[发明专利]光功率传输装置

说明书

一种光功率传输装置具备：发光单元，其具备第一光增益产生机构和第一光反射机构；光纤；第二光反射机构；以及受光机构，所述光功率传输装置构成为，所述第二光反射机构配置于比所述光纤靠受光机构侧的位置，通过在所述第一光反射机构与所述第二光反射机构之间将所述第一光增益产生机构与所述光纤光学连接而构成第一激光谐振器，在所述第一激光谐振器产生的第一激光向所述受光机构入射。

技术领域

本发明涉及通过光纤传输光功率的光功率传输装置。

背景技术

作为使用光纤的光功率传输的应用例，有光纤供电。光纤供电是使用光纤将从高输出激光光源输出的激光对远程地送电，并在受光单元进行光电转换而将激光的能量转换为电力，从而利用该电力驱动电气设备的技术。光纤供电与以往的使用铜线的供电相比，具有以下很多优点：由于不受电磁感应，因此抗噪声性能强且不会产生噪声；抗雷击的性能高；由于不具有电接点，因此即使在高湿度环境下也能够使用；防爆性强等。这种光功率传输例如也被作为机动车等的内燃机中的点火装置来进行研究(非专利文献1)。

另一方面，在激光从供电路径向外部泄漏而射出的情况下，有可能对人体、周边物体造成损伤。为了避免这种可能，在专利文献1中公开了如下结构：检测光电转换机构的输出电压，在检测出异常的情况下，使停止激光光源的光功率切断机构立即动作。

另外，在专利文献2中也同样公开了如下技术：在受光侧无法接收适当的信号的情况下，从受光侧向发光侧发送包含错误信息的信号光，并根据来自控制部的指示来停止供电用的激光光源的驱动。

另一方面，在不使用光纤的光无线供电技术中，如专利文献3那样公开了如下技术：通过在组合递归镜和增益机构而成的发光单元与组合递归镜和受光机构而成的受光单元之间形成激光谐振器，从而当人体等遮蔽物插入到谐振器光路内时，立即停止激光振荡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-37105号公报

专利文献2：日本特开2008-193327号公报

专利文献3：美国专利第9705606号说明书

非专利文献

非专利文献1：平等拓范他，“利用巨脉冲微型激光器进行发动机点火的可能性”，J.Plasma Fusion Res.Vol.89，No.4，pp.238，2013

发明内容

发明要解决的课题

然而，如专利文献1、2那样，在光纤供电中，在受光侧检测异常并向发光侧反馈的方法另外需要异常检测机构和用于切断激光光源的动作的电路，存在系统结构变得复杂的情况。另外，在该方法中，由于伴随着异常检测及信号处理等，因此存在如下问题：即使是在本来应该使激光振荡停止的状态下，电不能排除由于进行异常检测、信号处理等的机构的误动作而错误地引起激光振荡的可能性。

相对于此，在专利文献3中记载的光无线供电方式确保了较高的安全性。然而，若发光单元与受光单元的距离远离，则功率传输损失飞跃性地增大，从而不会引起激光振荡。因此，作为实用的功率传输的距离为数米左右。另外，在发光单元与受光单元之间存在障碍物的情况下，由于不能传输光功率，因此作为其设置环境，存在仅限定于视距良好的狭小空间的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种光功率传输装置，该光功率传输装置能够以简单的结构确保高安全性，并且实现向远距离、视距不及的场所的光功率传输。

用于解决课题的方案