JP2504201B2 - 空間光伝送方式 - Google Patents
空間光伝送方式Info
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- JP2504201B2 JP2504201B2 JP1182017A JP18201789A JP2504201B2 JP 2504201 B2 JP2504201 B2 JP 2504201B2 JP 1182017 A JP1182017 A JP 1182017A JP 18201789 A JP18201789 A JP 18201789A JP 2504201 B2 JP2504201 B2 JP 2504201B2
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- light
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- laser light
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空間光伝送方式に関し、特に送受信光にレー
ザ光を用い遠距離の伝送に使用できる空間光伝送方式に
関する。
ザ光を用い遠距離の伝送に使用できる空間光伝送方式に
関する。
従来、この種の、レーザ光を用いてヘテロダイン検波
方式によるとコヒーレント光通信を行う空間光伝送方式
としては、第４図の構成図に示すような方式がある。即
ち、周波数安定器11で周波数安定化された送信用レーザ
12の出力レーザ光は、光変調器13にて送信信号３により
位相変調され光送信装置１より出力される。一方、ヘテ
ロダイン検波を行う光受信装置２へ入力された前記レー
ザ光は、ビームスプリッタ20にて局部発振用レーザ26の
出力光と結合し、光波干渉を起こさせビート信号光とし
て受光素子21へ入力し電気信号に変換される。そして、
前置増幅器22により前記電気信号を増幅した後、周波数
識別器24によりビート信号光の周波数成分を識別し、さ
らに、この周波数成分が安定に得られるように前記識別
信号により周波数制御器25で局部発振用レーザ26の周波
数を微調整すべくフィードバック制御を行う。また、受
信信号４は前置増幅器22より出力された信号を復調器23
により復調して得ている。
方式によるとコヒーレント光通信を行う空間光伝送方式
としては、第４図の構成図に示すような方式がある。即
ち、周波数安定器11で周波数安定化された送信用レーザ
12の出力レーザ光は、光変調器13にて送信信号３により
位相変調され光送信装置１より出力される。一方、ヘテ
ロダイン検波を行う光受信装置２へ入力された前記レー
ザ光は、ビームスプリッタ20にて局部発振用レーザ26の
出力光と結合し、光波干渉を起こさせビート信号光とし
て受光素子21へ入力し電気信号に変換される。そして、
前置増幅器22により前記電気信号を増幅した後、周波数
識別器24によりビート信号光の周波数成分を識別し、さ
らに、この周波数成分が安定に得られるように前記識別
信号により周波数制御器25で局部発振用レーザ26の周波
数を微調整すべくフィードバック制御を行う。また、受
信信号４は前置増幅器22より出力された信号を復調器23
により復調して得ている。
このように、光送信装置側では送信光の周波数安定化
を行い、光受信装置側ではビート信号光の周波数安定化
を行っている。
を行い、光受信装置側ではビート信号光の周波数安定化
を行っている。
上述した従来の空間光伝送方式は、光送信装置と光受
信装置との間の伝送路において送信光の周波数が変化し
た場合には、全て光受信装置側の局部発振用レーザの出
力光の周波数を制御することによりビート信号光の周波
数を安定に保たなければならない。特に、この方式を衛
星間、例えば静止軌道衛星と低軌道周回衛星をリンクす
るための通信手段として用いた場合には、互いの衛星の
相対位置が変化することにより生ずるドップラー効果の
ために、送信光の周波数は光波長0.85μｍの場合、最大
で約10GHz変化する。一方、ビート信号光の周波数安定
度としては数10KHz〜数MHz程度は必要であるために、光
受信装置側の局部発振用レーザ出力光の周波数可変範囲
と制御精度の比が約数1000倍〜数100000倍となり、局部
発振用レーザ出力光の周波数制御は非常に難しいものと
なる。そのため、システム設計時には不利となる問題が
ある。
信装置との間の伝送路において送信光の周波数が変化し
た場合には、全て光受信装置側の局部発振用レーザの出
力光の周波数を制御することによりビート信号光の周波
数を安定に保たなければならない。特に、この方式を衛
星間、例えば静止軌道衛星と低軌道周回衛星をリンクす
るための通信手段として用いた場合には、互いの衛星の
相対位置が変化することにより生ずるドップラー効果の
ために、送信光の周波数は光波長0.85μｍの場合、最大
で約10GHz変化する。一方、ビート信号光の周波数安定
度としては数10KHz〜数MHz程度は必要であるために、光
受信装置側の局部発振用レーザ出力光の周波数可変範囲
と制御精度の比が約数1000倍〜数100000倍となり、局部
発振用レーザ出力光の周波数制御は非常に難しいものと
なる。そのため、システム設計時には不利となる問題が
ある。
本発明の空間光伝送方式は、互いに相対移動される衛
星間等のような対向局間でレーザ光を用いてヘテロダイ
ン検波方式によるコヒーレント光通信を行う空間光伝送
方式において、送信局側に送信レーザ光の発振周波数に
対して、伝送路における周波数変化分を補正するための
周波数粗調手段を備え、かつ受信局側に局部発振用レー
ザ光の発振周波数を微細に調整する微調手段を備えてお
り、前記した伝送路における周波数変化分として、受信
局側から送信される周波数識別データまたは衛星の軌道
情報を用いることを特徴としている。
星間等のような対向局間でレーザ光を用いてヘテロダイ
ン検波方式によるコヒーレント光通信を行う空間光伝送
方式において、送信局側に送信レーザ光の発振周波数に
対して、伝送路における周波数変化分を補正するための
周波数粗調手段を備え、かつ受信局側に局部発振用レー
ザ光の発振周波数を微細に調整する微調手段を備えてお
り、前記した伝送路における周波数変化分として、受信
局側から送信される周波数識別データまたは衛星の軌道
情報を用いることを特徴としている。
この構成では、周波数制御器により伝送路における送
信レーザ光の周波数変化分を補正することが可能とな
り、受信局側の局部発振光の周波数調整を容易にし、周
波数を制御するための制御特性の設計が容易となる。
信レーザ光の周波数変化分を補正することが可能とな
り、受信局側の局部発振光の周波数調整を容易にし、周
波数を制御するための制御特性の設計が容易となる。
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明による空間光伝送方式の第１の実施例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
第１図において、送信用レーザ12の出力レーザ光は、
伝送路での周波数変化分を補正するために周波数制御信
号５を受けた周波数制御器14により発振周波数の粗調が
行われる。そして、その後前記レーザ光は、第４図の従
来例と同様に光変調器13にて送信信号３により位相変調
され光送信装置1Aより出力される。
伝送路での周波数変化分を補正するために周波数制御信
号５を受けた周波数制御器14により発振周波数の粗調が
行われる。そして、その後前記レーザ光は、第４図の従
来例と同様に光変調器13にて送信信号３により位相変調
され光送信装置1Aより出力される。
前記レーザ光は、第４図の光受信装置２と同じ構成の
光受信装置2Aへ入力され伝送路での周波数変化分を補正
されているため、その発振周波数は略安定になってい
る。そして、そのレーザ光はビームスプリッタ20にて局
部発振用レーザ26の出力光と結合し、光波干渉を起こさ
せビート信号光として受光素子21へ入力し電気信号に変
換される。そして、前置増幅器22により前記電気信号を
増幅した後、周波数識別器24によりビート信号光の周波
数成分を識別し、さらに、この周波数成分が安定に得ら
れるように前記識別信号により周波数制御器25で局部発
振用レーザ26の周波数を制御すべくフィードバック制御
を行う。なお、この時の周波数制御範囲は伝送路におけ
る周波数変化分が送信側で補正されているため、狭い範
囲となる。
光受信装置2Aへ入力され伝送路での周波数変化分を補正
されているため、その発振周波数は略安定になってい
る。そして、そのレーザ光はビームスプリッタ20にて局
部発振用レーザ26の出力光と結合し、光波干渉を起こさ
せビート信号光として受光素子21へ入力し電気信号に変
換される。そして、前置増幅器22により前記電気信号を
増幅した後、周波数識別器24によりビート信号光の周波
数成分を識別し、さらに、この周波数成分が安定に得ら
れるように前記識別信号により周波数制御器25で局部発
振用レーザ26の周波数を制御すべくフィードバック制御
を行う。なお、この時の周波数制御範囲は伝送路におけ
る周波数変化分が送信側で補正されているため、狭い範
囲となる。
従って、その範囲の中でビート信号光の周波数を安定
化するような制御を行えば受信信号４は復調器23により
安定に復調され得られることになる。
化するような制御を行えば受信信号４は復調器23により
安定に復調され得られることになる。
次に、光送信装置側でレーザ光の周波数を制御する周
波数制御信号の取得方法について説明する。
波数制御信号の取得方法について説明する。
第２図及び第３図はそれぞれ本発明の第２及び第３の
実施例を示すブロック図であり、特に周波数制御信号５
の取得方法の一例を示す構成図である。
実施例を示すブロック図であり、特に周波数制御信号５
の取得方法の一例を示す構成図である。
第２図は、受信側の周波数識別データを利用する方式
である。第２図において光受信装置2B内の周波数識別器
24′にて局部発振用レーザ出力光の周波数可変範囲を越
えるような場合周波数識別データを発生させる。この周
波数識別データは変調器28にて変調され送信器27にて光
信号又は電波信号に変換されて光送信装置1Bに送られ、
そのデータを装置1B内の受信器15で受信、復調器16で復
調して周波数制御信号５を得る。この制御信号５は送信
用レーザ12の出力光の周波数を制御する周波数制御器14
に入力され、送信用レーザ光の発振周波数を調整する。
である。第２図において光受信装置2B内の周波数識別器
24′にて局部発振用レーザ出力光の周波数可変範囲を越
えるような場合周波数識別データを発生させる。この周
波数識別データは変調器28にて変調され送信器27にて光
信号又は電波信号に変換されて光送信装置1Bに送られ、
そのデータを装置1B内の受信器15で受信、復調器16で復
調して周波数制御信号５を得る。この制御信号５は送信
用レーザ12の出力光の周波数を制御する周波数制御器14
に入力され、送信用レーザ光の発振周波数を調整する。
また、第３図は、衛星の軌道情報等を利用する方式で
ある。地上からの衛星の観測データやGPS（グローバル
ポジショニングセンサ）等による衛星の位置データ等の
衛星軌道に関するシステムデータ18を光送信装置1C内の
制御演算器17で演算処理することにより周波数制御信号
５を求め、送信用レーザ12の出力光の周波数を制御する
周波数制御器14に入力する周波数制御信号５として利用
する方式である。
ある。地上からの衛星の観測データやGPS（グローバル
ポジショニングセンサ）等による衛星の位置データ等の
衛星軌道に関するシステムデータ18を光送信装置1C内の
制御演算器17で演算処理することにより周波数制御信号
５を求め、送信用レーザ12の出力光の周波数を制御する
周波数制御器14に入力する周波数制御信号５として利用
する方式である。
以上説明したように本発明による空間光伝送方式は、
従来の空間光伝送方式での送信局側の送信レーザ光の発
振周波数を安定化する周波数安定器に代え、伝送路にお
ける送信レーザ光の周波数変化分を補正するための周波
数制御器を備えることにより、受信局側の局部発振光の
周波数を制御するための制御特性の設計が容易に行える
ようになり、また、安定な制御特性が実現できるという
効果がある。例えば、前記したような静止軌道衛星と低
軌道周回衛星との間で空間光伝送を行う場合に、ドップ
ラ効果によって送信光の周波数が大幅に変化されるよう
な場合でも、ドップラ効果は衛星の軌道計算等から予測
できるものであるため、この情報に基づいて送信側でド
ップラ効果分を送信側で補正してやれば、受信側は地上
用の光通信システムと同様の光周波数の制御特性とする
ことができ、制御系や機器の設計上、極めて有利なもの
となる。この場合、送信側では予測によるものであるか
ら、周波数は粗調整でよく、受信側では従来よりも低い
精度で微調整することで、これに対処することができ
る。
従来の空間光伝送方式での送信局側の送信レーザ光の発
振周波数を安定化する周波数安定器に代え、伝送路にお
ける送信レーザ光の周波数変化分を補正するための周波
数制御器を備えることにより、受信局側の局部発振光の
周波数を制御するための制御特性の設計が容易に行える
ようになり、また、安定な制御特性が実現できるという
効果がある。例えば、前記したような静止軌道衛星と低
軌道周回衛星との間で空間光伝送を行う場合に、ドップ
ラ効果によって送信光の周波数が大幅に変化されるよう
な場合でも、ドップラ効果は衛星の軌道計算等から予測
できるものであるため、この情報に基づいて送信側でド
ップラ効果分を送信側で補正してやれば、受信側は地上
用の光通信システムと同様の光周波数の制御特性とする
ことができ、制御系や機器の設計上、極めて有利なもの
となる。この場合、送信側では予測によるものであるか
ら、周波数は粗調整でよく、受信側では従来よりも低い
精度で微調整することで、これに対処することができ
る。
第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック構成図、
第２図及び第３図は各々本発明の第２及び第３の実施例
を示すブロック構成図、第４図は従来の空間光伝送方式
のブロック構成図である。 1,1A,1B,1C…光送信装置、2,2A,2B…光受信装置、３…
送信信号、４…受信信号、５…周波数制御信号、11…周
波数安定器、12…送信用レーザ、13…光変調器、14…周
波数制御器、15…受信器、16…復調器、17…制御演算
器、18…システムデータ、20…ビームスプリッタ、21…
受光素子、22…前置増幅器、23…復調器、24,24′…周
波数識別器、25…周波数制御器、26…局部発振用レー
ザ。
第２図及び第３図は各々本発明の第２及び第３の実施例
を示すブロック構成図、第４図は従来の空間光伝送方式
のブロック構成図である。 1,1A,1B,1C…光送信装置、2,2A,2B…光受信装置、３…
送信信号、４…受信信号、５…周波数制御信号、11…周
波数安定器、12…送信用レーザ、13…光変調器、14…周
波数制御器、15…受信器、16…復調器、17…制御演算
器、18…システムデータ、20…ビームスプリッタ、21…
受光素子、22…前置増幅器、23…復調器、24,24′…周
波数識別器、25…周波数制御器、26…局部発振用レー
ザ。
Claims (1)
- 【請求項１】互いに相対移動される衛星間等のような対
向局間でレーザ光を用いてヘテロダイン検波方式による
コヒーレント光通信を行う空間光伝送方式において、送
信局側に送信レーザ光の発振周波数に対して、伝送路に
おける周波数変化分を補正するための周波数粗調手段を
備え、かつ受信局側に局部発振用レーザ光の発振周波数
を微細に調整する微調手段を備え、前記伝送路における
周波数変化分として、受信局側から送信される周波数識
別データまたは衛星の軌道情報を用いることを特徴とす
る空間光伝送方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182017A JP2504201B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 空間光伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182017A JP2504201B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 空間光伝送方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0346839A JPH0346839A (ja) | 1991-02-28 |
| JP2504201B2 true JP2504201B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=16110881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1182017A Expired - Lifetime JP2504201B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 空間光伝送方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2504201B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6437249B1 (en) | 1997-10-06 | 2002-08-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Multilayer insulated wire and transformer using the same |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3019284B2 (ja) * | 1992-08-10 | 2000-03-13 | シャープ株式会社 | 空間光伝送装置 |
| DE69430418T2 (de) * | 1993-12-01 | 2002-12-05 | Sharp Kk | Einrichtung zur leitungsungebundenen optischen Signalübertragung |
| US6271944B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-08-07 | Philips Electronics North America Corp. | Laser wavelength control in an optical communication system |
| JP5158292B2 (ja) | 2011-02-14 | 2013-03-06 | 新日鐵住金株式会社 | 連続鋳造機に用いる鋳片表面の温度測定装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59194541A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光空間伝送装置 |
| JPS63198426A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Nec Corp | 中間周波数安定化方法 |
| JPS6439838A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-10 | Nec Corp | Optical heterodyne receiver |
-
1989
- 1989-07-14 JP JP1182017A patent/JP2504201B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6437249B1 (en) | 1997-10-06 | 2002-08-20 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Multilayer insulated wire and transformer using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0346839A (ja) | 1991-02-28 |
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