JP2007019965A - 多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置、およびavシステム - Google Patents
多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置、およびavシステム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】低価格で簡単な構成で、空間波長多重伝送を実現する。
【解決手段】互いに長さの異なる複数の光導波路を有する入力用光導波路群2、4と二次元光導波路3とを有する受光部と、光源部11とを備える。二次元光導波路3は、入力用光導波路群4の各光導波路の各出射端に接続される入射端と、異なる波長の各光をその異なる波長に対応した異なる位置から出射する出射端とを有しており、光源部11は、異なる波長の光を発光する複数の光源1を有している。そして、受光部は、複数の波長と、入力用光導波路群2、4の各光導波路の長さと、二次元光導波路3の出射端の位置が、それぞれの波長が分離されて二次元光導波路3の出射端の異なる位置から出射されるように設定されており、受光部と光源部11とは、複数の光源1から発光した複数の異なる波長の光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間6上の距離をおいて設置されている。
【選択図】図1
【解決手段】互いに長さの異なる複数の光導波路を有する入力用光導波路群2、4と二次元光導波路3とを有する受光部と、光源部11とを備える。二次元光導波路3は、入力用光導波路群4の各光導波路の各出射端に接続される入射端と、異なる波長の各光をその異なる波長に対応した異なる位置から出射する出射端とを有しており、光源部11は、異なる波長の光を発光する複数の光源1を有している。そして、受光部は、複数の波長と、入力用光導波路群2、4の各光導波路の長さと、二次元光導波路3の出射端の位置が、それぞれの波長が分離されて二次元光導波路3の出射端の異なる位置から出射されるように設定されており、受光部と光源部11とは、複数の光源1から発光した複数の異なる波長の光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間6上の距離をおいて設置されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、光無線伝送に使用される多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置およびAVシステムに関する。より特定的には、複数の異なる波長の光源を多重して高速伝送を可能とする、多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置およびAVシステムに関する。
ローカルエリアネットワーク(LAN)やコンピューターと周辺機器との接続に使用される外部バスなどの高速化の要求は強く、光伝送を応用する例が増えている。また、伝送路などのインフラとしてユーザーフレンドリーな無線伝送のニーズも高く、光ファイバーを使用せず自由空間に光を飛ばす光無線を利用すると光伝送のネックとなる光ファイバー敷設工事も不要となる。しかし、光源の高速化に伴って光伝送速度も向上しているが、面発光レーザー(VICSEL)などの1Gbps以上の変調速度を有する光源はまだまだ高価であり、低速ながら低価格な発光ダイオード(LED)を波長多重して高速化する空間波長多重伝送が期待されている。
従来の空間波長多重伝送として、異なる複数の波長を同一光軸上に結合多重させて自由空間に拡散させる方法がある(例えば、特許文献1参照)。
図7は、特許文献1で提示されている光送信器(送信側)の波長多重化部の概略構成図を示している。
波長λ1、λ2、・・・、λnの光をそれぞれ発する発光素子51−1、51−2、・・・、51−nからの光信号は、各々対応するコリメータレンズ52−1〜52−nで平行光に変換される。この平行光は、各々波長選択光学素子であるダイクロイックミラー55−1〜55−(n−1)に入射し、光軸が一致して合成されビームイクスパンダー53を通って任意の大きさの光束をもつ平行光60にされ、光拡散部に向かって放射される。
ダイクロイックミラー55−1は、発光素子51−1からの波長λ1の光は透過するが、これに対して90°の角度から入射する発光素子51−2からの波長λ2の光は反射する特性を有している。よって、ダイクロイックミラー55−1の出力光はλ1とλ2が同一光軸上で合成されたものとなる。次にその出力光は、ダイクロイックミラー55−2に入射される。
ダイクロイックミラー55−2は、波長λ1、λ2の光は透過し、これに対し90°の角度から入射する発光素子51−3からの波長λ3の光は反射するので、結局ダイクロイックミラー55−2の出力光は、λ1、λ2、λ3の光が同一光軸上で各波長成分が均一に合成されたものとなる。
この操作を(n−1)回繰り返すことにより、ビームイクスパンダー53への入力はλ1からλnまでの波長が同一光軸上で合成された光信号となり、ビームイクスパンダー53を通り任意の大きさの光束として空間に放射される。
図8は、図7に示した構成の波長多重化部58を用いた空間波長多重伝送システムの一例を示す構成図である。
床面または机上に設置された波長多重化部58からの波長多重平行光60は、天井に設置された光拡散部59に入射され波長多重拡散光57に変換され、受信エリア61を各波長成分均一にカバーする。
また、他の従来の空間波長多重伝送方法として、光ファイバーで構築された光ネットワーク上の光信号を増幅した後、光ファイバーの出射端から直接自由空間へ拡散させるものもある(例えば、特許文献2参照)。
一方、光ファイバー通信に限定されるが、波長多重伝送(WDM)の多重光を分波する方法としてアレー導波路回折格子(AWG)を使用するものがある(例えば、特許文献3参照)。
特開昭63−151230(例えば、第1図)
特開平9−172410(例えば、第1図)
特開平2−244105(例えば、第1図)
しかしながら、従来の空間波長多重伝送方法では、受光側で、多重光を分波するためのAWGなどの分波器を設ける必要があった。
特許文献1に示される空間波長多重伝送方法では、例えば、図7に示す光送信器の波長多重化部の、発光素子51−1〜51−nを各波長から電気信号を再生する受光素子に代えたものを受光側に設けて、ビームイクスパンダー53から波長多重拡散光57が入射するようにして各波長に対応する光信号を再生しなければならなかった。
さらに、特許文献1に示される空間波長多重伝送方法では、自由空間へ拡散させるまでに同軸光軸上に複数の波長を多重させる必要があった。
また、特許文献2に示される空間波長多重伝送方法では、光ファイバー通信上の光信号を直接自由空間に拡散させるので空間伝送用にE/O変換する必要は無いが、この場合にも、多重光の分波にはAWGなどの分波器が必要である。
一方、特許文献3に示される波長多重伝送方法は、光ファイバーなどの光導波路を伝搬する多重光の分波に使用されるものであり、空間波長多重光を直接分波することはできない。
上記のように、従来の空間波長多重伝送方法では、装置の構成部品にAWGなどの分波器が含まれるために、構成部品が多くなり、またその分コスト高となっていた。また、送信側と受光側での光軸調整の作業が複雑なため、設置作業に時間がかかっていた。
本発明は、上述した従来の課題を解決するもので、空間波長多重伝送と波長分離を効率良く実現できる、多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置およびAVシステムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、第1の本発明は、
互いに長さの異なる複数の光導波路を有する入力用光導波路群と、
前記入力用光導波路群の各光導波路の各出射端に接続される入射端、および異なる波長の各光を、その異なる波長に対応した異なる位置から、出射する出射端を有する二次元光導波路とを備え、
前記入力用光導波路群のそれぞれの光導波路の入射端には、複数の波長が均質に分布した光が入射され、
前記複数の波長と、前記入力用光導波路群の各光導波路の長さと、前記二次元光導波路の出射端の位置は、それぞれの波長の光が分離されて前記二次元光導波路の出射端の前記異なる位置から出射されるように設定されている、多重空間波長受光部である。
互いに長さの異なる複数の光導波路を有する入力用光導波路群と、
前記入力用光導波路群の各光導波路の各出射端に接続される入射端、および異なる波長の各光を、その異なる波長に対応した異なる位置から、出射する出射端を有する二次元光導波路とを備え、
前記入力用光導波路群のそれぞれの光導波路の入射端には、複数の波長が均質に分布した光が入射され、
前記複数の波長と、前記入力用光導波路群の各光導波路の長さと、前記二次元光導波路の出射端の位置は、それぞれの波長の光が分離されて前記二次元光導波路の出射端の前記異なる位置から出射されるように設定されている、多重空間波長受光部である。
また、第2の本発明は、
第1の本発明の多重空間波長受光部と、
異なる波長の光を発光する複数の光源を有する光源部とを備え、
前記多重空間波長受光部と前記光源部とは、前記複数の光源から発光した複数の異なる波長の光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間上の距離をおいて設置されている、空間波長多重伝送装置である。
第1の本発明の多重空間波長受光部と、
異なる波長の光を発光する複数の光源を有する光源部とを備え、
前記多重空間波長受光部と前記光源部とは、前記複数の光源から発光した複数の異なる波長の光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間上の距離をおいて設置されている、空間波長多重伝送装置である。
また、第3の本発明は、
前記複数の光源は、それぞれ異なる光導波路の出射端である、第2の本発明の空間波長多重伝送装置である。
前記複数の光源は、それぞれ異なる光導波路の出射端である、第2の本発明の空間波長多重伝送装置である。
また、第4の本発明は、
前記二次元光導波路の出射端の、分離された各波長の光が出射する各位置に接続される複数の光導波路を有する出力用光導波路群をさらに備えた、第2の本発明の空間波長多重伝送装置である。
前記二次元光導波路の出射端の、分離された各波長の光が出射する各位置に接続される複数の光導波路を有する出力用光導波路群をさらに備えた、第2の本発明の空間波長多重伝送装置である。
また、第5の本発明は、
前記多重空間波長受光部と前記光源部との間の自由空間に、少なくとも1つの反射機能を有する中継部をさらに備えた、第2の本発明の空間波長多重伝送装置である。
前記多重空間波長受光部と前記光源部との間の自由空間に、少なくとも1つの反射機能を有する中継部をさらに備えた、第2の本発明の空間波長多重伝送装置である。
また、第6の本発明は、
前記多重空間波長受光部と前記光源部との間の自由空間に、少なくとも1つの増幅機能を有する中継部をさらに備えた、第2の本発明の空間波長多重伝送装置である。
前記多重空間波長受光部と前記光源部との間の自由空間に、少なくとも1つの増幅機能を有する中継部をさらに備えた、第2の本発明の空間波長多重伝送装置である。
また、第7の本発明は、
前記多重空間波長受光部は、複数設けられており、
前記各多重空間波長受光部の前記入力用光導波路群のそれぞれの入射端には、いずれも、一つの前記光源部から発光された光が入射される、第2の本発明の空間波長多重伝送装置である。
前記多重空間波長受光部は、複数設けられており、
前記各多重空間波長受光部の前記入力用光導波路群のそれぞれの入射端には、いずれも、一つの前記光源部から発光された光が入射される、第2の本発明の空間波長多重伝送装置である。
また、第8の本発明は、
前記光源部は、各光源から発光される異なる波長の各光の拡散範囲を絞るビーム変換部を有しており、
前記多重空間波長受光部と前記光源部とは、前記ビーム変換部から拡散される前記異なる波長の各光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間上の距離をおいて設置されている、第2の本発明の空間波長多重伝送装置である。
前記光源部は、各光源から発光される異なる波長の各光の拡散範囲を絞るビーム変換部を有しており、
前記多重空間波長受光部と前記光源部とは、前記ビーム変換部から拡散される前記異なる波長の各光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間上の距離をおいて設置されている、第2の本発明の空間波長多重伝送装置である。
また、第9の本発明は、
第2の本発明の空間波長多重伝送装置と、
表示させるためのAVデータを送出するAVデータ蓄積部と、
前記AVデータ蓄積部から送出されたデータを受信して表示するAV表示部とを備えたAVシステムであって、
前記空間波長多重伝送装置の光源部は、前記AVデータ蓄積部に設けられており、
前記空間波長多重伝送装置の多重空間波長受光部は、前記AV表示部に設けられており、
前記AVデータは、前記光源部から発光される異なる波長の光によって、前記AVデータ蓄積部から前記AV表示部に伝送される、AVシステムである。
第2の本発明の空間波長多重伝送装置と、
表示させるためのAVデータを送出するAVデータ蓄積部と、
前記AVデータ蓄積部から送出されたデータを受信して表示するAV表示部とを備えたAVシステムであって、
前記空間波長多重伝送装置の光源部は、前記AVデータ蓄積部に設けられており、
前記空間波長多重伝送装置の多重空間波長受光部は、前記AV表示部に設けられており、
前記AVデータは、前記光源部から発光される異なる波長の光によって、前記AVデータ蓄積部から前記AV表示部に伝送される、AVシステムである。
本発明により、空間波長多重伝送と波長分離を効率良く実現できる、多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置およびAVシステムを提供できる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1の、LEDを使用した空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。
図1は、本発明の実施の形態1の、LEDを使用した空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。
本実施の形態1の空間波長多重伝送装置は、異なる波長(λ1<λ2<λ3)のLEDを相互に近接して配置したLED群1と、このLED群1を駆動する送信回路部8とを有する光源部11を備えている。
また、入射端が束ねられた入力光導波路群2と、入力光導波路群2の出射端にそのそれぞれの入射端が接続される、互いに長さの異なる複数の光導波路からなるアレー光導波路4と、アレー光導波路4の各出射端にその入射端が接続される出射端を有するスラブ導波路3とで構成される受光部5を備えている。そして、受光部5は、入力光導波路群2の入射端に、光源部11のLED群1から発光される光が自由空間6を介して入射する位置に配置されている。ここで、受光部5は、LED群1の各LEDの相互間隔に対して自由空間6の距離が十分大きくなるように配置されている。
また、スラブ導波路3の出射端の各波長が結像する各位置に接続される、複数の光導波路で構成される出力光導波路部7を備えている。そして、出力光導波路部7からの光信号を電気信号に変換するPD群9と、PD群9の出力信号を処理する受信回路部10を備えている。
なお、入力光導波路群2とアレー光導波路4を合わせた構成が、本発明の入力用光導波路群の一例にあたる。また、スラブ導波路3が、本発明の二次元光導波路の一例にあたり、出力光導波路部7が、本発明の出力用光導波路群の一例にあたる。また、受光部5が、本発明の多重空間波長受光部の一例にあたる。また、LED群1が、本発明の、異なる波長の光を発光する複数の光源の一例にあたる。また、LED群1から発光されるλ1、λ2、λ3の波長が、本発明の複数の波長の一例にあたる。
次に、本実施の形態1の空間波長多重伝送装置における空間波長多重伝送のメカニズムについて、AVデータ蓄積部(TVチューナー)とAV表示部(TV受像機)が分離した構成のAVシステムの例を使用して説明する。
図2に、本実施の形態1のAVシステムの構成図を示す。図1と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
図1に示したLED群1と送信回路部8で構成される光源部11が、AVデータ蓄積部20に内蔵されている。そして、図1に示した受光部5と出力光導波路部7とPD群9と受信回路部10がAV表示部21に内蔵されている。出力光導波路部7とPD群9と受信回路部10で、AVデータ受信部25を構成している。AVデータ蓄積部20とAV表示部21は、部屋の大きさ程度、すなわち数m程度離れて配置されている。
まず、AVデータ蓄積部20において、AVデータ送信部23が、AVデータ格納部22に格納されているAVデータからAV表示部21に送信するためのデータを取り出して光源部11に転送する。光源部11の送信回路部8は、AVデータ送信部23から転送されてきた伝送速度900MbpsのAVデータを3分割し、互いに近接した各LEDからλ1、λ2、λ3(λ1<λ2<λ3)の3波長でそれぞれ300Mbpsの伝送速度で、AV表示部21の受光部5に向かって長さ数mの自由空間6に拡散させる。
光源間距離に対して伝搬距離が十分大きい場合は光の回折現象により均質に光が交じり合う。ここで、LED群1の各LEDの間隔は1mm以下であり、この各LED間の距離に対して数mの自由空間6の距離は十分大きいので、LED群1から発光されたλ1、λ2、λ3の各波長は1点から拡散した場合と等価となり、AV表示部21の受光部5の入力光導波路群2の入射端に到達した段階では、3波(λ1<λ2<λ3)は均質に分布する。すなわち、3波(λ1<λ2<λ3)の波面は、互いに平行で、入力光導波路群2の光軸に対して垂直である。
光路長差の無い光導波路で構成される入力光導波路群2を均質に伝搬する3波(λ1<λ2<λ3)は、アレー光導波路4の光路長差を有する光導波路を伝搬する過程において、大きい波長ほど光路長の長い外側の光導波路の方が光路長の短い内側の光導波路より大きな位相遅れを示す。式で表すと、回折条件より(1)式が成立するので、回折角βは波長λと正の相関がある。ただし、a:アレー光導波路4の光導波路の間隔、α:入射角、ΔL:光路長差、m:整数、n2:スラブ導波路3の屈折率、na:アレー光導波路4のコアの屈折率、である。
a( sinα + sinβ )n2 + ΔLna= mλ ・・・ (1)
従って、アレー光導波路4に続くスラブ導波路3の出射端において、波長の短いλ1、λ2、λ3の順番に内側に結像する。このλ1、λ2、λ3が結像するスラブ導波路3の出射端のそれぞれの位置で出力光導波路部7の各光導波路が結合するように、出力光導波路部7は配置されている。3波(λ1、λ2、λ3)は、AVデータ受信部25において、出力光導波路部7を介してPD群9で各波長毎にO/E変換され、受信回路部10で300Mbpsの3信号が元の900MbpsのAVデータに復元され、ディスプレイ24に出力される。
従って、アレー光導波路4に続くスラブ導波路3の出射端において、波長の短いλ1、λ2、λ3の順番に内側に結像する。このλ1、λ2、λ3が結像するスラブ導波路3の出射端のそれぞれの位置で出力光導波路部7の各光導波路が結合するように、出力光導波路部7は配置されている。3波(λ1、λ2、λ3)は、AVデータ受信部25において、出力光導波路部7を介してPD群9で各波長毎にO/E変換され、受信回路部10で300Mbpsの3信号が元の900MbpsのAVデータに復元され、ディスプレイ24に出力される。
このように、自由空間6を伝搬する過程で複数波長を均一に拡散させることにより、受光側でAWGよりも簡単な構成でAWGレベルの波長分解能で分波することができるので、レーザーよりも安価で低速なLEDで複数波長を使用して、レーザーと同等以上の伝送速度を得ることができる。
なお、入力光導波路群2は、自由空間6を均質に拡散する3波(λ1<λ2<λ3)を受光するための入射端があり、アレー光導波路4へ3波(λ1<λ2<λ3)を均質に伝達すれば良いので、長さは任意で良く、0でも良い。すなわち、入力光導波路群2が無く、自由空間6を均質に拡散する3波をアレー光導波路4の入射端で受光する構成であってもよい。
また、入力光導波路群2の入射端において各波長が均質に分布すれば受光部5で分波ができるので、自由空間6での拡散によるロスの増加を防止する目的でLED群1に近接してレンズなどのビーム変換部を設けて、入力光導波路群2の入射端において各波長を均質に分布させても良い。
図3は、ビーム変換部を設けた構成の、本実施の形態1の空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。
光源部12には、LED群1に近接させて、各LEDの発光側にレンズ群19が設けられている。レンズ群19により、各LEDから発光した光の自由空間6における拡散範囲が絞られて、拡散によるロスの増加を防止する。なお、レンズ群19が、本発明のビーム変換部の一例にあたる。
LED群1から発光した各波長が均質に分布するまでの最小の距離をLとすると、光源部12と受光部5の入力光導波路群2の入射端との距離がL以上離れた位置になるように配置すればよい。
ここでは、LED群1に近接させてビーム変換部を設けた構成について説明したが、当然、入力光導波路群2の入射端近傍にもレンズなどのビーム変換部を設けて結合ロスの改善を行わせるようにしても良い。
なお、本実施の形態1の空間波長多重伝送装置では、スラブ導波路3からの出力を出力光導波路部7を介してPD群9に結合しているが、スラブ導波路3の出力端の各波長の出射位置に直接PD群9を接続しても良い。また、PD群9との結合効率を高めるためにPD群9の前にレンズを配置しても良い。
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2の、光ファイバー光源を使用した空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。実施の形態1の図1と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
図4は、本発明の実施の形態2の、光ファイバー光源を使用した空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。実施の形態1の図1と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
本実施の形態2は、実施の形態1の送信側と受信側で行っていたE/O変換とO/E変換をせずに、空間波長多重伝送と光ファイバー網とを直接光信号で結合する場合の構成例を示すものである。
本実施の形態2の空間波長多重伝送装置において、入力光導波路群2、アレー光導波路4およびスラブ導波路3で構成される受光部5と、出力光導波路部7は、図1に示した実施の形態1と同じ構成である。
本実施の形態2の空間波長多重伝送装置は、図4に示すように、実施の形態1の光源部11から発光されていた送信側の3波(λ1、λ2、λ3)が3本の光ファイバー群13で伝送され、この光ファイバー群13の束ねられ互いに近接した出力端から自由空間6へ3波が出射されるようになっている。そして、光ファイバー群13から出射した3波が、入力光導波路群2の入射端に結合されるように、受光部5が配置されている。
なお、光ファイバー群13が自由空間6へ3波を出射する出力端が、本発明の、それぞれ異なる光導波路の出射端の一例にあたる。
そして、受光部5において分波された3波(λ1、λ2、λ3)が出力光導波路部7に結合されるまでは実施の形態1と同じであるが、出力光導波路部7に結合されたこれらの3波(λ1、λ2、λ3)は更に光ファイバー網(図示せず)に結合される。
このような構成にしたことにより、空間伝送を介して全光信号でネットワークを構築することができる。
本実施の形態2の空間波長多重伝送装置は、光ネットワーク網の一部において光ファイバーの敷設が困難な区間がある場合などに利用できる。
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3の、反射中継部を備えた空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。実施の形態1の図1と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
図5は、本発明の実施の形態3の、反射中継部を備えた空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。実施の形態1の図1と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
本実施の形態3は、実施の形態1の自由空間6において、図5に示すように、光源部11のLED群1の出射部と入力光導波路群2の入射端間の自由空間6に反射中継部14を配置し、光信号を反射中継部14で中継する場合の構成例を示すものである。
光源部11と受光部5は、光源部11のLED群1から直接出射した3波が均質に分布する位置には受光部5の入力導波路群2の入射端が配置されていないが、光源部11のLED群1から出射して反射中継部14で反射された3波が均質に分布する位置に受光部5の入力導波路群2の入射端が配置されている。なお、反射中継部14は、本発明の反射機能を有する中継部の一例にあたり、例えば鏡などの光を反射する機能を有するものである。
本実施の形態3の構成にすることにより、送信側と受信側間の自由空間で見通しが悪い場合でも空間波長多重伝送が行える。特に、光のように一般的な無線よりも波長が短くて回折が小さい場合には、障害物の影響を受けやすく、中継機能は有効である。
また、本実施の形態3の構成にすることにより、送信側と受信側間の自由空間で直接伝送するパスと中継パスの複数回線を確保することで、伝送の信頼性を向上させることも可能である。
また、設置されている部屋が狭い等で光源部11と受光部5間の自由空間6の距離を十分に確保できないような場合に、本実施の形態3の反射中継部14を用いることにより、光源部11と受光部5間の間隔を短くすることもできる。
なお、反射中継部14で行う中継機能は、単に反射するだけでなく、一旦受光して増幅(光増幅、あるいは、電気信号に変換して増幅)するなど信号を加工した後再送信しても良い。つまり、図5の構成の反射中継部14の代わりに、光を受光して増幅する機能を有するような中継部を備える構成としてもよい。
(実施の形態4)
図6は、本発明の実施の形態4の、複数の受光部を備えた空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。実施の形態1の図1と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
図6は、本発明の実施の形態4の、複数の受光部を備えた空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。実施の形態1の図1と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
1つの光源部11のLED群1から発光された3波が均質に分布する位置に、それぞれ受光部5の入力光導波路群2の入射端が配置されるように、2つの受光部5が配置されている。これらの2つの受光部5は、ともに実施の形態1で説明した図1の受光部5と同じ構成である。
1つのLED群1から発する3波(λ1、λ2、λ3)は自由空間6において拡散しながら均一化するので、2つの受光部5の入力光導波路群2の入射端位置でのビーム径は入射端面積に対して十分大きい。したがって、2つの受光部5の入力光導波路群2の入射端を近接させて配置すると、2つの受光部5で同じ光情報を受光できる。
一方の受光部5で分波された3波は、出力光導波路部7を介してPD群17で各波長毎にO/E変換され、受信回路部15で3信号の復元が行われる。もう一方の受光部5で分波された3波も、出力光導波路部7を介してPD群18で各波長毎にO/E変換され、受信回路部16で3信号の復元が行われる。このようにして、異なる2つの受信回路部15および16で、同じ情報が復元される。
受光部5の入射端位置でのビーム径は入射端面積に対して十分大きいので、上記では受光部5が2つの構成の場合について説明したが、さらに多くの複数の受光部5の入射端をその入射端位置に配置しても何ら問題なく受光できるので、1対N(>1)の放送型の通信が可能となる。
このように、本実施の形態4の空間波長多重伝送を波長分離のプロセスの一部にすることにより、空間波長多重システムを効率良くすることができる。
なお、各実施の形態では、複数の波長をλ1、λ2、λ3の3波として説明したが、波長が異なる2波であってもよいし、4波以上であってもよいのは言うまでもない。アレー光導波路4が有する、異なる光路長の光導波路の数を変えることにより対応できる。
以上に説明したように、本発明の空間波長多重伝送装置は、異なる波長を相互に近接した異なる光軸上から自由空間に拡散させるため受光部のアレー状光導波路では異なる波長が十分均質化し、アレー状光導波路の各導波路間でついた光路長差に伴い二次元導波路の出射端で波長分離することができるので、空間波長多重伝送と波長分離を効率良くできる。
したがって、本発明の多重空間波長受光部および空間波長多重伝送装置は、これらを空間波長多重伝送を波長分離のプロセスの一部にすることにより空間波長多重システムを効率良くできるという効果を有するものである。
また、本発明の多重空間波長受光部または空間波長多重伝送装置を用いることにより、AWGなどの分波器が不要なので装置としての構成部品が減り、また光軸調整が簡単なので、製造上およびコスト的なメリットが得られる。
本発明に係る多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置およびAVシステムは、空間波長多重伝送と波長分離を効率良く実現できるので、空間光伝送において波長多重を利用した高速伝送方法、多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置およびAVシステム等に有用である。
1 LED群
2 入力光導波路群
3 スラブ導波路
4 アレー光導波路
5 受光部
6 自由空間
7 出力光導波路部
8 送信回路部
9、17、18 PD群
10、15、16 受信回路部
11、12 光源部
13 光ファイバー群
14 反射中継部
19 レンズ群
20 AVデータ蓄積部
21 AV表示部
22 AVデータ格納部
23 AVデータ送信部
24 ディスプレイ
25 AVデータ受信部
2 入力光導波路群
3 スラブ導波路
4 アレー光導波路
5 受光部
6 自由空間
7 出力光導波路部
8 送信回路部
9、17、18 PD群
10、15、16 受信回路部
11、12 光源部
13 光ファイバー群
14 反射中継部
19 レンズ群
20 AVデータ蓄積部
21 AV表示部
22 AVデータ格納部
23 AVデータ送信部
24 ディスプレイ
25 AVデータ受信部
Claims (9)
- 互いに長さの異なる複数の光導波路を有する入力用光導波路群と、
前記入力用光導波路群の各光導波路の各出射端に接続される入射端、および異なる波長の各光を、その異なる波長に対応した異なる位置から、出射する出射端を有する二次元光導波路とを備え、
前記入力用光導波路群のそれぞれの光導波路の入射端には、複数の波長が均質に分布した光が入射され、
前記複数の波長と、前記入力用光導波路群の各光導波路の長さと、前記二次元光導波路の出射端の位置は、それぞれの波長の光が分離されて前記二次元光導波路の出射端の前記異なる位置から出射されるように設定されている、多重空間波長受光部。 - 請求項1に記載の多重空間波長受光部と、
異なる波長の光を発光する複数の光源を有する光源部とを備え、
前記多重空間波長受光部と前記光源部とは、前記複数の光源から発光した複数の異なる波長の光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間上の距離をおいて設置されている、空間波長多重伝送装置。 - 前記複数の光源は、それぞれ異なる光導波路の出射端である、請求項2に記載の空間波長多重伝送装置。
- 前記二次元光導波路の出射端の、分離された各波長の光が出射する各位置に接続される複数の光導波路を有する出力用光導波路群をさらに備えた、請求項2に記載の空間波長多重伝送装置。
- 前記多重空間波長受光部と前記光源部との間の自由空間に、少なくとも1つの反射機能を有する中継部をさらに備えた、請求項2に記載の空間波長多重伝送装置。
- 前記多重空間波長受光部と前記光源部との間の自由空間に、少なくとも1つの増幅機能を有する中継部をさらに備えた、請求項2に記載の空間波長多重伝送装置。
- 前記多重空間波長受光部は、複数設けられており、
前記各多重空間波長受光部の前記入力用光導波路群のそれぞれの入射端には、いずれも、一つの前記光源部から発光された光が入射される、請求項2に記載の空間波長多重伝送装置。 - 前記光源部は、各光源から発光される異なる波長の各光の拡散範囲を絞るビーム変換部を有しており、
前記多重空間波長受光部と前記光源部とは、前記ビーム変換部から拡散される前記異なる波長の各光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間上の距離をおいて設置されている、請求項2に記載の空間波長多重伝送装置。 - 請求項2に記載の空間波長多重伝送装置と、
表示させるためのAVデータを送出するAVデータ蓄積部と、
前記AVデータ蓄積部から送出されたデータを受信して表示するAV表示部とを備えたAVシステムであって、
前記空間波長多重伝送装置の光源部は、前記AVデータ蓄積部に設けられており、
前記空間波長多重伝送装置の多重空間波長受光部は、前記AV表示部に設けられており、
前記AVデータは、前記光源部から発光される異なる波長の光によって、前記AVデータ蓄積部から前記AV表示部に伝送される、AVシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005200369A JP2007019965A (ja) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | 多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置、およびavシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005200369A JP2007019965A (ja) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | 多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置、およびavシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007019965A true JP2007019965A (ja) | 2007-01-25 |
Family
ID=37756705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005200369A Pending JP2007019965A (ja) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | 多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置、およびavシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007019965A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015158645A (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 日本電信電話株式会社 | 光可変フィルタ |
-
2005
- 2005-07-08 JP JP2005200369A patent/JP2007019965A/ja active Pending
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JP2015158645A (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 日本電信電話株式会社 | 光可変フィルタ |
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