| 研究分担者 |
田村 俊世 山口大学, 工学部電気電子工学科, 助教授 (10142259)
斎藤 浩一 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 教務職員 (00205668)
辻 隆之 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助教授 (00075764)
豊島 健 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助手 (40014146)
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| 配分額 *注記 |
5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1992年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1991年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1990年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
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| 研究概要 |
本研究では光ファイバを介して光電変換によりエネルギーを供給するシステムを試作した。システムの構成は,光源,光電変換素子,信号変換回路,データ伝送回路よりなる。本研究の特色はシリコーン太陽電池を光電変換素子として用いたことにあり,太陽電池が800nm以上で高い変換効率をもつことから,高出力の半導体レーザーを光源として用いた。波長813nmの半導体レーザ光を光ファイバを介して太陽電池に照射して太陽電池の開放電圧,短絡電流を測定し,供給電力を求めた。センサ駆動回路の供給電圧を太陽電池8個で4.5Vとすると短絡電流は7mAで,6個で供給電圧を3.3Vとすると短絡電流は25mAであった。太陽電池に個数が増すに比例して開放電圧は増大するが,短絡電流は個数が増大するにつれて指数関数的に減少した。
センサ駆動回路で得られた信号は,電圧一周波数変換して,LEDを発光させ,光ファイバを介して伝送した。
太陽電池8個を用いて光電変換して得られた電力で温度測定回路を駆動させた。IC温度センサの出力を,周波数変換して,データ伝送した。使用した光ファイバの距離は2mとした。消費電力は10mW以下であった。測定値は温度範囲0〜100℃であり,データ伝送時の誤差はなかった。
供給電力を増大させるためには,太陽電池の照射密度を大きくすることがあげられる。エネルギー伝送に用いた光ファイバは多成分ガラスファイバで開口数が0.2であっため,太陽電池8個を用いた場合,全てに均一に光が照射されなかった。効率をあげるためには,光ファイバ先端の形状を開口数を大きくするように作製し,また太陽電池の配列も工夫する必要がある。
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