JP2005294864A - 自由空間光通信用受信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光受信システムは傾斜集信機を通して、検出器に光学的に結合されたフレネルレンズを含む。フレネルレンズは電磁信号を受けるのに適し、フレネル焦点を有する。傾斜集信機は第2の端部表面領域より大きな第1の端部表面領域を有する。検出器は傾斜集信機から生じる電磁信号を受ける方向をもった検知表面領域を有する。
【選択図】 図1
Description
12 送信レンズ
14 電磁信号
15 表示光線
16 フレネルレンズ,伝搬レンズ
18 段差
19 同心環
20 第1の放射パターン
21 第1の端部
22 端面領域,第1の端面領域
23 第2の端部
24 円錐面
26 第2の端面領域,端部表面領域
28 傾斜角
30 フレネル焦点
32 検出器
34 検知表面領域,検知表面
36 増幅器
38 受信回路
40 受信システム、光受信システム
42 光線
43 間隙
44 消滅光線
50 テーパ集光器,集信機
121 第1の端部
122 第1の端部領域
123 第2の端部
124 表面
126 第2の端部表面領域
128 傾斜角
140 受信システム
150 テーパ集光器
151 金属被膜
221 第1の端部
222 第1の端部表面領域
223 第2の端部
226 第2の端部表面領域
228 傾斜角
250 テーパ集光器,集信機
252 内部コア
254 外部層
Claims (21)
- 情報を伝搬する光通信信号を受けるためのフレネルレンズ;
第2の端部表面領域より大きな第1の端部表面領域を有し、前記フレネルレンズとの間で光を伝える関係にあるテーパ集光器:及び
前記テーパ集光器から生じる前記光通信信号を受け、且つ、前記光通信信号内の前記情報を電気信号に変換するように構成された、75から1200平方ミクロンの検知表面領域を有する検出器
を含む、自由空間光通信用の光受信システム。 - 前記テーパ集光器は略円錐状の中央部を有する請求項1記載のシステム。
- 前記フレネルレンズはフレネル焦点を有し、前記フレネル焦点は前記第1の端部表面領域上にある請求項1記載のシステム。
- 前記テーパ集光器と前記検出器の前記検知表面領域との間に、10ミクロンより小さな間隙がある請求項1記載のシステム。
- 前記間隙は透明な固着剤で満される請求項4記載のシステム。
- 前記フレネルレンズは前記光通信信号の電界に関連した受信可能な表面領域の少くともほとんどをさえぎるのに十分な大きさの開口表面領域を有する請求項1記載のシステム。
- 前記テーパ集光器は、前記第1の端部表面領域と前記第2の端部表面領域との間の最小軸長によって少なくとも部分的には決定される傾斜角でテーパがつけられ、前記最小軸長は、前記傾斜角が前記テーパ集光器内を伝搬する前記光通信信号の最大許容屈折損に関連した最大傾斜角又はそれ以下になるようなものである請求項1記載のシステム。
- 前記傾斜角は15度より小さい請求項7記載のシステム。
- 前記フレネルレンズは透明なプラスチック及び透明なポリマから成るグループから選択された材料からなる請求項1記載のシステム。
- 前記テーパ集光器はシリカガラスからなる請求項1記載のシステム。
- 前記テーパ集光器の前記第2の端部表面領域は、前記検出器の検知表面領域の寸法に見合う寸法である請求項1記載のシステム。
- 前記テーパ集光器は略円錐状の表面を有し、前記略円錐状の表面を覆う金属被膜を有する請求項1記載のシステム。
- フレネル像焦点を有するフレネルレンズであって、情報を伝搬する光通信信号を受けるためのフレネルレンズ;
第2の端部表面領域より大きな第1の端部表面領域を有するテーパ集光器であって、前記フレネルレンズから前記テーパ集光器まで前記光通信信号を伝えるため、前記フレネル像焦点が前記第1の端部表面領域上にあるテーパ集光器;
前記テーパ集光器から生じる前記光通信信号を受け、かつ、前記光通信信号内の前記情報を電気信号に変換するように構成された、75から1200平方ミクロンの検知表面領域を有する検出器
を含む、自由空間光通信用の光受信システム。 - 前記テーパ集光器は第1の屈折率を有する内部コア及び前記第1の屈折率より低い第2の屈折率を有する外部層をもつ請求項13記載のシステム。
- 前記内部コア及び前記外部層は略円錐状であり、前記内部コアは前記外部層の内側に入る請求項14記載のシステム。
- 前記内部コアと前記外部層の間に境界を含み、前記境界において、前記第1の屈折率と前記第2の屈折率との間で屈折率が遷移する請求項14記載のシステム。
- 前記第1の屈折率及び前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率と前記第2の屈折率との間で屈折率のなだらかな遷移あるいは非階段状の遷移が生じるよう傾斜している請求項14記載のシステム。
- 前記テーパ集光器は、略円錐状の表面を有し、前記略円錐状の表面を覆う金属被膜を有する請求項13記載のシステム。
- 前記フレネルレンズは、前記光通信信号の電界に関連した受信可能な表面領域の少くともほとんどをさえぎるのに十分な大きさの開口表面領域を有する請求項13記載のシステム。
- 前記テーパ集光器は、前記第1の端部表面領域と前記第2の端部表面領域との間の最小軸長により少なくとも部分的には決定される傾斜角でテーパがつけられ、前記最小軸長は、前記傾斜角が前記テーパ集光器内を伝搬する前記光通信信号の最大許容屈折損に関連した最大傾斜角又はそれ以下であるようなものである請求項13記載のシステム。
- 前記傾斜角は15度より小さい請求項20記載のシステム。
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