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WO2021014841A1 - 光給電システム - Google Patents

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Publication number
WO2021014841A1
WO2021014841A1 PCT/JP2020/023905 JP2020023905W WO2021014841A1 WO 2021014841 A1 WO2021014841 A1 WO 2021014841A1 JP 2020023905 W JP2020023905 W JP 2020023905W WO 2021014841 A1 WO2021014841 A1 WO 2021014841A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power supply
power
feeding
light
devices
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/023905
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
龍男 水上
Original Assignee
京セラ株式会社
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
Priority claimed from JP2019134244A external-priority patent/JP7308682B2/ja
Priority claimed from JP2019134243A external-priority patent/JP7436160B2/ja
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
Priority to US17/620,069 priority Critical patent/US11755091B2/en
Publication of WO2021014841A1 publication Critical patent/WO2021014841A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3206—Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/30—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using light, e.g. lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/10—Current supply arrangements

Definitions

  • This disclosure relates to optical power supply.
  • Patent Document 1 describes an optical transmitter that transmits signal light modulated by an electric signal and feed light for supplying power, a core that transmits the signal light, and a core formed around the core.
  • An optical fiber having a first clad having a small refractive index and transmitting the feed light and a second clad formed around the first clad and having a smaller refractive index than the first clad, and a first clad of the optical fiber are used for transmission.
  • an optical communication device including an optical receiver that operates with the converted power of the fed light and converts the signal light transmitted by the core of the optical fiber into the electric signal.
  • optical power supply further improvement in optical power supply efficiency is required. As one of the means, it is required to realize efficient power supply.
  • the optical power supply system of one aspect of the present disclosure is Multiple power supply devices that output power supply light, A plurality of power receiving devices provided corresponding to the plurality of power feeding devices and converting the power feeding light from the corresponding power feeding devices into electric power. A detector that detects the required amount of power to be supplied by the plurality of power receiving devices, and A power supply control unit that controls the output of the power supply light from each of the plurality of power supply devices based on the required electric energy detected by the detection unit. To be equipped.
  • the optical power supply system of another aspect of the present disclosure is Multiple feeding devices that output multiple feeding lights with different wavelengths, and A power receiving device that converts the power feeding light from the plurality of power feeding devices into electric power, and A detection unit that detects the amount of power converted from each of the plurality of feeding lights by the power receiving device, and A power supply control unit that controls the output of the power supply light from each of the plurality of power supply devices based on the electric energy detected by the detection unit. To be equipped.
  • the optical fiber power supply (PoF: Power over Fiber) system 1A of the present embodiment includes a power supply device (PSE: Power Sourcing Equipment) 110, an optical fiber cable 200A, and a power receiving device (PD: Powered Device) 310.
  • PSE Power Sourcing Equipment
  • PD Powered Device
  • the power feeding device in the present disclosure is a device that converts electric power into light energy and supplies it
  • a power receiving device is a device that receives the supply of light energy and converts the light energy into electric power.
  • the power feeding device 110 includes a power feeding semiconductor laser 111.
  • the optical fiber cable 200A includes an optical fiber 250A that forms a transmission line for feeding light.
  • the power receiving device 310 includes a photoelectric conversion element 311.
  • the power feeding device 110 is connected to a power source, and a power feeding semiconductor laser 111 or the like is electrically driven.
  • the power feeding semiconductor laser 111 oscillates the laser with the electric power from the power source and outputs the power feeding light 112.
  • one end 201A can be connected to the power feeding device 110, and the other end 202A can be connected to the power receiving device 310 to transmit the feeding light 112.
  • the power feeding light 112 from the power feeding device 110 is input to one end 201A of the optical fiber cable 200A, the feeding light 112 propagates in the optical fiber 250A, and is output from the other end 202A to the power receiving device 310.
  • the photoelectric conversion element 311 converts the feeding light 112 transmitted through the optical fiber cable 200A into electric power.
  • the electric power converted by the photoelectric conversion element 311 is used as the driving power required in the power receiving device 310. Further, the power receiving device 310 can output the electric power converted by the photoelectric conversion element 311 for an external device.
  • the semiconductor material constituting the semiconductor region that exerts the light-electric conversion effect of the power feeding semiconductor laser 111 and the photoelectric conversion element 311 is a semiconductor having a short wavelength laser wavelength of 500 nm or less. Since a semiconductor having a short wavelength laser wavelength has a large band gap and high photoelectric conversion efficiency, the photoelectric conversion efficiency on the power generation side and the power receiving side of optical power supply is improved, and the optical power supply efficiency is improved.
  • the semiconductor material for example, a semiconductor material of a laser medium having a laser wavelength (fundamental wave) of 200 to 500 nm, such as diamond, gallium oxide, aluminum nitride, and GaN, may be used.
  • a semiconductor having a band gap of 2.4 eV or more is applied as the semiconductor material.
  • a semiconductor material of a laser medium having a bandgap of 2.4 to 6.2 eV such as diamond, gallium oxide, aluminum nitride, and GaN, may be used.
  • a semiconductor material of a laser medium having a laser wavelength (fundamental wave) smaller than 200 nm may be used.
  • These semiconductor materials may be applied to either one of the power feeding semiconductor laser 111 and the photoelectric conversion element 311. The photoelectric conversion efficiency on the power feeding side or the power receiving side is improved, and the optical power feeding efficiency is improved.
  • the optical fiber power supply (PoF: Power over Fiber) system 1 of the present embodiment includes a power supply system via an optical fiber and an optical communication system, and is a power supply device (PSE: Power Sourcing Equipment) 110.
  • a first data communication device 100 including the above, an optical fiber cable 200, and a second data communication device 300 including a power receiving device (PD) 310 are provided.
  • the power feeding device 110 includes a power feeding semiconductor laser 111.
  • the first data communication device 100 includes a power supply device 110, a transmission unit 120 that performs data communication, and a reception unit 130.
  • the first data communication device 100 corresponds to a data terminal equipment (DTE (Data Terminal Equipment)), a repeater (Repeater), and the like.
  • the transmitter 120 includes a signal semiconductor laser 121 and a modulator 122.
  • the receiving unit 130 includes a signal photodiode 131.
  • the optical fiber cable 200 includes an optical fiber 250 having a core 210 forming a signal light transmission path and a clad 220 arranged on the outer periphery of the core 210 and forming a feeding light transmission path.
  • the power receiving device 310 includes a photoelectric conversion element 311.
  • the second data communication device 300 includes a power receiving device 310, a transmitting unit 320, a receiving unit 330, and a data processing unit 340.
  • the second data communication device 300 is a power end station. Etc.
  • the transmitter 320 includes a signal semiconductor laser 321 and a modulator 322.
  • the receiving unit 330 includes a signal photodiode 331.
  • the data processing unit 340 is a unit that processes a received signal.
  • the second data communication device 300 is a node in the power supply network. Alternatively, the second data communication device 300 may be a node that communicates with another node.
  • the first data communication device 100 is connected to a power source, and a power feeding semiconductor laser 111, a signal semiconductor laser 121, a modulator 122, a signal photodiode 131, and the like are electrically driven.
  • the first data communication device 100 is a node in the power supply network.
  • the first data communication device 100 may be a node that communicates with another node.
  • the power feeding semiconductor laser 111 oscillates the laser with the electric power from the power source and outputs the power feeding light 112.
  • the photoelectric conversion element 311 converts the power feeding light 112 transmitted through the optical fiber cable 200 into electric power.
  • the electric power converted by the photoelectric conversion element 311 is the driving power of the transmitting unit 320, the receiving unit 330, and the data processing unit 340, and other driving power required in the second data communication device 300.
  • the second data communication device 300 may be capable of outputting the electric power converted by the photoelectric conversion element 311 for an external device.
  • the modulator 122 of the transmitting unit 120 modulates the laser light 123 from the signal semiconductor laser 121 based on the transmission data 124 and outputs it as the signal light 125.
  • the signal photodiode 331 of the receiving unit 330 demodulates the signal light 125 transmitted through the optical fiber cable 200 into an electric signal and outputs it to the data processing unit 340.
  • the data processing unit 340 transmits the data by the electric signal to the node, while receiving the data from the node and outputting the data as the transmission data 324 to the modulator 322.
  • the modulator 322 of the transmitting unit 320 modulates the laser light 323 from the signal semiconductor laser 321 based on the transmission data 324 and outputs it as the signal light 325.
  • the signal photodiode 131 of the receiving unit 130 demodulates the signal light 325 transmitted through the optical fiber cable 200 into an electric signal and outputs it.
  • the data by the electric signal is transmitted to the node, while the data from the node is referred to as transmission data 124.
  • the feed light 112 and the signal light 125 from the first data communication device 100 are input to one end 201 of the optical fiber cable 200, the feed light 112 propagates through the clad 220, the signal light 125 propagates through the core 210, and the other end. It is output from 202 to the second data communication device 300.
  • the signal light 325 from the second data communication device 300 is input to the other end 202 of the optical fiber cable 200, propagates through the core 210, and is output from one end 201 to the first data communication device 100.
  • the first data communication device 100 is provided with an optical input / output unit 140 and an optical connector 141 attached to the optical input / output unit 140.
  • the second data communication device 300 is provided with an optical input / output unit 350 and an optical connector 351 attached to the optical input / output unit 350.
  • An optical connector 230 provided at one end 201 of the optical fiber cable 200 connects to the optical connector 141.
  • An optical connector 240 provided at the other end 202 of the optical fiber cable 200 connects to the optical connector 351.
  • the optical input / output unit 140 guides the feeding light 112 to the clad 220, guides the signal light 125 to the core 210, and guides the signal light 325 to the receiving unit 130.
  • the optical input / output unit 350 guides the feeding light 112 to the power receiving device 310, guides the signal light 125 to the receiving unit 330, and guides the signal light 325 to the core 210.
  • the optical fiber cable 200 has one end 201 connectable to the first data communication device 100 and the other end 202 connectable to the second data communication device 300 to transmit the feeding light 112. Further, in the present embodiment, the optical fiber cable 200 transmits the signal lights 125 and 325 in both directions.
  • the semiconductor material constituting the semiconductor region that exhibits the light-electricity conversion effect of the power feeding semiconductor laser 111 and the photoelectric conversion element 311 As the semiconductor material constituting the semiconductor region that exhibits the light-electricity conversion effect of the power feeding semiconductor laser 111 and the photoelectric conversion element 311, the same materials as those in the first embodiment are applied, and high light power feeding efficiency is realized. ..
  • the optical fiber 260 for transmitting signal light and the optical fiber 270 for transmitting the feeding light may be provided separately.
  • the optical fiber cable 200B may also be composed of a plurality of cables.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of an optical fiber power supply system according to a third embodiment to which a power supply control unit is applied.
  • the same components as those described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the optical fiber power supply system 1C of the third embodiment includes a first data communication device 100C, an optical fiber cable 200C, and a second data communication device 300C.
  • the optical fiber cable 200C includes an optical fiber 250C.
  • the optical fiber 250C includes a core 210, a first clad 221 around the core 210, and a second clad 222 around the first clad 221.
  • the core 210 is used as a transmission line for the signal light 125 and 325, and each of the first clad 221 and the second clad 222 is used as a transmission line for the feeding light 112.
  • the optical fiber 250C is not particularly limited as long as it can transmit the signal light 125 and 325 and the power feeding light 112 of the two power feeding systems described later.
  • the feed light 112 of the two feed systems may be transmitted by a single core or cladding.
  • the second data communication device 300C includes a transmission unit 320, a reception unit 330, a data processing unit 340, two power receiving devices 310 (first power receiving device 310a, second power receiving device 310b), and a power detecting unit 360. Including.
  • the two power receiving devices 310 convert the power feeding light 112 transmitted through the optical fiber cable 200C into electric power by each photoelectric conversion element 311.
  • the feeding light 112 from the first clad 221 of the optical fiber 250C is input to the first power receiving device 310a.
  • the feeding light 112 from the second clad 222 of the optical fiber 250C is input to the second power receiving device 310b.
  • the electric power converted by the two power receiving devices 310 includes the driving power of the transmitting unit 320, the receiving unit 330, the data processing unit 340 and the power detecting unit 360, and the driving power required in the other second data communication device 300C. Will be done. Further, the electric power converted by the two power receiving devices 310 may be output for the external device.
  • the power detection unit 360 detects the amount of power required to drive the second data communication device 300C (including that amount when it is output to the outside), that is, the amount of power required to be fed by the two power receiving devices 310. To do.
  • the method for detecting the required electric energy is not particularly limited, and information on power consumption may be acquired from each part of the second data communication device 300C, or the operation of each part may be monitored and estimated.
  • the power detection unit 360 transmits the obtained required power amount information (required power information) to the data processing unit 340.
  • the data processing unit 340 includes the received required power information in the transmission data 324 and outputs it to the modulator 322 of the transmission unit 320.
  • the modulator 322 outputs the signal light 325 including the required power information to the first data communication device 100C through the optical fiber cable 200C by modulating the laser light 323 based on the transmission data 324.
  • the first data communication device 100C includes a transmission unit 120 and a reception unit 130, two power supply devices 110 (first power supply device 110a, second power supply device 110b), and a power supply control unit 150 as a power supply control unit. Including.
  • the two power feeding devices 110 individually output the power feeding light 112 to the optical fiber cable 200C. Specifically, the first power feeding device 110a outputs the feeding light 112 to the first clad 221 of the optical fiber 250C, and the second power feeding device 110b outputs the feeding light 112 to the second clad 222 of the optical fiber 250C. Therefore, the two power feeding devices 110 correspond to the two power receiving devices 310 via the optical fiber cable 200C. That is, the optical fiber power feeding system 1C includes a first power feeding system from the first power feeding device 110a to the first power receiving device 310a and a second power feeding system from the second power feeding device 110b to the second power receiving device 310b. It has two power supply systems.
  • the power supply control unit 150 acquires the required power information of the second data communication device 300C from the signal light 325 output from the signal photodiode 131 of the reception unit 130. Then, the power supply control unit 150 controls the output of the power supply light 112 from each of the two power supply devices 110 (semiconductor laser 111 for power supply) based on the acquired required power information.
  • the output efficiency of a power feeding semiconductor laser changes according to the output, for example, heat generation increases at the maximum output.
  • the transmission efficiency of the optical fiber changes depending on the amount of transmitted light and the transmission part. Therefore, in each power supply system, the power supply efficiency changes according to the power supply amount.
  • the power supply control unit 150 is set so that the total power supply amount by the two power supply systems satisfies the required power amount of the second data communication device 300C, and the net power supply efficiency of the two power supply systems is equal to or higher than a predetermined value.
  • the output of the feeding light 112 from each feeding device 110 is controlled.
  • the power feeding efficiency may include at least one of the output efficiency of the power feeding device 110 (semiconductor laser 111 for power feeding) and the transmission efficiency of the optical fiber 250C.
  • correlation data between the output amount and the power supply efficiency in each power supply system may be stored in advance, and the output may be distributed to the two power supply systems so that the net power supply efficiency is maximized based on this data. ..
  • a preferable output range in which the power supply efficiency is equal to or higher than a predetermined value may be set in advance in each power supply system, and the output may be distributed so that both of the two power supply systems are used within this output range.
  • the priority to be used for the two power supply devices 110 may be assigned in advance, and the power supply light 112 may be sequentially output from the power supply device 110 having the higher priority according to the required electric energy. Good. That is, in the normal state, for example, while giving priority to using the first power supply system, the second power supply system is used when the required power amount of the second data communication device 300C exceeds the upper limit of the power supply amount of the first power supply system. You may do it.
  • the outputs of the two power feeding devices 110 are adjusted so that the net power feeding efficiency is within a preferable range in accordance with the required power amount of the second data communication device 300C on the power receiving side. That is, in the conventional power supply system, since the power supply device supplies a constant (maximum) power regardless of the power load on the power receiving side, the surplus power is wasted when the power load on the power receiving side is low. In this respect, in the optical fiber power supply system 1C of the present embodiment, the outputs of the two power supply devices 110 are appropriately adjusted according to the required power amount on the power receiving side, so that the efficiency corresponding to the power load on the power receiving side is different from the conventional one. Can realize good power supply.
  • the required power information is transmitted from the power detection unit 360 of the second data communication device 300C through a transmission line 281 different from the optical fiber cable 200C. It may be transmitted to the power supply control unit 150 of the data communication device 100C of 1.
  • the power detection unit 360 may be an external device independent of the second data communication device 300C.
  • the optical fiber feeding system 1C of the third embodiment may separately include an optical fiber that transmits signal light and an optical fiber that transmits feeding light, as in the optical fiber feeding system of FIG.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of the optical fiber power feeding system of the fourth embodiment to which the power feeding control unit is applied.
  • the same components as those described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the optical fiber power supply system 1D of the fourth embodiment is different from the optical fiber power supply system 1C of the third embodiment in that it mainly does not have a communication system.
  • the optical fiber power feeding system 1D may include a communication system (not shown) independent of the power feeding system.
  • the optical fiber power supply system 1D includes two power supply devices 110, an optical fiber cable 200D, and two power receiving devices 310.
  • the optical fiber cable 200D includes an optical fiber 250D.
  • the optical fiber 250D includes a core 210 and a cladding 220 around the core 210.
  • Each of the core 210 and the clad 220 serves as a transmission line for the feeding light 112.
  • the optical fiber 250D is not particularly limited as long as it can transmit the feeding light 112 of the two feeding systems.
  • the feed light 112 of the two feed systems may be transmitted by a single core or cladding.
  • the two power feeding devices 110 and the two power receiving devices 310 correspond to each other and form two power feeding systems.
  • the power feeding light 112 from the first power feeding device 110a is supplied to the first power receiving device 310a through the core 210 of the optical fiber 250D.
  • the power feeding light 112 from the second power feeding device 110b is supplied to the second power receiving device 310b through the clad 220 of the optical fiber 250D.
  • the electric power converted from the feeding light 112 by the two power receiving devices 310 is supplied to the power feeding target 370.
  • the required power amount of the power supply target 370 is detected by the power detection unit 360.
  • the power detection unit 360 transmits information on the required electric energy to the power supply control unit 150 on the power supply side through the transmission line 281.
  • the power supply control unit 150 controls the output of the power supply light 112 from each of the two power supply devices 110 (semiconductor laser 111 for power supply) based on the received required power information.
  • the outputs of the two power supply devices 110 correspond to the required power amount of the second data communication device 300C on the power receiving side so that the net power supply efficiency is within a preferable range. Is adjusted. Therefore, unlike the conventional method in which the power supply device supplies a constant (maximum) power regardless of the power load of the power receiving device, it is possible to realize efficient power supply corresponding to the power load on the power receiving side.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of an optical fiber power supply system according to a fifth embodiment to which a power supply control unit is applied.
  • the same components as those described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the optical fiber power supply system 1E of the fifth embodiment includes a first data communication device 100E, an optical fiber cable 200E, and a second data communication device 300E.
  • the optical fiber cable 200E includes an optical fiber 250E.
  • the optical fiber 250E includes a core 210, a first clad 223 around the core 210, and a second clad 224 around the first clad 223.
  • the core 210 is used as a transmission line for the signal light 125 and 325
  • each of the first clad 223 and the second clad 224 is used as a transmission line for the feeding light 112.
  • the optical fiber 250E is not particularly limited as long as it can transmit the signal light 125 and 325 and the two types of feeding light 112 described later.
  • the first data communication device 100E includes a transmission unit 120 and a reception unit 130, two power supply devices 110 (first power supply device 110c, second power supply device 110d), and a power supply control unit 151 as a power supply control unit. Including.
  • the two power feeding devices 110 output two types of feeding light 112 having different wavelengths from each other.
  • the feeding semiconductor laser 111 of the first feeding device 110c outputs a short wavelength feeding light 112c having a shorter wavelength (for example, 500 nm or less)
  • the feeding semiconductor laser 111 of the second feeding device 110d outputs a short wavelength feeding light.
  • a long wavelength feeding light 112d having a wavelength longer than that of the light 112c is output.
  • These two types of feeding light 112 are output to the optical fiber cable 200E. Specifically, the short wavelength feeding light 112c is output to the first clad 223 of the optical fiber 250E, and the long wavelength feeding light 112d is output to the second clad 224 of the optical fiber 250E.
  • the power supply control unit 151 acquires electric energy information described later from the second data communication device 300E, and based on this electric energy information, the power supply light 112 from each of the two power supply devices 110 (semiconductor laser 111 for power supply). Control the output. The specific control method will be described later.
  • the second data communication device 300E includes a power receiving device 310E and a power detecting unit 361 in addition to a transmitting unit 320, a receiving unit 330, and a data processing unit 340.
  • the power receiving device 310E includes two wavelength conversion units 312 (first wavelength conversion unit 312c, second wavelength conversion unit 312d) and a photoelectric conversion element 311.
  • the two wavelength conversion units 312 are provided corresponding to the two types of feed light 112.
  • the two wavelength conversion units 312 convert the two types of feed light 112 transmitted through the optical fiber cable 200E into wavelengths that can be photoelectrically converted by the photoelectric conversion element 311.
  • the first wavelength conversion unit 312c receives the input of the short wavelength feeding light 112c from the first clad 223 of the optical fiber 250E and converts the wavelength of the short wavelength feeding light 112c.
  • the second wavelength conversion unit 312d receives the input of the long wavelength feeding light 112d from the second clad 224 of the optical fiber 250E, and converts the wavelength of the long wavelength feeding light 112d.
  • the photoelectric conversion element 311 converts the feed light 112 whose wavelength has been converted by the two wavelength conversion units 312 into electric power. At this time, only the feed light 112 from one of the two wavelength conversion units 312 is input to the photoelectric conversion element 311.
  • the electric power converted by the photoelectric conversion element 311 is used as the driving power of the transmitting unit 320, the receiving unit 330, the data processing unit 340 and the power detecting unit 361, and the driving power required in the other second data communication device 300E. To. Further, this power may be output for an external device.
  • the power detection unit 361 detects the amount of power converted by the power receiving device 310E (photoelectric conversion element 311).
  • the power detection unit 361 transmits the detected power amount information (power amount information) to the data processing unit 340.
  • the data processing unit 340 includes the received electric energy information in the transmission data 324 and outputs it to the modulator 322 of the transmission unit 320.
  • the modulator 322 transmits the signal light 325 including the required power information to the first data communication device 100E through the optical fiber cable 200E by modulating the laser light 323 based on the transmission data 324.
  • the signal light 325 transmitted to the first data communication device 100E is demodulated into an electric signal by the signal photodiode 131 of the receiving unit 130. Of these, the electric energy information is output to the power supply control unit 151.
  • one of the two types of feeding light 112 having different wavelengths has a higher feeding efficiency, and the feeding light 112 is used for feeding.
  • the longer the wavelength of the laser light the better the transmission efficiency, and the shorter the wavelength, the better the photoelectric conversion efficiency. Therefore, in the case of long-distance transmission, the overall power feeding efficiency may be higher when a laser beam having a longer wavelength is used. Therefore, in the present embodiment, the feeding efficiency of the two types of feeding light 112 having different wavelengths is actually evaluated, and one of the higher feeding efficiency is adopted.
  • the power supply control unit 151 of the first data communication device 100E sequentially outputs two types of power supply light 112 having different wavelengths from the two power supply devices 110 with the same predetermined power.
  • Each power feeding light 112 is converted into electric power by the power receiving device 310E of the second data communication device 300E, and the amount of the electric power is detected by the electric power detection unit 361.
  • the power detection unit 361 transmits the amount of power obtained by each of the two types of power supply light 112 to the power supply control unit 151.
  • the power supply control unit 151 adopts one of the power supply light 112, which has obtained a larger amount of power based on the power amount information received from the power detection unit 361, as one having higher power supply efficiency.
  • power amount information is transmitted from the power detection unit 361 of the second data communication device 300E through a transmission line 282 different from the optical fiber cable 200E. It may be transmitted to the power supply control unit 151 of the data communication device 100E of 1.
  • the power detection unit 361 may be an external device independent of the second data communication device 300E.
  • the optical fiber feeding system 1E of the fifth embodiment may separately include an optical fiber that transmits signal light and an optical fiber that transmits feeding light, as in the optical fiber feeding system of FIG.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of an optical fiber power feeding system according to a sixth embodiment to which a power feeding control unit is applied.
  • the same components as those described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the optical fiber power supply system 1F of the sixth embodiment is different from the optical fiber power supply system 1E of the fifth embodiment in that it mainly includes two power receiving devices having different transmission distances on the power receiving side.
  • the optical fiber power supply system 1F includes a first data communication device 100E, an optical fiber cable 200E, and two second data communication devices 300E on the power receiving side of the optical fiber cable 200E.
  • the two second data communication devices 300E are connected to the optical fiber cable 200E via each of two optical splitters (optical branching devices) 371 connected in series with the optical fiber cable 200E.
  • Each optical splitter 371 can be connected (and disconnected) from another optical splitter 371 or the second data communication device 300E.
  • Each optical splitter 371 is a signal light and two types of feeding light 112 transmitted from the first data communication device 100E through the optical fiber cable 200E to the other connected optical splitter 371 and the second data communication device 300E. Branch at a constant rate. More specifically, each optical splitter 371 can select one of branching, changing the optical path, and through output for each of the signal light and the two types of feeding light 112.
  • the power feeding efficiency of the two types of power feeding light 112 having different wavelengths is evaluated for each of the two second data communication devices 300E (power receiving device 310E) on the power receiving side. Adoption of one having high power feeding efficiency is performed in the same manner as in the fifth embodiment. That is, the power supply control unit 151 controls each of the two second data communication devices 300E to output the power supply light 112 from each of the two power supply devices 110 based on the detected electric energy. Then, in each of the two second data communication devices 300E, one of the two types of feeding light 112 having different wavelengths, which has a higher feeding efficiency, is selected, and the feeding light 112 is used for feeding.
  • the optical fiber power supply system 1F of the sixth embodiment as in the optical fiber power supply system of FIG. 9, power amount information is detected by power detection of each second data communication device 300E through a transmission line 282 different from the optical fiber cable 200E.
  • the unit 361 may transmit to the power supply control unit 151 of the first data communication device 100E.
  • the power detection unit 361 may be an external device independent of the second data communication device 300E.
  • the optical fiber feeding system 1F of the sixth embodiment may separately include an optical fiber for transmitting signal light and an optical fiber for transmitting feeding light, as in the optical fiber feeding system of FIG.
  • a plurality of second data communication devices 300E (power receiving devices 310E) having different transmission distances from each other may be provided on the power receiving side of the optical fiber cable 200E, and the plurality of second data communication devices 300E may be connected.
  • the aspect is not particularly limited.
  • a single optical splitter 371 may allow the signal light and the feed light to be directly branched to the plurality of second data communication devices 300E. Further, the signal light and the feeding light may be branched by an optical branching device other than the optical splitter.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of the optical fiber power feeding system of the seventh embodiment to which the power feeding control unit is applied.
  • the same components as those described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the optical fiber power supply system 1G of the seventh embodiment is different from the optical fiber power supply system 1E of the fifth embodiment in that it mainly does not have a communication system.
  • the optical fiber power supply system 1G may include a communication system (not shown) independent of the power supply system.
  • the optical fiber power supply system 1G includes two power supply devices 110 (first power supply device 110c, second power supply device 110d) optical fiber cable 200G and a power reception device 310E.
  • the optical fiber cable 200G includes an optical fiber 250G.
  • the optical fiber 250G includes a core 210 and a cladding 220 around the core 210.
  • Each of the core 210 and the clad 220 serves as a transmission line for the feeding light 112.
  • the optical fiber 250G is not particularly limited as long as it can transmit two types of feeding light 112 (short wavelength feeding light 112c and long wavelength feeding light 112d).
  • the two power feeding devices 110 output two types of feeding light 112 (short wavelength feeding light 112c, long wavelength feeding light 112d) having different wavelengths from each other. These two types of feeding light 112 are output to the optical fiber cable 200G. Specifically, the short wavelength feeding light 112c is output to the core 210 of the optical fiber 250G, and the long wavelength feeding light 112d is output to the clad 220 of the optical fiber 250G.
  • the power receiving device 310E includes two wavelength conversion units 312 (first wavelength conversion unit 312c, second wavelength conversion unit 312d) and a photoelectric conversion element 311.
  • the two wavelength conversion units 312 convert the two types of feed light 112 transmitted through the optical fiber cable 200G into wavelengths that can be photoelectrically converted by the photoelectric conversion element 311.
  • the photoelectric conversion element 311 converts the feed light 112 whose wavelength has been converted by the two wavelength conversion units 312 into electric power. At this time, only the feed light 112 from one of the two wavelength conversion units 312 is input to the photoelectric conversion element 311.
  • the amount of power converted by the power receiving device 310E (photoelectric conversion element 311) is detected by the power detection unit 361.
  • the power detection unit 361 transmits the detected power amount information to the power supply control unit 151 through the transmission line 282.
  • the power supply control unit 151 controls the output of the power supply light 112 from each of the two power supply devices 110 (power supply semiconductor laser 111) based on the electric energy amount information received from the power detection unit 361. Specifically, the power supply control unit 151 selects one of the two types of power supply light 112 having different wavelengths from each other in the same manner as in the fifth embodiment, and uses the power supply light 112 of the one. Power is supplied. As a result, as in the fifth embodiment, power is supplied by one of the two types of feeding light 112 having different wavelengths, which has higher feeding efficiency. Therefore, it is possible to realize efficient power supply according to the transmission distance.
  • optical fiber power supply system 1G of the seventh embodiment may be configured to supply power to a plurality of power receiving devices 310E as in the optical fiber power supply system of FIG.
  • each of the plurality (two) second data communication devices 300E in FIG. 10 may be replaced with the power receiving device 310E.
  • the optical fiber feeding system has two feeding systems (ie, two feeding devices and two corresponding power receiving devices, and two claddings in the optical fiber for supplying feeding light. ), But the number is not particularly limited as long as there are a plurality of power supply systems.
  • the power supply target of the power receiving device may be an external device of the optical fiber power supply system as long as the required power amount can be detected.
  • the two power feeding devices 110 are provided, but a plurality of feeding devices that output a plurality of feeding lights having different wavelengths may be provided.
  • the optical power supply system according to the present invention is useful for realizing efficient power supply.
  • optical fiber power supply system 1A Optical fiber power supply system (optical power supply system) 1 Optical fiber power supply system (optical power supply system) 1B optical fiber power supply system (optical power supply system) 1C optical fiber power supply system (optical power supply system) 1D optical fiber power supply system (optical power supply system) 1E Optical fiber power supply system (optical power supply system) 1F Optical fiber power supply system (optical power supply system) 1G optical fiber power supply system (optical power supply system) 100 1st data communication device 100C 1st data communication device 100E 1st data communication device 110 power supply device 110a 1st power supply device 110b 2nd power supply device 110c 1st power supply device 110d 2nd power supply device 111 Semiconductor laser for power supply 112 Power supply light 120 Transmission unit 125 Signal light 130 Reception unit 140 Optical input / output unit 141 Optical connector 150 Power supply control unit 151 Power supply control unit 200A Optical fiber cable 200 Optical fiber cable 200B Optical fiber cable 200

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Abstract

光ファイバー給電システム１Ｃは、給電光１１２を出力する２つの給電装置１１０と、２つの給電装置１１０に対応させて設けられ、各々が対応する給電装置１１０からの給電光１１２を電力に変換する２つの受電装置３１０と、２つの受電装置３１０の給電対象の必要電力量を検出する電力検出部３６０と、電力検出部３６０が検出した必要電力量に基づいて、２つの給電装置１１０の各々からの給電光１１２の出力を制御する給電制御部１５０とを備える。

Description

光給電システム
　本開示は、光給電に関する。
　近時、電力を光（給電光と呼ばれる）に変換して伝送し、当該給電光を電気エネルギーに変換して電力として利用する光給電システムが研究されている。
　特許文献１には、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ーと、上記光ファイバーの第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、上記光ファイバー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、を備えた光通信装置が記載されている。
特開２０１０－１３５９８９号公報
　光給電においては、より一層の光給電効率の向上が求められている。そのための一つとして、効率の良い給電の実現が求められている。
　本開示の１つの態様の光給電システムは、
　給電光を出力する複数の給電装置と、
　前記複数の給電装置に対応させて設けられ、各々が対応する給電装置からの給電光を電力に変換する複数の受電装置と、
　前記複数の受電装置の給電対象の必要電力量を検出する検出部と、
　前記検出部が検出した前記必要電力量に基づいて、前記複数の給電装置の各々からの前記給電光の出力を制御する給電制御部と、
　を備える。
　本開示の他の１つの態様の光給電システムは、
　互いに波長の異なる複数の給電光を出力する複数の給電装置と、
　前記複数の給電装置からの給電光を電力に変換する受電装置と、
　前記受電装置により前記複数の給電光の各々から変換された電力量を検出する検出部と、
　前記検出部が検出した前記電力量に基づいて、前記複数の給電装置の各々からの前記給電光の出力を制御する給電制御部と、
　を備える。
本開示の第１実施形態に係る光ファイバー給電システムの構成図である。 本開示の第２実施形態に係る光ファイバー給電システムの構成図である。 本開示の第２実施形態に係る光ファイバー給電システムの構成図であって、光コネクタ等を図示したものである。 本開示の他の一実施形態に係る光ファイバー給電システムの構成図である。 本開示の第３実施形態に係る光ファイバー給電システムの構成図である。 本開示の第３実施形態に係る光ファイバー給電システムの変形例の構成図である。 本開示の第４実施形態に係る光ファイバー給電システムの構成図である。 本開示の第５実施形態に係る光ファイバー給電システムの構成図である。 本開示の第５実施形態に係る光ファイバー給電システムの変形例の構成図である。 本開示の第６実施形態に係る光ファイバー給電システムの構成図である。 本開示の第７実施形態に係る光ファイバー給電システムの構成図である。
　以下に本開示の一実施形態につき図面を参照して説明する。
（１）システム概要
〔第１実施形態〕
　図１に示すように本実施形態の光ファイバー給電(PoF:Power over Fiber）システム１Ａは、給電装置（PSE:Power Sourcing Equipment）１１０と、光ファイバーケーブル２００Ａと、受電装置（PD:Powered Device）３１０を備える。
　なお、本開示における給電装置は電力を光エネルギーに変換して供給する装置であり、受電装置は光エネルギーの供給を受け当該光エネルギーを電力に変換する装置である。
　給電装置１１０は、給電用半導体レーザー１１１を含む。
　光ファイバーケーブル２００Ａは、給電光の伝送路を形成する光ファイバー２５０Ａを含む。
　受電装置３１０は、光電変換素子３１１を含む。
　給電装置１１０は電源に接続され、給電用半導体レーザー１１１等が電気駆動される。
　給電用半導体レーザー１１１は、上記電源からの電力によりレーザー発振して給電光１１２を出力する。
　光ファイバーケーブル２００Ａは、一端２０１Ａが給電装置１１０に接続可能とされ、他端２０２Ａが受電装置３１０に接続可能とされ、給電光１１２を伝送する。
　給電装置１１０からの給電光１１２が、光ファイバーケーブル２００Ａの一端２０１Ａに入力され、給電光１１２は光ファイバー２５０Ａ中を伝搬し、他端２０２Ａから受電装置３１０に出力される。
　光電変換素子３１１は、光ファイバーケーブル２００Ａを通して伝送されてきた給電光１１２を電力に変換する。光電変換素子３１１により変換された電力が、受電装置３１０内で必要な駆動電力とされる。さらに受電装置３１０は光電変換素子３１１により変換された電力を外部機器用に出力可能とされる。
　給電用半導体レーザー１１１及び光電変換素子３１１の光‐電気間の変換効果を奏する半導体領域を構成する半導体材料が５００ｎｍ以下の短波長のレーザー波長をもった半導体とされる。
　短波長のレーザー波長をもった半導体は、バンドギャップが大きく光電変換効率が高いので、光給電の発電側及び受電側における光電変換効率が向上され、光給電効率が向上する。
　そのためには、同半導体材料として、例えば、ダイヤモンド、酸化ガリウム、窒化アルミニウム、ＧａＮ等、レーザー波長（基本波）が２００～５００ｎｍのレーザー媒体の半導体材料を用いてもよい。
　また、同半導体材料として、２．４ｅＶ以上のバンドギャップを有した半導体が適用される。
　例えば、ダイヤモンド、酸化ガリウム、窒化アルミニウム、ＧａＮ等、バンドギャップ２．４～６．２ｅＶのレーザー媒体の半導体材料を用いてもよい。
　なお、レーザー光は長波長ほど伝送効率が良く、短波長ほど光電変換効率が良い傾向にある。したがって、長距離伝送の場合には、レーザー波長（基本波）が５００ｎｍより大きいレーザー媒体の半導体材料を用いてもよい。また、光電変換効率を優先する場合には、レーザー波長（基本波）が２００ｎｍより小さいレーザー媒体の半導体材料を用いてもよい。
　これらの半導体材料は、給電用半導体レーザー１１１及び光電変換素子３１１のいずれか一方に適用してもよい。給電側又は受電側における光電変換効率が向上され、光給電効率が向上する。
〔第２実施形態〕
　図２に示すように本実施形態の光ファイバー給電(PoF:Power over Fiber）システム１は、光ファイバーを介した給電システムと光通信システムとを含むものであり、給電装置（PSE:Power Sourcing Equipment）１１０を含む第１のデータ通信装置１００と、光ファイバーケーブル２００と、受電装置（PD:Powered Device）３１０を含む第２のデータ通信装置３００とを備える。
　給電装置１１０は、給電用半導体レーザー１１１を含む。第１のデータ通信装置１００は、給電装置１１０のほか、データ通信を行う発信部１２０と、受信部１３０とを含む。第１のデータ通信装置１００は、データ端末装置(DTE(Data Terminal Equipment))、中継器(Repeater)等に相当する。発信部１２０は、信号用半導体レーザー１２１と、モジュレーター１２２とを含む。受信部１３０は、信号用フォトダイオード１３１を含む。
　光ファイバーケーブル２００は、信号光の伝送路を形成するコア２１０と、コア２１０の外周に配置され、給電光の伝送路を形成するクラッド２２０と有する光ファイバー２５０を含む。
　受電装置３１０は、光電変換素子３１１を含む。第２のデータ通信装置３００は、受電装置３１０のほか、発信部３２０と、受信部３３０と、データ処理ユニット３４０とを含む。第２のデータ通信装置３００は、パワーエンドステーション(Power End Station)
等に相当する。発信部３２０は、信号用半導体レーザー３２１と、モジュレーター３２２とを含む。受信部３３０は、信号用フォトダイオード３３１を含む。データ処理ユニット３４０は、受信した信号を処理するユニットである。また、第２のデータ通信装置３００は、給電ネットワークにおけるノードである。または第２のデータ通信装置３００は、他のノードと通信するノードでもよい。
　第１のデータ通信装置１００は電源に接続され、給電用半導体レーザー１１１、信号用半導体レーザー１２１と、モジュレーター１２２、信号用フォトダイオード１３１等が電気駆動される。また、第１のデータ通信装置１００は、給電ネットワークにおけるノードである。または第１のデータ通信装置１００は、他のノードと通信するノードでもよい。
　給電用半導体レーザー１１１は、上記電源からの電力によりレーザー発振して給電光１１２を出力する。
　光電変換素子３１１は、光ファイバーケーブル２００を通して伝送されてきた給電光１１２を電力に変換する。光電変換素子３１１により変換された電力は、発信部３２０、受信部３３０及びデータ処理ユニット３４０の駆動電力、その他の第２のデータ通信装置３００内で必要となる駆動電力とされる。さらに第２のデータ通信装置３００は、光電変換素子３１１により変換された電力を外部機器用に出力可能とされていてもよい。
　一方、発信部１２０のモジュレーター１２２は、信号用半導体レーザー１２１からのレーザー光１２３を送信データ１２４に基づき変調して信号光１２５として出力する。
　受信部３３０の信号用フォトダイオード３３１は、光ファイバーケーブル２００を通して伝送されてきた信号光１２５を電気信号に復調し、データ処理ユニット３４０に出力する。データ処理ユニット３４０は、当該電気信号によるデータをノードに送信し、その一方で当該ノードからデータを受信し、送信データ３２４としてモジュレーター３２２に出力する。
　発信部３２０のモジュレーター３２２は、信号用半導体レーザー３２１からのレーザー光３２３を送信データ３２４に基づき変調して信号光３２５として出力する。
　受信部１３０の信号用フォトダイオード１３１は、光ファイバーケーブル２００を通して伝送されてきた信号光３２５を電気信号に復調し出力する。当該電気信号によるデータがノードに送信され、その一方で当該ノードからデータが送信データ１２４とされる。
　第１のデータ通信装置１００からの給電光１１２及び信号光１２５が、光ファイバーケーブル２００の一端２０１に入力され、給電光１１２はクラッド２２０を伝搬し、信号光１２５はコア２１０を伝搬し、他端２０２から第２のデータ通信装置３００に出力される。
　第２のデータ通信装置３００からの信号光３２５が、光ファイバーケーブル２００の他端２０２に入力され、コア２１０を伝搬し、一端２０１から第１のデータ通信装置１００に出力される。
　なお、図３に示すように第１のデータ通信装置１００に光入出力部１４０とこれに付設された光コネクタ１４１が設けられる。また、第２のデータ通信装置３００に光入出力部３５０とこれに付設された光コネクタ３５１が設けられる。光ファイバーケーブル２００の一端２０１に設けられた光コネクタ２３０が光コネクタ１４１に接続する。光ファイバーケーブル２００の他端２０２に設けられた光コネクタ２４０が光コネクタ３５１に接続する。光入出力部１４０は、給電光１１２をクラッド２２０に導光し、信号光１２５をコア２１０に導光し、信号光３２５を受信部１３０に導光する。光入出力部３５０は、給電光１１２を受電装置３１０に導光し、信号光１２５を受信部３３０に導光し、信号光３２５をコア２１０に導光する。
　以上のように、光ファイバーケーブル２００は、一端２０１が第１のデータ通信装置１００に接続可能とされ、他端２０２が第２のデータ通信装置３００に接続可能とされ、給電光１１２を伝送する。さらに本実施形態では、光ファイバーケーブル２００は、信号光１２５，３２５を双方向伝送する。
　給電用半導体レーザー１１１及び光電変換素子３１１の光‐電気間の変換効果を奏する半導体領域を構成する半導体材料としては上記第１実施形態と同様のものが適用され、高い光給電効率が実現される。
　なお、図４に示す光ファイバー給電システム１Ｂの光ファイバーケーブル２００Ｂのように、信号光を伝送する光ファイバー２６０と、給電光を伝送する光ファイバー２７０とを別々に設けてもよい。光ファイバーケーブル２００Ｂも複数本で構成してもよい。
（２）給電制御部
　次に、給電量を制御する給電制御部について説明する。
〔第３実施形態〕
　図５は、給電制御部が適用された第３実施形態の光ファイバー給電システムの構成図である。図５中、上述したものと同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
　図５に示すように、第３実施形態の光ファイバー給電システム１Ｃは、第１のデータ通信装置１００Ｃと、光ファイバーケーブル２００Ｃと、第２のデータ通信装置３００Ｃとを備える。
　光ファイバーケーブル２００Ｃは、光ファイバー２５０Ｃを含む。光ファイバー２５０Ｃは、コア２１０と、コア２１０の周囲の第１クラッド２２１と、第１クラッド２２１の周囲の第２クラッド２２２とを含む。コア２１０が信号光１２５、３２５の伝送路とされ、第１クラッド２２１及び第２クラッド２２２の各々が給電光１１２の伝送路とされる。
　なお、光ファイバー２５０Ｃは、信号光１２５、３２５と、後述する２つの給電系統の給電光１１２とを伝送可能であれば、それぞれの伝送路は特に限定されない。２つの給電系統の給電光１１２を単一のコア又はクラッドで伝送してもよい。
　第２のデータ通信装置３００Ｃは、発信部３２０、受信部３３０及びデータ処理ユニット３４０のほか、２つの受電装置３１０（第１受電装置３１０ａ、第２受電装置３１０ｂ）と、電力検出部３６０とを含む。
　２つの受電装置３１０は、光ファイバーケーブル２００Ｃを通して伝送されてきた給電光１１２を各々の光電変換素子３１１により電力に変換する。このうち第１受電装置３１０ａには、光ファイバー２５０Ｃの第１クラッド２２１からの給電光１１２が入力される。一方、第２受電装置３１０ｂには、光ファイバー２５０Ｃの第２クラッド２２２からの給電光１１２が入力される。２つの受電装置３１０で変換された電力は、発信部３２０、受信部３３０、データ処理ユニット３４０及び電力検出部３６０の駆動電力、その他の第２のデータ通信装置３００Ｃ内で必要となる駆動電力とされる。さらに、２つの受電装置３１０により変換された電力は外部機器用に出力されてもよい。
　電力検出部３６０は、第２のデータ通信装置３００Ｃの駆動に必要な電力量（外部に出力される場合にはその分を含む）、つまり２つの受電装置３１０の給電対象の必要電力量を検出する。この必要電力量の検出手法は特に限定されず、第２のデータ通信装置３００Ｃの各部から消費電力の情報を取得してもよいし、当該各部の動作を監視して推定してもよい。
　電力検出部３６０は、求めた必要電力量の情報（必要電力情報）をデータ処理ユニット３４０に送信する。データ処理ユニット３４０は、受信した必要電力情報を送信データ３２４に含めて発信部３２０のモジュレーター３２２に出力する。モジュレーター３２２は、送信データ３２４に基づくレーザー光３２３の変調により、必要電力情報を含む信号光３２５を、光ファイバーケーブル２００Ｃを通じて第１のデータ通信装置１００Ｃに出力する。
　第１のデータ通信装置１００Ｃは、発信部１２０及び受信部１３０のほか、２つの給電装置１１０（第１給電装置１１０ａ、第２給電装置１１０ｂ）と、給電制御部としての給電制御部１５０とを含む。
　２つの給電装置１１０は、光ファイバーケーブル２００Ｃに個別に給電光１１２を出力する。具体的には、第１給電装置１１０ａが光ファイバー２５０Ｃの第１クラッド２２１に給電光１１２を出力し、第２給電装置１１０ｂが光ファイバー２５０Ｃの第２クラッド２２２に給電光１１２を出力する。したがって、２つの給電装置１１０は、光ファイバーケーブル２００Ｃを介して２つの受電装置３１０と対応している。
　すなわち、光ファイバー給電システム１Ｃは、第１給電装置１１０ａから第１受電装置３１０ａへの第１の給電系統と、第２給電装置１１０ｂから第２受電装置３１０ｂへの第２の給電系統との、２つの給電系統を備える。
　給電制御部１５０は、受信部１３０の信号用フォトダイオード１３１から出力された信号光３２５から、第２のデータ通信装置３００Ｃの必要電力情報を取得する。そして、給電制御部１５０は、取得した必要電力情報に基づいて、２つの給電装置１１０（給電用半導体レーザー１１１）の各々からの給電光１１２の出力を制御する。
　一般に、給電用半導体レーザーは、例えば最大出力では発熱が多くなるなど、その出力に応じて出力効率が変化する。また、光ファイバーは、伝送光量や伝送部位に応じて伝送効率が変化する。そのため、各給電系統では、給電量に応じて給電効率が変化する。
　そこで、給電制御部１５０は、２つの給電系統による総給電量が第２のデータ通信装置３００Ｃの必要電力量を満足しつつ、２つの給電系統の正味の給電効率が所定値以上となるように、各給電装置１１０からの給電光１１２の出力を制御する。なお、この給電効率は、給電装置１１０（給電用半導体レーザー１１１）の出力効率と、光ファイバー２５０Ｃの伝送効率とのうち、少なくとも１つを含むものであればよい。
　例えば、各給電系統における出力量と給電効率との相関データを予め保持しておき、このデータに基づいて正味の給電効率が最大となるように、２つの給電系統に出力を配分してもよい。あるいは、各給電系統において給電効率が所定値以上となる好ましい出力範囲を予め設定しておき、２つの給電系統ともこの出力範囲内で使用されるように出力を配分してもよい。もしくは、２つの給電装置１１０（２つの給電系統）に対し使用する優先順位を予め割り当てておき、必要電力量に応じて、この優先順位の高い給電装置１１０から順次給電光１１２を出力させてもよい。つまり、常態では例えば第１の給電系統を優先して使いつつ、第２のデータ通信装置３００Ｃの必要電力量が第１の給電系統の給電量上限を上回った場合に第２の給電系統を使用するなどしてもよい。
　これにより、受電側の第２のデータ通信装置３００Ｃの必要電力量に対応させて、正味の給電効率が好ましい範囲内となるように２つの給電装置１１０の出力が調整される。すなわち、従来の給電システムにおいては、受電側の電力負荷に依らず給電装置が一定（最大）の電力を供給していたため、受電側の電力負荷が低いときには余剰電力が無駄に消費されていた。この点、本実施形態の光ファイバー給電システム１Ｃでは、受電側の必要電力量に対応させて２つの給電装置１１０の出力が適宜調整されるので、従来と異なり、受電側の電力負荷に対応した効率の良い給電を実現できる。
　なお、第３実施形態の光ファイバー給電システム１Ｃでは、図６に示すように、必要電力情報を、光ファイバーケーブル２００Ｃとは異なる伝送路２８１を通じて、第２のデータ通信装置３００Ｃの電力検出部３６０から第１のデータ通信装置１００Ｃの給電制御部１５０に送信してもよい。この場合、電力検出部３６０は、第２のデータ通信装置３００Ｃから独立した外部装置であってもよい。
　また、第３実施形態の光ファイバー給電システム１Ｃは、図４の光ファイバー給電システムのように、信号光を伝送する光ファイバーと、給電光を伝送する光ファイバーとを別々に備えていてもよい。
〔第４実施形態〕
　図７は、給電制御部が適用された第４実施形態の光ファイバー給電システムの構成図である。図７中、上述したものと同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
　図７に示すように、第４実施形態の光ファイバー給電システム１Ｄは、主に通信系統を備えていない点で、第３実施形態の光ファイバー給電システム１Ｃと異なる。ただし、光ファイバー給電システム１Ｄは、給電系統から独立した図示しない通信系統を備えていてもよい。
　光ファイバー給電システム１Ｄは、２つの給電装置１１０、光ファイバーケーブル２００Ｄ、２つの受電装置３１０を備える。
　光ファイバーケーブル２００Ｄは、光ファイバー２５０Ｄを含む。光ファイバー２５０Ｄは、コア２１０と、コア２１０の周囲のクラッド２２０とを含む。コア２１０とクラッド２２０の各々が給電光１１２の伝送路とされる。ただし、光ファイバー２５０Ｄは、２つの給電系統の給電光１１２を伝送可能であれば、それぞれの伝送路は特に限定されない。２つの給電系統の給電光１１２を単一のコア又はクラッドで伝送してもよい。
　２つの給電装置１１０と２つの受電装置３１０とは、互いに対応しており、２つの給電系統を構成する。第１の給電系統では、第１給電装置１１０ａからの給電光１１２が光ファイバー２５０Ｄのコア２１０を通じて第１受電装置３１０ａに供給される。第２の給電系統では、第２給電装置１１０ｂからの給電光１１２が光ファイバー２５０Ｄのクラッド２２０を通じて第２受電装置３１０ｂに供給される。
　２つの受電装置３１０で給電光１１２から変換された電力は、給電対象３７０に供給される。給電対象３７０は、その必要電力量が電力検出部３６０によって検出される。電力検出部３６０は、伝送路２８１を通じて必要電力量の情報を給電側の給電制御部１５０に送信する。
　給電制御部１５０は、受信した必要電力情報に基づいて、２つの給電装置１１０（給電用半導体レーザー１１１）の各々からの給電光１１２の出力を制御する。
　これにより、上記第３実施形態と同様に、受電側の第２のデータ通信装置３００Ｃの必要電力量に対応させて、正味の給電効率が好ましい範囲内となるように２つの給電装置１１０の出力が調整される。したがって、受電装置の電力負荷に依らず給電装置が一定（最大）の電力を供給していた従来と異なり、受電側の電力負荷に対応した効率の良い給電を実現できる。
〔第５実施形態〕
　図８は、給電制御部が適用された第５実施形態の光ファイバー給電システムの構成図である。図８中、上述したものと同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
　図８に示すように、第５実施形態の光ファイバー給電システム１Ｅは、第１のデータ通信装置１００Ｅと、光ファイバーケーブル２００Ｅと、第２のデータ通信装置３００Ｅとを備える。
　光ファイバーケーブル２００Ｅは、光ファイバー２５０Ｅを含む。光ファイバー２５０Ｅは、コア２１０と、コア２１０の周囲の第１クラッド２２３と、第１クラッド２２３の周囲の第２クラッド２２４とを含む。コア２１０が信号光１２５、３２５の伝送路とされ、第１クラッド２２３及び第２クラッド２２４の各々が給電光１１２の伝送路とされる。
　なお、光ファイバー２５０Ｅは、信号光１２５、３２５と、後述する２種類の給電光１１２とを伝送可能であれば、それぞれの伝送路は特に限定されない。
　第１のデータ通信装置１００Ｅは、発信部１２０及び受信部１３０のほか、２つの給電装置１１０（第１給電装置１１０ｃ、第２給電装置１１０ｄ）と、給電制御部としての給電制御部１５１とを含む。
　２つの給電装置１１０は、互いに波長の異なる２種類の給電光１１２を出力する。本実施形態では、第１給電装置１１０ｃの給電用半導体レーザー１１１がより短波長（例えば５００ｎｍ以下）の短波長給電光１１２ｃを出力し、第２給電装置１１０ｄの給電用半導体レーザー１１１が短波長給電光１１２ｃよりも長波長の長波長給電光１１２ｄを出力する。これら２種類の給電光１１２は光ファイバーケーブル２００Ｅに出力される。具体的には、短波長給電光１１２ｃが光ファイバー２５０Ｅの第１クラッド２２３に出力され、長波長給電光１１２ｄが光ファイバー２５０Ｅの第２クラッド２２４に出力される。
　給電制御部１５１は、第２のデータ通信装置３００Ｅから後述の電力量情報を取得し、この電力量情報に基づいて２つの給電装置１１０（給電用半導体レーザー１１１）の各々からの給電光１１２の出力を制御する。具体的な制御手法については後述する。
　第２のデータ通信装置３００Ｅは、発信部３２０、受信部３３０及びデータ処理ユニット３４０のほか、受電装置３１０Ｅと、電力検出部３６１とを含む。
　受電装置３１０Ｅは、２つの波長変換部３１２（第１波長変換部３１２ｃ、第２波長変換部３１２ｄ）と、光電変換素子３１１とを備える。
　２つの波長変換部３１２は、２種類の給電光１１２に対応させて設けられる。２つの波長変換部３１２は、光ファイバーケーブル２００Ｅを通して伝送されてきた２種類の給電光１１２を、光電変換素子３１１での光電変換が可能な波長に変換する。このうち第１波長変換部３１２ｃは、光ファイバー２５０Ｅの第１クラッド２２３から短波長給電光１１２ｃの入力を受け、この短波長給電光１１２ｃの波長を変換する。一方、第２波長変換部３１２ｄには、光ファイバー２５０Ｅの第２クラッド２２４から長波長給電光１１２ｄの入力を受け、この長波長給電光１１２ｄの波長を変換する。
　光電変換素子３１１は、２つの波長変換部３１２で波長変換された給電光１１２を電力に変換する。このとき、光電変換素子３１１には、２つの波長変換部３１２のうちの一方からの給電光１１２のみが入力される。光電変換素子３１１で変換された電力は、発信部３２０、受信部３３０、データ処理ユニット３４０及び電力検出部３６１の駆動電力、その他の第２のデータ通信装置３００Ｅ内で必要となる駆動電力とされる。さらに、この電力は外部機器用に出力されてもよい。
　電力検出部３６１は、受電装置３１０Ｅ（光電変換素子３１１）で変換された電力量を検出する。
　電力検出部３６１は、検出した電力量の情報（電力量情報）をデータ処理ユニット３４０に送信する。データ処理ユニット３４０は、受信した電力量情報を送信データ３２４に含めて発信部３２０のモジュレーター３２２に出力する。モジュレーター３２２は、送信データ３２４に基づくレーザー光３２３の変調により、必要電力情報を含む信号光３２５を、光ファイバーケーブル２００Ｅを通じて第１のデータ通信装置１００Ｅに送信する。第１のデータ通信装置１００Ｅに送信された信号光３２５は、受信部１３０の信号用フォトダイオード１３１により電気信号に復調される。このうち電力量情報は給電制御部１５１に出力される。
　第５実施形態の光ファイバー給電システム１Ｅでは、互いに波長の異なる２種類の給電光１１２のうち、より給電効率の高い一方が選択され、この一方の給電光１１２により給電が行われる。
　上述のとおり、レーザー光は長波長ほど伝送効率が良く、短波長ほど光電変換効率が良い傾向にある。そのため、長距離伝送の場合には、より長波長のレーザー光を用いた方が総合的な給電効率が高くなる場合がある。そこで、本実施形態では、波長の異なる２種類の給電光１１２の給電効率を実際に評価し、より給電効率の高い一方を採用する。
　具体的には、第１のデータ通信装置１００Ｅの給電制御部１５１が、２つの給電装置１１０から波長の異なる２種類の給電光１１２を同一の所定電力で順次出力させる。各給電光１１２は、第２のデータ通信装置３００Ｅの受電装置３１０Ｅで電力に変換され、その電力量が電力検出部３６１に検出される。電力検出部３６１は、２種類の給電光１１２の各々により得られた電力量を給電制御部１５１に送信する。給電制御部１５１は、電力検出部３６１から受信した電力量情報に基づいて、より大きな電力量が得られた一方の給電光１１２を、より給電効率の高いものとして採用する。そして、当該一方の給電光１１２を出力する給電装置１１０のみにより、第２のデータ通信装置３００Ｅへの給電が行われる。この電力評価処理は、例えばシステムの起動時や、第１のデータ通信装置１００Ｅから第２のデータ通信装置３００Ｅまでの伝送距離が変更されたときに実行される。
　これにより、互いに波長の異なる２種類の給電光１１２のうち、より給電効率の高い一方の給電光１１２により給電が行われる。したがって、伝送距離に応じた効率の良い給電を実現できる。
　なお、第５実施形態の光ファイバー給電システム１Ｅでは、図９に示すように、電力量情報を、光ファイバーケーブル２００Ｅとは異なる伝送路２８２を通じて、第２のデータ通信装置３００Ｅの電力検出部３６１から第１のデータ通信装置１００Ｅの給電制御部１５１に送信してもよい。この場合、電力検出部３６１は、第２のデータ通信装置３００Ｅから独立した外部装置であってもよい。
　また、第５実施形態の光ファイバー給電システム１Ｅは、図４の光ファイバー給電システムのように、信号光を伝送する光ファイバーと、給電光を伝送する光ファイバーとを別々に備えていてもよい。
〔第６実施形態〕
　図１０は、給電制御部が適用された第６実施形態の光ファイバー給電システムの構成図である。図１０中、上述したものと同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
　図１０に示すように、第６実施形態の光ファイバー給電システム１Ｆは、主に受電側に伝送距離の異なる２つの受電装置を備える点で、第５実施形態の光ファイバー給電システム１Ｅと異なる。
　光ファイバー給電システム１Ｆは、第１のデータ通信装置１００Ｅ、光ファイバーケーブル２００Ｅのほか、光ファイバーケーブル２００Ｅよりも受電側に２つの第２のデータ通信装置３００Ｅを備える。
　２つの第２のデータ通信装置３００Ｅは、光ファイバーケーブル２００Ｅに直列に接続された２つの光スプリッタ（光分岐デバイス）３７１の各々を介して光ファイバーケーブル２００Ｅに接続されている。各光スプリッタ３７１には、他の光スプリッタ３７１又は第２のデータ通信装置３００Ｅの接続（及び接続解除）が可能である。各光スプリッタ３７１は、接続された他の光スプリッタ３７１及び第２のデータ通信装置３００Ｅに対し、光ファイバーケーブル２００Ｅを通じて第１のデータ通信装置１００Ｅから伝送されてきた信号光及び２種類の給電光１１２を一定の割合で分岐させる。より詳しくは、各光スプリッタ３７１は、信号光及び２種類の給電光１１２の各々に対し、分岐、光路変更、スルー出力のいずれかを選択できる。
　第６実施形態の光ファイバー給電システム１Ｆでは、受電側の２つの第２のデータ通信装置３００Ｅ（受電装置３１０Ｅ）の各々に対し、波長の異なる２種類の給電光１１２の給電効率の評価と、より給電効率の高い一方の採用とが、上記第５実施形態と同様に行われる。つまり、給電制御部１５１が、２つの第２のデータ通信装置３００Ｅの各々に対し、検出された電力量に基づいて、２つの給電装置１１０の各々からの給電光１１２の出力を制御する。そして、２つの第２のデータ通信装置３００Ｅの各々において、互いに波長の異なる２種類の給電光１１２のうち、より給電効率の高い一方が選択され、この一方の給電光１１２により給電が行われる。
　これにより、伝送距離の異なる２つの第２のデータ通信装置３００Ｅ（受電装置３１０Ｅ）に対し、互いに波長の異なる２種類の給電光１１２のうち、より給電効率の高い一方の給電光１１２により給電が行われる。したがって、２つの受電装置３１０Ｅに対して、伝送距離に応じた効率の良い給電を実現できる。
　なお、第６実施形態の光ファイバー給電システム１Ｆでは、図９の光ファイバー給電システムのように、電力量情報を、光ファイバーケーブル２００Ｅとは異なる伝送路２８２を通じて、各第２のデータ通信装置３００Ｅの電力検出部３６１から第１のデータ通信装置１００Ｅの給電制御部１５１に送信してもよい。この場合、電力検出部３６１は、第２のデータ通信装置３００Ｅから独立した外部装置であってもよい。
　また、第６実施形態の光ファイバー給電システム１Ｆは、図４の光ファイバー給電システムのように、信号光を伝送する光ファイバーと、給電光を伝送する光ファイバーとを別々に備えていてもよい。
　また、光ファイバーケーブル２００Ｅの受電側には、互いに伝送距離の異なる複数の第２のデータ通信装置３００Ｅ（受電装置３１０Ｅ）が設けられていればよく、当該複数の第２のデータ通信装置３００Ｅの接続態様は特に限定されない。例えば、単一の光スプリッタ３７１が、複数の第２のデータ通信装置３００Ｅに対して信号光及び給電光を直接分岐可能等させてもよい。また、光スプリッタ以外の光ブランチングデバイスにより信号光及び給電光を分岐等させてもよい。
〔第７実施形態〕
　図１１は、給電制御部が適用された第７実施形態の光ファイバー給電システムの構成図である。図１１中、上述したものと同一の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
　図１１に示すように、第７実施形態の光ファイバー給電システム１Ｇは、主に通信系統を備えていない点で、第５実施形態の光ファイバー給電システム１Ｅと異なる。ただし、光ファイバー給電システム１Ｇは、給電系統から独立した図示しない通信系統を備えていてもよい。
　光ファイバー給電システム１Ｇは、２つの給電装置１１０（第１給電装置１１０ｃ、第２給電装置１１０ｄ）光ファイバーケーブル２００Ｇ、受電装置３１０Ｅを備える。
　光ファイバーケーブル２００Ｇは、光ファイバー２５０Ｇを含む。光ファイバー２５０Ｇは、コア２１０と、コア２１０の周囲のクラッド２２０とを含む。コア２１０とクラッド２２０の各々が給電光１１２の伝送路とされる。ただし、光ファイバー２５０Ｇは、２種類の給電光１１２（短波長給電光１１２ｃ、長波長給電光１１２ｄ）を伝送可能であれば、それぞれの伝送路は特に限定されない。
　２つの給電装置１１０は、互いに波長の異なる２種類の給電光１１２（短波長給電光１１２ｃ、長波長給電光１１２ｄ）を出力する。これら２種類の給電光１１２は光ファイバーケーブル２００Ｇに出力される。具体的には、短波長給電光１１２ｃが光ファイバー２５０Ｇのコア２１０に出力され、長波長給電光１１２ｄが光ファイバー２５０Ｇのクラッド２２０に出力される。
　受電装置３１０Ｅは、２つの波長変換部３１２（第１波長変換部３１２ｃ、第２波長変換部３１２ｄ）と、光電変換素子３１１とを備える。２つの波長変換部３１２は、光ファイバーケーブル２００Ｇを通して伝送されてきた２種類の給電光１１２を、光電変換素子３１１での光電変換が可能な波長に変換する。光電変換素子３１１は、２つの波長変換部３１２で波長変換された給電光１１２を電力に変換する。このとき、光電変換素子３１１には、２つの波長変換部３１２のうちの一方からの給電光１１２のみが入力される。
　受電装置３１０Ｅ（光電変換素子３１１）で変換された電力は、電力検出部３６１によってその電力量が検出される。電力検出部３６１は、検出した電力量の情報を伝送路２８２を通じて給電制御部１５１に送信する。
　給電制御部１５１は、電力検出部３６１から受信した電力量情報に基づいて、２つの給電装置１１０（給電用半導体レーザー１１１）の各々からの給電光１１２の出力を制御する。具体的に、給電制御部１５１は、上記第５実施形態と同様にして、互いに波長の異なる２種類の給電光１１２のうち、より給電効率の高い一方を選択し、この一方の給電光１１２による給電を行う。
　これにより、上記第５実施形態と同様に、互いに波長の異なる２種類の給電光１１２のうち、より給電効率の高い一方の給電光１１２により給電が行われる。したがって、伝送距離に応じた効率の良い給電を実現できる。
　なお、第７実施形態の光ファイバー給電システム１Ｇは、図１０の光ファイバー給電システムのように、複数の受電装置３１０Ｅに給電する構成としてもよい。この場合、図１０の複数（２つ）の第２のデータ通信装置３００Ｅの各々を受電装置３１０Ｅに代えればよい。
　以上本開示の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として示したものであり、この他の様々な形態で実施が可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の省略、置き換え、変更を行うことができる。
　例えば上記第３及び第４実施形態では、光ファイバー給電システムが２つの給電系統（すなわち、２つの給電装置とこれに対応する２つの受電装置、及び給電光を供給するための光ファイバー内の２つのクラッド）を備えることとしたが、当該給電系統は複数であれば、その数量は特に限定されない。
　また、受電装置の給電対象は、その必要電力量が検出可能であれば、光ファイバー給電システムの外部の機器であってもよい。
　また、上記第５～第７実施形態では、２つの給電装置１１０が設けられることとしたが、互いに波長の異なる複数の給電光を出力する複数の給電装置が設けられてもよい。
　以上のように、本発明に係る光給電システムは、効率の良い給電を実現するのに有用である。
１Ａ　　光ファイバー給電システム（光給電システム）
１　　　光ファイバー給電システム（光給電システム）
１Ｂ　　光ファイバー給電システム（光給電システム）
１Ｃ　　光ファイバー給電システム（光給電システム）
１Ｄ　　光ファイバー給電システム（光給電システム）
１Ｅ　　光ファイバー給電システム（光給電システム）
１Ｆ　　光ファイバー給電システム（光給電システム）
１Ｇ　　光ファイバー給電システム（光給電システム）
１００　第１のデータ通信装置
１００Ｃ　第１のデータ通信装置
１００Ｅ　第１のデータ通信装置
１１０　給電装置
１１０ａ　第１給電装置
１１０ｂ　第２給電装置
１１０ｃ　第１給電装置
１１０ｄ　第２給電装置
１１１　給電用半導体レーザー
１１２　給電光
１２０　発信部
１２５　信号光
１３０　受信部
１４０　光入出力部
１４１　光コネクタ
１５０　給電制御部
１５１　給電制御部
２００Ａ　光ファイバーケーブル
２００　光ファイバーケーブル
２００Ｂ　光ファイバーケーブル
２００Ｃ　光ファイバーケーブル
２００Ｄ　光ファイバーケーブル
２００Ｅ　光ファイバーケーブル
２００Ｇ　光ファイバーケーブル
２１０　コア
２２０　クラッド
２２１　第１クラッド
２２２　第２クラッド
２２３　第１クラッド
２２４　第２クラッド
２５０Ａ　光ファイバー
２５０　光ファイバー
２５０Ｃ　光ファイバー
２５０Ｄ　光ファイバー
２５０Ｅ　光ファイバー
２５０Ｇ　光ファイバー
２６０　光ファイバー
２７０　光ファイバー
３００　第２のデータ通信装置
３００Ｃ　第２のデータ通信装置
３００Ｅ　第２のデータ通信装置
３１０　受電装置
３１０Ｅ　受電装置
３１０ａ　第１受電装置
３１０ｂ　第２受電装置
３１０ｃ　第１受電装置
３１０ｄ　第２受電装置
３１１　光電変換素子
３２０　発信部
３２５　信号光
３３０　受信部
３５０　光入出力部
３５１　光コネクタ
３６０　電力検出部（検出部）
３６１　電力検出部（検出部）
３７０　給電対象

Claims (12)

  1. 　給電光を出力する複数の給電装置と、
    　前記複数の給電装置に対応させて設けられ、各々が対応する給電装置からの給電光を電力に変換する複数の受電装置と、
    　前記複数の受電装置の給電対象の必要電力量を検出する検出部と、
    　前記検出部が検出した前記必要電力量に基づいて、前記複数の給電装置の各々からの前記給電光の出力を制御する給電制御部と、
    　を備える光給電システム。
  2. 　前記給電制御部は、前記複数の給電装置から前記複数の受電装置への総給電量が前記必要電力量を満足しつつ、正味の給電効率が所定値以上となるように、前記複数の給電装置の各々からの前記給電光の出力を制御する、
    　請求項１に記載の光給電システム。
  3. 　前記給電効率は、前記給電装置の出力に応じた出力効率と、前記複数の給電装置から前記複数の受電装置へ給電光を伝送する光ファイバーの伝送効率との少なくとも１つを含む、
    　請求項２に記載の光給電システム。
  4. 　前記複数の給電装置には、使用する優先順位が予め割り当てられており、
    　前記給電制御部は、前記必要電力量に応じて、前記優先順位の高い給電装置から順次前記給電光を出力させる、
    　請求項１に記載の光給電システム。
  5. 　前記複数の給電装置を含む第１のデータ通信装置と、
    　前記第１のデータ通信装置と信号光により光通信し、前記複数の受電装置を含む第２のデータ通信装置と、
    　前記第１のデータ通信装置と前記第２のデータ通信装置との間で前記給電光と前記信号光とを伝送する光ファイバーと、
    　を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光給電システム。
  6. 　前記給電制御部は、前記第１のデータ通信装置に設けられ、
    　前記検出部は、前記第２のデータ通信装置に設けられ、検出した前記必要電力量の情報を前記信号光により前記第１のデータ通信装置に送信する、
    　請求項５に記載の光給電システム。
  7. 　互いに波長の異なる複数の給電光を出力する複数の給電装置と、
    　前記複数の給電装置からの給電光を電力に変換する受電装置と、
    　前記受電装置により前記複数の給電光の各々から変換された電力量を検出する検出部と、
    　前記検出部が検出した前記電力量に基づいて、前記複数の給電装置の各々からの前記給電光の出力を制御する給電制御部と、
    　を備える光給電システム。
  8. 　前記検出部は、前記複数の給電装置の各々が同一の電力の給電光を出力したときに前記受電装置で取得される電力量を検出し、
    　前記給電制御部は、前記複数の給電装置のうち、前記検出部に検出された電力量が最も大きい給電光を出力する一の給電装置により、前記受電装置への給電を行う、
    　請求項７に記載の光給電システム。
  9. 　前記受電装置は、給電光を電力に変換する光電変換素子と、前記複数の給電光を前記光電変換素子で光電変換可能な波長に変換する複数の波長変換部とを含み、
    　前記光電変換素子には、前記複数の波長変換部のいずれかで変換された給電光のみが入力される、
    　請求項７又は請求項８に記載の光給電システム。
  10. 　前記複数の給電装置からの前記複数の給電光が入力され、前記受電装置が複数接続可能な光分岐デバイスを備え、
    　前記給電制御部は、複数の前記受電装置の各々に対し、前記検出部が検出した電力量に基づいて前記複数の給電装置の各々からの前記給電光の出力を制御する、
    　請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の光給電システム。
  11. 　前記複数の給電装置を含む第１のデータ通信装置と、
    　前記第１のデータ通信装置と信号光により光通信し、前記受電装置を含む第２のデータ通信装置と、
    　前記第１のデータ通信装置と前記第２のデータ通信装置との間で前記給電光と前記信号光とを伝送する光ファイバーと、
    　を備える請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の光給電システム。
  12. 　前記給電制御部は、前記第１のデータ通信装置に設けられ、
    　前記検出部は、前記第２のデータ通信装置に設けられ、検出した前記電力量の情報を前記信号光により前記第１のデータ通信装置に送信する、
    　請求項１１に記載の光給電システム。
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