイツチング型降圧電源回路の信頼度
は、その主要部品である電解コンデンサCa，Cb
の寿命（７〜10年）で決定されるので、海底に設
けられる光中継器に適用する場合に寿命の点で問
題なしとしない。また、電解コンデンサやトラン
スＴは集積化に向かないので、実装の上でも問題
がある。
は、その主要部品である電解コンデンサCa，Cb
の寿命（７〜10年）で決定されるので、海底に設
けられる光中継器に適用する場合に寿命の点で問
題なしとしない。また、電解コンデンサやトラン
スＴは集積化に向かないので、実装の上でも問題
がある。
本発明の第二の実施例を第５図に示す。同図に
おいて、本発明の第二の実施例によるスイツチン
グ型降圧電源回路４１ａはスイツチトキヤパシタ
回路を用いて構成されている。
おいて、本発明の第二の実施例によるスイツチン
グ型降圧電源回路４１ａはスイツチトキヤパシタ
回路を用いて構成されている。
最近のセラミツク技術の発達により、電解コン
デンサやトランスを使用しない高周波スイツチン
グ型電源回路が、セラミツクコンデンサ、セラミ
ツク基板を用いたハイブリツドIC又はLSIにより
スイツチトキヤパシタ回路として実現可能であ
る。本発明の第二の実施例においては、このハイ
ブリツドIC又はLSIによるスイツチトキヤパシタ
回路を中継器の電源回路として用いるものであ
る。
デンサやトランスを使用しない高周波スイツチン
グ型電源回路が、セラミツクコンデンサ、セラミ
ツク基板を用いたハイブリツドIC又はLSIにより
スイツチトキヤパシタ回路として実現可能であ
る。本発明の第二の実施例においては、このハイ
ブリツドIC又はLSIによるスイツチトキヤパシタ
回路を中継器の電源回路として用いるものであ
る。
第５図において、スイツチトキヤパシタ回路４
１ａは、スイツチSW１−１，SW１−２，SW２
−１，SW２−２、セラミツクコンデンサCc，
Cd，Ce、整流用ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，
Ｄ４、電圧検出回路５０１、及びパルス発生回路
５０２を備えている。
１ａは、スイツチSW１−１，SW１−２，SW２
−１，SW２−２、セラミツクコンデンサCc，
Cd，Ce、整流用ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，
Ｄ４、電圧検出回路５０１、及びパルス発生回路
５０２を備えている。
電圧検出回路５０１は信号増幅回路（第４図に
示したものと同一）４２の入力電圧を検出し、そ
の入力電圧に応じてパルス発生回路５０２をトリ
ガする。パルス発生回路５０２は、電圧検出回路
５０１の出力信号に応じた周期及びパルス幅を持
つ２つの互いに相補的なパルスＰ１，Ｐ２を出力
する。パルスＰ１はスイツチSW１−１，SW１
−２を制御し、パルスＰ２はスイツチSW２−
１，SW２−２を制御する。スイツチSW１−１，
SW１−２がオンのときはスイツチSW２−１，
SW２−２はオフとなつており、スイツチSW１
−１，SW１−２がオフのときはスイツチSW２
−１，SW２−２はオンとなつている。スイツチ
SW１−１，SW１−２がオンになつている間は
コンデンサCe−ダイオードＤ１−コンデンサCc
の経路で電流が流れてコンデンサCcが充電され、
コンデンサCdはスイツチSW２−１，SW２−２
がオフなので充電されない。スイツチSW２−
１，SW２−２がオンになると、Ce−D3−SW２
−２の経路で電流が流れてコンデンサCdが充電
され、一方、コンデンサCcはD2−４２−SW２−
１の経路で放電する。コンデンサCdとCeは、信
号増幅回路４２の入力に対して並列に接続されて
いる。従つて、コンデンサの容量及びパルス発生
回路５０２が出力する２つのパルスの周期及びパ
ルス幅を適切に設定すれば、コンデンサCcとCe
又はCdとCeの両端の充電電圧より低い電圧を信
号増幅回路４２に印加することができる。こうし
て、本発明の第２の実施例によつても、信号増幅
回路４２の駆動のために必要な電流より小さい電
流を定電流源１から供給すれば足りる。
示したものと同一）４２の入力電圧を検出し、そ
の入力電圧に応じてパルス発生回路５０２をトリ
ガする。パルス発生回路５０２は、電圧検出回路
５０１の出力信号に応じた周期及びパルス幅を持
つ２つの互いに相補的なパルスＰ１，Ｐ２を出力
する。パルスＰ１はスイツチSW１−１，SW１
−２を制御し、パルスＰ２はスイツチSW２−
１，SW２−２を制御する。スイツチSW１−１，
SW１−２がオンのときはスイツチSW２−１，
SW２−２はオフとなつており、スイツチSW１
−１，SW１−２がオフのときはスイツチSW２
−１，SW２−２はオンとなつている。スイツチ
SW１−１，SW１−２がオンになつている間は
コンデンサCe−ダイオードＤ１−コンデンサCc
の経路で電流が流れてコンデンサCcが充電され、
コンデンサCdはスイツチSW２−１，SW２−２
がオフなので充電されない。スイツチSW２−
１，SW２−２がオンになると、Ce−D3−SW２
−２の経路で電流が流れてコンデンサCdが充電
され、一方、コンデンサCcはD2−４２−SW２−
１の経路で放電する。コンデンサCdとCeは、信
号増幅回路４２の入力に対して並列に接続されて
いる。従つて、コンデンサの容量及びパルス発生
回路５０２が出力する２つのパルスの周期及びパ
ルス幅を適切に設定すれば、コンデンサCcとCe
又はCdとCeの両端の充電電圧より低い電圧を信
号増幅回路４２に印加することができる。こうし
て、本発明の第２の実施例によつても、信号増幅
回路４２の駆動のために必要な電流より小さい電
流を定電流源１から供給すれば足りる。
この第２の実施例によれば、電解コンデンサを
用いておらずセラミツクコンデンサを用いている
ので寿命が長く、またハイブリツドIC化できる
ので実装上好都合である。
用いておらずセラミツクコンデンサを用いている
ので寿命が長く、またハイブリツドIC化できる
ので実装上好都合である。
このようにしてスイツチング型降圧電源回路４
１又は４１ａを組込んだ場合の光通信システムの
電力消費の観点からみた等価回路を第６図に示
す。同図において、Rc1，Rc2，…，Rcoは光フア
イバケーブル内の導電体の抵抗を示し、RRは各
光中継器内での電力消費PRを抵抗として等価的
に表わしたものである。すなわち、各光中継器内
での電力消費はスイツチング型降圧電源回路自体
の電力消費と信号増幅回路での電力消費との和
PRとなるが、給電電流ＩについてPR＝I2・RRと
して表わしたものである。この電力消費PRは光
中継器全てについて一定としている。従つて、こ
の系統の全消費電力Ｐは、導電体における電力損
失を Pc＝I2 o 〓i=1 （Rci）、 光中継器での電力消費をPR＝nRRI2とすると、Ｐ
＝Pc＋PRで表わされる。第７図はこれを図示し
たものである。電力消費PRは給電電流に依存し
ないので一定である。導電体における電力損失Pc
は給電電流の二乗に比例する。一方、供給電圧Ｖ
は給電電流に依存し、第７図に図示の如き性質を
有する。
１又は４１ａを組込んだ場合の光通信システムの
電力消費の観点からみた等価回路を第６図に示
す。同図において、Rc1，Rc2，…，Rcoは光フア
イバケーブル内の導電体の抵抗を示し、RRは各
光中継器内での電力消費PRを抵抗として等価的
に表わしたものである。すなわち、各光中継器内
での電力消費はスイツチング型降圧電源回路自体
の電力消費と信号増幅回路での電力消費との和
PRとなるが、給電電流ＩについてPR＝I2・RRと
して表わしたものである。この電力消費PRは光
中継器全てについて一定としている。従つて、こ
の系統の全消費電力Ｐは、導電体における電力損
失を Pc＝I2 o 〓i=1 （Rci）、 光中継器での電力消費をPR＝nRRI2とすると、Ｐ
＝Pc＋PRで表わされる。第７図はこれを図示し
たものである。電力消費PRは給電電流に依存し
ないので一定である。導電体における電力損失Pc
は給電電流の二乗に比例する。一方、供給電圧Ｖ
は給電電流に依存し、第７図に図示の如き性質を
有する。
給電電圧Ｖは、中継器の電力消費と導電体の電
力消費が等しい場合最小にすることができる。一
方、全電力消費を最小にするという観点からは、
給電電流はできる限り小さい方がよい。しかしな
がら極端に小さくすると、スイツチング型降圧電
源回路の動作上の問題、給電電圧の上昇という問
題が生ずるので、これを勘案して給電電流を設定
する。
力消費が等しい場合最小にすることができる。一
方、全電力消費を最小にするという観点からは、
給電電流はできる限り小さい方がよい。しかしな
がら極端に小さくすると、スイツチング型降圧電
源回路の動作上の問題、給電電圧の上昇という問
題が生ずるので、これを勘案して給電電流を設定
する。
上述の関係を具体例を挙げて下記に述べる。例
えば、１台の光中継器における電力消費を40Wと
し、導電体の抵抗値を1Ω／Kmとし、1000Kmの間
隔を25台の中継器を介して接続したとする。在来
の光通信システムにおいて、給電電流を2Aとし
た場合、中継器全体の電力消費が1kW、導電体
電力損失が4kWとなり合計5kWの電力を必要と
する。この場合の給電電圧は2.5kVである。一
方、本発明に基づき、給電電流を0.5Aにした場
合、導電体電力損失は0.25kWに低下し、中継器
全体の電力消費は1kWと変わらないことから、
全電力は1.25kWとなり、在来の場合に比し1/3以
下となるのである。この場合の給電電圧は2.5kV
で上述の場合と同じである。更に、本発明におい
て、給電電流を0.2Aにすると導電体電力損失は
0.04kWになり、在来の場合の全電力のほぼ1/4と
なる。この場合の給電電圧は5.2kVであり高電圧
という観点からの問題は生じない。
えば、１台の光中継器における電力消費を40Wと
し、導電体の抵抗値を1Ω／Kmとし、1000Kmの間
隔を25台の中継器を介して接続したとする。在来
の光通信システムにおいて、給電電流を2Aとし
た場合、中継器全体の電力消費が1kW、導電体
電力損失が4kWとなり合計5kWの電力を必要と
する。この場合の給電電圧は2.5kVである。一
方、本発明に基づき、給電電流を0.5Aにした場
合、導電体電力損失は0.25kWに低下し、中継器
全体の電力消費は1kWと変わらないことから、
全電力は1.25kWとなり、在来の場合に比し1/3以
下となるのである。この場合の給電電圧は2.5kV
で上述の場合と同じである。更に、本発明におい
て、給電電流を0.2Aにすると導電体電力損失は
0.04kWになり、在来の場合の全電力のほぼ1/4と
なる。この場合の給電電圧は5.2kVであり高電圧
という観点からの問題は生じない。
以上に述べたように、電力消費の最小化と給電
電圧の上昇をある限度におさえるという条件の下
で、通信距離、中継器の消費電力等の要素を勘案
して最適の給電電流を設定する。
電圧の上昇をある限度におさえるという条件の下
で、通信距離、中継器の消費電力等の要素を勘案
して最適の給電電流を設定する。
以上に述べたように本発明によれば、光中継器
内に比較的回路構成の簡単なスイツチング型降圧
電源回路を設け、給電電流を低減させることによ
り光通信システムにおける電力消費量を大幅に削
減することができる。また本発明によれば、給電
装置を小形化することができる。
内に比較的回路構成の簡単なスイツチング型降圧
電源回路を設け、給電電流を低減させることによ
り光通信システムにおける電力消費量を大幅に削
減することができる。また本発明によれば、給電
装置を小形化することができる。
尚、上記効果は、通信距離が増大するに伴つて
顕著となる。
顕著となる。
第１図は本発明の原理ブロツク図、第２図は従
来の光中継器内の回路を示す図、第３図は本発明
が適用される光通信システムの一構成例を示すブ
ロツク図、第４図は本発明の一実施例による光中
継器を示す回路図、第５図は本発明の第二の実施
例による光中継器を示す回路図、第６図は第３図
の等価回路を示す図、第７図は本発明の装置に係
る特性曲線図、である。 １，１０……給電装置、２，９……光通信装
置、３，５，６，８……光フアイバケーブル、
４，７……光中継器、４１，４１ａ，７１……ス
イツチング型降圧電源回路、４２，７２……信号
増幅回路。
来の光中継器内の回路を示す図、第３図は本発明
が適用される光通信システムの一構成例を示すブ
ロツク図、第４図は本発明の一実施例による光中
継器を示す回路図、第５図は本発明の第二の実施
例による光中継器を示す回路図、第６図は第３図
の等価回路を示す図、第７図は本発明の装置に係
る特性曲線図、である。 １，１０……給電装置、２，９……光通信装
置、３，５，６，８……光フアイバケーブル、
４，７……光中継器、４１，４１ａ，７１……ス
イツチング型降圧電源回路、４２，７２……信号
増幅回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光フアイバ経路内に少なくとも１つの光中継
器が設けられ、送受信側の一端に設けられた給電
装置から導電体を介して光中継器内の電器回路に
給電し、光中継器で信号増幅させるようにした光
通信装置において、 前記給電装置は、光中継器で必要とする給電電
流よりも小さい定電流を給電し、 前記給電装置からの給電電流を前記電気回路が
必要な電流に変換し前記電器回路に供給するスイ
ツチング型降圧電源回路を設けることで、 前記給電装置の給電電流を前記電器回路が必要
な電流よりも小さくすることを可能ならしめる光
通信装置。 ２ 前記スイツチング型降圧電源回路は、トラン
スを含むスイツチングレギユレータであり、該ト
ランスの一次側は前記導電体に接続されており、
該トランスの二次側は前記電気回路に接続されて
おり、該トランスの二次側に該一次側の電圧を降
下させた電圧を得るようにした特許請求の範囲第
１項記載の光通信装置。 ３ 前記スイツチング型降圧電源回路は、スイツ
チトキヤパシタ回路により構成されており、該ス
イツチトキヤパシタ回路の入力は前記導電体に接
続されており、該スイツチトキヤパシタ回路の出
力は前記電気回路に接続されており、該スイツチ
トキヤパシタ回路の入力電圧を降圧して出力に得
るようにした特許請求の範囲第１項記載の光通信
装置。 ４ 前記スイツチトキヤパシタ回路はセラミツク
型ハイブリツド集積回路として構成されている特
許請求の範囲第３項記載の光通信装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60262461A JPS62123842A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 光通信装置 |
| DE3689970T DE3689970T2 (de) | 1985-11-25 | 1986-11-13 | Optische Relaisstation und gesteuertes Stromspeisungssystem dafür. |
| EP86115752A EP0226801B1 (en) | 1985-11-25 | 1986-11-13 | Optical repeater and regulated current feeding system for the same |
| US06/933,114 US4879762A (en) | 1985-11-25 | 1986-11-21 | Optical repeater and regulated current feeding system for the same |
| CA000523628A CA1249342A (en) | 1985-11-25 | 1986-11-24 | Optical repeater and regulated current feeding system for the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60262461A JPS62123842A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 光通信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123842A JPS62123842A (ja) | 1987-06-05 |
| JPH0420538B2 true JPH0420538B2 (ja) | 1992-04-03 |
Family
ID=17376104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60262461A Granted JPS62123842A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 光通信装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4879762A (ja) |
| EP (1) | EP0226801B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62123842A (ja) |
| CA (1) | CA1249342A (ja) |
| DE (1) | DE3689970T2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3808892C2 (de) * | 1988-03-17 | 1997-04-30 | Sel Alcatel Ag | Verstärker für Licht |
| JPH04217123A (ja) * | 1990-12-18 | 1992-08-07 | Fujitsu Ltd | 光伝送システムの給電方式 |
| JPH05122159A (ja) * | 1991-05-13 | 1993-05-18 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 伝送信号の信号対雑音比の改良方法及び光学的相互接続システム |
| US5777769A (en) * | 1995-12-28 | 1998-07-07 | Lucent Technologies Inc. | Device and method for providing high speed data transfer through a drop line of a power line carrier communication system |
| GB9604427D0 (en) * | 1996-03-01 | 1996-05-01 | Stc Submarine Systems Ltd | A branching unit |
| DE19637417B4 (de) * | 1996-09-13 | 2008-08-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Betriebsverfahren für einen Datenbus |
| US5945668A (en) * | 1997-06-20 | 1999-08-31 | Sun Microsystems, Inc. | Fiber optic system with open fiber safety interlock |
| DE19833613A1 (de) | 1998-07-25 | 2000-01-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Optischer Datenbus für ein Fahrzeug |
| US7233744B1 (en) * | 1999-10-07 | 2007-06-19 | Tyco Telecommunications (Us) Inc. | Power feed arrangement using aggregate segments |
| US20030108351A1 (en) * | 2001-09-24 | 2003-06-12 | Feinberg Lee Daniel | Methods for ultra long-haul optical communications |
| US20030059156A1 (en) * | 2001-09-24 | 2003-03-27 | Feinberg Lee Daniel | Bifurcated optical and power connectivity for ultra long-haul optical communication systems |
| US6838865B2 (en) * | 2003-05-14 | 2005-01-04 | Northrop Grumman Corporation | Method and apparatus for branching a single wire power distribution system |
| EP2270967B1 (en) * | 2009-06-30 | 2019-03-13 | Alcatel Lucent | System and method for providing electric power to a submerged load |
| GB2533160A (en) * | 2014-12-12 | 2016-06-15 | Ge Oil & Gas Uk Ltd | Repeaters |
| CN110383717B (zh) * | 2017-03-17 | 2022-10-25 | 日本电气株式会社 | 光海底线缆***和光海底中继设备 |
| FR3078217B1 (fr) * | 2018-02-21 | 2020-03-13 | Alstom Transport Technologies | Procede d'echange de donnees dans un equipement electronique, equipement electronique, vehicule ferroviaire et installation ferroviaire associes |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5172220A (ja) * | 1974-12-20 | 1976-06-22 | Hitachi Ltd | |
| JPS56154839A (en) * | 1980-05-01 | 1981-11-30 | Fujitsu Ltd | Power feeding circuit of optical submarine repeater |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4255782A (en) * | 1977-11-15 | 1981-03-10 | Jgf, Incorporated | Electrical energy conversion systems |
| JPS58187015A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | スイツチト・キヤパシタ回路 |
| US4419812A (en) * | 1982-08-23 | 1983-12-13 | Ncr Corporation | Method of fabricating an integrated circuit voltage multiplier containing a parallel plate capacitor |
| DE3330045A1 (de) * | 1983-08-19 | 1985-03-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zur speisung von elektrischen gleichstromverbraucheranordnungen |
| US4654769A (en) * | 1984-11-02 | 1987-03-31 | California Institute Of Technology | Transformerless dc-to-dc converters with large conversion ratios |
-
1985
- 1985-11-25 JP JP60262461A patent/JPS62123842A/ja active Granted
-
1986
- 1986-11-13 DE DE3689970T patent/DE3689970T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-11-13 EP EP86115752A patent/EP0226801B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-21 US US06/933,114 patent/US4879762A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-11-24 CA CA000523628A patent/CA1249342A/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5172220A (ja) * | 1974-12-20 | 1976-06-22 | Hitachi Ltd | |
| JPS56154839A (en) * | 1980-05-01 | 1981-11-30 | Fujitsu Ltd | Power feeding circuit of optical submarine repeater |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4879762A (en) | 1989-11-07 |
| JPS62123842A (ja) | 1987-06-05 |
| CA1249342A (en) | 1989-01-24 |
| EP0226801A3 (en) | 1989-02-01 |
| DE3689970D1 (de) | 1994-08-18 |
| EP0226801A2 (en) | 1987-07-01 |
| EP0226801B1 (en) | 1994-07-13 |
| DE3689970T2 (de) | 1994-12-08 |
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