FR2631759A1 - Liaison optique atmospherique pour transmission de donnees - Google Patents

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    • H04B10/11Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
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Abstract

L'invention concerne une liaison optique atmosphérique. Elle se rapporte à un émetteur-récepteur 10 de liaison optique qui émet un faisceau laser LA10 et reçoit un faisceau laser LA20 provenant d'un autre émetteur-récepteur placé à distance. Un écran de contrôle 13 superpose une image de la scène sur laquelle apparaît l'image de l'autre émetteur-récepteur 13B et une image du faisceau émis, si bien que la mise en concidence des images des faisceaux permet le réglage des faisceaux afin que la transmission soit possible. L'ensemble des commandes de l'appareil est réalisé avec un dispositif de commande à distance 8 afin que l'appareil ne subisse pas de choc. Application à la transmission de données à distance.

Description

La présente invention concerne de façon générale une liaison optique
atmosphérique, et plus précisément une
telle liaison atmosphérique qui peut transmettre des don-
nées par utilisation d'un faisceau lumineux émis de manière bidirectionnelle. Ce type de liaison optique atmosphérique transmet des données par utilisation de faisceaux lumineux qui se
propagent dans l'espace. Dans la liaison optique atmosphé-
rique connue, des émetteurs-récepteurs sont montés sur les toitures de bâtiments qui sont séparés les uns des autres par plusieurs kilomètres. Les angles d'azimut du faisceau lumineux & émettre sont alors réglés afin que les faisceaux
lumineux émis par l'émetteur éclairent les parties photoré-
ceptrices de l'appareil récepteur. Les données peuvent donc être transmises entre les bâtiments ayant, les appareils émetteurs-récepteurs. Dans une liaison optique atmosphérique, les émetteurs-récepteurs n'ont pas à être reliés par une ligne d'un réseau particulier, par exemple une fibre optique ou
analogue. En conséquence, les données peuvent être faci-
lement émises.
En outre, les faisceaux lumineux obtenus peuvent
avoir une grande directivité par mise en oeuvre de disposi-
tifs simplifiés si bien que, par rapport à des systèmes mettant en oeuvre des ondes millimétriques, des microondes ou analogues, la liaison optique atmosphérique permet
l'émission de données A un état très brouillé.
Cependant, dans ce type de liaison optique atmosphé-
rique, il est difficile de détecter, du côté de l'émetteur, l'emplacement exact à éclairer avec le faisceau lumineux émis. Le problème qui se pose alors est le réglage précis de l'angle d'azimut utilisé pour l'émission du faisceau lumineux par l'émetteur, et ce réglage est un travail très fastidieux. Lors de la détection précise de la position éclairée par le faisceau lumineux, un mur est placé du côté du récepteur et la position d'une tache lumineuse formée sur
ce mur est détectée.
Cette proposition n'est guère très utile car la quantité de lumière réfléchie par le mur et renvoyée vers
le côté de l'émetteur est extrêmement faible. En consé-
quence, même de nuit en particulier lorsque la quantité de lumière externe est très faible, on observe souvent que la position qui doit être éclairée par le faisceau lumineux ne
peut pas être détectée sans difficulté.
Dans la proposition précitée, la position de la tache lumineuse formée sur le mur du côté du récepteur doit être détectée de manière répétée et l'angle d'azimut du faisceau lumineux émis doit être réglé de manière répétée
d'après les résultats détectés, transmis au côté de l'émet-
teur, et cette opération est aussi un travail fastidieux.
En outre, il est impossible de réaliser un mur de grande dimension du côté du récepteur sur la toiture du bâtiment ou analogue, si bien que le réglage de l'angle d'azimut du faisceau lumineux qui doit être émis devient impossible.
Une proposition faite pour la résolution des pro-
blèmes précités est telle que l'angle d'azimut du faisceau lumineux qui doit être émis est réglé par un dispositif de visée formé d'un télescope placé du côté de l'émetteur. En d'autres termes, lorsque l'axe optique du faisceau lumineux émis par l'émetteur et l'axe optique du dispositif de visée
sont réglés précédemment afin qu'ils coïncident mutuel-
lement, l'angle d'azimut du faisceau lumineux qui doit être émis est réglé de manière que le faisceau puisse éclairer
la surface photoréceptrice du récepteur.
Dans cette proposition, l'axe optique du faisceau lumineux et l'axe optique du dispositif de visée doivent
être réglés précédemment afin qu'ils coïncident mutuel-
lement avec une grande précision, si bien que le réglage est fastidieux. Pour cette raison, la proposition précitée ne permet qu'un réglage grossier de l'angle d'azimut du faisceau lumineux émis. En conséquence, la position de la tache lumineuse doit être détectée de manière répétée du
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côté-du récepteur et l'angle d'azimut du faisceau lumineux
qui doit être émis doit être réglé en fonction des résul-
tats détectés, transmis à l'émetteur.
Lorsqu'un faisceau lumineux très directif est uti-
lisé, l'angle d'azimut du faisceau lumineux qui doit être émis doit être réglé avec une grande précision, et cette
situation nécessite un réglage encore plus compliqué.
En outre, lorsque l'axe optique du faisceau lumineux émis du côté de l'émetteur et l'axe optique du dispositif de visée sont réglés afin qu'ils coïncident mutuellement comme décrit précédemment, un signal d'erreur correspondant doit être transmis au côté de l'émetteur. Ainsi, une ligne d'un réseau est nécessaire pour la transmission du signal d'erreur de position. Dans ce cas, si une ligne d'un réseau spécial, par exemple une ligne d'un réseau téléphonique ou analogue est utilisée, la ligne du réseau téléphonique ou
analogue doit être placée entre les émetteurs-récepteurs.
Ceci rend complexe l'ensemble de l'installation de la liai-
son optique atmosphérique. Ceci supprime un avantage d'une liaison optique atmosphérique car des données ne peuvent
pas être transmises entre des émetteurs-récepteurs simple-
ment placés sur les toitures des bâtiments, d'une manière commode. On a proposé la résolution du problème précité par
mise en oeuvre d'un procédé selon lequel le faisceau lumi-
neux est émis du côté du récepteur vers le côté de l'émet-
teur afin que la transmission du signal d'erreur de posi-
tion soit assurée.
La proposition précédente nécessite en outre un appareil émetteur d'un faisceau lumineux depuis le côté du
récepteur vers le côté de l'émetteur, un appareil de modu-
lation de lumière destiné A moduler le faisceau lumineux
par le signal d'erreur de position, un appareil de démodu-
lation du faisceau lumineux modulé, etc., si bien que la disposition globale de la liaison optique atmosphérique est
encore plus compliquée.
Lorsque le réglage de l'axe optique est réalisé par un fonctionnement asservi continu, un appareil émettant un faisceau lumineux doit être commandé constamment du côté du
récepteur afin qu'il transmette le signal d'erreur de posi-
tion vers le côté de l'émetteur.
Pour que le côté du récepteur obtienne le signal
d'erreur de position lorsque la liaison optique atmosphé-
rique est montée, le faisceau lumineux émis par le système émetteur doit être élargi dans une certaine mesure si bien
que l'amplitude du faisceau lumineux augmente.
En outre, lorsque le foyer du faisceau lumineux est
réglé, l'état de focalisation convenable du faisceau lumi-
neux est détecté de manière répétée du côté du récepteur et
le faisceau lumineux est réglé sous forme élargie en fonc-
tion des résultats détectés. Ce réglage de la focalisation
est assez fastidieux. -
La présente invention concerne la réalisation d'une liaison optique atmosphérique permettant la résolution des problèmes précités posés par les appareils de la technique antérieure. Plus précisément, l'invention concerne une liaison
optique atmosphérique qui permet la détection de la posi-
tion éclairée par un faisceau lumineux émis à partir du
côté d'émission, avec une grande facilité.
L'invention concerne aussi une liaison optique atmosphérique permettant la détection de la position éclairée par un faisceau lumineux émis par un émetteur, sans raccordement du côté de l'émetteur et du côté du
récepteur par une nouvelle ligne de communication.
L'invention concerne aussi une -liaison optique
atmosphérique permettant le réglage automatique de la dis-
position d'un faisceau lumineux émis du côté émetteur vers
un côté récepteur.
Elle concerne aussi une liaison optique atmosphé-
rique permettant le réglage automatique du positionnement d'un faisceau lumineux émis du côté de l'émetteur vers le
côté de récepteur par utilisation d'un système d'asservis-
sement à deux étages, comprenant un système d'asservis-
sement de réglage grossier et un système d'asservissement
de réglage fin.
L'invention concerne aussi une liaison optique
atmosphérique permettant le réglage automatique d'une dis-
tance relative comprise entre un objectif de transmission de lumière et une source lumineuse afin que l'élargissement d'un faisceau lumineux émis du côté du système émetteur
soit convenablement réglé.
Dans un premier aspect, l'invention concerne une
liaison optique atmosphérique destinée à émettre un fais-
ceau lumineux transportant un signal d'information entre un dispositif émetteur et un dispositif récepteur qui est distant du dispositif émetteur, le dispositif émetteur comprenant: une source lumineuse destinée à créer le faisceau lumineux modulé par le signal d'information, un premier système optique destiné à transmettre le faisceau lumineux de la source vers le récepteur, un second système optique destiné à faire tourner une partie au moins du faisceau lumineux, et un troisième système optique destiné à observer le faisceau lumineux qui a tourné sous l'action du second
système optique et du récepteur.
Dans un autre aspect, l'invention concerne une liai-
son optique atmosphérique destinée à transmettre un fais-
ceau lumineux portant un signal d'information entre un émetteur et un récepteur placé à distance de l'émetteur, l'émetteur comprenant: une première source lumineuse destinée à créer un premier faisceau lumineux, et un premier système optique destiné à émettre le
premier faisceau lumineux créé par la première source lumi-
neuse, et le récepteur comporte: un premier détecteur destiné à recevoir le premier faisceau lumineux émis par l'émetteur par l'intermédiaire du premier système optique et détectant la position relative du premier faisceau lumineux reçu et du récepteur afin qu'il crée un signal d'erreur de position, une seconde source lumineuse destinée à créer un second faisceau lumineux modulé par le signal d'erreur de position créé par le premier détecteur, et un second système optique destiné à émettre le
second faisceau lumineux créé par la seconde source lumi-
neuse vers l'émetteur, l'émetteur comprenant en outre: un second détecteur destiné à recevoir le second faisceau lumineux émis par le récepteur par l'intermédiaire du second système optique et à démoduler le second faisceau
lumineux afin qu'il obtienne le signal d'erreur de posi-
tion, et
un dispositif de réglage de la position de l'émet-
teur en fonction du signal d'erreur de position obtenu à l'aide du second détecteur afin que le faisceau lumineux
soit dirigé vers le récepteur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-
tion seront mieux compris à la lecture de la description
qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels:
la figure 1 est une perspective représentant schéma-
tiquement un mode de réalisation d'émetteur-récepteur ou de liaison optique atmosphérique selon l'invention; la figure 2 est un diagramme synoptique d'un circuit de l'émetteur-récepteur représenté sur la figure i; la figure 3 est une perspective avec des parties arrachées représentant schématiquement un appareil d'émission-réception de faisceau lumineux utilisé dans l'émetteur-récepteur représenté sur la figure 2; la figure 4 est une coupe schématique d'un système
optique d'émission-réception de l'appareil d'émission-
réception de faisceau lumineux représenté sur la figure 3; la figure 5 est un schéma d'un circuit de détecteur d'erreur d'azimut d'axe optique utilisé pour le réglage fin dans l'émetteur-récepteur selon l'invention; la figure 6- représente schématiquement un écran cible d'une caméra de télévision utilisé selon l'invention; la figure 7 est une représentation schématique d'une image d'une -source laser formée sur l'écran cible de la caméra de télévision et qui est utilisée pour l'explication du fonctionnement selon l'invention; la figure 8 est une représentation schématique de l'écran cible de la caméra de télévision utilisée pour l'explication de l'obtention d'un signal d'erreur de position; la figure 9 est un diagramme synoptique d'un autre mode de réalisation de liaison optique atmosphérique selon l'invention; les figures 10A à 10C sont des diagrammes de formes
d'onde auxquels on se réfère pour la description du fonc-
tionnement de la liaison optique atmosphérique représenté
sur la figure 9; -
la figure 11 est un schéma utilisé pour la descrip-
tion du changement de la largeur d'une tache lumineuse avec le déplacement de la position de la source lumineuse à
laser par rapport à un objectif commun d'émission-
réception; la figure 12 est une vue schématique utilisée pour
la description de la relation existant entre un signal
vidéo et une tache lumineuse; la figure 13 est un diagramme synoptique d'un circuit de réglage de foyer utilisé selon la présente invention;
la figure 14 est un diagramme synoptique d'un cir-
cuit'de réglage d'azimut utilisé selon l'invention; les figures 15A à 15E sont des diagrammes de formes
d'onde auxquels on se réfère pour l'explication du fonc-
tionnement du circuit de réglage d'azimut de la figure 14; la figure 16 est un schéma représentant la relation entre un signal vidéo et une tache lumineuse, et elle est
utile pour la description du fonctionnement du circuit de
réglage d'azimut selon l'invention tel que représenté sur la figure 14;
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les figures 17A à 17E sont des diagrammes de formes
d'onde utilisés pour la description du fonctionnement du
circuit de réglage d'azimut selon l'invention tel que représenté sur la figure 14; la figure 18 est une vue en plan représentant un autre exemple de plaque d'obturation utilisée dans un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 19 est une vue schématique utilisée pour
la description du fonctionnement de la plaque d'obturation
représentée sur la figure 18; la figure 20 est une perspective d'un bloc optique
utilisé dans le dispositif de collimation selon l'in-
vention; la figure 21 est une vue schématique de la partie principale ou de la partie de collimation d'un autre mode
de réalisation de liaison optique atmosphérique selon l'in-
vention; la figure 22 est une perspective représentant un autre exemple de bloc optique utilisé dans le dispositif de collimation selon l'invention; la figure 23 est une perspective d'un autre exemple de bloc optique utilisé dans le-dispositif de collimation selon l'invention; et la figure 24 est une vue schématique représentant une partie principale ou partie de collimation d'un autre mode de réalisation de liaison optique atmosphérique selon l'invention. La perspective de la figure I représente un premier mode de réalisation de liaison optique atmosphérique selon l'invention. Sur la figure 1, la référence 10 désigne de façon générale un premier émetteur-récepteur. Ce premier
émetteur-récepteur 10 est appelé dans la suite émetteur-
récepteur "principal". Cet "émetteur-récepteur principal 10 est placé dans un boîtier 12 et est monté par exemple sur la toiture d'un bâtiment afin qu'il émette un faisceau lumineux LA10 portant un signal d'information vers un second émetteur-récepteur, et afin qu'il reçoive un
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faisceau lumineux LA20 portant un signal d'information émis
par le second émetteur-récepteur. Le second émetteur-
récepteur a une construction pratiquement identique à celle du premier émetteur-récepteur 10, bien qu'elle ne soit pas représentée. Le second émetteur-récepteur est appelé dans
la suite émetteur-récepteur "cible".
Comme représenté sur la figure 1, le boîtier 12 de l'émetteur-récepteur principal 10 a un panneau 2A de commande fixé à sa paroi avant. Des commutateurs 14A, 14B, 14C, 14D et 14E et des boutons 5A et 5B sont disposés sur
le panneau de commande.
Le commutateur 14A est utilisé afin qu'il change l'image affichée sur un écran d'un moniteur ou appareil
d'affichage 13, le commutateur 14B est utilisé pour l'ali-
mentation de l'émetteur-récepteur principal, les commuta-
teurs 14C et 14D sont utilisés afin que les axes optiques
se correspondent dans les directions horizontale et verti-
cale, et le commutateur 14E est utilisé pour le réglage du point de focalisation. Les boutons 5A et 5B sont utilisés pour le réglage du gain afin que les axes optiques, en directions horizontale et verticale, soient réglés par la commande asservie. En outre, une partie 6 d'affichage est placée sur le panneau avant 2A afin qu'elle indique la
position éclairée par le faisceau lumineux ou analogue.
Une partie 9 de réception est montée sur le panneau 2A de commande afin qu'elle reçoive un signal de commande à
distance émis par un organe 8 de commande à distance.
Ainsi, sans manoeuvre directe des commutateurs et des bou-
tons, l'émetteur-récepteur principal 10 peut être commandé
à distance par l'organe 8.
Un couvercle transparent 1 du panneau est fixé au panneau de commande 2A par des vis 11 afin qu'il recouvre le moniteur 13, les commutateurs et les boutons ainsi que la partie 6 d'affichage. Lorsque le couvercle transparent 1 est fixé, les commutateurs et les boutons ne peuvent pas
être manoeuvrés directement. Ainsi, lorsque l'émetteur-
récepteur principal 10 est installé, il est commandé à
distance par l'organe 8 de commande.
La liaison optique atmosphérique 10 est destinée & émettre un faisceau lumineux LAO10 vers un appareil cible qui est placé très loin de l'émetteur. Ainsi, méme si un petit choc est appliqué à l'émetteurrécepteur principal, la position d'irradiation du faisceau optique LA10 varie considérablement. L'axe optique du faisceau LA10 risque de varier si l'utilisateur touche les commutateurs ou les
boutons du panneau de commande 2A après réglage. Ce pro-
blème est résolu selon l'invention en ce que les commuta-
teurs et les boutons du panneau de commande 2A ne sont pas manoeuvrés directement mais sont commandés à distance par l'organe 8 de commande, et cette caractéristique permet une protection efficace de l'émetteurrécepteur principal 10
contre les chocs.
En outre, le couvercle transparent 1 est fixé au
panneau de commande 2A par les vis 11 afin que l'utilisa-
teur ne puisse pas manoeuvrer directement les commutateurs
et les boutons, si bien que le moniteur 13, les commuta-
teurs, les boutons et la partie 6 d'affichage sont protégés
contre les détériorations par les gouttes d'eau, la pous-
sière, les salissures et analogues.
La figure 2 représente schématiquement un circuit de
l'émetteur-récepteur principal 10.
Sur la figure 2, on note que l'émetteur-récepteur principal 10 comprend un circuit 16 de réglage d'azimut qui comporte un circuit 17 de réglage grossier et un circuit 18
de réglage fin. Le circuit 17 est destiné A régler grossiè-
rement l'axe optique L du faisceau lumineux LA10 vers l'émetteurrécepteur cible. Le circuit 18 de réglage fin est destiné à régler finement l'azimut de l'axe optique qui a été réglé de manière grossière par le circuit 17, avec une plus grande précision, si bien que l'axe optique L du faisceau lumineux LA10 vient coïncider pratiquement avec celui du faisceau lumineux LA20, et un trajet satisfaisant
de transmission optique est ainsi conservé en pratique.
Le circuit 17 de réglage grossier transmet des signaux de sortie de réglage grossier de direction d'axe X et de direction d'axe Y SDX et SDY par l'intermédiaire de contacts fixes a de circuits 19X et 19Y de commutation à des parties 20X et 20Y de pilotage de direction d'axe X et de direction d'axe Y d'un appareil 20 d'émission-réception
de faisceau lumineux, si bien que cet appareil 20 est com-
mandé en mode de réglage grossier. Le circuit 18 de réglage
fin transmet les signaux de sortie de réglage fin de direc-
tion d'axe X et de direction d'axe Y SMx et SMy par des contacts fixes b des circuits de commutation 19X et 19Y aux
parties 20X et 20Y de pilotage de l'appareil d'émission-
réception 20 si bien que cet appareil 20 fonctionne en mode
de réglage fin.
Les signaux de sortie de réglage grossier de direc-
tion d'axe X et de direction d'axe Y SDX et SDy sont aussi
transmis à un circuit 21 de détection d'erreur de réglage.
Ce circuit 21 de détection comporte un circuit de comparai-
son et il compare les signaux de sortie SDX et SDY à une valeur de référence de commutation en niveau. Lorsque le niveau des signaux de sortie du réglage grossier SDX et SDY est supérieur à celui de la valeur de référence, le circuit 21 de détection transmet des signaux de commutation SwX et SWY aux circuits 19X et 19Y de commutation si bien que ces circuits 19X et 19Y connectent leurs contacts mobiles aux contacts fixes a afin que l'appareil d'émission-réception passe en mode de réglage grossier. Dans cet état, si les signaux de sortie de réglage grossier SDX et SDy deviennent inférieurs à la valeur de référence de commutation, le circuit 21 de détection fait commuter les circuits 19X et 19Y afin que ceux-ci connectent leurs contacts mobiles aux contacts fixes b et provoquent le passage de l'appareil
d'émission-réception 20 en mode de réglage fin.
Dans ce mode de réalisation, le circuit 21 de détec-
tion ajoute les valeurs absolues des signaux de sortie de réglage grossier de direction d'axe Y et de direction d'axe X SDy et SDx afin qu'il crée un signal somme K et détermine
si le signal somme K est supérieur à une valeur prédé-
terminée Z.
Lorsque le signal somme K dépasse la valeur prédé-
terminée Z ou lorsque la relation entre le signal somme K et la valeur prédéterminée Z est telle que:
K = ISDYI + ISDXI > Z (1)
les circuits de détection 19X et 19Y sont modifies par les signaux de commande de commutation SWy et SwX afin que les circuits 19Y et 19X connectent leurs contacts mobiles aux contacts fixes a et sélectionnent le signal de sortie de réglage grossier de direction d'axe Y SDY et le signal de
sortie de réglage grossier de direction d'axe X SDX,.
Le signal de sortie de réglage grossier de direction d'axe Y SDY et le signal de sortie de réglage grossier de
direction d'axe X SDX sont transmis à des circuits de pilo-
tage 28 et 36 incorporés à l'appareil d'émission-réception
de manière qu'il reste en mode de réglage grossier.
Lorsque d'autre part le signal somme K est inférieur à la valeur prédéterminée Z ou lorsque la relation entre le signal somme K et la valeur prédéterminée Z est donnée par l'équation suivante:
K = ISDYI + ISDXI Z (2)
le circuit 21 de détection transmet les signaux de commande
de commutation SWy et SwX aux circuits 19Y et 19X de commu-
tation afin que ceux-ci connectent leurs contacts mobiles aux contacts fixes b et sélectionnent le signal de sortie de réglage fin de direction d'axe Y SMy et le signal de sortie de réglage fin de direction d'axe X SMX, si bien que
la commande du mode de réglage fin est assurée.
La valeur prédéterminée Z est sélectionnée afin
qu'elle permette au faisceau lumineux LAO10 d'éclairer con-
venablement des photodétecteurs ViX, V2X et HlX, H2X (voir figure 5) places sur l'.émetteur-récepteur cible. Ainsi, - lorsque la valeur somme K des valeurs absolues des signaux de sortie de réglage grossier d'axe Y et d'axe X SDY et SDX dépasse la valeur prédéterminée Z, cela signifie que le faisceau lumineux LA10 n'éclaire pas la plage dans laquelle le mode de réglage fin est exécuté. Lorsque la valeur somme K des valeurs absolues des signaux d'erreur SDy et SDX se trouve dans la plage limitée par la valeur prédéterminée Z, cela signifie que le faisceau lumineux LA10 éclaire la plage dans laquelle le mode de réglage fin est exécuté. Comme décrit précédemment, le changement de position des circuits de commutation 19Y et 19X d'après les signaux de réglage grossier de direction d'axe Y et d'axe X SDy et SDX permet la sélection du mode de réglage grossier et du
mode de réglage fin.
L'appareil 20 d'émission-réception de faisceau lumi-
neux comprend un système optique 30 d'émetteur-récepteur
représenté en perspective sur la figure 3.
On se réfère à la figure 3; on note qu'un organe 31 de montage fixé au boîtier 12 et ayant une configuration en U supporte un organe annulaire 32 de support suivant un axe 34 à l'aide d'organes 33 afin que l'azimut de l'axe optique L du faisceau lumineux LA10 émis par le système optique 30 puisse être réglé dans la direction d'axe Y (direction
verticale).
L'organe 32 de support a un pignon 35 qui tourne autour de l'axe 34, et le pignon 35 est en prise avec un pignon 37, si bien que, lorsque le pignon 37 tourne avec un moteur 26 fixé & l'organe 31 de montage, l'axe optique L du faisceau lumineux LA10 tourne dans la direction verticale comme représenté par la flèche a sur la figure 3. Le moteur 26 est commandé par le circuit 28 de pilotage, incorporé à
la partie 20Y de pilotage de direction d'axe Y comme repré-
senté sur la figure 2.
L'organe 32 supporte un organe cylindrique 40 de support d'objectif par l'intermédiaire d'un organe 41 si bien que l'organe 40 de support d'objectif peut tourner autour d'un axe 42. L'azimut de l'axe optique L du faisceau lumineux LA10 peut ainsi être réglé dans la direction d'axe X (direction gauche-droite) comme représenté sur la figure 3. L'organe 40 de support d'objectif a un pignon 43 qui
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tourne autour de l'axe 42, et ce pignon 43 est en prise avec un pignon 44 si bien que, lorsque le pignon 44 est entraîné en rotation par un moteur 45 fixé à l'organe 32, l'axe optique L du faisceau lumineux LA10 peut tourner dans la direction gauche-droite comme indiqué par la flèche b sur la figure 3. Le moteur 45 est aussi représenté sur la figure 2 et il est commandé par un circuit 36 de pilotage incorporé à la partie 20X de pilotage de direction d'axe X. L'organe 40 de support d'objectif comporte, comme indiqué sur la figure 4, une source 50 de lumière à laser et une partie de réception de lumière 51 qui sont placées sur l'axe optique L de manière qu'elles soient mobiles le long de l'axe optique L sous la commande d'un moteur 142 de réglage de focalisation. La source lumineuse 50 à laser est déplacée afin qu'elle soit disposée au foyer d'un objectif d'émission-réception 52 par le moteur 142 de réglage de
focalisation, et la source 50 émet alors le faisceau lumi-
neux LA10 qui traverse l'objectif 52 suivant l'axe optique L. Lorsque le faisceau lumineux LA20 se déplace le long de l'axe optique L à partir de l'objet de la communication, le faisceau lumineux LA20 est reçu par l'intermédiaire de l'objectif 52, par la partie photoréceptrice 51 qui aété convenablement déplacée au foyer de l'objectif 52 par le
moteur 142 de commande de focalisation.
Un circuit 53 d'émission reçoit un signal d'informa-
tion Fpl et forme un signal de sortie d'émission SOUT, et
la source lumineuse 50 reçoit le signal SOUT et le trans-
forme en faisceau lumineux LA10. La partie photoréceptrice
51 transforme le faisceau lumineux LA20 provenant de l'ap-
pareil d'émission-réception de l'objet de communication (non représenté) en un signal d'entrée de réception SIN et
le transmet un circuit 54 de réception.
Le circuit 54 de réception forme un signal Sp2 d'in-
formation de réception à partir du signal SIN, et transmet aussi, au circuit 18 de réglage fin du circuit 16 de
réglage d'azimut (voir figure 2) des signaux d'erreur d'as-
servissement de réglagefin SVH et SVV qui sont émis par l'appareil d'émission-réception cible, sous forme d'un
signal superposé au signal d'information de réception Sp2.
* Les signaux d'erreur d'asservissement de réglage fin SVH et SW sont formés de manière que l'erreur de position d'irradiation du faisceau lumineux LA10 parvenant sur l'ap- pareil d'émission-réception cible à partir de l'appareil
d'émission-réception principal 10 soit détectée par l'appa-
reil de réception de l'émetteur cible et émise.
Comme représenté sur la figure 5, dans le mode de réalisation considéré, l'appareil d'émission-réception cible comporte un circuit 51X de détection d'erreur
d'azimut d'axe optique de réglage fin et détecte l'ampli-
tude du déplacement de l'axe optique L du faisceau lumineux LA10 émis par l'appareil d'émission-réception principal à l'aide des quatre photodétecteurs HlX, H2X et ViX, V2X placés autour de la surface de réception d'un objectif
d'émission-réception 52X.
Plus précisément, les photodétecteurs HiX et H2X sont placés respectivement à des emplacements droit et gauche de l'objectif 52X et ils transmettent les signaux
détectés de sortie à un circuit à un circuit de soustrac-
tion SUB1. le circuit SUB1 soustrait les signaux détectés de sortie des photodétecteurs H1X et H2X et crée un signal d'erreur d'asservissement original de réglage fin SVH qui modifie son niveau de l'amplitude de déplacement de l'axe optique L lorsque l'axe optique L du faisceau LAO10 est décalé par rapport au centre de l'objectif 52X en direction horizontale. Ceci donne l'équation suivante: SVH - Ki {P(H1) - P(H2)} (3)
Dans l'équation (3), P(H1) et P(H2) sont les ampli-
tudes des faisceaux lumineux reçus par les photodétecteurs
horizontaux HiX, H2X, et i est la constante de propor-
tionnalité. Les photodétecteurs verticaux VIX et V2X sont placés respectivement aux parties supérieure et inférieure de l'objectif 52X et ils transmettent les signaux détectés de sortie à un circuit de soustraction SUB2. Le circuit SUB2 soustrait les signaux détectés de sortie afin qu'il crée le signal d'erreur d'asservissement vertical de réglage fin
Sw dont le niveau est modifié de l'amplitude de dépla-
cement de l'axe optique lorsque l'axe optique L du faisceau LA10 est décalé par rapport au centre de l'objectif 52X en direction verticale. Ceci donne l'équation suivante:
SVV - KV {P(V1) - P(V2)} (4)
Dans l'équation (4), P(V1) et P(V2) représentent les
amplitudes des faisceaux lumineux reçus par les photodétec-
teurs verticaux VlX et V2X, et V est la constante de pro-
portionnalité. L'appareil d'émission-réception cible transmet les signaux d'erreur d'asservissement de réglage fin SH et SV à un circuit 53X de modulation. Ce circuit 53X superpose les signaux d'erreur d'asservissement SVH et Sw au signal d'information Sp2 émis par l'appareil émetteur-récepteur cible vers l'appareil d'émission-réception principal 10, et il transmet un signal de sortie SOUTX qui est utilisé pour
l'obtention du faisceau lumineux LAV20.
On se réfère à nouveau à la figure 4; l'appareil d'émission-réception principal 10 reçoit les signaux d'erreur d'asservissement de réglage fin SVH et S à son circuit de réception 54 et les transmet au circuit 7 de réglage d'azimut. Ce circuit 16 traite les signaux d'erreur d'asservissement de réglage fin SVH et SW afin qu'il crée un signal d'azimut d'axe optique SCM qui met à zéro les
niveaux des signaux d'erreur d'asservissement SVH et Sw..
Le circuit 16 de réglage d'azimut transmet le signal d'azimut de l'axe optique SCM à la partie 20X de pilotage de direction d'axe X et à la partie 20Y de pilotage de direction d'axe Y représentées sur la figure 2 si bien que l'azimut de l'axe optique du faisceau LA10 est corrigé. Le faisceau LAO10 est donc réglé de manière fine si bien que
son axe optique L ne peut pas s'écarter du centre de l'ob-
jectif 52X de l'appareil d'émission-réception cible.
Grâce à l'opération de réglage fin réalisée en mode
de réglage fin comme décrit précédemment, l'émetteur-
récepteur principal 10 peut assurer le réglage fin, en mode normal de fonctionnement, de la direction d'émission (c'est-à-dire de l'azimut de l'axe optique) du faisceau
lumineux LA10 afin qu'il soit identique à l'azimut de l'ap-
pareil d'émission-réception cible avec une précision suffi- sante, grâce aux signaux d'erreur d'asservissement de
réglage fin SVH et SW transmis par l'appareil d'émission-
réception cible. En outre, l'émetteur-récepteur principal comporte un circuit optique de réglage grossier ADJ qui exécute l'opération de réglage grossier en mode de réglage grossier si bien que l'appareil d'émission-réception cible
peut recevoir le faisceau lumineux LA10 pendant la transi-
tion du mode d'arrêt au mode de fonctionnement, par exemple lors de l'installation de la liaison optique atmosphérique ou lorsqu'elle est soumise à une opération d'entretien ou à
une inspection.
On se réfère à la figure 4; on note que le système optique de réglage grossier ADJ comporte une caméra de télévision 55 qui est montée sur le boîtier 12 dont elle est solidaire. Lorsque la caméra 55 de télévision utilise un téléobjectif 62 pour obtenir une image de ce qui entoure l'emplacement de l'appareil d'émission-réception cible,
elle peut recevoir la position d'émission du faisceau lumi-
neux LA20 provenant de l'appareil d'émission-réception
cible ainsi que l'image de ce qui l'entoure.
En outre, un dispositif 56 d'observation avec colli-
mation est placé devant la caméra 55 de télévision et l'ob-
Jectif d'émission-réception 52. Un faisceau lumineux de l'objet LA14 se déplace en direction sensiblement parallèle à l'axe optique L du faisceau LA14 et vient frapper le dispositif 56 de collimation par l'intermédiaire d'une
fenêtre 63 et d'un obturateur 66. Le dispositif de collima-
tion 56 introduit un faisceau lumineux LA14 qui lui par-
vient par l'intermédiaire d'un miroir semi-transparent 58 et du téléobjectif 62, à la caméra 55 de télévision sous
forme d'un faisceau de l'image captée LA13.
Comme l'indique la figure 6, la caméra de télévision focalise à l'aide du téléobjectif 62 l'image de ce qui entoure l'appareil d'émission-réception cible et une tache lumineuse SP20 du faisceau lumineux LA20 en coordonnées XY de l'écran 55A, si bien qu'il est possible de détecter les coordonnées de la tache lumineuse SP20 (position d'émission
du faisceau lumineux LA20) soit X2 et Y2.
L'émetteur-récepteur principal 10 et l'appareil d'émission-réception cible sont réalisés afin qu'ils émettent des données de densité élevée par réduction de la largeur de la tache des faisceau lumineux de transmission de données LA10 et LA20 dans la mesure du possible. En fait, les faisceaux lumineux LA10 et LA20 sont émis avec la lumière des parties environnantes ayant une faible densité d'énergie et la lumière des parties environnantes de faible densité parvient avec le faisceau lumineux objet LA14 par l'intermédiaire du téléobjectif 62 dans le système optique de réglage grossier ADJ et dans la caméra 55 de télévision si bien que ces lumières peuvent être focalisées sur l'écran cible 55A sous forme de la tache lumineuse SP20 représentant la position de l'appareil d'émission-réception cible. Dans ce mode de réalisation, l'image focalisée sur l'écran 55A est présentée par le moniteur 13 disposé sur le panneau avant 12A (voir figure 1) du boitier 12. Le champ de vision du téléobjectif 62 est choisi de manière qu'il recouvre une installation 13A (par exemple un bâtiment,
etc.) sur lequel est installé l'appareil d'émission-
réception cible, ainsi que l'image de ce qui l'entoure et qui doit être détectée. L'opérateur peut alors lire la position d'une image 13B d'un faisceau lumineux émis par
l'appareil d'émission-réception cible sous forme des coor-
données sur l'écran 55A de la caméra 55 de télévision,
comme représenté sur la figure 1.
On se réfère & nouveau à la figure 4; un pinceau lumineux faisant partie du faisceau lumineux LA10 émis par l'intermédiaire de l'objectif 52 est renvoyé en direction latérale par un miroir semi-transparent 58 du dispositif de collimation 56, et forme un faisceau lumineux extrait LA11 utilisé pour la détection de la position d'émission du faisceau. Le faisceau LA11 suit le trajet de la lumière dans l'obturateur 65, le miroir semi-transparent 59, un prisme 60, le miroir semi-transparent 59 et le téléobjectif 62 et parvient en direction presque parallèle à l'axe
optique L de l'objectif 52, par l'intermédiaire du télé-
objectif 62, si bien qu'il pénètre dans la caméra 55 de
télévision sous forme d'un pinceau lumineux détecté LA13.
Le miroir semi-transparent 59 est disposé parallé-
lement au miroir semi-transparent 58, avec une grande pré-
cision, si bien que le faisceau lumineux LA11 extrait par le miroir semitransparent 58 passe dans le prisme à miroir
triple 60.
Le prisme 60 est disposé de manière que le faisceau
lumineux LA11 parvienne sur sa surface d'incidence 60A.
Ainsi, un faisceau lumineux réfléchi LA12 ayant un axe optique parallèle à celui du faisceau LA11 est réfléchi par
le prisme 60 et pénètre dans le miroir semi-transparent 59.
Le miroir semi-transparent 59 réfléchit la lumière réfléchie LA12 à 90 pratiquement si bien que la lumière réfléchie LA13 (c'est-à-dire le pinceau lumineux détecté) pénètre dans la caméra 55 de télévision par l'intermédiaire
du téléobjectif 62.
Comme les miroirs semi-transparents 58 et 59 sont parallèles l'un à l'autre de manière très précise, même si le dispositif 56 de collimation a une certaine inclinaison par rapport à l'axe optique L du faisceau lumineux LAO10 comme indiqué par la flèche e sur la figure 4, la lumière réfléchie LA13 parallèle à l'axe optique L du faisceau LA10
peut être obtenue.
En outre, la lumière réfléchie LAll provenant du miroir semi-transparent 58 est renvoyée par le prisme 60Osi
bien que même lorsque le dispositif de collimation 56 pré-
sente un déplacement par rapport à l'axe optique L du fais-
ceau lumineux LA10 comme indiqué par la flèche f repré-
sentée sur la figure 4, la lumière réfléchie LA13 peut être
obtenue parallèlement à l'axe optique L du faisceau lumi-
neux LA10.
La caméra 55 de télévision focalise donc le pinceau lumineux détecté LA10 sur l'écran 55A sous forme d'une tache lumineuse SP10 si bien que la position de la source de la lumière est détectée sous forme des coordonnées sur l'écran cible, comme indiqué par X1 et Y1 sur la figure 7. Comme le pinceau lumineux LA12 formant la tache lumineuse SP10 est traité par le dispositif de collimation 56 et parvient sur la caméra de télévision 55 sous forme du
faisceau lumineux détecté LA13 qui est sensiblement paral-
lèle au faisceau LA10 comme indiqué sur la figure 4, il
faut noter que les coordonnées de l'emplacement de focali-
sation de la tache lumineuse SP10 sur l'écran 55A comme
représenté sur la figure 7 et les coordonnées de focalisa-
- tion de la tache lumineuse SP20 sur l'écran 55A comme
représenté sur la figure 6 constituent de manière équiva-
lente le même système de coordonnées.
En conséquence, comme l'indique la figure 8, la tache lumineuse SP10O peut exprimer de manière équivalente la position d'éclairement du faisceau lumineux LA10 sur la
surface verticale comprenant le point d'émission du fais-
ceau LA20, si bien qu'il est possible de détecter l'erreur d'azimut de l'axe optique du faisceau LA10 d'après les erreurs des positions de coordonnées Ax et Ay sur l'écran
cible 55A.
Dans ce mode de réalisation, les obturateurs 65 et 66 (voir figure 4) sont formés chacun d'un élément optique à cristaux Iiquides. Les obturateurs 65 et 66 sont ouverts
et fermés en alternance par le circuit 17 de réglage gros-
sier, si bien que la caméra 55 peut détecter en alternance l'image du faisceau LA10 et l'image du pinceau lumineux LA14 transmise par l'appareil d'émission-réception de
l'objet de communication.
On se réfère maintenant aux figures 9 et 10A à 10C; on note qu'un circuit 160 formant compteur reçoit un signal de synchronisation verticale SV provenant de la caméra 55 de télévision afin qu'il crée un signal à fréquence divisée S2v dont le niveau est changé avec un cycle double de celui du signal de synchronisation verticale S. La figure 10A représente la forme d'onde du signal de synchronisation verticale SV alors que la figure 10B représente la forme d'onde du signal S2V. L'obturateur 66 est commandé par le
signal S2V.
L'obturateur 65 est piloté par le signal inversé S2IV, obtenu par inversion du signal S2V par un circuit amplificateur inverseur 161. Ainsi, les obturateurs 65 et 66 sont commandés afin qu'ils s'ouvrent et se ferment en
alternance à chaque cycle du signal vertical de synchroni-
sation SV.
La caméra 55 de télévision peut en conséquence détecter uniquement le côté d'émission de la cible pendant la période Tl pendant laquelle le signal S2V a un niveau élevé. La manoeuvre du commutateur 14A de commutation d'image (voir figure 1) permet l'affichage de l'image du côté d'émission de la cible de l'écran du moniteur 13 comme
indiqué sur la figure 6.
Dans l'image du côté d'émission de la cible, le faisceau lumineux LA20 émis par émission de la cible vers l'appareil d'émission-réception principal 10 forme la tache lumineuse brillante SP20 à l'endroit occupé par la liaison
optique atmosphérique comme l'indique la figure 6.
La détection de la position de la tache lumineuse
SP20 en fonction du signal vidéo tiré de la caméra 55 pen-
dant la période Tl permet la détection de la position de la liaison optique atmosphérique du côté d'émission de la cible. Dans ce cas, lorsque l'image du bâtiment du coté d'émission de la cible est convenablement focalisée par réglage du téléobjectif 62, la caméra 55 de télévision
focalise convenablement un pinceau lumineux émis prati-
quement de l'infini sur l'écran 55A étant donné que l'émetteur-récepteur 10 est placé très loin du- côté
263 1759
d'émission de la cible.
La tache lumineuse SP20 donne la plus faible largeur de tache lorsque le faisceau LA20 constitue la lumière collimatée. Lorsque le, faisceau LA20 constitue de la lumière qui diverge ou qui converge, la tache lumineuse
SP20 a une plus grande largeur.
D'autre part, la caméra 55 de télévision ne peut détecter que la source 50 de lumière laser pendant la période T2 dans laquelle le signal inversé S2IV a un niveau élevé, si bien que la tache lumineuse brillante SP10 est affichée sur l'écran du moniteur 13 sous forme de l'image
de la source laser 50 comme indiqué sur la figure 7.
Ainsi, lorsque le faisceau lumineux LA10 est émis
sous forme de lumière parallèle, analogue à la tache lumi-
neuse SP20, ou lorsque la source lumineuse 50 occupe la
position de focalisation de l'objectif 52, la tache lumi-
neuse SP10 donne la plus petite largeur de tache. Lorsque le faisceau LA10 est émis sous forme de lumière divergente ou convergente ou lorsque la source 50 est en avant ou en arrière du point de focalisation de l'objectif 52, la tache lumineuse SP10 a une largeur qui augmente en fonction du
grandissement comme représenté sur la figure 11.
Lorsque le moteur 142 de commande de focalisation est piloté par un signal vidéo SE tiré de la caméra 55 de télévision de manière que la largeur de la tache lumineuse SP10 devienne la plus petite, pendant la période T2, le
faisceau LA10 peut être réglé sous forme de lumière paral-
lèle uniquement par l'émetteur-récepteur principal 10.
Ainsi, la focalisation du faisceau LA10 peut être réglée à
l'aide d'un dispositif simplifié.
Lorsque le commutateur 14E de réglage de focalisa-
tion est commandé à distance par l'organe 8 de commande à distance afin qu'il soit fermé (voir figure 1) sous la commande de l'émetteur-récepteur principal 10, l'appareil passe en mode de réglage de focalisation si bien que le signal vidéo SE (ligne A1 à AN+5 de la figure 12) qui passe à un niveau élevé à chaque balayage des taches lumineuses SP10 et SP20, parvient à un circuit 163 conformateur de
forme d'onde représenté sur la figure 9.
On se réfère à la figure 9; le circuit conformateur 163 crée un signal SS de conformation qui passe au niveau logique "H" au flanc antérieur du signal vidéo SE. Un cir- cuit ET 164 reçoit le signal SS de conformation provenant du circuit 163 et reçoit aussi le signal inversé S2IV qui passe à un niveau élevé pendant la période T2 avec un signal de sous-porteuse SSC (voir figure 12B), si bien que S le circuit ET 165 transmet le signal de sous-porteuse SC à un compteur 165 pendant la période de balayage de la tache
lumineuse SP10.
Le compteur 165 est remis à zéro par le signal inversé S2IV, et il détecte un nombre d'onde Z (somme formée par les nombres d'onde ZN+1, ZN+ 2, ZN+3 et ZN+4 représentés sur la figure 12B) du signal de sous-porteuse SSC pendant la période de balayage de la tache lumineuse SPlo. La largeur de la tache lumineuse S10 peut donc être
détectée d'après le nombre d'onde Z du signal de sous-
porteuse SSC. Dans le mode de réalisation considéré, la largeur de la tache SP10 peut être réduite au minimum par pilotage du moteur 142 de commande de focalisation afin que
le nombre d'onde Z soit réduit au minimum.
Plus précisément, comme représenté sur la figure 9, le signal S2v de fréquence divisée commande des bascules montées en série 166 et 167, et la bascule 166 reçoit le nombre du compteur 165 si bien que les bascules 166 et 167 montées en série transmettent le nombre DSpN du compteur 165 et un nombre DSPN-1l d'un cycle précédent à un circuit
168 de soustraction.
Ainsi, lorsque la source lumineuse 50 avance vers la position de focalisation de l'objectif 52, le circuit 168 de soustraction crée la valeur négative DSp du nombre alors que, lorsqu'elle s'écarte de la position de focalisation de l'objectif 52, le circuit 168 crée la valeur positive DSp
du nombre.
Un circuit 170 de pilotage commande constamment le moteur 142 de commande de focalisation afin qu'il tourne à une très faible vitesse. Lorsque la valeur DSp provenant du circuit 168 de soustraction a sa polarité inversée, le circuit 170 inverse le sens d'entraînement du moteur 142. En pratique, la largeur de la tache lumineuse SP10 est réduite au minimum à la position de focalisation de
l'objectif 52 (figure 11), et la largeur de la tache lumi-
neuse SP10 devient plus grande lorsque la source laser 50 est placée en avant ou en arrière du foyer. Ainsi, même si la largeur de la tache est seule détectée, le fait que la source 50 n'est pas placée au foyer de l'objectif 52 peut être détecté, mais le fait que le source 50 doit être déplacée vers l'objectif 52 ou à distance de celui-ci ne
peut pas être déterminé.
Le mode de réalisation considéré permet la résolu-
tion du problème précité. Dans ce mode de réalisation, le circuit 170 de pilotage commande constamment le moteur 142 afin qu'il détecte le changement de largeur de la tache lumineuse SP10, si bien que la position de la source 50 par rapport au foyer de l'objectif 52 peut être détectée à
l'aide du résultat ainsi déterminé. La position de focali-
sation du faisceau LA10 peut ainsi être réglée par posi-
tionnement de la source 50 au foyer de l'objectif commun 52.
Le moteur 142 de commande de focalisation est com-
mandé à une très faible vitesse si bien que, même lorsque le foyer du faisceau lumineux LA10 est réglé alors que des données sont transmises, une largeur convenable de tache
suffisante en pratique peut être obtenue.
Comme représenté sur la figure 13, les bascules 166 et 167 représentées sur la figure 9 forment un premier et un second circuit à registre 171 et 172 qui conservent les valeurs des nombres DSpN et DSPN.1 sous la commande du
signal S2V alors que le circuit 168 de soustraction repré-
senté sur la figure 9 forme un circuit 173 qui compare les valeurs DSpN et DSPN-1 Le circuit 170 de pilotage représenté sur la figure 9 forme un circuit 174 qui pilote le moteur 142 de réglage
de focalisation et un circuit 175 qui inverse le sens d'en-
traînement du moteur 142 d'après le résultat donné par le circuit 173 de comparaison. Les compteurs 160 et 165, le circuit conformateur
163 et le circuit ET 164 représentés sur la figure 9 cons-
tituent un circuit de détection de tache lumineuse qui détecte la largeur de la tache SP10, alors que le moteur 142, les bascules 166, 167, le circuit 168 de soustraction et le circuit 170 de pilotage, aussi représentés sur la figure 9, constituent le dispositif qui règle la distance comprise entre la source laser 50 et l'objectif commun 52 d'après le résultat détecté par le circuit de détection de
tache lumineuse.
Les positions des taches lumineuses respectives sont
détectées pendant les périodes T1 et T2 comme décrit précé-
demment si bien que, lorsque la source laser est placée du côté de l'appareil de réception, la position d'émission du faisceau LA10 et la position de l'appareil de réception peuvent être détectées par l'appareil d'émission. En outre, l'axe optique du faisceau lumineux LA10 est réglé d'après le résultat ainsi détecté, si bien que l'axe optique peut
être convenablement adapté par un appareil simplifié.
Lorsque l'image placée du côté de l'appareil de réception et l'image de la source laser 50 sont détectées comme représenté sur la figure 8, les positions des taches lumineuses SP10 et SP20 peuvent être détectées, mais on ne
peut pas déterminer celle des taches SP10 et SP20 qui cor-
respond à la tache du faisceau LA10 ou à la tache de l'ap-
pareil de réception et inversement, et on ne peut pas déterminer la direction dans laquelle l'axe optique L du
faisceau lumineux LA10 doit être corrigé. Ceci rend impos-
sible un réglage convenable de l'axe optique L du faisceau
lumineux LA10.
On peut considérer la mise en oeuvre du clignotement du faisceau lumineux LA10 afin que le problème précité soit résolu. Cette proposition n'est cependant pas très efficaoe car les taches lumineuses SP10 et SP20 sont détectées sous forme d'une tache unique et ne peuvent pas être identifiées nettement lorsque les taches SP10 et SP20 sont proches l'une de l'autre. Dans ce mode de réalisation, les obturateurs 65 et 66 sont ouverts et fermés en alternance et le faisceau LA13 réfléchi par le dispositif de collimation 56 et le faisceau lumineux émis par l'appareil de réception sont introduits en alternance dans la caméra 55 si bien que les taches
lumineuses SP10 et SP20 peuvent être identifiées positi-
vement, et le sens dans lequel l'axe optique peut être
réglé peut être détecté.
En outre, dans ce mode de réalisation, l'azimut du faisceau lumineux LAlO peut être réglé d'après le signal
vidéo SE.
Comme représenté sur les figures 14, 15A à 15E, dans
le circuit de réglage d'azimut, un signal Ss de conforma-
tion (voir figure 15A) est transmis à un compteur 176, et un signal de synchronisation verticale SV (voir figure 15B) et le signal Ss de conformation sont transmis à un circuit basculeur 177 si bien qu'un circuit ET 178 crée une somme logique d'un signal de sortie S1 (figure 15C) provenant du basculeur 17 et d'un signal de synchronisation horizontale SH (voir figure 15D). Comme l'indique la figure 15C, le signal de sortie Sl passe à un niveau logique [H] au moment T1 auquel le signal de synchronisation verticale SV passe à un niveau élevé et passe à un faible niveau au temps t2
auquel le signal Ss passe au niveau logique [H].
Le compteur 176 crée un signal S2 (voir figure 15E) qui est formé par division du signal Ss d'un facteur 2. Ce
signal S2 et le signal de sortie du circuit ET 178 parvien-
nent par un circuit OU 180 à un compteur 179, si bien que la distance verticale Y1 ou Y2 ( sur la figure 6 ou 7) comprise entre la partie du début de balayage de l'image détectée et la position centrale de la tache SP10 ou SP20 est calculée d'après le nombre de lignes horizontales. Le nombre de lignes horizontales est une valeur telle que la distance comprise entre la partie initiale du balayage par trame et le centre de la tache lumineuse dans le signal vidéo SE (2A1 à AN+5 comme indiqué sur la figure 16) est exprimée par le nombre de lignes de balayage horizontal n+m/2. Un multiplexeur 181 transmet en alternance le nombre Dy du compteur 179 aux bascules 182 et 183 à chaque période verticale, si bien qu'un circuit 184 de soustraction détecte une erreur de position Ay (voir figure 8) à la position à laquelle le faisceau lumineux LA10 éclaire la
cible ou objet de l'émission.
Le circuit 28 pilote le moteur 26 afin que la valeur soustraite représente l'erreur de position nulle Ay, si bien que la position d'éclairement est réglée en direction verticale. Un basculeur 186 reçoit un signal de synchronisation horizontale SH (voir figures 16B et 17A) et le signal Ss de conformation (voir figure 17B) si bien qu'il crée un signal de sortie S5. Comme représenté sur la figure 17C, le signal S5 passe à un niveau logique [H] au temps t5 auquel le signal de synchronisation horizontale SH passe à un niveau élevé et il passe au niveau logique [H] au temps t6 auquel
le signal Ss passe au niveau logique [H].
Un circuit ET 187 reçoit le signal S5 et un signal
de sous-porteuse SSC (voir figures 16C et 17D) et il trans-
met son signal de sortie à un compteur 188, si bien que la période au cours de laquelle le signal SS passe au niveau
logique [H] au niveau de la tache SP10 ou SP20 après pas-
sage à un niveau élevé du signal de synchronisation hori-
zontale SH peut être détectée à l'aide du nombre d'onde N
du signal de sous-porteuse SST.
Un circuit 189 de comparaison, lorsque le nombre N du compteur 188 est inférieur à une valeur prédéterminée, valide un circuit ET 191 et transmet ainsi le signal de sortie du circuit ET 187, par un circuit OU 192, à un
compteur 193. Lorsque la tache lumineuse SP10 ou SP20 n'est pas placée sur la ligne de
balayage, alors que le signal Ss ne
passe pas au niveau logique [H], le signal de synchronisa-
tion horizontale SH passe à un niveau élevé à la ligne suivante de balayage. Ainsi, ce n'est que lorsque le nombre N du compteur 188 est inférieur à la valeur prédéterminée que le signal de sortie du circuit ET 187 est transmis au compteur 193, si bien que ce n'est que lorsque la tache lumineuse SP10 ou SP20 se trouve sur la ligne de balayage que le signal de
sous-porteuse SSC est transmis au compteur 193. En consé-
quence, grâce au compteur 193, la distance horizontale comprise entre la partie initiale du balayage et la tache
lumineuse SP10 ou SP20 de l'image détectée peut être déter-
minée à l'aide du nombre d'onde N (voir figure 16) du
signal de sous-porteuse SSC.
Un compteur 194 reçoit le signal de sortie S6 (voir figure 17E) qui est obtenu par division en fréquence du signal de sous-porteuse SSC d'un facteur 2 et aussi le signal de conformation Ss, si bien qu'il transmet un signal de sortie représentatif de la largeur de la tache lumineuse SP10 ou SP20 au circuit OU 192 par l'intermédiaire d'un circuit à retard 196 dont le retard est égal à une période
horizontale (1H).
Le compteur 193 compte donc le nombre d'onde N du signal de sous-porteuse SSC et compte une valeur M/2 qui
est égale à la moitié de la valeur M représentant la lar-
geur de la tache SP10 ou SP20, si bien que la distance horizontale Xl ou X2 (voir figure 6 et 7) entre la position initiale de balayage et-la partie centrale de la tache lumineuse SP10 ou SP20 sur l'image détectée peut être déterminée alternativement par le nombre N du signal de
sous-porteuse SSC (voir figure 16).
Des bascules 197 et 198 reçoivent successivement le signal de sortie du compteur 193 en synchronisme avec le signal SH de synchronisation horizontale, si bien qu'un nombre Dx correspondant à deux lignes adjacentes de
balayage est transmis à un circuit 199 de comparaison.
Le circuit 199 crée un signal de bascule qui passe & un niveau élevé lorsque, après que le nombre DX des deux lignes successives de balayage a augmenté, il n'a pas changé. Ce signal de bascule est transmis par l'intermé- diaire d'un circuit multiplexeur 200 à des bascules 201 et
202 en alternance.
Un multiplexeur 203 transmet en alternance le signal de sortie du compteur 193 aux bascules 201 et 202 si bien
que celles-ci transmettent des données de position horizon-
tale Dxi et DX2 des taches lumineuses SP10 et SP20 à un
circuit 204 de soustraction.
Le circuit 204 de soustraction détecte donc l'ampli-
tude de déplacement horizontal des deux taches SP10 et SP20. Le circuit 36 pilote un moteur 45 d'après le résultat donné par le circuit 204 de soustraction si bien qu'il
règle la position d'éclairement en direction horizontale.
Plus précisément, le circuit 36 de pilotage déter-
mine si la valeur soustraite indiquant la distance Ax est positive ou négative, et commande le moteur 45 d'après le résultat de la détection afin que la valeur soustraite soit annulée. Dans cette disposition, le faisceau lumineux LA10
provenant de la source laser et modulé par le signal prédé-
terminé de données est émis par l'objectif 52 vers l'objet de la communication. En outre, l'axe optique est tourné par le dispositif 56 de collimation de manière qu'il soit
parallèle et il est introduit dans la caméra 55 de télévi-
sion. Celle-ci crée en alternance l'image de la source 50 et l'image de l'objet en synchronisme avec le signal de
synchronisation verticale SV.
On se réfère à nouveau à la figure 9; le signal vidéo SE provenant de la caméra 55 est transmis au circuit 163 de conformation dans lequel il est transformé en un signal SS de conformation qui passe au niveau logique [H] au niveau des taches lumineuses SP10 et SP20. Le signal SS est transmis par l'intermédiaire du circuit ET 164 au compteur 165 si bien que la largeur de la tache lumineuse
SP10 est détectée.
Le résultat obtenu est conservé successivement dans
les bascules 166 et 167, et les signaux de sortie des bas-
cules 166 et 167 sont transmis au circuit 168 de soustrac-
tion si bien que le fait que la source laser 50 se rap-
proche du foyer de l'objectif commun 56 ou s'en écarte est
détecté. D'après le résultat voulu, le circuit 170 de pilo-
tage inverse le sens de rotation du moteur 142 et met ainsi la source laser 50 au foyer de l'objectif commun 52. Le
faisceau lumineux LA10 émis par l'émetteur-récepteur prin-
cipal 10 est ainsi collimaté.
Dans la disposition qui précède, comme le faisceau LA10 est renvoyé parallèlement et est détecté et comme la largeur de la tache SP10 est détectée d'après le signal vidéo résultant, le faisceau LA10 peut être réglé afin
qu'il forme de la lumière parallèle uniquement par la liai-
son optique atmosphérique ou l'émetteur-récepteur principal 10. En conséquence, le faisceau lumineux peut être réglé afin qu'il forme de la lumière parallèle sans ligne de communication disposée entre le côté d'émission et le côté de la liaison optique atmosphérique, contrairement à la technique antérieure si bien que l'appareil est simplifié et le réglage de la focalisation du faisceau lumineux est facilité. Bien que les obturateurs formés par un élément optique à cristaux liquides soient ouverts et fermés en
alternance dans le mode de réalisation précédent, l'inven-
tion n'est pas limitée à de tels obturateurs, mais convient à des obturateurs très divers, par exemple un obturateur
électrique et un obturateur mécanique.
* Dans ce cas, à la place des obturateurs 65 et 66, une plaque 208 d'obturation ayant une partie découpée d'angle prédéterminé est placée sur le trajet lumineux et est entraînée par un moteur 209 en synchronisme avec le
signal de synchronisation verticale.
Bien qu'on utilise des miroirs semi-réfléchissants 58, 59 et un prisme à miroir triple 60 pour le déplacement
parallèle du faisceau lumineux LA10 dans le mode de réali-
sation décrit, les miroirs semi-réfléchissants 58 et 59 peuvent être remplacés par un prisme ayant la configuration d'un parallélogramme. Cette disposition est décrite en
référence à la figure 20.
On se réfère à la figure 20; on note qu'un bloc optique 220 est formé par collage de prismes à angle droit
224 et 225 et d'un prisme 226 en forme de parallélogramme.
Les faces inclinées 226A et 226B du prisme 226 sont paral-
lèles avec une grande précision.
En outre, un mince film d'aluminium est déposé sur les faces inclinées 226A et 226B du prisme 226 afin que les faces inclinées 226A et 226B jouent le rôle de miroirs semi-réfléchissants. Le bloc optique 220 est disposé de manière que sa face inclinée 226A soit tournée vers l'objectif commun 52, si bien que le faisceau lumineux LA10 passe directement à travers et est aussi réfléchi à 90 environ. La lumière réfléchie LA11 passe à travers la face inclinée 226B vers
le prisme à miroir triple 60 (voir figure 4).
Le prisme 60 à miroir triple est disposé de manière
que sa face d'incidence soit tournée vers une face d'émis-
sion 220A de la lumière réfléchie LA11, si bien que la lumière réfléchie LA12 correspondante pénètre dans le bloc optique 220 après passage dans le prisme 60 parallèlement à
la lumière LA12.
Dans le bloc optique 220, la lumière réfléchie LA12 est réfléchie en conséquence sur la face inclinée 226B parallèlement à la face 226A à 90 pratiquement et la lumière réfléchie LA13 pénètre dans la caméra 55 de télévision. En conséquence, l'image de la source laser 50 peut être observée d'après la lumière réfléchie LA13 parvenant
sur la caméra 55 de télévision.
Les faces inclinées 226A et 226B du prisme 226 sont disposées parallèlement avec une grande précision afin que, même lorsque le dispositif 56 de collimation est décalé par rapport à l'axe optique du faisceau LA10 comme indiqué par la flèche e sur la figure 4, ou lorsque la face inclinée 226A du prisme 226 n'est pas précisément en face de l'objectif 52 à 45 , la caméra 55 puisse recevoir la lumière réfléchie LA13 parallèlement à l'axe optique du faisceau
lumineux LA10.
En outre, la lumière réfléchie LA11 provenant de la face 226A est réfléchie sur le prisme 60 à 180 comme décrit précédemment si bien que, même lorsque le dispositif de collimation 56 est décalé par rapport à l'axe optique du faisceau lumineux LA10 comme représenté par la flèche f de
la figure 4, la caméra 55 peut recevoir la lumière réflé-
chie LA13 parallèlement à l'axe optique du faisceau lumi-
neux LA10.
Dans ce type de système optique, il est possible
d'obtenir une erreur de parallélisme de la lumière réflé-
chie LA13 par rapport au faisceau lumineux LA10 avec une précision élevée, meilleure que dix secondes. Dans ce cas, si l'erreur de dix secondes existe, une erreur de position de 48 mm est observée à une distance de 1 km, si bien qu'il
est possible de détecter convenablement la position d'irra-
diation du faisceau lumineux LA10.
Bien que la largeur de la tache lumineuse SP10 soit détectée d'après le signal de synchronisation horizontale et le signal de sous-porteuse dans le mode de réalisation qui précède, l'invention n'est pas limitée à ce dispositif de détection mais convient à des dispositifs très divers de
détection dans lesquels un autre signal d'horloge de réfé-
rence est compté pour la détection, ou analogue.
En outre, bien que le faisceau lumineux LAi0 soit collimaté par déplacement de la source laser 50, dans les
modes de réalisation précités, l'invention peut être modi-
fiée afin que le faisceau LAi0 soit collimaté par réglage
de la position de l'objectif.
En outre, alors que le réglage de la focalisation est réalisé de manière que le faisceau LA10 soit collimaté, dans le mode de réalisation gui précède, l'invention n'est pas limitée à cette caractéristique et peut être modifiée pour que le faisceau LA10 puisse être réglé afin qu'il soit émis avec une largeur prédéterminée. On décrit maintenant un autre mode de réalisation de l'invention en référence à la figure 21. La figure 21 ne
représente que la partie principale de ce mode de réalisa-
tion, c'est-à-dire la partie de collimation, par raison de
simplicité.
Sur la figure 21, la référence 320 désigne de façon générale un appareil d'émission de la liaison optique atmosphérique dans ce mode de réalisation. Dans l'appareil
320 et comme représenté sur la figure 21, un miroir semi-
réfléchissant 321 est placé sur l'axe optique L du faisceau lumineux LA10 avec une inclinaison de 45e environ, et ce miroir semi-transparent 321 et un prisme 315 à miroir
triple constitue le dispositif de collimation.
La face du miroir semi-transparent 321 est réalisée avec une grande précision et elle réfléchit la lumière
incidente en quantité égale à la moitié de la lumière.
En conséquence, une partie du faisceau lumineux LA10 est transmise par le miroir semi-réfléchissant 321 et un faisceau lumineux LA16 tiré du faisceau LA10 est réfléchi sur le miroir semi-réfléchissant 321 et parvient sur le
prisme 315.
Le faisceau lumineux LA14 parvenant sur l'appareil 320 d'émission dans la direction de déplacement du faisceau LA10 est réfléchi par le miroir semitransparent 321 afin qu'il se déplace en sens opposé à celui du faisceau LA16,
si bien que le faisceau LA14 pénètre dans un télescope 305.
Bien entendu, le télescope 305 de la figure 21 peut être remplacé par la caméra de télévision 55 représentée sur la
figure 4.
Le prisme à angle droit 315 est réalisé de manière qu'il introduise un faisceau lumineux réfléchi LA17 dont l'axe optique est parallèle au faisceau LA16 transmis par
le miroir semi-réfléchissant 321 vers le télescope 305.
En conséquence, le télescope 305 peut recevoir le faisceau LA17 provenant de l'emplacement d'irradiation du faisceau LAO10, si bien qu'une image analogue à celle qui est obtenue lorsque la source laser est placée à l'emplace-
ment d'irradiation, peut recouvrir l'image du côté de l'ap-
pareil de réception et peut être observée, si bien qu'il
est possible de conformer visuellement la position d'irra-
diation du faisceau lumineux sur l'appareil d'émission 320,
de manière positive et commode.
Comme le miroir semi-transparent 321 est placé sur l'axe optique L du faisceau LA10 comme décrit précédemment, le faisceau lumineux se propageant en sens opposé à celui du faisceau LA10 suivant l'axe optique L du faisceau LA10
peut pénétrer dans le télescope 305 sous forme d'un fais-
ceau lumineux parallèle au faisceau LA17, donnant un état
présentant une parallaxe.
En outre, comme le miroir semi-transparent 321 se
trouve sur l'axe optique du faisceau LA10 uniquement, l'en-
semble de l'appareil peut être simplifié de cette manière.
De plus, le faisceau lumineux réfléchi LA16 qui se réfléchit sur le miroir semi-transparent 321 est renvoyé en direction parallèle au faisceau par le prisme 315 et pénètre dans le télescope 305 en direction parallèle au faisceau incident se déplaçant en sens opposé à celui du faisceau LA10, dans la direction d'émission du faisceau LA10 comme décrit précédemment. Ainsi, même si le miroir semi-réfléchissant 321 n'est pas placé avec précision avec une orientation de 45 , le faisceau réfléchi LA17 qui se propage comme s'il était émis par la position d'éclairement
du faisceau lumineux LA10 peut être reçu.
En conséquence, lorsque le miroir semi-transparent 321 et le prisme 315 sont réalisés avec des surfaces très précises, la position d'irradiation du faisceau LA10 peut
être confirmée avec une grande précision.
La face du miroir semi-réfléchissant 321 est formée avec une grande précision par rapport au prisme 315 afin que, lorsque le prisme 315 est réalisé avec une grande
précision en cours de fabrication, il soit possible d'ob-
tenir une précision convenable de détection.
Des résultats expérimentaux montrent que, lorsque le prisme 315 a une précision de deux secondes sur les faces, l'erreur de position à une distance de I km peut être
réduite à 9 mm.
La précision élevée de détection peut être obtenue par augmentation de la précision du prisme 315 lors de sa fabrication. La position d'irradiation du faisceau peut être confirmée avec une grande précision indépendamment de l'emplacement du dispositif complet de collimation, avec une inclinaison par rapport à l'axe optique L du faisceau LA10 comme représenté par la flèche c de la figure 21, ou lorsque le dispositif de collimation 305 est tourné avec un déplacement par rapport à l'axe optique L du faisceau LA10 comme indiqué par la flèche d de la figure 21, ou lorsque
le télescope 305 a une certaine inclinaison.
Alors que le dispositif de collimation comporte le miroir semitransparent 321 et le prisme 315, dans le mode
de réalisation décrit en référence à la figure 21, l'inven-
tion n'est pas limitée à ce mode de réalisation et peut être modifiée, si bien que le miroir 321 et le prisme 315 peuvent être sous forme d'un seul bloc optique en une seule
pièce.
Plus précisément, comme représenté sur la figure 22, le prisme 315 à miroir triple est collé sur un bloc optique
335 de section rectangulaire et a une face semi-réfléchis-
sante 335A à sa première extrémité afin qu'il forme le bloc
optique.
Dans une variante, comme indiqué sur la figure 23, un bloc optique 336 est formé avec une section circulaire et il a une face semi- réfléchissante 336A et une face plate 336B à son extrémité. Le prisme 315 est collé à ce bloc 336
afin qu'il forme le bloc optique. En conséquence, le dispo-
sitif de collimation peut avoir une construction simpli-
fiée, donnant la disposition très simplifiée.
Dans les modes de réalisation précités, le miroir
semi-transparent 321 se trouve sur l'axe optique L du fais-
ceau LA10, mais il n'est pas toujours placé sur cet axe
optique L car il peut être placé dans le pinceau du fais-
ceau LA0l afin qu'il permette la détection de la position
d'irradiation du faisceau lumineux de manière convenable.
Bien que le miroir semi-réfléchissant 321 ait un
rendement de réflexion égal à la moitié de la lumière inci-
dente, dans les modes de réalisation qui précèdent, l'in-
vention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et peut
mettre en oeuvre un miroir semi-transparent ayant un rende-
ment élevé de réflexion ou un faible rendement de réflexion
le cas échéant.
Alors qu'une partie du faisceau lumineux LAO10 prove-
nant de l'objectif ayant une grande ouverture numérique
(NA) pénètre dans le télescope 305 dans les modes de réali-
sation qui précèdent, l'invention n'est pas limitée à cette caractéristique. Ainsi, l'ensemble du faisceau LA10 est
introduit dans le télescope 305 et le dispositif de colli-
mnation peut être retiré après la fin du réglage.
On décrit maintenant un autre mode de réalisation de l'invention en référence à la figure 24. Cette dernière ne représente que la partie du dispositif de collimation qui constitue la partie principale de ce mode de réalisation,
par raison de simplicité.
Sur la figure 24, la référence 430 désigne de façon générale un appareil d'émission de la liaison optique atmosphérique selon l'invention. Dans l'appareil 430, un miroir semi-réfléchissant 431 est placé sur l'axe optique L du faisceau LAO10 avec une inclinaison d'environ 45 . Le miroir 431 et le prisme 415 à miroir triple constituent le
dispositif de collimation.
La face du miroir semi-réfléchissant 431 est réali-
sée avec une grande précision et elle est disposée afin qu'elle réfléchisse environ la moitié de la quantité de la
lumière incidente, si bien qu'une première partie du fais-
ceau LA10 passe à travers le miroir semi-réfléchissant 431 et le faisceau LA18 réfléchi par le miroir 431 parvient sur
un télescope 405.
Le système optique du télescope ou analogue a un objectif à sa surface d'incidence si bien que la quantité de lumière du faisceau renvoyée après réflexion sur la surface d'incidence et qui parvient à la source laser par l'intermédiaire du miroir 431 et de l'objectif, peut être
considérablement réduite.
Par rapport au mode de réalisation de la figure 21, la quantité de lumière du faisceau réfléchi peut être réduite d'une manière suffisante en pratique et le faisceau lumineux LA10 peut avoir un bruit réduit par rapport à la technique antérieure, si bien que des données de haute
qualité peuvent être transmises.
D'autre part, le faisceau lumineux LA15 parvenant
sur l'appareil 430 d'émission dans la direction d'irradia-
tion du faisceau lumineux LA10 est réfléchi par le miroir semiréfléchissant 431 en sens opposé à celui de la lumière LA18, et la lumière réfléchie LA19 parvient sur le prisme 415. Le prisme 415 à miroir triple forme donc un faisceau réfléchi LA20 qui est parallèle à l'axe optique du faisceau
LAl9, et le faisceau LA20 passe à travers le miroir semi-
réfléchissant 431 et parvient sur le télescope 405.
Ainsi, dans le faisceau LA20, la composante du fais-
ceau LA15 dont l'axe optique est parallèle au faisceau LA10
est introduite dans le télescope 405 parallèlement au fais-
ceau LA18 du faisceau lumineux LA10, si bien qu'il est possible d'obtenir le faisceau réfléchi LA20 émis comme s'il provenait de la position d'irradiation du faisoeau
lumineux LA10.
En conséquence, la même image que celle qui est obtenue lorsque la source laser se trouve à la position d'irradiation peut être recouverte par l'image du côté de
l'appareil de réception et peut être confirmée visuel-
lement. Ceci rend possible la confirmation facile et posi-
tive de la position d'irradiation du faisceau lumineux du
263 1759
côté de l'appareil d'émission 403.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux liaisons optiques gui viennent d'être décrites uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (11)

REVENDICATIONS
1. Liaison optique atmosphérique destinée à trans-
mettre un faisceau lumineux portant un signal d'information entre un émetteur et un récepteur placé à distance de l'émetteur, caractérisée en ce que l'émetteur comporte:
une source lumineuse (50) destinée à créer le fais-
ceau lumineux modulé par le signal d'information,
un premier système optique (52) destiné à trans-
mettre le faisceau lumineux de la source vers le récepteur, un second système optique (58, 59) destiné à faire tourner au moins une partie du faisceau lumineux, et un troisième système optique (62) destiné à observer le faisceau lumineux qui a été tourné par le second système
optique et le récepteur.
2. Liaison selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second système optique (58, 59) fait tourner la position du faisceau lumineux parallèlement au trajet
d'origine de la lumière.
3. Liaison selon la revendication 1, caractérisée en
ce que le troisième système optique crée un signal de com-
mande d'après le résultat de l'observation, et l'émetteur comporte en outre un dispositif de réglage de position (20X, 20Y) destiné à régler la position de l'émetteur en
fonction du signal de commande provenant du troisième sys-
tème optique afin que le faisceau lumineux soit dirigé vers
le récepteur.
4. Liaison selon la revendication 3, caractérisée en ce que le troisième système optique comporte un capteur
d'image (55) destiné à créer des données d'image du fais-
ceau lumineux après rotation par le second système optique
et le récepteur.
5. Liaison selon la revendication 4, caractérisée en ce que le récepteur émet un second faisceau lumineux (LA20)
vers l'émetteur.
6. Liaison selon la revendication 5, caractérisée en ce que le troisième système optique comporte en outre un obturateur (208) destiné à transmettre sélectivement le
263 1759
faisceau lumineux qui a tourné sous la commande du second
système optique et l'image du récepteur au capteur d'image.
7. Liaison selon la revendication 1, caractérisée en
ce que le second système optique comporte un miroir semi-
S réfléchissant (58) placé entre le premier système optique (52) et le récepteur et destiné à transmettre une partie du faisceau lumineux et à réfléchir une partie du faisceau
lumineux vers le troisième système optique.
8. Liaison selon la revendication 7, caractérisée en
ce que le second système optique comporte en outre un dis-
positif réfléchissant (59), l'image du récepteur étant
réfléchie par le miroir semi-transparent et par le disposi-
tif réfléchissant afin qu'elle parvienne sur le troisième
système optique.
9. Liaison selon la revendication 7, caractérisée en
ce que le second système optique comporte en outre un dis-
positif réfléchissant (59), le faisceau lumineux réfléchi par le miroir semi-réfléchissant étant réfléchi par le dispositif réfléchissant et passant à travers le dispositif semi-réfléchissant vers le troisième système optique,
l'image du récepteur étant réfléchie par le miroir semi-
réfléchissant vers le troisième système optique.
10. Liaison selon la revendication 1, caractérisée en ce que le troisième système optique comporte un capteur
d'image (55) destiné à créer des données d'image du fais-
ceau lumineux après qu'il a été tourné par le second sys-
tème optique, un dispositif de détection de la largeur d'une tache formée par le faisceau lumineux d'après les
données d'image créées par le capteur d'image, et un dispo-
sitif de réglage de la position relative de la source lumi-
neuse et du premier système optique.
11. Liaison optique atmosphérique destinée à l'émis-
sion d'un faisceau lumineux portant un signal d'informa-
tion, entre un émetteur et un récepteur qui est distant de l'émetteur, ladite liaison étant caractérisée en ce que l'émetteur comporte: une première source lumineuse (50) destinée à créer un premier faisceau lumineux, et un premier système optique (52) destiné à émettre le premier faisceau lumineux créé par la première source lumineuse, le récepteur comporte: un premier détecteur (55) destiné à recevoir le
premier faisceau lumineux transmis par l'émetteur par l'in-
termédiaire du premier système optique, et à détecter la position relative du premier faisceau lumineux reçu et du récepteur et à créer un signal d'erreur de position, une seconde source lumineuse (50) destinée à créer un second faisceau lumineux modulé par le signal d'erreur de position créé par le premier détecteur, et un second système optique (52) destiné à émettre le
second faisceau lumineux créé par la seconde source lumi-
neuse vers l'émetteur, et l'émetteur comporte en outre
un second détecteur (55) destiné à recevoir le second fais-
ceau lumineux émis par le récepteur par l'intermédiaire du second système optique et à démoduler le second faisceau lumineux afin qu'il en tire le signal d'erreur de position, et un dispositif (20X, 20Y) de réglage de la position de l'émetteur en fonction du signal d'erreur de position
obtenu par le second détecteur afin que le faisceau lumi-
neux soit dirigé vers le récepteur.
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9004512U1 (fr) * 1990-04-20 1990-06-21 Braehler, Helmut, 5330 Koenigswinter, De
JPH04165967A (ja) * 1990-10-30 1992-06-11 Sony Corp 光空間伝送装置
US5221985A (en) * 1990-10-30 1993-06-22 Sony Corporation Optical communication system
FR2674081B1 (fr) * 1991-03-15 1994-10-07 Thomson Csf Systeme de communication optique entre stations mobiles et procede de communication correspondant.
US5627669A (en) * 1991-11-13 1997-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Optical transmitter-receiver
JP3187495B2 (ja) * 1991-12-28 2001-07-11 ソニー株式会社 光空間伝送装置
JPH05289003A (ja) * 1992-04-11 1993-11-05 Sony Corp 光空間伝送装置
JP3132690B2 (ja) * 1992-06-30 2001-02-05 ソニー株式会社 光空間伝送装置
US5532858A (en) * 1992-10-16 1996-07-02 Nit Data Communications Victor Company Of Japan Optical radio transmission system and a method for adjusting optical axes thereof
JPH06164518A (ja) * 1992-11-09 1994-06-10 Sony Corp 双方向伝送装置
JP3323651B2 (ja) * 1993-09-24 2002-09-09 キヤノン株式会社 光空間通信装置
JP3302141B2 (ja) * 1993-11-16 2002-07-15 キヤノン株式会社 光空間通信方法
US5592320A (en) * 1994-08-15 1997-01-07 Hughes Aircraft Company Satellite communications system
JP3311187B2 (ja) * 1995-01-26 2002-08-05 キヤノン株式会社 双方向光空間伝送装置
JP3594706B2 (ja) * 1995-08-22 2004-12-02 浜松ホトニクス株式会社 光源位置調整装置
JP2739848B2 (ja) * 1995-09-21 1998-04-15 日本電気株式会社 赤外線通信における送受光部の構造、及び送受光方法
US5883706A (en) * 1996-12-05 1999-03-16 Northrop Grumman Corporation Multiplexer for laser ranging devices and the like
DE19702634C2 (de) * 1997-01-25 2003-02-20 Leuze Electronic Gmbh & Co Anordnung von Datenlichtschranken
US6256129B1 (en) * 1997-03-28 2001-07-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Portable computer and method of automatically controlling direction of infrared signal transmission and reception
US6507424B2 (en) * 1997-10-24 2003-01-14 Canon Kabushiki Kaisha Optical space communication apparatus
JPH11136190A (ja) * 1997-10-24 1999-05-21 Canon Inc 光空間通信装置
US6268944B1 (en) * 1998-02-19 2001-07-31 Com Dev Limited Free-space optical lasercom system
US6091074A (en) * 1998-05-11 2000-07-18 Astroterra Corporation System for directing a laser beam toward an active area
JP2000049708A (ja) * 1998-07-30 2000-02-18 Sony Corp 光軸補正装置及び光軸補正方法
US7116911B2 (en) * 2000-05-16 2006-10-03 Kiribati Wireless Ventures, Llc Optical transceiver design and mechanical features
HU0004568D0 (fr) * 2000-11-17 2001-02-28 Laserbit Kommunikacios Rt
US6721510B2 (en) * 2001-06-26 2004-04-13 Aoptix Technologies, Inc. Atmospheric optical data transmission system
EP1401125A3 (fr) * 2002-09-20 2006-05-31 Victor Company of Japan, Ltd. Système de communication optique sans fil
ITMI20022211A1 (it) * 2002-10-18 2004-04-19 Cit Alcatel Regolazione della potenza irradiata su un telescopio di
US7286766B2 (en) * 2003-01-16 2007-10-23 Aoptix Technologies, Inc. Free space optical communication system with power level management
EP1545027A1 (fr) * 2003-12-18 2005-06-22 Alcatel Système de communication de robots
US11258514B2 (en) 2020-07-10 2022-02-22 Blue Cubed, Llc Aligning single-aperture optical transceiver and method
US11307367B2 (en) * 2020-08-17 2022-04-19 X Development Llc Method of precision beam collimation using fiber-optic circulator and wavelength tunable source
WO2023181375A1 (fr) * 2022-03-25 2023-09-28 株式会社ニコン Dispositif électroluminescent et système de communication sans fil optique

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2141258A (en) * 1983-04-05 1984-12-12 Motorola Israel Ltd Electro-optical line of sight communications apparatus
US4491982A (en) * 1982-07-16 1985-01-01 At&T Bell Laboratories Terrestrial light beam communication system
US4662004A (en) * 1984-12-17 1987-04-28 Fmw Corporation Laser communication system
JPS6423631A (en) * 1987-07-18 1989-01-26 Aisin Seiki Spatial optical communication equipment

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3828185A (en) * 1960-12-01 1974-08-06 Singer Co Modulated light communication system
US3511998A (en) * 1966-03-18 1970-05-12 Us Navy Acquisition system
US3504182A (en) * 1966-10-14 1970-03-31 North American Rockwell Optical communication system
US3573463A (en) * 1967-11-01 1971-04-06 Hughes Aircraft Co Laser heterodyne transceiver communication system with afc
US3566126A (en) * 1967-11-29 1971-02-23 Sylvania Electric Prod Acquisition and tracking laser communication system
JPS5770208U (fr) * 1980-10-15 1982-04-27
EP0287032B1 (fr) * 1987-04-13 1996-02-28 Nec Corporation Système d'alignement optique

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4491982A (en) * 1982-07-16 1985-01-01 At&T Bell Laboratories Terrestrial light beam communication system
GB2141258A (en) * 1983-04-05 1984-12-12 Motorola Israel Ltd Electro-optical line of sight communications apparatus
US4662004A (en) * 1984-12-17 1987-04-28 Fmw Corporation Laser communication system
JPS6423631A (en) * 1987-07-18 1989-01-26 Aisin Seiki Spatial optical communication equipment

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 207 (E-758)(3555) 16 Mai 1989 & JP-A-1 023 631 ( AISIN SEIKI ) 26 Janvier 1989 *
PROCEEDINGS OF SPIE - FREE SPACE LASER COMMUNICATION TECHNOLOGIES vol. 885, Janvier 1988, LOS ANGELES US pages 153 - 163; MECHERLE ET AL: 'Laser communication terminals with automatic video tracking' *
PROCEEDINGS OF SPIE - FREE SPACE LASER COMMUNICATION TECHNOLOGIES vol. 885, Janvier 1988, LOS ANGELES US pages 77 - 84; FRANCHINI ET AL: 'Optical Coherent Transmission for Intersatellite Links' *

Also Published As

Publication number Publication date
GB2218874A (en) 1989-11-22
KR900019416A (ko) 1990-12-24
US5065455A (en) 1991-11-12
DE3916362C2 (de) 1997-07-17
JPH021633A (ja) 1990-01-05
KR970004784B1 (ko) 1997-04-03
DE3916362A1 (de) 1989-12-07
GB2218874B (en) 1992-07-15
GB8911305D0 (en) 1989-07-05
JP2705104B2 (ja) 1998-01-26
FR2631759B1 (fr) 1995-02-03

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