JP2011137594A - Laser distribution device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ発生器から出射されたレーザ光を分配するレーザ分配装置に関する。 The present invention relates to a laser distribution device that distributes laser light emitted from a laser generator.
近年の飛翔体には、赤外線等の信号を感知する光波センサが搭載されているものがある。この光波センサが搭載された飛翔体は、光波センサによって飛翔体を目標に誘導するための誘導信号を受信し、この受信された誘導信号に基づいて目標に向かって誘導される。これに対して、光波センサに、光波センサの出力を飽和させるだけのパルス波高値を有する信号を、他の飛翔体側から照射することにより、光波センサが搭載された飛翔体を誤誘導させる技術が知られている。 Some recent flying objects are equipped with a light wave sensor for sensing signals such as infrared rays. The flying object on which the light wave sensor is mounted receives a guidance signal for guiding the flying object to the target by the light wave sensor, and is guided toward the target based on the received guidance signal. On the other hand, there is a technology that misguides a flying object equipped with a light wave sensor by irradiating the light wave sensor with a signal having a pulse peak value that saturates the output of the light wave sensor from the other flying object side. Are known.
飛翔体に搭載される従来の光波装置は、赤外線等の光波(以下、レーザ光と称す)を発生させるレーザ発生器と、このレーザ発生器にて発生されたレーザ光を高精度で目標に出射するタレットと、を具備する。通常の光波装置は、複数のタレットを具備しており、これらのタレットが、例えば飛翔体の両側部等に搭載される。各タレットから出射されるレーザ光は、上述のように光波センサの出力を飽和させるだけのパルス波高値が必要である。従って、飛翔体には、それぞれのタレットに対して一台のレーザ発生器が搭載される(特許文献1参照)。この光波装置は、各タレットから出射されるレーザ光が、各タレットに対応したそれぞれのレーザ発生器から出射されるため、所望の波高値のレーザ光を出射することが可能となる装置である。 A conventional lightwave device mounted on a flying object is a laser generator that generates light waves such as infrared rays (hereinafter referred to as laser light) and emits laser light generated by the laser generator to a target with high accuracy. And a turret. A normal lightwave device has a plurality of turrets, and these turrets are mounted on, for example, both sides of the flying object. The laser light emitted from each turret needs a pulse peak value that saturates the output of the light wave sensor as described above. Therefore, the flying object is equipped with one laser generator for each turret (see Patent Document 1). This light wave device is a device that can emit laser light having a desired peak value because the laser light emitted from each turret is emitted from each laser generator corresponding to each turret.
しかし、従来の光波装置は、飛翔体内にタレットの数に応じた複数のレーザ発生器を搭載させる必要がある。従って、タレット数が増加するに従って光波装置が大型化する問題がある。さらに、複数のレーザ発生器をそれぞれ駆動させる必要があるため、タレット数が増加するに従って光波装置の消費電力が増大するという問題がある。 However, the conventional lightwave device needs to mount a plurality of laser generators corresponding to the number of turrets in the flying object. Therefore, there is a problem that the lightwave device becomes larger as the number of turrets increases. Furthermore, since it is necessary to drive a plurality of laser generators, there is a problem that the power consumption of the lightwave device increases as the number of turrets increases.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、小型かつ低消費電力の光波装置を実現するためのレーザ分配装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a laser distribution device for realizing a small-sized and low power consumption light wave device.
本発明によるレーザ分配装置は、レーザ光を出射するレーザ発生器と、このレーザ発生器で発生された前記レーザ光を分配して出射する光スイッチと、この光スイッチに電圧を供給することにより、前記光スイッチが前記レーザ光を分配して出射するように制御するドライバと、それぞれ、光を伝搬するコアおよびこのコアの周囲を覆うクラッドにより構成された複数の光ファイバにより構成され、これらの光ファイバを構成する複数の前記コアのいずれかに、前記光スイッチから出射されるレーザ光が入射されるように配置されたバンドルファイバと、を具備することを特徴とするものである。 A laser distribution device according to the present invention includes a laser generator that emits laser light, an optical switch that distributes and emits the laser light generated by the laser generator, and supplies a voltage to the optical switch. The optical switch is configured by a driver that controls the laser light to be distributed and emitted, and a plurality of optical fibers each including a core that propagates the light and a clad that covers the periphery of the core. A bundle fiber arranged so that a laser beam emitted from the optical switch is incident on any one of the plurality of cores constituting the fiber.
本発明によれば、一台のレーザ発生器を用い、この一台のレーザ発生器にて発生されたレーザ光を光スイッチにより分配することにより、複数のタレットに対してレーザ光を選択的に供給することができる。このように、複数のタレットに対して一台のレーザ発生器のみを用いた構成であるため、小型かつ低消費電力の光波装置を実現するためのレーザ分配装置を提供することができる。 According to the present invention, a single laser generator is used, and laser light generated by this single laser generator is distributed by an optical switch, so that laser light can be selectively applied to a plurality of turrets. Can be supplied. As described above, since only one laser generator is used for a plurality of turrets, it is possible to provide a laser distribution device for realizing a small-sized and low power consumption lightwave device.
以下に、本発明の実施形態に係るレーザ分配装置について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a laser distribution device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るレーザ分配装置を模式的に示すブロック図である。図1に示すレーザ分配装置は、レーザ発生器11から出射されるレーザ光を2系統に分配する例である。このレーザ分配装置は、レーザ光を発生させるレーザ発生器11と、このレーザ発生器11から出射されたレーザ光を2系統に分配させる光スイッチ12と、スイッチされたレーザ光を図示しない各タレットに供給するバンドルファイバ13とを具備する。なお、本願において、レーザ光の分配とは、レーザ光をスイッチさせることを意味する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a laser distribution apparatus according to the first embodiment of the present invention. The laser distribution device shown in FIG. 1 is an example that distributes laser light emitted from a
図2は、レーザ発生器11の構成を示すブロック図である。このレーザ発生器11は、パルス形状のレーザ光を出射するものであり、レーザ溶媒15および第1の音響光学素子16(以下、音響光学素子をAOMと称す)が、互いに対向して配置されたミラー17の間に配置された構成である。なお、第1のAOM16には、これを駆動させるための第1のAOM16用ドライバ18が接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
このレーザ発生器11は、以下のように動作する。すなわち、第1のAOM16に駆動電圧が印加されないときは、レーザ溶媒15によって発生されたレーザ光が対向するミラー17間で共振しながらレーザ溶媒15で増幅される。そして、増幅されたレーザ光がレーザ発生器11から出射される。
The
しかし、第1のAOM16用ドライバ18によって、第1のAOM16に駆動電圧が印加されると、第1のAOM16に駆動電圧が印加されない場合に第1のAOM16から出射されるレーザ光とは異なる角度でレーザ光が出射される。この結果、レーザ光はミラー17間で共振せず、レーザ光はレーザ発生器11から出射されない。
However, when a driving voltage is applied to the
このように、図2のレーザ発生器11は、第1のAOM16に駆動電圧が印加されないときにはレーザ光を出射し、駆動電圧が印加されたときにはレーザ光を出射しない。従って、第1のAOM16に印加される駆動電圧を第1のAOM16用ドライバ18によって適宜調節することにより、パルス形状のレーザ光を出射させることができる。
As described above, the
なお、図2のレーザ発生器11は、第1のAOM16に駆動電圧を常に印加しなければ、波高値が一定のレーザ光、すなわち連続光(以下、CW(Continuous Wave)レーザ光と称す)を出射させることも可能である。
2 does not always apply a drive voltage to the
レーザ発生器11から出射されたレーザ光は、光スイッチ12に入射される。光スイッチ12は、例えば第2のAOM19からなる。第2のAOM19の動作原理は、第1のAOM16と同様であり、第2のAOM19に接続された第2のAOM用ドライバ20から供給される駆動電圧が印加された場合と、駆動電圧が印加されない場合とで、それぞれ異なる角度でレーザ光を出射するものである。従って、第2のAOM19に印加される駆動電圧を第2のAOM19用ドライバ20によって適宜調節することにより、第2のAOM19に入射されたレーザ光を駆動電圧に応じて異なる方向に出射させることができる。これにより、光スイッチ12に入射されたレーザ光を2系統に分配させることができる。
Laser light emitted from the
光スイッチ12で2系統に分配されたレーザ光は、バンドルファイバ13に入射される。バンドルファイバ13は、2本の光ファイバ21−1、21−2の一端が束ねられた構成である。図3は、図1に示されるバンドルファイバ13の一端を、図1の1点鎖線A−A´に沿って示す断面図である。図3に示すように、バンドルファイバ13を構成する一方の光ファイバ21−1は、レーザ光が伝搬されるコア21−1Aと、コア21−1Aの周囲を覆うクラッド21−1Bからなる。同様に、バンドルファイバ13を構成する他方の光ファイバ21−2は、レーザ光が伝搬されるコア21−2Aと、コア21−2Aの周囲を覆うクラッド21−2Bからなる。
The laser light distributed to the two systems by the
バンドルファイバ13を構成する一方の光ファイバ21−1の一端は、駆動電圧が印加された第2のAOM19から出射されるレーザ光がコア21−1Aに入射されるように配置される。この一方の光ファイバ21−1の他端には、第1のタレット(図示せず)が接続されている。また、バンドルファイバ13を構成する他方の光ファイバ21−2の一端は、駆動電圧が印加されない第2のAOM19から出射されるレーザ光がコア21−2Aに入射されるように配置され、他方の光ファイバ21−2他端には、第2のタレット(図示せず)が接続されている。
One end of one optical fiber 21-1 constituting the
すなわち、第2のAOM19に駆動電圧が印加されているときには、バンドルファイバ13を構成する一方の光ファイバ21−1を介して第1のタレットにレーザ光が供給され、第2のAOM19に駆動電圧が印加されていないときには、バンドルファイバ13を構成する他方の光ファイバ21−2を介して第2のタレットにレーザ光が供給される。
That is, when a driving voltage is applied to the
図4は、レーザ発生器11から出射されたレーザ光の波形、第2のAOM19用ドライバ20から出力される電圧の波形、第1のタレットに供給されるレーザ光の波形および第2のタレットに供給されるレーザ光の波形の関係を示す波形図である。図4に示すように、レーザ発生器11から出射されたパルス状のレーザ光は、第2のAOM19用ドライバ20から出力される電圧Vに応じて、第1のタレットまたは第2のタレットのいずれかに供給される。この際、レーザ発生器11から出射されたパルス状のレーザ光の波高値をαとすれば、第1のタレットまたは第2のタレットのいずれかに供給されるレーザ光の波高値もαとなる。すなわち、レーザ発生器11から出射されたレーザ光は、波高値αを保ちながら第1のタレットまたは第2のタレットのいずれかに供給される。
4 shows the waveform of the laser beam emitted from the
以上に説明したように、本実施形態に係るレーザ分配装置によれば、一台のレーザ発生器11から出射されたレーザ光を光スイッチ12により適宜分配させることにより、第1のタレットまたは第2のタレットに対してレーザ光を選択的に供給することができる。このように、複数のタレットに対して一台のレーザ発生器11のみを用いた構成であるため、小型かつ低消費電力の光波装置を実現するためのレーザ分配装置を提供することができる。
As described above, according to the laser distribution device according to the present embodiment, the laser beam emitted from one
(第2の実施形態)
図5は、本発明の第2の実施形態に係るレーザ分配装置を模式的に示すブロック図である。図5に示すレーザ分配装置は、4系統に分配する例である。なお、このレーザ分配装置の説明においては、第1の実施形態に係るレーザ分配装置と異なる箇所についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a block diagram schematically showing a laser distribution apparatus according to the second embodiment of the present invention. The laser distribution device shown in FIG. 5 is an example of distributing to four systems. In the description of the laser distribution device, only portions different from the laser distribution device according to the first embodiment will be described.
第2の実施形態に係るレーザ分配装置は、第1の実施形態に係るレーザ分配装置と比較して、レーザ発生器11から出射されたレーザ光を分配させる光スイッチ22が、直列に接続された4つのAOM22−1、22−2、22−3、22−4によって構成される点が異なる。これらは、それぞれが、入射されたレーザ光を上下左右のいずれか一方に分配させることが可能なAOMである。
Compared with the laser distribution device according to the first embodiment, the laser distribution device according to the second embodiment has an
光スイッチ22の構成について、より具体的には、レーザ発生器11側から、例えば上方向に分配するAOM22−1、下方向に分配するAOM22−2、右方向に分配するAOM22−3、左方向に分配するAOM22−4の順に直列に接続された構成である。それぞれのAOM22−1、22−2、22−3、22−4には、各AOM22−1、22−2、22−3、22−4を駆動させるためのAOM用ドライバ23−1、23−2、23−3、23−4が接続されている。なお、上下左右の各方向とは、後述の図6の上下左右の各方向を意味する。
More specifically, with respect to the configuration of the
また、第2の実施形態に係るレーザ分配装置は、第1の実施形態に係るレーザ分配装置と比較して、バンドルファイバ24の形状も異なっており、4本の光ファイバ25−1、25−2、25−3、25−4の一端が束ねられた構成である。図6は、図5に示されるバンドルファイバ24の一端を、図5の1点鎖線B−B´に沿って示す断面図である。図6に示すように、バンドルファイバ24を構成する第1の光ファイバ25−1は、レーザ光が伝搬されるコア25−1Aと、コア25−1Aの周囲を覆うクラッド25−1Bからなる。同様に、バンドルファイバ24を構成する第2乃至第4の光ファイバ25−2、25−3、25−4は、それぞれレーザ光が伝搬されるコア25−2A、25−3A、25−4Aと、これらの各コア25−2A、25−3A、25−4Aの周囲を覆うクラッド25−2B、25−3B、25−4Bからなる。
Further, the laser distribution device according to the second embodiment differs from the laser distribution device according to the first embodiment in the shape of the
バンドルファイバ24を構成する第1乃至第4の光ファイバ25−1、25−2、25−3、25−4は、これらの一端のコア25−1A、25−2A、25−3A、25−4Aに、光スイッチ22によって4系統に分配されたレーザ光のいずれかが入射されるように配置される。また、第1乃至第4の光ファイバ25−1、25−2、25−3、25−4のそれぞれの他端には、第1のタレット乃至第4のタレット(図示せず)が接続されている。
The first to fourth optical fibers 25-1, 25-2, 25-3, and 25-4 constituting the
このような第2の実施形態に係るレーザ分配装置において、レーザ発生器11から出射されたレーザ光を、例えば図6に示される第1の光ファイバ25−1のコア25−1A(左上のコア)に入射させたい場合には、光スイッチ22を以下のように駆動すればよい。すなわち、上方向に分配するAOM22−1および左方向に分配するAOM22−4には駆動電圧を印加し、下方向に分配するAOM22−2および右方向に分配するAOM22−3には駆動電圧を印加しなければよい。これにより、レーザ発生器11から出射されたレーザ光は、光スイッチ22によって第1の光ファイバ25−1のコア25−1A(左上のコア)に、波高値を保ったまま入射されるように分配される。
In such a laser distribution apparatus according to the second embodiment, the laser light emitted from the
なお、これと同様に各AOM22−1、22−2、22−3、22−4を適宜駆動させることにより、レーザ発生器11から出射されたレーザ光を、図6に示される第2乃至第4の光ファイバのコア25−2A、25−3A、25−4Aのいずれかに波高値を保ったまま入射させることができる。
Similarly to this, by driving each AOM 22-1, 22-2, 22-3, 22-4 as appropriate, the laser light emitted from the
以上に説明したように、本実施形態に係るレーザ分配装置であっても、一台のレーザ発生器11から出射されたレーザ光を光スイッチ22によって適宜分配させることにより、第1乃至第4のタレットに対して選択的にレーザ光を供給することができる。このように、複数のタレットに対して一台のレーザ発生器11のみを用いた構成であるため、小型かつ低消費電力の光波装置を実現するためのレーザ分配装置を提供することができる。
As described above, even in the laser distribution device according to the present embodiment, the first to the fourth are obtained by appropriately distributing the laser light emitted from one
以上に、本発明の実施形態に係るレーザ分配装置を説明した。しかし本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の各実施形態においては、一台のレーザ発生器11から発生したレーザ光を、2系統若しくは4系統に分配させたが、2系統以上の複数系統に分配してもよい。例えば3系統に分配する場合には、レーザ発生器11から出射されたレーザ光を、3つの直列に接続されたAOMを用いて分配すればよい。この際、バンドルファイバは、3本の光ファイバが束ねられた構成となることは、説明するまでもない。
The laser distribution apparatus according to the embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in each of the above-described embodiments, the laser light generated from one
また、上述の各実施形態においては、図2に示されるレーザ発生器11が適用された。しかし、レーザ発生器は、パルス状のレーザ光を出力することができるものであればよく、図2に示されるレーザ発生器11に限定されるものではない。従って、レーザ発生器は、例えば、半導体レーザおよび光変調器によって構成されてもよい。また、レーザ発生器から出力されるレーザ光は、変調されたパルス状のレーザ光であってもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the
なお、上述の各実施形態においては、レーザ発生器から出力されるレーザ光は、パルス状のレーザ光であったが、必ずしもパルス状である必要はない。従って、図2の構成から第1のAOM18を除去することによりCWレーザ光を出射するレーザ発生器を適用してもよいし、また、CWレーザ光を出射する半導体レーザ等をレーザ発生器として適用してもよい。
In each of the above-described embodiments, the laser beam output from the laser generator is a pulsed laser beam. However, the laser beam is not necessarily pulsed. Therefore, a laser generator that emits CW laser light by removing the
また、上述の各実施形態において、光スイッチ12、22は、少なくとも一つのAOMを用いた構成であった。しかし光スイッチ12、22は、入力されたレーザ光を2系統以上に分配させることが可能なものであればよい。従って、レーザ光の波長によっては、例えば、半導体光増幅器を使用するマッハツェンダー型の光干渉型の光スイッチ等を適用してもよい。
In each of the above-described embodiments, the
また、上述の各実施形態において、光スイッチ12、22によるレーザ光の分配数と、バンドルファイバ13、24を構成する光ファイバの数とは、等しくなるように構成された。しかし、バンドルファイバは、少なくとも光スイッチによるレーザ光の分配数以上の光ファイバにより構成されればよい。
In each of the above-described embodiments, the number of laser light distributions by the
11・・・レーザ発生器
12、22・・・光スイッチ
13、24・・・バンドルファイバ
15・・・レーザ溶媒
16・・・第1の音響光学素子(第1のAOM)
17・・・ミラー
18・・・第1のAOM用ドライバ
19・・・第2のAOM
20・・・第2のAOM用ドライバ
21−1、21−2・・・光ファイバ
21−1A、21−2A・・・コア
21−1B、21−2B・・・クラッド
22−1・・・上方向に分配するAOM
22−2・・・下方向に分配するAOM
22−3・・・右方向に分配するAOM
22−4・・・左方向に分配するAOM
23−1・・・上方向に分配するAOM用ドライバ
23−2・・・下方向に分配するAOM用ドライバ
23−3・・・右方向に分配するAOM用ドライバ
23−4・・・左方向に分配するAOM用ドライバ
25−1・・・第1の光ファイバ
25−2・・・第2の光ファイバ
25−3・・・第3の光ファイバ
25−4・・・第4の光ファイバ
25−1A、25−2A、25−3A、25−4A・・・第1乃至第4の光ファイバのコア
25−1B、25−2B、25−3B、25−4B・・・第1乃至第4の光ファイバのクラッド
DESCRIPTION OF
17 ...
20 ... 2nd AOM driver 21-1, 21-2 ... Optical fiber 21-1A, 21-2A ... Core 21-1B, 21-2B ... Cladding 22-1, ... AOM to distribute upward
22-2 ... AOM distributed downward
22-3 ... AOM distributed rightward
22-4 ... AOM distributed to the left
23-1 ... AOM driver 23-2 to distribute upward 23-2 ... AOM driver 23-3 to distribute downward 23 AOM driver 23-4 to distribute right 23 AOM driver 25-1 to be distributed to the first optical fiber 25-2 ... second optical fiber 25-3 ... third optical fiber 25-4 ... fourth optical fiber 25-1A, 25-2A, 25-3A, 25-4A,... First to fourth optical fiber cores 25-1B, 25-2B, 25-3B, 25-4B,. 4 optical fiber cladding
Claims (3)
このレーザ発生器で発生された前記レーザ光を分配して出射する光スイッチと、
この光スイッチに電圧を供給することにより、前記光スイッチが前記レーザ光を分配して出射するように制御するドライバと、
それぞれ、光を伝搬するコアおよびこのコアの周囲を覆うクラッドにより構成された複数の光ファイバにより構成され、これらの光ファイバを構成する複数の前記コアのいずれかに、前記光スイッチから出射されるレーザ光が入射されるように配置されたバンドルファイバと、
を具備することを特徴とするレーザ分配装置。 A laser generator for emitting laser light;
An optical switch that distributes and emits the laser light generated by the laser generator;
A driver that controls the optical switch to distribute and emit the laser light by supplying a voltage to the optical switch;
Each of the plurality of optical fibers includes a core that propagates light and a clad that covers the periphery of the core, and is emitted from the optical switch to any of the plurality of cores that form the optical fibers. A bundle fiber arranged so that laser light is incident thereon;
A laser distribution apparatus comprising:
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