JP2000031911A - 光空間伝送装置 - Google Patents

光空間伝送装置

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JP2000031911A
JP2000031911A JP10193195A JP19319598A JP2000031911A JP 2000031911 A JP2000031911 A JP 2000031911A JP 10193195 A JP10193195 A JP 10193195A JP 19319598 A JP19319598 A JP 19319598A JP 2000031911 A JP2000031911 A JP 2000031911A
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light beam
optical
space
information signal
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Yujiro Ito
雄二郎 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡易な構成による、動作状態や警告表示を離れ
た場所で確認し得る光空間伝送装置を得る。 【解決手段】光空間伝送装置10の動作状態及び又は光
ビーム送受信手段における受信光ビームの受信状態を示
す状態信号を、情報信号を伝送する情報信号伝送線14
に送出するとともに、送信光ビームに多重して他の光空
間伝送装置11に送信するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光空間伝送装置に関
し、例えばネットワークに接続して使用する光空間伝送
装置に適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光ビームを介して情報信号を送受
する光空間伝送装置が考えられている。この種の光空間
伝送装置においては、所定の情報信号でレーザダイオー
ドを駆動し、このレーザダイオードから射出される光ビ
ームを対向して設置された他の光空間伝送装置に送出す
る。そして他の光空間伝送装置において、この光ビーム
を受光素子で受光し受光素子の出力信号を所定の信号処
理回路で処理することにより情報信号を得、かくして光
ビームを介して情報信号が伝送される。同様に他の光空
間伝送装置からも光ビームを介して情報信号が伝送され
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に光空間伝送装置
は、見通しが効く離れた建物間での伝送に用いられる事
が多く、このため光空間伝送装置は、建物の屋上に設け
られた架台や鉄塔等の、人が行きにくい場所に設置され
ることが多い。このような場所に設置された光空間伝送
装置においては、ユーザは光空間伝送装置に設けられて
いる当該光空間伝送装置の故障や受信光量の低下を表示
する警告表示を目視して確認することが困難であり、こ
のため回線切断等の事故が発生して始めて光空間伝送装
置の障害を知ることになるという問題を有している。
【0004】この問題を解決する一つの方法として、光
空間伝送装置からユーザの居る室内までケーブルを設置
し、当該ケーブルを介して警告情報を送出するという方
法が考えられるが、この方法では警告情報用ケーブルを
敷設する必要があるという問題を依然有している。
【0005】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易な構成による、光空間伝送装置の送受信動作状
態を離れた場所で確認し得る、光空間伝送装置を提案し
ようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、送受信動作に関する動作データを
情報信号伝送線に出力すると共に、当該情報信号伝送線
から供給される、情報信号の送受信動作に関する制御デ
ータを入力する情報入出力手段を設けるようにした。
【0007】かくするにつき、動作データ及び制御デー
タを伝送するための信号線を別途設けることなく、光空
間伝送装置の送受信動作状態を離れた場所で確認し得
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下図面について本発明の一実施
の形態を詳述する。
【0009】図1において、1は全体として光空間伝送
システムを示し、同一構成でなる光空間伝送装置10及
び11が、所定の間隔を隔てて対向して設けられてい
る。光空間伝送装置10は、所定の情報信号で変調され
た、所定の偏波面を有する送信光ビームL1を光空間伝
送装置11に対し送出し、光空間伝送装置11は所定の
情報信号で変調された、送信光ビームL1の偏波面と直
交する偏波面を有する受信光ビームL2を光空間伝送装
置10に対し送出する。
【0010】光空間伝送装置10及び11は、それぞれ
ブリッジ13を介してイーサーネットでなるネットワー
ク14及び15に接続されている。ブリッジ13は、空
間伝送装置10及び11とネットワーク14及び15と
をそれぞれ接続するネットワークインターフェースであ
る。かくして光空間伝送システム1は、ネットワーク1
4及び15の間を、送信光ビームL1及び受信光ビーム
L2を介して情報を伝送するようになされている。
【0011】図2において、10は全体として光空間伝
送装置を示し、電源部39は電源(図示せず)から電源
コネクタ23を介して供給される電流を所定の電圧に変
換し、光空間伝送装置10を構成する各部に供給する。
【0012】ホルダ40は、レーザダイオード41、受
光素子(PD、Photo Detector)42、位置検出素子
(PSD、Position Sensitive Device )43、レンズ
44、45、46、47、フィルタ49、プリズム50
及びサーボミラー60を収納保持するとともにレンズホ
ルダ65を介してレンズ48を保持し、全体として一体
の光学系を構成している。
【0013】レンズ48は、光空間伝送装置11から到
来する所定の偏波面を有する受信光ビームL2を受光
し、レンズ47及びサーボミラー60を介してプリズム
50に導く。
【0014】サーボミラー60は、平面鏡でなるミラー
61、ミラー61を回動駆動するアクチュエータ62及
びスキューセンサ63からなり、ミラー61はミラー支
持部(図示せず)によってホルダ40に回動自在に支持
されている。スキューセンサ63はミラー61の角度情
報をスキューセンサ角度検出部65を介してCPU(Ce
ntral Processing Unit )36に送出する。
【0015】プリズム50は、大きさの等しい第1及び
第2の直角2等辺三角プリズム50A及び50Bと、第
3の直角2等辺三角プリズム50Cからなり、第1及び
第2の直角2等辺三角プリズム50A及び50Bの長辺
と第3の直角2等辺三角プリズム50Cの短辺とが同一
長になるように形成されている。そしてプリズム50
は、第1及び第2の直角2等辺三角プリズム50A及び
50Bの各長辺をそれぞれ第3の直角2等辺三角プリズ
ム50Cの各短辺に接着して形成され、第1の直角2等
辺三角プリズム50Aと第3の直角2等辺三角プリズム
50Cの接着面に偏光ビームスプリッタM1を形成し、
第2の直角2等辺三角プリズム50Bと第3の直角2等
辺三角プリズム50Cの接着面にビームスプリッタM2
を形成するようになされている。偏光ビームスプリッタ
M1は、入射する光ビームの偏波面に応じて当該光ビー
ムを直角に反射または直進透過させる。またビームスプ
リッタM2は、入射する光ビームの一部を直角に反射す
るとともに、当該入射する光ビームの一部を直進透過さ
せる。
【0016】プリズム50の偏光ビームスプリッタM1
は、受信光ビームL2の偏波面に応じて当該受信光ビー
ムL2を直進透過し、ビームスプリッタM2に導く。ビ
ームスプリッタM2は、受信光ビームL2の一部を透過
し受信光ビームL3としてレンズ45に送出するととも
に、受信光ビームL2の一部を反射し受信光ビームL4
としてフィルタ49に送出する。
【0017】フィルタ49は、受信光ビームL4の所定
の帯域のみを透過してレンズ46に送出する。位置検出
素子43は、レンズ46により集光された受信光ビーム
L4を受光し、当該位置検出素子43の受光面(図示せ
ず)における受信光ビームL4の強度重心位置に応じた
電流レベルを有する位置信号S43を生成しPSD受光
回路35に送出する。PSD受光回路35は位置信号S
43を電流−電圧変換して位置信号S35を生成しアナ
ログディジタル変換部37に送出し、さらにアナログデ
ィジタル変換部37は位置信号S35をアナログディジ
タル変換してCPU36に送出する。
【0018】CPU36は、位置信号S35を用いて位
置検出素子43の受光面における受信光ビームL4の焦
点位置を算出し、所定の焦点基準点と受信光ビームL4
の焦点位置とが一致するようにサーボミラー60を制御
することにより、光空間伝送装置10に入出射する受信
光ビームL2及び送信光ビームL1の光軸が一致するよ
うに制御する。すなわちCPU36は、位置信号S35
の電圧に基づいて位置検出素子43の受光面における受
信光ビームL4の焦点位置と所定の焦点基準点との位置
差を算出し、かかる位置差に応じた駆動信号S64をア
クチュエータ駆動部64に送出する。アクチュエータ駆
動部64は駆動信号S64に応じてアクチュエータ62
を駆動しミラー61を回動させる。ミラー61の回動に
より、受信光ビームL4の焦点位置は焦点基準点に移動
する。
【0019】一方受光素子42は、レンズ45により集
光された受信光ビームL3を光−電流変換して出力信号
S42を生成しPD受光回路34に送出し、さらにPD
受光回路34は出力信号S42を電流−電圧変換して出
力信号S34を生成し復調部33に送出する。復調部3
3は出力信号S34を復調し、当該出力信号S34に多
重化されている情報信号S2、光量信号S33A及び状
態信号S33Bを分離し、情報信号S2及び状態信号S
33Bをネットワークインターフェース部30に送出
し、光量信号S33AをCPU36に送出する。
【0020】ネットワークインターフェース部30は、
出力コネクタ22及びブリッジ13を介して情報信号S
2をネットワーク14に送出する。かくしてこの光空間
伝送装置10は、光空間伝送装置11から受信光ビーム
L2を受信し、当該受信光ビームL2を介して情報信号
S2を受信する。
【0021】またネットワークインターフェース部30
は、ネットワーク14からブリッジ13及び入力コネク
タ21を介して入力される情報信号S1を変調部31に
送出する。
【0022】変調部31は、CPU36から供給される
光量信号S36A及びCPU36からネットワークイン
ターフェース部30を介して供給される状態信号S36
Bを多重化して制御信号S31Aを生成し、さらに情報
信号S1と制御信号S31Aをそれぞれ異なるキャリア
周波数で変調して多重化し、変調信号S31としてレー
ザダイオード駆動部32に出力する。すなわち図3に示
すように、情報信号S1を300[MHz] のキャリアで帯
域幅156[MHz] で変調するとともに、制御信号S31
Aを6[MHz] のキャリアで変調する。
【0023】ここでCPU36は図4に示す処理を行
い、光空間伝送装置10に入射する受信光ビームL2の
受信光量を検知し、かかる光量検知結果を光量信号S3
6Aとして変調部31に送出する。すなわちCPU36
はステップSP1で処理を開始し、ステップSP2にお
いて、PSD受光回路35からアナログディジタル変換
部38を介して位置信号S35を入力する。続くステッ
プSP3において、CPU36は位置信号S35の平均
電圧を算出することにより光空間伝送装置10に入射す
る受信光ビームL2の受信光量の平均値を算出し、ステ
ップSP4においてかかる受信光量の平均値を光量信号
S36Aとして変調部31に送出する。ステップSP5
で処理を終了する。
【0024】レーザダイオード駆動部32は、変調信号
S31を電圧−電流変換してレーザ駆動電流S32を生
成しレーザダイオード41に送出し、レーザダイオード
41は、レーザ駆動電流S32を電流−光変換して所定
の偏光面を有する送信光ビームL1を送出する。
【0025】このときCPU36は図5に示す処理を行
い、復調部33から供給される光量信号S33Aに応じ
てレーザダイオード駆動回路32を制御し、送信光ビー
ムL1の送出光量を制御する。すなわちCPU36はス
テップSP11で処理を開始し、ステップSP12にお
いて復調部33から光量信号S33Aを得る。続くステ
ップSP13において、CPU36は光量信号S33A
から光空間伝送装置11に入射する送信光ビームL1の
受信光量情報を得、ステップSP14において、かかる
受信光量に応じた送信光ビームL1の必要レーザ出力を
算出し、これに応じてレーザダイオード制御信号S38
を送出する。すなわち、CPU36は光空間伝送装置1
1に入射する送信光ビームL1の受信光量と所定の基準
値とを比較し、光空間伝送装置11に入射する送信光ビ
ームL1の受信光量が所定の基準値よりも少ない場合は
レーザ出力を増加し、所定の基準値よりも多い場合はレ
ーザ出力を減少させるようにレーザダイオード駆動回路
32を制御する。
【0026】レンズ44は送信光ビームL1を平行光線
に変換してプリズム50が有する偏光ビームスプリッタ
M1に送出する。偏光ビームスプリッタM1は送信光ビ
ームL1の偏光面に応じて当該送信光ビームL1を反射
しサーボミラー60に送出し、さらにサーボミラー60
は送信光ビームL1を反射してレンズ47に導く。レン
ズ47及び48は送信光ビームL1を略平行光線に変換
し光空間伝送装置11に対して送出する。
【0027】また光空間伝送装置10において、CPU
36は光空間伝送装置10の動作状態や受信状態を示す
ステータス情報及び装置の異常を示す警告情報を、状態
信号S36Bとしてネットワークインターフェース部3
0に送出する。ネットワークインターフェース部30
は、状態信号S36Bをコネクタ22を介してネットワ
ーク14に送出するとともに、状態信号S36Bを変調
回路31に出力し送信光ビームL1を介してネットワー
ク15に送出することにより、状態信号S36Bをネッ
トワーク14及びネットワーク15に接続された制御端
末16に送出する。制御端末16は状態信号S36Bに
応じてステータス情報や警告情報を表示することによ
り、制御端末16を操作するユーザに対して光空間伝送
装置10の動作状態、受信状態及び装置の異常を表示す
るようになされている。
【0028】このときネットワークインターフェース部
30は、CPU36から状態信号S36Bが供給された
場合、当該状態信号S36Bをネットワークインターフ
ェース部30が有するメモリ(図示せず)に一旦格納
し、コネクタ21からの情報信号S1の入力及び復調部
33からの情報信号S2の入力の有無を確認し、情報信
号S1又はS2の入力がある場合、当該情報信号S1又
はS2の入力が完了した時点で状態信号S36Bを送出
するとともに、状態信号S36Bの出力中に情報信号S
1又はS2が入力された場合、当該情報信号S1又はS
33をメモリに一旦格納し、状態信号S36Bの出力完
了後に情報信号S1又はS2を出力することにより、情
報信号S1及びS2と状態信号S36Bとの混信を防止
するようになされている。さらにネットワークインター
フェース部30は、制御端末16から出力される、光空
間伝送装置10の送受信動作を制御する動作制御信号S
16をCPU36に供給する。
【0029】また光空間伝送装置10において、CPU
36は、光空間伝送装置10の動作状態や受信状態に異
常が生じた場合、かかる動作状態や受信状態の異常の発
生情報を記述した電子メールを作成し、これを電子メー
ルS36Cとしてネットワークインターフェース部30
に送出する。ネットワークインターフェース部30は、
電子メールS36Cをネットワーク14に接続されたイ
ンターネット(図示せず)を介して光空間伝送装置10
のメーカ及び管理会社に送出するとともに、電子メール
S36Cを変調部31に送出し、送信光ビームL1を介
してネットワーク15に接続されたインターネットを介
して光空間伝送装置10のメーカ及び管理会社に送出す
る。光空間伝送装置10のメーカ及び管理会社は、電子
メールS36Cを受信し解読することにより、光空間伝
送装置10における動作状態や受信状態の異常の発生を
知り、異常に対する対策を即座に行えるようになされて
いる。
【0030】かくして光空間伝送装置10は、情報信号
S1、光空間伝送装置10のステータス情報や警告情報
を示す状態信号S36B及び光空間伝送装置10におけ
る受信光ビームL2の受信光量を示す光量信号S36A
を多重化した送信光ビームL1を、光空間伝送装置11
における受信光量に応じたレーザ出力で、光空間伝送装
置11に対して送出する。同様に光空間伝送装置11
は、情報信号S2、光空間伝送装置11のステータス情
報や警告情報を示す状態信号S33B及び光空間伝送装
置11における送信光ビームL1の受信光量を示す光量
信号S33Aを多重化した受信光ビームL2を、光空間
伝送装置10における受信光量に応じたレーザ出力で、
光空間伝送装置10に対して送出する。
【0031】以上の構成において、この光空間伝送装置
10では、当該光空間伝送装置10の動作状態や受信状
態に異常が発生した場合、異常発生を示す状態信号S3
6Bをネットワーク14に送出するとともに、送信光ビ
ームL1に多重して光空間伝送装置11に送出する。ネ
ットワーク14に接続された制御端末16は、ネットワ
ーク14を介して状態信号S36Bを受信し、当該状態
信号S36Bが示す異常を表示する。
【0032】光空間伝送装置11は送信光ビームL1を
受信して復調し状態信号S36Bを得て、当該状態信号
S36Bをネットワーク15に送出する。ネットワーク
15に接続された制御端末16は、ネットワーク15を
介して状態信号S36Bを受信し、当該状態信号S36
Bが示す異常を表示する。
【0033】また、この光空間伝送装置10では、当該
光空間伝送装置10の動作状態や受信状態に異常が発生
した場合、異常発生を示す電子メールS36Cをネット
ワーク14に接続されたインターネットを介して光空間
伝送装置10のメーカ及び管理会社に送出する。
【0034】以上の構成によれば、光空間伝送装置10
のステータス情報や警告情報を状態信号S36Bとし
て、ネットワークインターフェース部30を介して、情
報信号伝送線としてのネットワーク14に送出するとと
もに、送信光ビームL1に多重し光空間伝送装置11を
介してネットワーク15に送出するようにしたことによ
り、状態信号を伝送するための信号線を別途に敷設する
ことなく、遠隔地に設置された光空間伝送装置10のス
テータス情報や警告情報をユーザが知ることができる。
【0035】なお上述の実施の形態においては、送信及
び受信機能を有する送受一体型の光空間伝送装置につい
て述べたが、本発明はこれにこれに限らず、送信専用の
光ビーム送信装置や受信専用の光ビーム受信装置に適用
しても良い。
【0036】また上述の実施の形態においては、光空間
伝送装置10のステータス情報や警告情報を送信光ビー
ムL1に多重して光空間伝送装置11に送出するように
したが、本発明においてはこれに限らず、制御端末16
から送出される動作制御信号S16を送信光ビームL1
に多重するようにしてもよい。このようにすることによ
り、光空間伝送装置10のみならず光空間伝送装置11
の送受信動作をも制御し得、より一層使い勝手を向上す
ることが出来る。
【0037】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、光空間伝
送装置の送受信動作に関する動作データを、情報信号伝
送線に送出するとともに送信光ビームに多重して他の光
空間伝送装置に送信するようにしたことにより、簡易な
構成による、光空間伝送装置の動作状態や警告表示を光
空間伝送装置から離れた場所で確認し得る光空間伝送装
置を容易に実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による光空間伝送システ
ムを示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施の形態による光空間伝送装置を
示すブロック図である。
【図3】周波数配置を示すグラフである。
【図4】受信光量検出処理を示すフローチャートであ
る。
【図5】送信光量制御処理を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】 1……光空間伝送システム、10、11……光空間伝送
装置、13……ブリッジ、14、15……ネットワー
ク、16……制御端末、30……ネットワークインター
フェース部、31……駆動回路、36……CPU、41
……レーザダイオード、42……受光素子、43……位
置検出素子。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の情報信号で変調した第1の光ビーム
    を所定距離だけ離間して設置された送受信手段に送出す
    ることにより、上記第1の光ビームを介して上記送受信
    手段に上記情報信号を送信すると共に、上記送受信手段
    から送出された第2の光ビームを受光し復調することに
    より、当該第2の光ビームを介して上記送受信手段から
    送信された情報信号を受信する光空間伝送装置におい
    て、 上記情報信号の送受信動作に関する動作データを情報信
    号伝送線に出力すると共に、上記情報信号伝送線から供
    給される、上記情報信号の送受信動作に関する制御デー
    タを入力する情報入出力手段を具えることを特徴とする
    光空間伝送装置。
  2. 【請求項2】上記光空間伝送装置は、上記送受信動作に
    関する動作データを上記第1の光ビームを介して上記送
    受信手段へ送信することを特徴とする請求項1に記載の
    光空間伝送装置。
  3. 【請求項3】上記光空間伝送装置は、上記送受信動作に
    関する制御データを上記第1の光ビームを介して上記送
    受信手段へ送信することを特徴とする請求項1に記載の
    光空間伝送装置。
  4. 【請求項4】上記光空間伝送装置は、上記送受信動作に
    関する動作データを電子メールとして上記情報信号伝送
    線に出力することを特徴とする請求項1に記載の光空間
    伝送装置。
  5. 【請求項5】上記光空間伝送装置は、上記送受信動作に
    関する動作データを電子メールとして上記第1の光ビー
    ムを介して上記送受信手段へ送信することを特徴とする
    請求項1に記載の光空間伝送装置。
  6. 【請求項6】所定の情報信号で変調した光ビームを所定
    距離だけ離間して設置された受信手段に送出することに
    より、当該光ビームを介して上記送受信手段へ上記情報
    信号を送信する光空間伝送装置において、 上記情報信号の送信動作に関する動作データを情報信号
    伝送線に出力すると共に、上記情報信号伝送線から供給
    される、上記情報信号の送信動作に関する制御データを
    入力する情報入出力手段を具えることを特徴とする光空
    間伝送装置。
  7. 【請求項7】上記光空間伝送装置は、上記送信動作に関
    する動作データを上記光ビームを介して上記受信手段へ
    送信することを特徴とする請求項6に記載の光空間伝送
    装置。
  8. 【請求項8】上記光空間伝送装置は、上記送信動作に関
    する制御データを上記光ビームを介して上記受信手段へ
    送信することを特徴とする請求項6に記載の光空間伝送
    装置。
  9. 【請求項9】上記光空間伝送装置は、上記送信動作に関
    する動作データを電子メールとして上記情報信号伝送線
    に出力することを特徴とする請求項6に記載の光空間伝
    送装置。
  10. 【請求項10】上記光空間伝送装置は、上記送信動作に
    関する動作データを電子メールとして上記光ビームを介
    して上記受信手段へ送信することを特徴とする請求項6
    に記載の光空間伝送装置。
  11. 【請求項11】所定の送信手段から送出された光ビーム
    を受光し復調することにより当該光ビームを介して上記
    送信手段から送信された情報信号を受信する光空間伝送
    装置において、 上記情報信号の受信動作に関する動作データを情報信号
    伝送線に出力すると共に、上記情報信号伝送線から供給
    される、上記情報信号の受信動作に関する制御データを
    入力する情報入出力手段を具えることを特徴とする光空
    間伝送装置。
  12. 【請求項12】上記光空間伝送装置は、上記受信動作に
    関する動作データを電子メールとして上記情報信号伝送
    線に出力することを特徴とする請求項11に記載の光空
    間伝送装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108418630A (zh) * 2015-11-20 2018-08-17 王思睿 一种信息发送、接收装置及其维护方法、系统

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