JP2003315456A - 測距システム - Google Patents
測距システムInfo
- Publication number
- JP2003315456A JP2003315456A JP2002127111A JP2002127111A JP2003315456A JP 2003315456 A JP2003315456 A JP 2003315456A JP 2002127111 A JP2002127111 A JP 2002127111A JP 2002127111 A JP2002127111 A JP 2002127111A JP 2003315456 A JP2003315456 A JP 2003315456A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light wave
- pulse
- side device
- light
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光波の強度を低下させることなく、パルス幅
の圧縮を実現した測距システムを提供する。 【解決手段】 送信側装置１０にてパルス幅内で周波数
を単調減少（レッドシフト・チャーピング）させた光波
信号を生成して送出する。この光波信号は対象物で反射
し受信側装置２０に到来する。受信側装置２０では、正
常分散性を有する導波路２１により、この光波信号が受
光器２２に導かれる。導波路２１の正常分散性により周
波数の低い、波長の長い光波ほど迅速に通過するように
なり、パルス幅が圧縮される。
の圧縮を実現した測距システムを提供する。 【解決手段】 送信側装置１０にてパルス幅内で周波数
を単調減少（レッドシフト・チャーピング）させた光波
信号を生成して送出する。この光波信号は対象物で反射
し受信側装置２０に到来する。受信側装置２０では、正
常分散性を有する導波路２１により、この光波信号が受
光器２２に導かれる。導波路２１の正常分散性により周
波数の低い、波長の長い光波ほど迅速に通過するように
なり、パルス幅が圧縮される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光波信号を用いて
対象物までの距離を測定する測距システムに関する。
対象物までの距離を測定する測距システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】光波信号を用いて対象物までの距離を測
定するシステムとして、従来、図８に示すように、パル
ス変調回路１と、発光素子２と、受光器３と、処理回路
４とを含むものがあった。ここでパルス変調回路１は山
形のパルス信号を出力しており、このパルス信号により
発光素子２としての半導体レーザを制御して、図９に示
すように、一定周波数の光波を山形に振幅変調して光波
によるパルス信号（光波信号）を生成させる。この光波
信号は対象物で反射され、受光器３に到来し、受光器３
で電気的信号に変換される。処理回路４は、パルス変調
回路１が出力するパルス信号のピーク位置と、受光器３
が出力するパルス信号のピーク位置との間の相関性（遅
延時間）により、光波が対象物との間で往復するのにか
かった時間を演算する。この時間と光波の進行速度（略
光速ｃ）との積により対象物との間の距離が測定され
る。
定するシステムとして、従来、図８に示すように、パル
ス変調回路１と、発光素子２と、受光器３と、処理回路
４とを含むものがあった。ここでパルス変調回路１は山
形のパルス信号を出力しており、このパルス信号により
発光素子２としての半導体レーザを制御して、図９に示
すように、一定周波数の光波を山形に振幅変調して光波
によるパルス信号（光波信号）を生成させる。この光波
信号は対象物で反射され、受光器３に到来し、受光器３
で電気的信号に変換される。処理回路４は、パルス変調
回路１が出力するパルス信号のピーク位置と、受光器３
が出力するパルス信号のピーク位置との間の相関性（遅
延時間）により、光波が対象物との間で往復するのにか
かった時間を演算する。この時間と光波の進行速度（略
光速ｃ）との積により対象物との間の距離が測定され
る。
【０００３】つまり、このようなパルス変調された光波
を利用する測距システムでは、パルス信号のピーク位置
が明確なほど、すなわちパルス幅が狭いほど測定精度は
高まる。
を利用する測距システムでは、パルス信号のピーク位置
が明確なほど、すなわちパルス幅が狭いほど測定精度は
高まる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシステムにおいてパルス信号の幅（パルス幅）を狭
くしようとすると、発光素子の駆動回路や受信側の回路
の周波数応答の制限により、パルス幅を狭くするにも限
度がある。また単にパルス幅を狭くするだけでは、送信
する光波信号の強度が低下し、光波が到達する距離が短
くなって測定可能距離が短くなるという限度もある。
来のシステムにおいてパルス信号の幅（パルス幅）を狭
くしようとすると、発光素子の駆動回路や受信側の回路
の周波数応答の制限により、パルス幅を狭くするにも限
度がある。また単にパルス幅を狭くするだけでは、送信
する光波信号の強度が低下し、光波が到達する距離が短
くなって測定可能距離が短くなるという限度もある。
【０００５】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、測定可能距離を担保しつつ、十分パルス幅を狭小化
できる測距システムを提供することを目的とする。
で、測定可能距離を担保しつつ、十分パルス幅を狭小化
できる測距システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための本発明は、光波を用いて対象物までの距離
を測定する測距システムであって、送信側装置と、受信
側装置とを含み、前記送信側装置は、送信する光波をパ
ルス変調する手段であって、そのパルス内で光波の周波
数を単調減少又は単調増加させるパルス変調手段と、前
記パルス変調された光波信号を対象物へ送出する手段
と、を有し、前記受信側装置は、前記パルス変調手段が
パルス内の光波の周波数を単調減少させるか単調増加さ
せるかとの関連において決められる正常分散性又は異常
分散性のいずれかの分散性を備えた導波手段と、前記導
波手段を介して、前記対象物で反射して到来した光波信
号を受信する受光手段と、を有することを特徴としてい
る。
決するための本発明は、光波を用いて対象物までの距離
を測定する測距システムであって、送信側装置と、受信
側装置とを含み、前記送信側装置は、送信する光波をパ
ルス変調する手段であって、そのパルス内で光波の周波
数を単調減少又は単調増加させるパルス変調手段と、前
記パルス変調された光波信号を対象物へ送出する手段
と、を有し、前記受信側装置は、前記パルス変調手段が
パルス内の光波の周波数を単調減少させるか単調増加さ
せるかとの関連において決められる正常分散性又は異常
分散性のいずれかの分散性を備えた導波手段と、前記導
波手段を介して、前記対象物で反射して到来した光波信
号を受信する受光手段と、を有することを特徴としてい
る。
【０００７】また、上記従来例の問題点を解決するため
の本発明は、光波を用いて対象物までの距離を測定する
測距システムの送信側装置であって、送信する光波をパ
ルス変調する手段であって、そのパルス内で光波の周波
数を単調減少又は単調増加させるパルス変調手段と、前
記パルス変調された光波信号を対象物へ送出する手段
と、を有することを特徴としている。ここで前記パルス
変調手段は、半導体レーザを用い、その半導体レーザの
利得スイッチング効果を利用して光波の周波数を単調減
少させる。また、前記パルス変調手段は、光ファイバを
用い、その光ファイバの自己位相変調効果を利用して光
波の周波数を単調増加させる。
の本発明は、光波を用いて対象物までの距離を測定する
測距システムの送信側装置であって、送信する光波をパ
ルス変調する手段であって、そのパルス内で光波の周波
数を単調減少又は単調増加させるパルス変調手段と、前
記パルス変調された光波信号を対象物へ送出する手段
と、を有することを特徴としている。ここで前記パルス
変調手段は、半導体レーザを用い、その半導体レーザの
利得スイッチング効果を利用して光波の周波数を単調減
少させる。また、前記パルス変調手段は、光ファイバを
用い、その光ファイバの自己位相変調効果を利用して光
波の周波数を単調増加させる。
【０００８】さらに上記従来例の問題点を解決するため
の本発明は、光波の周波数が単調減少するようにパルス
変調された光波を用いて、対象物までの距離を測定する
測距システムにおける受信側装置であって、正常分散性
を有する導波手段と、前記導波手段を介して到来した光
波信号を受信する受光手段と、を有し、前記導波手段に
は、光ファイバを用いたことを特徴としている。
の本発明は、光波の周波数が単調減少するようにパルス
変調された光波を用いて、対象物までの距離を測定する
測距システムにおける受信側装置であって、正常分散性
を有する導波手段と、前記導波手段を介して到来した光
波信号を受信する受光手段と、を有し、前記導波手段に
は、光ファイバを用いたことを特徴としている。
【０００９】さらに上記従来例の問題点を解決するため
の本発明は、光波の周波数が単調増加するようにパルス
変調された光波を用いて、対象物までの距離を測定する
測距システムにおける受信側装置であって、異常分散性
を有する導波手段と、前記導波手段を介して到来した光
波信号を受信する受光手段と、を有し、前記導波手段
は、対象物にて反射された光波信号の光軸に対し、角度
をもって配置され、当該光波信号を回折させる第１回折
素子と、前記第１回折素子に平行に配され、前記第１回
折素子にて回折された光波信号をさらに回折させる第２
回折素子と、を含んでなることを特徴としている。
の本発明は、光波の周波数が単調増加するようにパルス
変調された光波を用いて、対象物までの距離を測定する
測距システムにおける受信側装置であって、異常分散性
を有する導波手段と、前記導波手段を介して到来した光
波信号を受信する受光手段と、を有し、前記導波手段
は、対象物にて反射された光波信号の光軸に対し、角度
をもって配置され、当該光波信号を回折させる第１回折
素子と、前記第１回折素子に平行に配され、前記第１回
折素子にて回折された光波信号をさらに回折させる第２
回折素子と、を含んでなることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る測
距システムは、図１に示すように、送信側装置１０と、
受信側装置２０と、処理装置３０とを含んで構成されて
いる。受信側装置２０は、導波手段としての導波路２１
と、受光手段としての受光器２２とを含んでなる。処理
装置３０は、同期回路３１と、処理回路３２とを備えて
いる。また、送信側装置１０は、図２に示すように、パ
ルス変調手段としての高速パルス発生回路１１及びパル
スレーザ駆動回路１２と、光波信号を送出する手段とし
ての半導体レーザ１３とを含む。
て図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る測
距システムは、図１に示すように、送信側装置１０と、
受信側装置２０と、処理装置３０とを含んで構成されて
いる。受信側装置２０は、導波手段としての導波路２１
と、受光手段としての受光器２２とを含んでなる。処理
装置３０は、同期回路３１と、処理回路３２とを備えて
いる。また、送信側装置１０は、図２に示すように、パ
ルス変調手段としての高速パルス発生回路１１及びパル
スレーザ駆動回路１２と、光波信号を送出する手段とし
ての半導体レーザ１３とを含む。
【００１１】本実施の形態においては、送信側装置１０
は、送出する光波の周波数をパルス幅の中で単調減少さ
せる（レッドシフト・チャーピング）。高速パルス発生
回路１１は、サブ・ナノ秒からピコ秒のオーダーの周期
で振動する電流パルスを出力する。パルスレーザ駆動回
路１２は、高速パルス発生回路１１から入力される電流
パルスをさらにパルス状に振幅変調して出力する。半導
体レーザ１３は、振幅変調された電流パルスに従って駆
動され、その振幅に応じた強度の光波を出力する。この
とき半導体レーザ１３の出力する光波の周波数は、高速
な電流パルスによって駆動されることによって起きる利
得スイッチング効果により、図３（ａ）に示すように、
光波を出力している間に単調減少する。こうして得られ
たレッドシフト・チャーピングされた光波信号は、概念
的に示せば図３（ｂ）に示すような状態の信号であり、
そのパルス幅Δｔは、従来の光波信号のパルス幅と変ら
ない。この光波信号は対象物に向けて送出され、対象物
で反射され、受信側装置２０に到来することとなる。な
お、この光波の波長が、最大でも光ファイバのゼロ分散
波長（石英系光ファイバであれば約１３００ナノメート
ル）より短波長であるように半導体レーザ１３を制御す
る。
は、送出する光波の周波数をパルス幅の中で単調減少さ
せる（レッドシフト・チャーピング）。高速パルス発生
回路１１は、サブ・ナノ秒からピコ秒のオーダーの周期
で振動する電流パルスを出力する。パルスレーザ駆動回
路１２は、高速パルス発生回路１１から入力される電流
パルスをさらにパルス状に振幅変調して出力する。半導
体レーザ１３は、振幅変調された電流パルスに従って駆
動され、その振幅に応じた強度の光波を出力する。この
とき半導体レーザ１３の出力する光波の周波数は、高速
な電流パルスによって駆動されることによって起きる利
得スイッチング効果により、図３（ａ）に示すように、
光波を出力している間に単調減少する。こうして得られ
たレッドシフト・チャーピングされた光波信号は、概念
的に示せば図３（ｂ）に示すような状態の信号であり、
そのパルス幅Δｔは、従来の光波信号のパルス幅と変ら
ない。この光波信号は対象物に向けて送出され、対象物
で反射され、受信側装置２０に到来することとなる。な
お、この光波の波長が、最大でも光ファイバのゼロ分散
波長（石英系光ファイバであれば約１３００ナノメート
ル）より短波長であるように半導体レーザ１３を制御す
る。
【００１２】受信側装置２０の導波路２１は、図４に示
すように、受光レンズＬと光ファイバＦとを含んでな
り、受光レンズＬで、対象物から反射されて到来した光
波信号を光ファイバＦに導入する。光ファイバＦは、ゼ
ロ分散波長より短い周波数の光に対して、一般に正常分
散性を有し、周波数が高くなるほど（波長が短くなるほ
ど）透過にかかる遅延時間が長くなる（図３（ｃ））。
従って、パルス幅の中でより後に受光した光波信号ほど
早く導波路２１を通過し、導波路２１を通過した後の光
波信号は図３（ｄ）に示すように、パルス幅がΔｔ′
（Δｔ′＜Δｔ）に圧縮（狭小化）された状態となる。
受光器２２は、このパルス幅が狭小化された光波信号を
受光して、パルス強度に応じた電圧信号に変換して出力
する。
すように、受光レンズＬと光ファイバＦとを含んでな
り、受光レンズＬで、対象物から反射されて到来した光
波信号を光ファイバＦに導入する。光ファイバＦは、ゼ
ロ分散波長より短い周波数の光に対して、一般に正常分
散性を有し、周波数が高くなるほど（波長が短くなるほ
ど）透過にかかる遅延時間が長くなる（図３（ｃ））。
従って、パルス幅の中でより後に受光した光波信号ほど
早く導波路２１を通過し、導波路２１を通過した後の光
波信号は図３（ｄ）に示すように、パルス幅がΔｔ′
（Δｔ′＜Δｔ）に圧縮（狭小化）された状態となる。
受光器２２は、このパルス幅が狭小化された光波信号を
受光して、パルス強度に応じた電圧信号に変換して出力
する。
【００１３】処理装置３０の同期回路３１は、送信側装
置１０が出力する光波信号の強度に同期した電気的パル
ス信号を出力する。処理回路３２は、同期回路３１から
電気的パルス信号の入力を受けると、当該入力のあった
時間からタイマ（図示せず）での計時を開始する。ま
た、この処理回路３２は受光器２２から電圧信号の入力
を受けて、その電圧信号のピークが入力されるタイミン
グ（受光した光波信号のパルスのピーク位置に対応する
タイミング）で、タイマでの計時を終了し、その計時し
た時間から測定対象物までの距離を演算する。ここで、
受光器２２から入力される電圧信号のパルス幅は狭小化
されているため、距離の測定精度が向上する。
置１０が出力する光波信号の強度に同期した電気的パル
ス信号を出力する。処理回路３２は、同期回路３１から
電気的パルス信号の入力を受けると、当該入力のあった
時間からタイマ（図示せず）での計時を開始する。ま
た、この処理回路３２は受光器２２から電圧信号の入力
を受けて、その電圧信号のピークが入力されるタイミン
グ（受光した光波信号のパルスのピーク位置に対応する
タイミング）で、タイマでの計時を終了し、その計時し
た時間から測定対象物までの距離を演算する。ここで、
受光器２２から入力される電圧信号のパルス幅は狭小化
されているため、距離の測定精度が向上する。
【００１４】本実施の形態では、半導体レーザの特性を
利用して、高い精度でレッドシフト・チャーピングした
光波信号を生成して出力し、受光側では物質の光学的特
性を利用してパルスの圧縮を実現しており、さらに送信
時のパルス幅は従来通りであるため、光波信号の強度を
低くすることがない。従って、大規模な付加的回路を用
いることなく簡便な構成で、測定可能距離を担保しつ
つ、パルス幅を十分に狭小化できる。
利用して、高い精度でレッドシフト・チャーピングした
光波信号を生成して出力し、受光側では物質の光学的特
性を利用してパルスの圧縮を実現しており、さらに送信
時のパルス幅は従来通りであるため、光波信号の強度を
低くすることがない。従って、大規模な付加的回路を用
いることなく簡便な構成で、測定可能距離を担保しつ
つ、パルス幅を十分に狭小化できる。
【００１５】また本発明の第１の実施の形態として、送
出する光波信号をレッドシフト・チャーピングする場合
について説明したが、逆に送出する光波信号をブルーシ
フト・チャーピングしても同様にパルス幅を狭小化でき
るので、以下、送出する光波信号をブルーシフト・チャ
ーピングする例について説明する。
出する光波信号をレッドシフト・チャーピングする場合
について説明したが、逆に送出する光波信号をブルーシ
フト・チャーピングしても同様にパルス幅を狭小化でき
るので、以下、送出する光波信号をブルーシフト・チャ
ーピングする例について説明する。
【００１６】すなわち、本発明の第２の実施の形態に係
る測距システムは、図１に示した第１の実施の形態に係
るものと同様の構成を採るものであるが、送信側装置１
０の構成が異なっている。本実施の形態の送信側装置１
０は、図５に示すように、パルスレーザ駆動回路４１
と、パルスレーザ４２と、光ファイバ４３と、投光レン
ズ４４とを含んで構成される。また、導波路２１は、異
常分散性を有する導波路であり、例えば図４に示したも
のと同じもので構わない。なお、第１の実施の形態と同
じ構成を採る部分については、詳細な説明を省略する。
る測距システムは、図１に示した第１の実施の形態に係
るものと同様の構成を採るものであるが、送信側装置１
０の構成が異なっている。本実施の形態の送信側装置１
０は、図５に示すように、パルスレーザ駆動回路４１
と、パルスレーザ４２と、光ファイバ４３と、投光レン
ズ４４とを含んで構成される。また、導波路２１は、異
常分散性を有する導波路であり、例えば図４に示したも
のと同じもので構わない。なお、第１の実施の形態と同
じ構成を採る部分については、詳細な説明を省略する。
【００１７】パルスレーザ駆動回路４１は、パルス変調
した電流信号を出力する。パルスレーザ４２は、このパ
ルス変調された信号に従って、強度が山形に変化する光
波信号を出力する。光ファイバ４３は、パルスレーザ４
２が出力する光波信号を投光レンズ４４側に導波する。
この過程で光ファイバ４３は、その光学的特性である自
己位相変調により、パルス状の光波信号の光スペクトル
を広げる。すなわち、光強度が増加するパルスの立ち上
がり付近では、より長波長の成分が多くを占め、光強度
が減少するパルスの立ち下がり付近では、より短波長の
成分が多くを占めるようになる。この結果、光ファイバ
４３を通過した光波信号は、ブルーシフト・チャーピン
グされたものとなる（図６（ａ））。なお、この光波の
波長が、最小でも光ファイバのゼロ分散波長（石英系光
ファイバであれば約１３００ナノメートル）より長波長
であるようにパルスレーザ４２を制御する。
した電流信号を出力する。パルスレーザ４２は、このパ
ルス変調された信号に従って、強度が山形に変化する光
波信号を出力する。光ファイバ４３は、パルスレーザ４
２が出力する光波信号を投光レンズ４４側に導波する。
この過程で光ファイバ４３は、その光学的特性である自
己位相変調により、パルス状の光波信号の光スペクトル
を広げる。すなわち、光強度が増加するパルスの立ち上
がり付近では、より長波長の成分が多くを占め、光強度
が減少するパルスの立ち下がり付近では、より短波長の
成分が多くを占めるようになる。この結果、光ファイバ
４３を通過した光波信号は、ブルーシフト・チャーピン
グされたものとなる（図６（ａ））。なお、この光波の
波長が、最小でも光ファイバのゼロ分散波長（石英系光
ファイバであれば約１３００ナノメートル）より長波長
であるようにパルスレーザ４２を制御する。
【００１８】このようにして生成された、ブルーシフト
・チャーピングされた光波信号が対象物で反射されて受
光側装置２０の受光レンズＬに到来する。受光レンズＬ
は、対象物から反射されて到来した光波信号を光ファイ
バＦに導入する。光ファイバＦは、ゼロ分散波長より長
い周波数の光に対して、一般に異常分散性を有し、周波
数が低くなるほど（波長が長くなるほど）透過にかかる
遅延時間が長くなる（図６（ｂ））。従って、パルス幅
の中でより後に受光した光波信号ほど早く導波路２１を
通過し、導波路２１を通過した後の光波信号は図３
（ｄ）に示したのと同様に、パルス幅が圧縮された状態
となる（図６（ｃ））。受光器２２は、このパルス幅が
圧縮された光波信号を受光して、パルス強度に応じた電
圧信号に変換して出力する。すなわち、本実施の形態に
おいても、光波の強度に影響を与えることなく、パルス
幅を十分に狭小化できる。
・チャーピングされた光波信号が対象物で反射されて受
光側装置２０の受光レンズＬに到来する。受光レンズＬ
は、対象物から反射されて到来した光波信号を光ファイ
バＦに導入する。光ファイバＦは、ゼロ分散波長より長
い周波数の光に対して、一般に異常分散性を有し、周波
数が低くなるほど（波長が長くなるほど）透過にかかる
遅延時間が長くなる（図６（ｂ））。従って、パルス幅
の中でより後に受光した光波信号ほど早く導波路２１を
通過し、導波路２１を通過した後の光波信号は図３
（ｄ）に示したのと同様に、パルス幅が圧縮された状態
となる（図６（ｃ））。受光器２２は、このパルス幅が
圧縮された光波信号を受光して、パルス強度に応じた電
圧信号に変換して出力する。すなわち、本実施の形態に
おいても、光波の強度に影響を与えることなく、パルス
幅を十分に狭小化できる。
【００１９】なお、異常分散性を有する導波路２１とし
ては、図７に示すように回折格子対を用いてもよい。以
下、回折格子対を用いた導波路２１について説明する。
この導波路２１は、対象物にて反射された光波信号の光
軸に対し、角度をもって配置され、当該光波信号を回折
させる第１回折素子５１と、この第１回折素子に略平行
に配置され、第１回折格子にて回折された光波信号をさ
らに回折させる第２回折素子５２とを含んで構成されて
いる。
ては、図７に示すように回折格子対を用いてもよい。以
下、回折格子対を用いた導波路２１について説明する。
この導波路２１は、対象物にて反射された光波信号の光
軸に対し、角度をもって配置され、当該光波信号を回折
させる第１回折素子５１と、この第１回折素子に略平行
に配置され、第１回折格子にて回折された光波信号をさ
らに回折させる第２回折素子５２とを含んで構成されて
いる。
【００２０】第１回折格子５１は、測定対象物で反射し
て到来した光波信号を回折させ、当該回折された光波信
号は第２回折格子５２へ導かれる。第２回折格子５２
は、第１回折格子５１から導かれた光波信号を回折させ
て受光器２２に光波信号を導く。
て到来した光波信号を回折させ、当該回折された光波信
号は第２回折格子５２へ導かれる。第２回折格子５２
は、第１回折格子５１から導かれた光波信号を回折させ
て受光器２２に光波信号を導く。
【００２１】光波信号は、第１回折格子５１により波長
が長くなるほど大きな回折角で反射される。つまり波長
が長いほど第１回折格子５１と第２回折格子５２との間
での行路が長くなって通過時間が長くなり、パルス幅の
中で後に到来した光波信号ほど早くこの回折格子対から
なる導波路２１を通過することとなる。
が長くなるほど大きな回折角で反射される。つまり波長
が長いほど第１回折格子５１と第２回折格子５２との間
での行路が長くなって通過時間が長くなり、パルス幅の
中で後に到来した光波信号ほど早くこの回折格子対から
なる導波路２１を通過することとなる。
【００２２】このように、本発明の第１、第２の実施の
形態によると、パルス状の光波信号を送出する際に、そ
のパルス幅の中で、光波の周波数を単調減少させ、また
は単調増加させる。そして、光波の周波数を単調減少さ
せたか、単調増加させたかの関連において、導波路２１
として正常分散性又は異常分散性のどちらの分散性を有
したものを用いるかが決定される。すなわち、パルス幅
の内で光波周波数を単調減少させる場合、正常分散性を
有する導波路２１を用いる（あるいは導波路２１を正常
分散性を有するように用いる）。また、パルス幅の内で
光波周波数を単調増加させる場合、異常分散性を有する
導波路２１を用いる（あるいは導波路２１を異常分散性
を有するように用いる）。これにより光学的性質を用い
て光波信号のパルス幅圧縮を実現し、測距システムにお
ける測距精度を向上できる。
形態によると、パルス状の光波信号を送出する際に、そ
のパルス幅の中で、光波の周波数を単調減少させ、また
は単調増加させる。そして、光波の周波数を単調減少さ
せたか、単調増加させたかの関連において、導波路２１
として正常分散性又は異常分散性のどちらの分散性を有
したものを用いるかが決定される。すなわち、パルス幅
の内で光波周波数を単調減少させる場合、正常分散性を
有する導波路２１を用いる（あるいは導波路２１を正常
分散性を有するように用いる）。また、パルス幅の内で
光波周波数を単調増加させる場合、異常分散性を有する
導波路２１を用いる（あるいは導波路２１を異常分散性
を有するように用いる）。これにより光学的性質を用い
て光波信号のパルス幅圧縮を実現し、測距システムにお
ける測距精度を向上できる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によると、光学的性質を利用して
光波信号のパルス幅圧縮を行っており、簡便な構成で、
光波の強度を低下させることなく、パルス幅の圧縮を実
現できる。
光波信号のパルス幅圧縮を行っており、簡便な構成で、
光波の強度を低下させることなく、パルス幅の圧縮を実
現できる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る測距システ
ムの構成ブロック図である。
ムの構成ブロック図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態に係る送信側装置
の構成ブロック図である。
の構成ブロック図である。
【図３】 本発明の第１の実施の形態に係る測距システ
ムにおけるパルス圧縮の状況を表す説明図である。
ムにおけるパルス圧縮の状況を表す説明図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態に係る導波路の構
成ブロック図である。
成ブロック図である。
【図５】 本発明の第２の実施の形態に係る送信側装置
の構成ブロック図である。
の構成ブロック図である。
【図６】 本発明の第２の実施の形態に係る測距システ
ムにおけるパルス圧縮の状況を表す説明図である。
ムにおけるパルス圧縮の状況を表す説明図である。
【図７】 本発明の第２の実施の形態に係る導波路の別
の例を表す構成ブロック図である。
の例を表す構成ブロック図である。
【図８】 従来の測距システムの構成ブロック図であ
る。
る。
【図９】 従来の測距システムにおいて投光される光波
信号の状態を表す説明図である。
信号の状態を表す説明図である。
１ パルス変調回路、２ 発光素子、３，２２ 受光
器、４ 処理回路、１０送信側装置、１１ 高速パルス
発生回路、１２，４１ パルスレーザ駆動回路、１３
半導体レーザ、２０ 受信側装置、２１ 導波路、３０
処理装置、３１ 同期回路、３２ 処理回路、４２
パルスレーザ、４３ 光ファイバ、４４投光レンズ、５
１ 第１回折格子、５２ 第２回折格子。
器、４ 処理回路、１０送信側装置、１１ 高速パルス
発生回路、１２，４１ パルスレーザ駆動回路、１３
半導体レーザ、２０ 受信側装置、２１ 導波路、３０
処理装置、３１ 同期回路、３２ 処理回路、４２
パルスレーザ、４３ 光ファイバ、４４投光レンズ、５
１ 第１回折格子、５２ 第２回折格子。
Claims (6)
- 【請求項１】 光波を用いて対象物までの距離を測定す
る測距システムであって、 送信側装置と、受信側装置とを含み、 前記送信側装置は、 送信する光波をパルス変調する手段であって、そのパル
ス内で光波の周波数を単調減少又は単調増加させるパル
ス変調手段と、 前記パルス変調された光波信号を対象物へ送出する手段
と、 を有し、 前記受信側装置は、 前記パルス変調手段がパルス内の光波の周波数を単調減
少させるか単調増加させるかとの関連において決められ
る正常分散性又は異常分散性のいずれかの分散性を備え
た導波手段と、 前記導波手段を介して、前記対象物で反射して到来した
光波信号を受信する受光手段と、 を有することを特徴とする測距システム。 - 【請求項２】 光波を用いて対象物までの距離を測定す
る測距システムの送信側装置であって、 送信する光波をパルス変調する手段であって、そのパル
ス内で光波の周波数を単調減少又は単調増加させるパル
ス変調手段と、 前記パルス変調された光波信号を対象物へ送出する手段
と、 を有することを特徴とする送信側装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の送信側装置において、 前記パルス変調手段は、半導体レーザを用い、その半導
体レーザの利得スイッチング効果を利用して光波の周波
数を単調減少させることを特徴とする送信側装置。 - 【請求項４】 請求項２記載の送信側装置において、 前記パルス変調手段は、光ファイバを用い、その光ファ
イバの自己位相変調効果を利用して光波の周波数を単調
増加させることを特徴とする送信側装置。 - 【請求項５】 光波の周波数が単調減少するようにパル
ス変調された光波を用いて、対象物までの距離を測定す
る測距システムにおける受信側装置であって、 正常分散性を有する導波手段と、 前記導波手段を介して到来した光波信号を受信する受光
手段と、 を有し、 前記導波手段には、光ファイバを用いたことを特徴とす
る受信側装置。 - 【請求項６】 光波の周波数が単調増加するようにパル
ス変調された光波を用いて、対象物までの距離を測定す
る測距システムにおける受信側装置であって、 異常分散性を有する導波手段と、 前記導波手段を介して到来した光波信号を受信する受光
手段と、 を有し、 前記導波手段は、対象物にて反射された光波信号の光軸
に対し、角度をもって配置され、当該光波信号を回折さ
せる第１回折素子と、 前記第１回折素子に平行に配され、前記第１回折素子に
て回折された光波信号をさらに回折させる第２回折素子
と、を含んでなることを特徴とする受信側装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002127111A JP2003315456A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 測距システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002127111A JP2003315456A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 測距システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003315456A true JP2003315456A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29541320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002127111A Pending JP2003315456A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 測距システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003315456A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018185196A (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-22 | 株式会社豊田中央研究所 | レーザレーダ装置およびレーザレーダ光集積回路 |
| JP2019522211A (ja) * | 2016-07-28 | 2019-08-08 | ストローブ, インク.Strobe, Inc. | 分散型のライダシステム |
-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002127111A patent/JP2003315456A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019522211A (ja) * | 2016-07-28 | 2019-08-08 | ストローブ, インク.Strobe, Inc. | 分散型のライダシステム |
| JP2018185196A (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-22 | 株式会社豊田中央研究所 | レーザレーダ装置およびレーザレーダ光集積回路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0466182B1 (en) | Optical communication apparatus using intensity modulation | |
| US7974542B2 (en) | OTDM-DPSK signal generator capable of detecting an optical carrier phase difference between optical pulses | |
| US6700655B2 (en) | Optical fiber characteristic measuring device | |
| CA2716000C (en) | Optical fiber characteristic measuring device and method | |
| JP2003014584A (ja) | 光ファイバ特性測定装置及び方法 | |
| JP2012159387A (ja) | 光ファイバ特性測定装置及び方法 | |
| JP2001356070A (ja) | 光ファイバ歪測定装置 | |
| EP1258718A1 (en) | Group velocity dispersion measuring device and group velocity dispersion measuring method | |
| JP5715660B2 (ja) | 光サンプリング装置および光サンプリング方法 | |
| JP2002344426A (ja) | 偏光状態制御信号の送受信方法および送受信装置 | |
| JP2003315456A (ja) | 測距システム | |
| TW594077B (en) | An optical top hat pulse generator | |
| JPH07294381A (ja) | 光導波体のゼロ分散波長を決定する方法 | |
| JP2011055330A (ja) | 光スイッチ調整回路、アイ開口モニター回路、光信号送信装置、全光信号再生装置、ｏｔｄｍ−ｄｅｍｕｘ装置および光スイッチ調整方法 | |
| KR20160070686A (ko) | 측정 장치 | |
| US8989576B2 (en) | Device and method for processing an optical signal | |
| EP1432153A2 (en) | Optical pulse stretcher | |
| US20040120627A1 (en) | Optical pulse stretcher for converting RZ optical data to NRZ optical data for a low jitter NRZ transmitter | |
| JPH10135557A (ja) | 光送信器 | |
| EP1886423A1 (en) | Optical signal processing device | |
| US20120177363A1 (en) | Optical signal output apparatus, electrical signal output apparatus, and test apparatus | |
| JP3830847B2 (ja) | 光サンプリング装置 | |
| US20240007183A1 (en) | Measuring apparatus and measuring method | |
| JP3788417B2 (ja) | 分散測定方法 | |
| JP2000329653A (ja) | 波長分散測定器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050329 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060223 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060228 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060501 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060501 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060704 |