JP3075909B2 - Spatial coherent optical transmission equipment - Google Patents

Spatial coherent optical transmission equipment

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JP3075909B2
JP3075909B2 JP06041508A JP4150894A JP3075909B2 JP 3075909 B2 JP3075909 B2 JP 3075909B2 JP 06041508 A JP06041508 A JP 06041508A JP 4150894 A JP4150894 A JP 4150894A JP 3075909 B2 JP3075909 B2 JP 3075909B2
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optical
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達也 森岡
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光通信分野などに用い
る空間コヒーレント光伝送装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spatial coherent optical transmission device used in the field of optical communication and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下、コヒーレント光検波を用いた従来
の空間光伝送装置について説明する。図14は従来のワ
イヤレス光通信システムにおけるビート信号検波装置の
構成図である。図14において、信号光1は集光レンズ
の付いた入射窓部2より入射し、光合分波器3を通り受
光素子アレイ4中の1つの受光素子4aに入射する。一
方、局部発振光は半導体レーザ5より発生し、コリメー
トレンズ6でコリメートされた後、拡散用光学素子7に
より拡散されて拡散平面波である拡散局部発振光8とな
り、光合分波器3によりその方向が変えた後、信号光1
と合波して、受光素子アレイ4に入射する。ここでは、
拡散用光学素子7としてセルフォックレンズアレイ(レ
ンズ間隔1mm、開口0.2)を用いた。この拡散用光
学素子7により、受光素子アレイ4上で0.05度間隔
の拡散局部発振光8aの平面波成分が存在する。その存
在角度範囲はセルフォックレンズアレイである拡散用光
学素子7の開口で決まり±11.5度である。これ以上
の角度範囲に広げると個々の平面波成分が弱くなり実際
の通信に適用できなくなる。ここでは、信号光1の入射
方向のずれが±11.5度以内で有れば拡散局部発振光
8aによりビート信号の検出が可能であるが、それ以上
にずれた場合には光合分波器3をアクチュエータにより
回転させてビート信号を検出する。
2. Description of the Related Art A conventional spatial light transmission device using coherent light detection will be described below. FIG. 14 is a configuration diagram of a beat signal detection device in a conventional wireless optical communication system. In FIG. 14, a signal light 1 is incident from an entrance window 2 provided with a condenser lens, passes through an optical multiplexer / demultiplexer 3, and is incident on one light receiving element 4a in a light receiving element array 4. On the other hand, the local oscillation light is generated by the semiconductor laser 5, collimated by the collimating lens 6, and then diffused by the diffusion optical element 7 to become a diffusion local oscillation light 8 which is a diffusion plane wave. After changing, the signal light 1
And enters the light receiving element array 4. here,
A selfoc lens array (lens spacing 1 mm, aperture 0.2) was used as the diffusion optical element 7. Due to the diffusing optical element 7, a plane wave component of the diffused local oscillation light 8a is present on the light receiving element array 4 at intervals of 0.05 degrees. The existence angle range is determined by the aperture of the diffusion optical element 7 which is a selfoc lens array, and is ± 11.5 degrees. If the angle range is extended beyond this range, the individual plane wave components become weak and cannot be applied to actual communication. Here, if the deviation of the incident direction of the signal light 1 is within ± 11.5 degrees, the beat signal can be detected by the diffusion local oscillation light 8a. 3 is rotated by an actuator to detect a beat signal.

【0003】このアクチュエータについて説明すると、
光合分波器3は磁石9の取付けられた回転ステージ10
上に設置されている。この回転ステージ10は、その中
央部分を軟性の樹脂接着剤(図示せず)にてロッドに接
着されている。さらに、図14の紙面に垂直な方向と左
右方向に磁場を発生させるコイル11,12を設け、磁
石9との相互作用により、回転ステージ10および光合
分波器3を回転可能とする。
[0003] To explain this actuator,
The optical multiplexer / demultiplexer 3 is a rotating stage 10 on which a magnet 9 is mounted.
It is installed above. The center of the rotary stage 10 is bonded to a rod with a soft resin adhesive (not shown). Further, coils 11 and 12 for generating a magnetic field in a direction perpendicular to the plane of FIG. 14 and in the horizontal direction are provided, and the rotation stage 10 and the optical multiplexer / demultiplexer 3 can be rotated by interaction with the magnet 9.

【0004】受光素子アレイ4で検出される信号を制御
回路13により処理して、電流源14,15に流す電流
を最適化する。これにより、信号光1と局部発振光8a
との波面を一致させてコヒーレント検波をすることがで
きる(波面同調)。また、検出されたビート信号をビー
ト信号周波数制御回路16により処理して、信号光1と
局部発振光8aの波長を一定の関係を保って制御するた
めに、局部発振光LDである半導体レーザ5の温度を温
度コントローラ17で制御する(波長同調)。
A signal detected by the light receiving element array 4 is processed by a control circuit 13 to optimize a current flowing through current sources 14 and 15. Thereby, the signal light 1 and the local oscillation light 8a
And coherent detection can be performed (wavefront tuning). The detected beat signal is processed by the beat signal frequency control circuit 16 to control the wavelengths of the signal light 1 and the local oscillation light 8a while maintaining a constant relationship. Is controlled by the temperature controller 17 (wavelength tuning).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
通常は、高速なデータ伝送ができるという利点がある一
方で、次の1〜3に示すような問題があった。
In the above-mentioned conventional configuration,
Normally, there is an advantage that high-speed data transmission can be performed, but there are the following problems 1 to 3.

【0006】1.通信開設時などで、ビート信号が検出
されない状態では、温度等を走査して波長同調を実現す
るのに時間がかかり、通信の高速化の妨げであった。
[0006] 1. When a beat signal is not detected, for example, when a communication is established, it takes time to realize wavelength tuning by scanning a temperature or the like, which hinders an increase in communication speed.

【0007】2.同じく通信開設時や、データ伝送中に
波面または波長の同調がずれてビート信号が検出できな
くなったとき、波長同調および波面同調のうちいずれが
ずれたかを判断することができず、再び同調するのに多
大な時間を要する。とりわけ、移動体に設置して使用す
るような場合には、波面がずれるという可能性が常に存
在し、このことは大きな問題であった。
[0007] 2. Similarly, when the communication is opened or the wavefront or wavelength is out of tune during data transmission and the beat signal cannot be detected, it is impossible to determine which of the wavelength tuning and the wavefront tuning is out of sync, and the tuning is performed again. Requires a lot of time. In particular, there is always a possibility that the wavefront is shifted when the mobile phone is installed and used on a moving body, and this is a serious problem.

【0008】3.データ伝送中に、波面および波長がず
れたり、光路上に障害物が生じたような場合、その間の
データが欠落するという問題が生じる。それ以外にも、
送信側が受信側の状況を検出することができず、データ
を送信するタイミング、データ受信の確認、送信したデ
ータの検証などが一切不可能であった。
[0008] 3. If the wavefront and wavelength shift during data transmission, or if an obstacle occurs on the optical path, there is a problem that data is lost during that time. Besides that,
The transmitting side could not detect the situation on the receiving side, and it was impossible at all to perform data transmission timing, confirm data reception, and verify transmitted data.

【0009】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、送信側と受信側でデータ送受信状況を情報交換する
ことで、ビート信号が検出されない、または検出できな
い状態においても、高速な通信をすることができ、ま
た、データの欠落を防止することができる空間コヒーレ
ント光伝送装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problem. By exchanging information on a data transmission / reception state between a transmitting side and a receiving side, high-speed communication can be performed even when a beat signal is not detected or cannot be detected. It is another object of the present invention to provide a spatially coherent optical transmission device that can perform data transmission and prevent data loss.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の空間コヒーレン
ト光伝送装置は、第1のコヒーレント光としてデータ信
号を放射する光送信手段と、第2のコヒーレント光を発
生させ、該第2のコヒーレント光と該第1のコヒーレン
ト光を合波させて受光し、該データ信号をコヒーレント
検波する光受信手段とを有する空間コヒーレント光伝送
装置であって、該光受信手段に、該第1のコヒーレント
光と該第2のコヒーレント光の波面の同調を行う波面同
調手段が設けられ、該光送信手段および該光受信手段の
双方に、コヒーレント光送信状況および、ビート信号強
度およびビート信号周波数の検出を含むコヒーレント光
検波状況のうちの少なくとも一方を検出する検出部と、
該検出部で検出された状況情報に応じた制御信号を送信
する制御信号送信部と、該制御信号を受光する制御信号
受光部と、該制御信号受光部で受光した光電流により該
データ信号の光の波長並びに送信の継続、中止及び再送
の動作、第2のコヒーレント光の波長のうちの少なくと
も1つを制御する制御部とを設けたものであり、そのこ
とにより上記目的が達成される。
According to the present invention, there is provided a spatially coherent optical transmission apparatus which emits a data signal as a first coherent light, generates a second coherent light, and generates a second coherent light. And a light receiving means for multiplexing and receiving the first coherent light and coherently detecting the data signal, wherein the light receiving means includes the first coherent light and Wavefront tuning means for tuning the wavefront of the second coherent light is provided , and both the light transmitting means and the light receiving means provide coherent light transmission conditions and beat signal strength.
A detection unit that detects at least one of a coherent optical detection situation including detection of a degree and a beat signal frequency ,
A control signal transmitting unit for transmitting a control signal corresponding to the situation information detected by the detecting unit, a control signal receiving unit for receiving the control signal, and a photocurrent received by the control signal receiving unit for transmitting the data signal A control unit is provided for controlling at least one of the wavelength of the light, the operation of continuation, suspension, and retransmission of the transmission, and the wavelength of the second coherent light , thereby achieving the above object.

【0011】また、本発明の空間コヒーレント光伝送装
置は、第1のコヒーレント光としてデータ信号を放射す
る光送信手段と、第2のコヒーレント光を発生させ、該
第2のコヒーレント光と該第1のコヒーレント光を合波
させて受光し、該データ信号をコヒーレント検波する光
受信手段とを有する空間コヒーレント光伝送装置であっ
て、光受信手段に、ビート信号強度およびビート信号
周波数の検出を含むコヒーレント光検波状況を検出する
検出部と、前記コヒーレント光検波状況に基づいて該第
1のコヒーレント光と該第2のコヒーレント光の波面の
同調を行う波面同調手段と、該検出部で検出された状況
情報に応じた制御信号を送信する制御信号送信部とが設
けられ、該光送信手段に、該制御信号を受光する制御信
号受光部と、該制御信号受光部で受光した光電流により
該データ信号の光の波長並びに送信の継続、中止及び再
送の動作のうちの少なくとも1つを制御する制御部とを
設けたものであり、そのことにより上記目的が達成され
る。
Also, the spatial coherent light transmission device of the present invention generates an optical transmitter for emitting a data signal as a first coherent light, generates a second coherent light, and outputs the second coherent light and the first coherent light. the coherent light received by the multiplexing of the data signal to a spatial coherent optical transmission device having a light receiving means for coherent detection, to the light receiving means, the beat signal strength and the beat signal
A detecting unit for detecting a coherent photodetection situation including frequency detection, and a detecting unit based on the coherent photodetection situation.
Of the wavefronts of the first coherent light and the second coherent light
A wavefront tuning unit for performing tuning; and a control signal transmitting unit for transmitting a control signal according to the situation information detected by the detecting unit, wherein the optical transmitting unit includes a control signal receiving unit for receiving the control signal. And a control unit that controls at least one of the wavelength of the light of the data signal and the continuation, suspension, and retransmission operations of the light of the data signal by a photocurrent received by the control signal light receiving unit, Thereby, the above object is achieved.

【0012】さらに、本発明の空間コヒーレント光伝送
装置は、第1のコヒーレント光としてデータ信号を放射
する光送信手段と、第2のコヒーレント光を発生させ、
該第2のコヒーレント光と該第1のコヒーレント光を合
波させて受光し、該データ信号をコヒーレント検波する
光受信手段とを有する空間コヒーレント光伝送装置であ
って、光受信手段に、ビート信号強度およびビート信
号周波数の検出を含むコヒーレント光検波状況を検出す
る検出部と、該検出部で検出された状況情報に応じた
御信号を送信する制御信号送信部と、該検出部で検出さ
れた状況情報に基づいて波長同調するように該第2のコ
ヒーレント光の波長を制御する波長同調部と、該検出部
で検出された状況情報に基づいて該第1のコヒーレント
光と該第2のコヒーレント光の波面の同調を行う波面同
調手段とが設けられ、該光送信手段に、該制御信号を受
光する制御信号受光部と、該制御信号受光部で受光した
光電流により該データ信号の光の波長並びに送信の継
続、中止及び再送の動作のうちの少なくとも1つを制御
する制御部とを設けたものであり、そのことにより上記
目的が達成される。
Further, the spatial coherent optical transmission device of the present invention generates an optical transmitter for emitting a data signal as first coherent light, and generates second coherent light.
The second coherent light and the first coherent light received by the multiplexing, the data signal a spatial coherent optical transmission device having a light receiving means for coherent detection, to the light receiving means, the beat Signal strength and beat signal
A detection unit that detects a coherent optical detection situation including detection of a signal frequency, a control signal transmission unit that transmits a control signal according to the situation information detected by the detection unit, and a detection signal that is detected by the detection unit. A wavelength tuning unit for controlling the wavelength of the second coherent light so as to tune the wavelength based on the obtained situation information; and the detection unit.
The first coherent based on the situation information detected in
Wavefront tuning for tuning the wavefront of light and the second coherent light
Regulating means and is provided, on the light transmitting unit, and a control signal receiving unit for receiving the control signal, the continuation of the wavelength and transmission of light of the data signal by the light current received by the control signal receiving unit, discontinued and A control unit for controlling at least one of the retransmission operations, whereby the object is achieved.

【0013】さらに、本発明の空間コヒーレント光伝送
装置は、第1のコヒーレント光としてデータ信号を放射
する光送信手段と、第2のコヒーレント光を発生させ、
該第2のコヒーレント光と該第1のコヒーレント光を合
波させて受光し、該データ信号をコヒーレント検波する
光受信手段とを有する空間コヒーレント光伝送装置であ
って、該光送信手段に、コヒーレント光送信状況を検出
する第1の検出部と、該第1の検出部で検出された状況
情報に応じた制御信号を光信号として送信する信号送信
部とが設けられ、該光受信手段に、該光信号を受信する
信号受信部と、該信号受信部で受信された該光信号の制
御信号からコヒーレント光送信状況を検出する第2の検
出部と、該信号受信部で受信された該光信号のデータ信
号からビート信号強度およびビート信号周波数の検出を
含むコヒーレント検波状況を検出する第の検出部と、
該第2,3の検出部で検出された状況情報に基づいて波
長同調するように該第2のコヒーレント光の波長を制御
する波長同調部と、該第1のコヒーレント光と該第2の
コヒーレント光の波面の同調を行う波面同調手段とが設
けられたものであり、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
Further, the spatial coherent optical transmission device of the present invention generates an optical transmission means for emitting a data signal as first coherent light, and generates second coherent light.
A spatial coherent optical transmission device comprising: a second coherent light and a first coherent light that are combined and received, and a light receiving unit that performs coherent detection of the data signal. A first detection unit that detects an optical transmission state, and a signal transmission unit that transmits a control signal corresponding to the status information detected by the first detection unit as an optical signal is provided . a signal receiving unit for receiving the optical signal, control of the received optical signal by the signal receiving section
The second detection for detecting the coherent optical transmission status from the control signal
An output unit, and a data signal of the optical signal received by the signal receiving unit.
Signal strength and beat signal frequency
A third detection unit for detecting a coherent detection state including :
A wavelength tuning unit for controlling the wavelength of the second coherent light so as to tune the wavelength based on the situation information detected by the second and third detection units, the first coherent light and the second
Wavefront tuning means for tuning the wavefront of coherent light is provided.
This achieves the above object.

【0014】さらに、本発明の空間コヒーレント光伝送
装置は、第1のコヒーレント光としてデータ信号を放射
する光送信手段と、第2のコヒーレント光を発生させ、
該第2のコヒーレント光と該第1のコヒーレント光を合
波させて受光し、該データ信号をコヒーレント検波する
光受信手段とを有する空間コヒーレント光伝送装置であ
って、該光送信手段に、コヒーレント光送信状況を検出
する第1の検出部と、該第1の検出部で検出された状況
情報に応じた第1制御信号を該光信号として送信する信
号送信部と、第2制御信号を受光する制御信号受光部
と、該制御信号受光部で受光した光電流により該データ
信号光の波長並びに送信の継続、中止及び再送の動作の
うちの少なくとも1つを制御する制御部とを設け、該光
受信手段に、該光信号を受信する信号受信部と、該信号
受信部で受信された光信号の第1制御信号からコヒーレ
ント光送信状況を検出する第2の検出部と、該信号受信
部で受信された光信号のデータ信号からビート信号強度
およびビート信号周波数の検出を含むコヒーレント光検
波状況を検出する第3の検出部と、該第2,3の検出部
で検出された状況情報に基づいて波長同調するように該
第2のコヒーレント光の波長を制御する波長同調部と、
該第3の検出部で検出された状況情報に基づいて該第1
のコヒーレント光と該第2のコヒーレント光の波面の同
調を行う波面同調手段と、該第3の検出部で検出された
状況情報に応じた第2制御信号として送信する制御信号
送信部とを設けたものであり、そのことにより上記目的
が達成される。
Further, the spatial coherent optical transmission device of the present invention generates an optical transmitter for emitting a data signal as a first coherent light, and a second coherent light,
A spatial coherent optical transmission device comprising: a second coherent light and a first coherent light that are combined and received, and a light receiving unit that performs coherent detection of the data signal. A first detection unit for detecting an optical transmission situation, a signal transmission unit for transmitting a first control signal corresponding to the situation information detected by the first detection unit as the optical signal, and receiving a second control signal A control signal light receiving unit, and a control unit that controls at least one of the wavelength of the data signal light and the operation of continuation, suspension, and retransmission of the data signal light by a photocurrent received by the control signal light reception unit; the light receiving means, a signal receiving unit for receiving the optical signal, a second detector for detecting the first control signal or al coherent light transmission state of the received optical signal at the signal receiver, the signal Receiving
Beat signal strength from the data signal of the optical signal received by the section
Coherent optical detection, including detection of beat and beat signal frequencies
A third detection unit that detects a wave condition, a wavelength tuning unit that controls the wavelength of the second coherent light so as to tune the wavelength based on the situation information detected by the second and third detection units,
Based on the situation information detected by the third detection unit, the first
Of the wavefronts of the coherent light beam and the second coherent light beam.
A wavefront tuning means for performing tuning, and a control signal transmitting section for transmitting as a second control signal according to the situation information detected by the third detecting section . You.

【0015】さらに、好ましくは、本発明の空間コヒー
レント光伝送装置における検出部で検出されるコヒーレ
ント光検波状況として、雑音電流強度の検出を含むもの
であり、そのことにより上記目的が達成される。
Further, preferably, the coherent optical detection state detected by the detection unit in the spatial coherent optical transmission device of the present invention includes detection of a noise current intensity, thereby achieving the above object.

【0016】さらに、好ましくは、本発明の空間コヒー
レント光伝送装置における検出部で検出されるコヒーレ
ント光送信状況として温度、発振波長を検出するもので
あり、そのことにより上記目的が達成される。より具体
的には、前記検出部が、波長フィルタを有し、該波長フ
ィルタを通過した光の透過率から発振波長を検出する構
成とすることができる。また、前記検出部が、光回折格
子を有し、該光回折格子に入射した光の回折角度から発
振波長を検出する構成とすることができる。
Still preferably, in a spatial coherent optical transmission apparatus according to the present invention, a temperature and an oscillation wavelength are detected as a coherent optical transmission state detected by a detection unit, thereby achieving the above object. More specific
Specifically, the detection section has a wavelength filter, and the wavelength filter
A structure that detects the oscillation wavelength from the transmittance of light that has passed through the filter
Can be achieved. Also, the detection unit may be an optical diffraction grating.
From the diffraction angle of the light incident on the optical diffraction grating.
A configuration for detecting the vibration wavelength may be adopted.

【0017】また、本発明の空間コヒーレント光伝送装
置は、第1のコヒーレント光としてデータ信号を放射す
る光送信手段と、第2のコヒーレント光を発生させ、該
第2のコヒーレント光と該第1のコヒーレント光を合波
させて受光し、該データ信号をコヒーレント検波する光
受信手段とを有する空間コヒーレント光伝送装置であっ
て、該光受信手段に設けられ、該第1のコヒーレント光
と該第2のコヒーレント光の波面の同調を行う波面同調
手段と、該光送信手段および該光受信手段のうちの少な
くとも一方に設けられ、該第1のコヒーレント光と該第
2のコヒーレント光の波長の同調を行う波長同調手段と
を備えており、そのことにより上記目的が達成される。
また、本発明の空間コヒーレント光伝送装置は、データ
信号として送信される第1のコヒーレント光に、第2の
コヒーレント光を合波させて受光し、該データ信号をコ
ヒーレント検波する空間コヒーレント光伝送装置であっ
て、該第1のコヒーレント光と該第2のコヒーレント光
の波面の同調を行う波面同調手段と、該第1のコヒーレ
ント光と該第2のコヒーレント光の波長の同調を行う波
長同調手段と、コヒーレント光送信状況、ビート信号強
度およびビート信号周波数の検出を含むコヒーレント光
検波状況のうちの少なくとも一方を検出部で検出し、そ
れに応じた制御信号により、該データ信号の光の波長並
びに送信の継続、中止及び再送の動作のうちの少なくと
も1つを制御する制御部と、該第1のコヒーレント光、
該第2のコヒーレント光、および該制御信号を共通の発
光部から発生し、該第1のコヒーレント光および該制御
信号を送信する光送信手段と、他の空間コヒーレント光
伝送装置から送信される該第1のコヒーレント光および
該制御信号、並びに該発光部が発生する該第2のコヒー
レント光を共通の受光部で受光して受信する光受信手段
とを有し、双方向に通信を行うようにしており、そのこ
とにより上記目的が達成される。前記波面同調手段が、
ビート信号の振幅を検出する包絡線検波回路と、該包絡
線検波回路で検出されたビート信号の振幅により波面同
調の状況を判別する判別回路と、判別された波面同調の
情報に応じた制御信号を送信する制御信号送信部とを有
する構成とすることができる。
Also, the spatial coherent light transmission device of the present invention generates an optical transmitter for emitting a data signal as first coherent light, generates second coherent light, and generates the second coherent light and the first coherent light. A spatially coherent optical transmission device having optical receiving means for multiplexing and receiving the coherent light beams and coherently detecting the data signal , provided in the optical receiving means, wherein the first coherent light beam and the second A wavefront tuning means for tuning the wavefront of the second coherent light; and a wavelength tuning means provided in at least one of the light transmitting means and the light receiving means for tuning the wavelengths of the first coherent light and the second coherent light. And a wavelength tuning means for performing the above, whereby the above object is achieved.
Further, the spatial coherent optical transmission device of the present invention is a spatial coherent optical transmission device that receives a first coherent light transmitted as a data signal by combining a second coherent light with the second coherent light, and coherently detects the data signal. Wavefront tuning means for tuning the wavefronts of the first coherent light and the second coherent light, and wavelength tuning means for tuning the wavelengths of the first coherent light and the second coherent light And coherent optical transmission status , beat signal strength
The detection unit detects at least one of the coherent optical detection states including the detection of the degree and the beat signal frequency , and a control signal corresponding to the detection of the wavelength of the light of the data signal and the operation of the continuation, stop, and retransmission of the data signal. A control unit that controls at least one of the first and second coherent lights,
An optical transmitter for generating the second coherent light and the control signal from a common light emitting unit and transmitting the first coherent light and the control signal; and an optical transmitter transmitted from another spatial coherent optical transmission device. A light receiving unit for receiving and receiving the first coherent light, the control signal, and the second coherent light generated by the light emitting unit with a common light receiving unit, and performing bidirectional communication. As a result, the above object is achieved. The wavefront tuning means,
An envelope detection circuit for detecting the amplitude of the beat signal, a determination circuit for determining the state of the wavefront tuning based on the amplitude of the beat signal detected by the envelope detection circuit, and a control signal corresponding to the determined information on the wavefront tuning And a control signal transmitting unit that transmits the control signal.

【0018】さらに、好ましくは、本発明の空間コヒー
レント光伝送装置において、前記光受信手段が、受信し
た信号を前記制御信号とビート信号に分離するフィルタ
部と、該フィルタ部で分離した制御信号を直接検波す
る制御信号検波部と、該フィルタ部で分離したビート信
号をコヒーレント検波するビート信号検波部とを有する
ものであり、そのことにより上記目的が達成される。
記制御信号が、前記データ信号に対して強度変調した光
信号である構成とすることができる。
[0018] Still preferably, in the spatial coherent optical transmission system of the present invention, the light receiving unit, a filter unit for separating the received signal into the control signal and the beat signal, the control signal separated by the filter unit And a beat signal detector for coherently detecting the beat signal separated by the filter unit, thereby achieving the above object. Previous
The control signal is light whose intensity is modulated with respect to the data signal.
It can be configured as a signal.

【0019】[0019]

【作用】上記請求項1の構成により、通信開設時などに
光受信手段でコヒーレント検波状況を確認しながらデー
タ伝送が成され、コヒーレント検波状況として、例えば
ビート信号が検出部で検出されないような場合に、制御
信号送信部からその情報を光送信手段の制御信号受光部
に送信して制御部でデータ光信号の送信を制御するの
で、ビート信号が不検出であっても、同一のデータ信号
を再送すれば、ビート信号が不検出時のデータの欠落は
無くなる。また、このとき、波長同調部は、検出部で検
出された検波状況情報に基づいて波長同調するように第
2のコヒーレント光の波長を制御するので、波長同調が
ずれているような場合には、容易に波長同調できてより
高速なデータ通信が可能となる。
According to the first aspect of the present invention, data transmission is performed while confirming the coherent detection status by the optical receiving means at the time of establishing communication or the like, and the coherent detection status is such that a beat signal is not detected by the detection unit. In addition, since the information is transmitted from the control signal transmitting unit to the control signal light receiving unit of the optical transmitting unit and the control unit controls the transmission of the data optical signal, even if the beat signal is not detected, the same data signal is transmitted. If retransmitted, data loss when the beat signal is not detected is eliminated. At this time, the wavelength tuning unit controls the wavelength of the second coherent light so that the wavelength is tuned based on the detection status information detected by the detection unit. The wavelength can be easily tuned and higher-speed data communication becomes possible.

【0020】また、請求項2の構成により、受信側の使
用状況によっては、受信側の波長を変えるだけではビー
ト信号検出できないときでも、受信側がビート信号検出
状況を検出し、その情報を送信側に使らしめることによ
って送信側の波長を制御するので、送信側、受信側それ
ぞれに、例えば半導体レーザを用いれば、半導体レーザ
の使用温度範囲内でのビート信号が検出可能となる。
Further, according to the configuration of the second aspect, even if the beat signal cannot be detected only by changing the wavelength of the receiving side depending on the usage state of the receiving side, the receiving side detects the beat signal detecting state and transmits the information to the transmitting side. Therefore, if a semiconductor laser is used for each of the transmission side and the reception side, a beat signal within the operating temperature range of the semiconductor laser can be detected.

【0021】さらに、請求項3の構成により、受信部が
ビート信号検波状況が検出され、自からの発振波長が制
御されることによって送信側の波長を変えずにビート信
号が検出されるので、1つの送信側に対して幾つもの受
信側が設置可能となり、例えばローカルエリアネットワ
ークのような応用も可能となる。
Further, according to the third aspect of the present invention, the receiving section detects the beat signal detection state and controls the oscillation wavelength of itself, thereby detecting the beat signal without changing the wavelength on the transmitting side. A number of receivers can be installed for one transmitter, and applications such as a local area network are also possible.

【0022】さらに、請求項4の構成により、受信部が
ビート信号だけをみて波長同調しようとすると、送信
側、受信側それぞれに、例えばレーザを用いれば、ビー
ト信号周波数、つまり、2つのレーザの波長差しか検出
できず、波長ずれが生じた場合、局部発振光の波長を大
きくするべきか、小さくするべきかの指針がないが、送
信部が自からの波長に関するデータが送信されれば、受
信部の波長同調がいっそう簡便なものとなる。
Furthermore, according to the configuration of claim 4, when the receiving unit attempts to tune the wavelength only by looking at the beat signal, if a laser is used on each of the transmitting side and the receiving side, for example, the beat signal frequency, that is, the two lasers are used. If it is not possible to detect the wavelength shift and there is a wavelength shift, there is no guideline on whether to increase or decrease the wavelength of the local oscillation light, but if the transmitter transmits data on its own wavelength, The wavelength tuning of the receiving unit is further simplified.

【0023】さらに、請求項5の構成により、送信側お
よび受信側が互いの状況をモニタすることで、データの
再送、レーザ故障などが判断され、それぞれを最適に制
御可能となる。とりわけ、波面、波長が同調しないとき
には、双方向のコヒーレント光伝送装置であっても、互
いにモニタすることは不可能であったが、光強度変調お
よび直接検波方式の併用により始めて可能となった。
Further, according to the configuration of the fifth aspect, the transmission side and the reception side monitor each other's situation, so that retransmission of data, laser failure, and the like are determined, and each can be optimally controlled. In particular, when the wavefront and the wavelength are not tuned, it is impossible to monitor the two-way coherent optical transmission devices with each other, but it becomes possible only by using the light intensity modulation and the direct detection system together.

【0024】さらに、請求項11の構成により、雑音電
流強度などを知ることで使用者に通信可能かどうかを知
らせることが可能となり、使用者は通信を不可能にして
いる原因が正確に把握可能となる。
Furthermore, according to the configuration of claim 11 , it is possible to inform the user whether communication is possible by knowing the noise current intensity and the like, so that the user can accurately grasp the cause of the communication failure. Becomes

【0025】さらに、請求項12の構成により、受信側
が発振側の温度、発振波長を精度よく検出可能となり、
ビート信号が検出できない場合には、波面同調が外れた
ことがわかり、波長同調、波面同調の指針が解る。
Further, according to the structure of the twelfth aspect , the receiving side can accurately detect the temperature and the oscillation wavelength of the oscillation side,
If the beat signal cannot be detected, it is known that the wavefront tuning has been lost, and the guidelines for wavelength tuning and wavefront tuning can be understood.

【0026】さらに、請求項の構成により、光送信手
段が、第1のコヒーレント光、第2のコヒーレント光、
および制御信号を共通の発光部から発生し、第1のコヒ
ーレント光および制御信号を送信し、光受信手段が、他
の空間コヒーレント光伝送装置から送信される第1のコ
ヒーレント光および制御信号、並びに上記発光部が発生
する第2のコヒーレント光を共通の受光部で受光して受
信するので、双方向に通信を行うことが可能となる。し
かも、発光部及び受光部の共通化を図っているため、
えば、発光部に半導体レーザを用いれば、半導体レーザ
の使用個数の低減が図られ、低価格化が実現可能とな
る。
Further, according to the configuration of claim 7 , the optical transmitter
The stage comprises a first coherent light, a second coherent light,
And a control signal are generated from a common light emitting unit,
The optical receiver and the control signal, and
The first core transmitted from the spatial coherent optical transmission device of
Generates the coherent light, the control signal, and the light emitting unit
Receiving and receiving the second coherent light
Communication, it is possible to perform bidirectional communication. I
Since the light emitting portion and the light receiving portion are shared, for example, if a semiconductor laser is used for the light emitting portion, the number of semiconductor lasers used can be reduced, and the cost can be reduced.

【0027】さらに、請求項9の構成により、コヒーレ
ント光信号受信部と制御信号受信部を共通とすること
で、回路構成が簡便になって、装置の小型軽量化が実現
可能となる。
Furthermore, by making the coherent optical signal receiving section and the control signal receiving section common, the circuit configuration is simplified and the size and weight of the apparatus can be reduced.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0029】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例
を示す空間コヒーレント光伝送装置のブロック図であ
る。図1において、伝送されるべきデータの発生装置で
あるデータ源21はデータストレージ22に接続され、
信号源21からのデータをデータストレージ22で一時
的に蓄積する。このデータストレージ22が接続される
LDドライバー23は送信側LD24に接続され、この
送信側LD24を駆動制御してデータストレージ22か
らのデータに応じた光信号を発する。また、制御光信号
の受光素子25は、データストレージ22に接続される
とともに、制御回路26を介してデータストレージ22
に接続され、受信側から発せられる制御光信号を受信し
て復調し、データストレージ22に出力する。以上によ
り送信部が構成される。一方、受信部の基本構成は次の
通りである。即ち、光フィルタ28とビームスプリッタ
である光合分波器29とは所定間隔で設けられ、送信側
LD24からの光信号が光フィルタ28を介して光合分
波器29に入力される。この光合分波器29に対して、
局部発振光を発生させる局部発振LD30、コリメート
レンズ31、ビームスプリッタである光合分波器32さ
らに光拡散素子である拡散マイクロレンズ33が設けら
れ、局部発振LD30からの局部発振光を、コリメート
レンズ31さらに光合分波器32を通過させて、拡散マ
イクロレンズ33で拡散させ、拡散平面波を作って光合
分波器29に入力する。この光合分波器29に対向する
ように、集光レンズ34aを介して受光素子35が設け
られ、光合分波器29で信号光と拡散平面波を合波し
て、集光レンズ34aを介して受光素子35に入射させ
る。この受光素子35が接続される電流−電圧変換回路
(以下I−V回路という)36は高周波透過フィルタで
あるハイパスフィルタ37に接続され、このハイパスフ
ィルタ37が接続される中間周波数透過フィルタである
バンドパスフィルタ38は、周波数−電圧変換回路(以
下f−V回路という)39aさらにコンパレータ40a
を介して、出力端子41が接続されるビート信号復調回
路42に接続されている。これらI−V回路36、ハイ
パスフィルタ37、バンドパスフィルタ38、f−V回
路39a、コンパレータ40aおよびビート信号復調回
路42によりビート信号検出回路43が構成され、ビー
ト信号が検出される。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram of a spatially coherent optical transmission apparatus showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a data source 21, which is a generator of data to be transmitted, is connected to a data storage 22,
Data from the signal source 21 is temporarily stored in the data storage 22. The LD driver 23 to which the data storage 22 is connected is connected to the transmitting LD 24 and controls the driving of the transmitting LD 24 to emit an optical signal corresponding to the data from the data storage 22. Further, the light receiving element 25 for the control optical signal is connected to the data storage 22, and is connected to the data storage 22 via the control circuit 26.
And receives and demodulates a control optical signal emitted from the receiving side, and outputs the demodulated signal to the data storage 22. The transmission unit is configured as described above. On the other hand, the basic configuration of the receiving unit is as follows. That is, the optical filter 28 and the optical multiplexer / demultiplexer 29 serving as a beam splitter are provided at a predetermined interval, and an optical signal from the transmission-side LD 24 is input to the optical multiplexer / demultiplexer 29 via the optical filter 28. For this optical multiplexer / demultiplexer 29,
A local oscillation LD 30, which generates local oscillation light, a collimating lens 31, an optical multiplexer / demultiplexer 32, which is a beam splitter, and a diffusion micro lens 33, which is a light diffusing element, are provided. Further, the light passes through an optical multiplexer / demultiplexer 32 and is diffused by a diffusion microlens 33 to produce a diffuse plane wave, which is input to an optical multiplexer / demultiplexer 29. A light receiving element 35 is provided via a condenser lens 34a so as to face the optical multiplexer / demultiplexer 29. The optical multiplexer / demultiplexer 29 multiplexes the signal light and the diffusion plane wave, and passes through the condenser lens 34a. The light is incident on the light receiving element 35. A current-voltage conversion circuit (hereinafter referred to as an IV circuit) 36 to which the light receiving element 35 is connected is connected to a high-pass filter 37 which is a high-frequency transmission filter, and a band which is an intermediate frequency transmission filter to which the high-pass filter 37 is connected. The pass filter 38 includes a frequency-voltage conversion circuit (hereinafter referred to as an fV circuit) 39a and a comparator 40a.
Is connected to a beat signal demodulation circuit 42 to which an output terminal 41 is connected. A beat signal detection circuit 43 is configured by the IV circuit 36, the high pass filter 37, the band pass filter 38, the fV circuit 39a, the comparator 40a, and the beat signal demodulation circuit 42, and detects a beat signal.

【0030】また、ビート信号復調回路42が接続され
るマーク率検出回路44は、検出されたビート信号から
マーク率を検出する。また、ハイパスフィルタ37の出
力端が接続されるf−V回路39bはコンパレータ40
bの一方の入力端子に接続され、他方の入力端子には、
マーク率検出回路44の出力端が接続されている。これ
らf−V回路39bおよびコンパレータ40bにより波
長同調回路45が構成され、ビート信号から波長同調す
る。
A mark rate detection circuit 44 to which the beat signal demodulation circuit 42 is connected detects a mark rate from the detected beat signal. The fV circuit 39b to which the output terminal of the high-pass filter 37 is connected is connected to the comparator 40.
b is connected to one input terminal and the other input terminal
The output terminal of the mark ratio detection circuit 44 is connected. The fV circuit 39b and the comparator 40b form a wavelength tuning circuit 45, which tunes the wavelength from the beat signal.

【0031】さらに、バンドパスフィルタ38の出力端
が接続される包絡線検波回路46はコンパレータ40c
に接続され、コンパレータ40cおよびf−V回路39
bの出力端は判別回路48に接続され、局部発振LD3
0の発光強度とビート信号強度とビート信号周波数とを
判別する。コンパレータ40bの出力端子が接続される
温度コントローラ47と判別回路48との出力端は、局
部発振LD30に接続されている。また、この判別回路
48は、制御回路49を介して液晶板を用いた光シャッ
タ50に接続され、判別回路48の出力により制御回路
49から制御信号を出力し、この制御信号によって光シ
ャッタ50をオン、オフ制御する。
Further, the envelope detection circuit 46 to which the output terminal of the band pass filter 38 is connected is provided with a comparator 40c.
And the comparator 40c and the fV circuit 39
The output terminal of the local oscillation LD3 is connected to the discrimination circuit 48.
A light emission intensity of 0, a beat signal intensity, and a beat signal frequency are determined. The output terminals of the temperature controller 47 and the determination circuit 48 to which the output terminal of the comparator 40b is connected are connected to the local oscillation LD 30. The discriminating circuit 48 is connected to an optical shutter 50 using a liquid crystal plate via a control circuit 49, and outputs a control signal from the control circuit 49 according to the output of the discriminating circuit 48. The optical shutter 50 is controlled by the control signal. ON / OFF control.

【0032】上記構成により、以下、実際のデータ伝送
について説明する。まず、送信側では、データ源21
は、図2aに示すように、0.5msec毎に時間幅
0.4msecのパルス群(80Kビット分)を発生
し、そのデータはデータストレージ22に蓄積されると
同時に、LDドライバー23を経て半導体レーザである
送信側LD24を駆動する。このとき、送信側LD24
の駆動電流をデータの1、0に対応させて変化させ、図
2bに示すように、データに応じて光の発振周波数ν
1、ν2で発振させる。
The actual data transmission according to the above configuration will be described below. First, on the transmitting side, the data source 21
As shown in FIG. 2A, a pulse group (corresponding to 80 K bits) having a time width of 0.4 msec is generated every 0.5 msec, and the data is stored in the data storage 22 and at the same time, passed through the LD driver 23. Driving the transmitting LD 24 which is a laser. At this time, the transmission side LD 24
Is changed corresponding to the data 1 and 0, and as shown in FIG. 2B, the oscillation frequency ν of the light is changed according to the data.
Oscillate at 1, ν2.

【0033】次に、受信側では、局部発振LD30によ
り発せられた波長λ3(λ3は発振周波数ν3の波長、
λ1、λ2などの波長の場合にもλ3の波長の場合と同
様の関係にある)の拡散平面波との重ね合わせることに
より、受光素子35にビート信号が励起する。この周波
数は|ν3―ν1|、|ν3―ν2|である。本実施例
では、図3aに示すように、|ν3―ν1|=400M
Hz、|ν3―ν2|=200MHzになるように設定
した。
Next, on the receiving side, the wavelength λ3 (λ3 is the wavelength of the oscillation frequency ν3,
A beat signal is excited in the light receiving element 35 by superimposition with a diffuse plane wave having a wavelength of λ1, λ2, and the like (which has the same relationship as that of the wavelength of λ3). The frequencies are | ν3-ν1 | and | ν3-ν2 |. In this embodiment, as shown in FIG. 3A, | ν3−ν1 | = 400M
Hz, | ν3−ν2 | = 200 MHz.

【0034】ここで、波長同調について説明すると、受
光素子35に発生した信号は、I−V回路36によっ
て、電流成分から電圧成分に変換された後、ハイパスフ
ィルタ37によってビート信号成分のみが取り出され
る。その出力はf−V回路39bにより、平均周波数が
電圧に変換される。そして、このf−V回路39bから
の出力と所定の電圧(マーク率検出回路44から得られ
たマーク率による平均周波数に対応する電圧)とを、コ
ンパレータ40bで比較することにより温度コントロー
ラ47を制御し、この温度コントローラ47の出力によ
り波長同調するように局部発振LD30の周波数制御を
行う。
Here, the wavelength tuning will be described. A signal generated in the light receiving element 35 is converted from a current component to a voltage component by an IV circuit 36, and then only a beat signal component is extracted by a high-pass filter 37. . The average frequency of the output is converted to a voltage by the fV circuit 39b. The comparator 40b compares the output from the fV circuit 39b with a predetermined voltage (a voltage corresponding to an average frequency based on the mark ratio obtained from the mark ratio detection circuit 44) to control the temperature controller 47. Then, the frequency of the local oscillation LD 30 is controlled so that the wavelength is tuned by the output of the temperature controller 47.

【0035】また、ビート信号の復調について説明する
と、ハイパスフィルタ37のもう一方の出力が、ビート
信号のみを透過させるバンドパスフィルタ38により雑
音成分をカットした後、f―V回路39aにより周波数
が電圧に変換され、その電圧からコンパレータ40aに
より復調回路42でデータの1または0が復調される。
一方、バンドパスフィルタ38を経た出力は、その振幅
が包路線検波回路46により検出され、さらにコンパレ
ータ40cにより閾値処理される。その結果信号は判別
回路48に入力される。
The demodulation of the beat signal will be described. The other output of the high-pass filter 37 is used to cut the noise component by the band-pass filter 38 that transmits only the beat signal, and then the frequency is reduced by the fV circuit 39a. And the comparator 40a demodulates 1 or 0 of the data from the voltage by the comparator 40a.
On the other hand, the amplitude of the output that has passed through the band-pass filter 38 is detected by the envelope detection circuit 46, and further subjected to threshold processing by the comparator 40c. The result signal is input to the determination circuit 48.

【0036】さらに、ビート信号の復調回路42が80
Kビット分(0.4msec)のデータを受信すると、
データ群受信終了に対応する制御信号で光シャッタ50
を駆動し、送信部26側に伝送する。送信部26側では
この光信号を受光素子25で受光し、次のデータを伝送
する。
Further, the beat signal demodulation circuit 42
When K bits (0.4 msec) of data are received,
The optical shutter 50 is controlled by a control signal corresponding to the end of data group reception.
Is transmitted to the transmission unit 26 side. The transmitting section 26 receives this optical signal with the light receiving element 25 and transmits the next data.

【0037】このとき、急激に波長ずれまたは波面ずれ
が起こると、その間のデータが失われる。あるデータ群
伝送中に温度変化などにより波長がずれるなどの事情に
よりビート信号強度が一定のC/N比を満たさないと
き、判別回路48を通じて制御信号発生回路である制御
回路49により、光シャッタ50をオン、オフする。こ
の制御信号としてのオン、オフ信号は局部発振レーザ3
0からの光強度を図3bに示すように変化させる。この
とき、送る情報は符号化されている。この光信号を受け
た送信側では、符号化された信号を復調回路(図示せ
ず)で復調することによって、送信側の情報(この場
合、波長ずれによるデータ欠落)を知ることができる。
さらに、制御回路26がその情報に基いて光信号の送信
を制御する。例えば送信されるべき情報としては、本実
施例では、局部発振光強度(半導体レーザ素子である局
部発振レーザ30に付けられた受光素子(図示せず)の
電流をモニタするなどして知ることができる)、ビート
信号周波数弁別状況、ビート信号振幅検出状況などであ
る。本実施例によると、復調回路42に所定周波数のビ
ート信号が検出されないときでも、波長が0.1nm程
度同調していればf―V回路39bに数GHzのビート
信号電流が検出される。よってこの場合には、波面同調
はできているが波長同調ができていないことがわかる。
波長同調がずれた場合には、温度コントローラ47の温
度を走査して周波数制御することによって再度、波長同
調を行う。本実施例で我々が用いた半導体レーザの熱応
答速度は100KHzであり、0.05msecの間に
上記の動作を行うことができた。その後、受信できなか
ったデータ群をデータストレージ22より再送させる。
このデータ群の再送が終わると、蓄積されていたデータ
をクリアして、次のデータを伝送する。このようにし
て、受信側から送信側への情報伝送は0.5msec毎
に1度行われ、パルス幅も通常のデータ伝送に比べて十
分広く取れるので、直接検波方式で十分である。実際に
は1Mbpsのベースバンド変調方式を用いた。また、
送信データのパリティなどをデータ中に含ませることに
よってビット誤りが生じた時にデータの再送が可能とな
る。
At this time, if a wavelength shift or a wavefront shift occurs suddenly, data during the shift is lost. When the beat signal intensity does not satisfy a certain C / N ratio due to a situation such as a wavelength shift due to a temperature change or the like during transmission of a certain data group, an optical shutter 50 is provided by a control circuit 49 as a control signal generation circuit through a determination circuit 48. On and off. The on / off signal as the control signal is the local oscillation laser 3
The light intensity from 0 is varied as shown in FIG. 3b. At this time, the information to be transmitted has been encoded. The transmitting side receiving this optical signal can know information on the transmitting side (in this case, data loss due to wavelength shift) by demodulating the encoded signal with a demodulation circuit (not shown).
Further, the control circuit 26 controls the transmission of the optical signal based on the information. For example, in this embodiment, the information to be transmitted can be known by monitoring the local oscillation light intensity (eg, monitoring the current of a light receiving element (not shown) attached to the local oscillation laser 30 which is a semiconductor laser element). Possible), beat signal frequency discrimination status, beat signal amplitude detection status, and the like. According to this embodiment, even when a beat signal of a predetermined frequency is not detected by the demodulation circuit 42, a beat signal current of several GHz is detected by the fV circuit 39b if the wavelength is tuned by about 0.1 nm. Therefore, in this case, it can be seen that the wavefront tuning is performed but the wavelength tuning is not performed.
If the wavelength tuning is deviated, the wavelength of the temperature controller 47 is scanned to control the frequency, thereby performing the wavelength tuning again. The thermal response speed of the semiconductor laser we used in this example was 100 KHz, and the above operation could be performed within 0.05 msec. Thereafter, the data group that could not be received is retransmitted from the data storage 22.
When the retransmission of this data group is completed, the stored data is cleared and the next data is transmitted. In this way, information transmission from the receiving side to the transmitting side is performed once every 0.5 msec, and the pulse width can be made sufficiently wider than that of normal data transmission. Therefore, the direct detection method is sufficient. Actually, a baseband modulation method of 1 Mbps was used. Also,
By including the parity of the transmission data in the data, the data can be retransmitted when a bit error occurs.

【0038】以上のように本実施例では、データの欠落
が全くない場合で160Mbpsのデータ伝送ができ、
データ欠落が1/2の割合で起こるとき、80Mbps
のデータ伝送が可能となる。
As described above, in the present embodiment, data transmission at 160 Mbps can be performed without any data loss.
80 Mbps when data loss occurs at a rate of 1/2
Data transmission.

【0039】(実施例2)図4は本発明の第2の実施例
を示す空間コヒーレント光伝送装置のブロック図であ
る。図4において、受光素子25が接続されるI−V回
路36aは、バンドパスフィルタ38a、f−V回路3
9c、コンパレータ40dさらに制御回路61を介して
データストレージ22に接続されている。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a block diagram of a spatially coherent optical transmission apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 4, an IV circuit 36a to which the light receiving element 25 is connected includes a bandpass filter 38a and an fV circuit 3
9c, a comparator 40d and a data storage 22 via a control circuit 61.

【0040】また、I−V回路36bが接続されるバン
ドパスフィルタ38bは、自動利得回路(以下AGC回
路という)62a、f−V回路39d、コンパレータ4
0eさらに復調回路42aに接続され、制御信号がモニ
タされる。また、I−V回路36bが接続されるハイパ
スフィルタ37aは、バンドパスフィルタ38c、AG
C回路62b、位相検波器63、コンパレータ40fさ
らに復調回路42bに接続され、ビート信号がコヒーレ
ント検波される。さらに、I−V回路36bが接続され
るローパスフィルタ64と、ハイパスフィルタ37aが
接続されるf−V回路39eと、コンパレータ40hと
が接続される判別回路48aは制御回路65を介して、
コリメートレンズ31と光合分波器32の間に介装され
る光変調器66に接続され、判別回路48aの出力に基
づいて制御回路65で局部発振LD30からの光を変調
する。この局部発振LD30には、コンパレータ40g
の出力端が接続される温度コントローラ47と、判別回
路48aと、局部発振LD30に直流電流を供給する直
流電源67が接続されるAPC回路68とが接続され、
各出力信号により局部発振LD30が制御される。
The band pass filter 38b to which the IV circuit 36b is connected includes an automatic gain circuit (hereinafter referred to as an AGC circuit) 62a, an fV circuit 39d, and a comparator 4
0e is further connected to the demodulation circuit 42a to monitor the control signal. The high-pass filter 37a to which the IV circuit 36b is connected includes a band-pass filter 38c, an AG
The C signal is connected to the C circuit 62b, the phase detector 63, the comparator 40f, and the demodulation circuit 42b, and the beat signal is coherently detected. Further, the low pass filter 64 to which the IV circuit 36b is connected, the fV circuit 39e to which the high pass filter 37a is connected, and the discriminating circuit 48a to which the comparator 40h is connected,
The control circuit 65 is connected to an optical modulator 66 interposed between the collimator lens 31 and the optical multiplexer / demultiplexer 32 and modulates the light from the local oscillation LD 30 based on the output of the discrimination circuit 48a. The local oscillation LD 30 includes a comparator 40g.
Is connected to a temperature controller 47 to which an output terminal of the local oscillation LD 30 is connected, an APC circuit 68 to which a DC power supply 67 for supplying a DC current to the local oscillation LD 30 is connected,
The local oscillation LD 30 is controlled by each output signal.

【0041】上記構成により、まず、送信側では、デー
タ源21からの信号をデータストレージ22に蓄積しな
がらLDドライバー23を駆動して送信側LD24から
光信号を出力する。このとき、発振波長はλ1とし、デ
ータの1、0に応じて位相変調器(図示せず)で位相変
調する。
With the above configuration, first, on the transmission side, the LD driver 23 is driven while the signal from the data source 21 is stored in the data storage 22, and an optical signal is output from the transmission side LD 24. At this time, the oscillation wavelength is λ1, and phase modulation is performed by a phase modulator (not shown) in accordance with data 1 and 0.

【0042】次に、受信側では、局部発振LD30で波
長λ3で発光させ、その振幅は光変調器66により正弦
波状に変調される。つまり、受信側の状況をこの正弦波
の周波数を変調して送信側に伝送するものである。局部
発振光は光合分波器29により信号光と合波されて受光
素子35に入射する。この受光素子35に励起される全
電流Iは、外部変調器である光変調器66による局部発
振光の周波数変調の周波数ωとビート信号周波数fbと
を用いて、 I=Asin(ωt+φ1)cos(fb+φ2)+直
流電流 と表される。ここでは、図5aに示すように、ビート信
号周波数fb=200MHz、光変調器66による周波
数変調の周波数ω=2〜10MHzとした。この信号
は、I−V回路36bで電流―電圧変換を行った後、バ
ンドパスフィルタ38bとハイパスフィルタ37aへと
導かれる。このハイパスフィルタ37aの透過周波数帯
域は100MHz以上である。また、バンドパスフィル
タ38bの透過周波数帯域は100KHz〜20MHz
であって、上記2つの周波数信号を分離するのに十分で
ある。バンドパスフィルタ38bを経た信号は、AGC
回路62aを経た後、f−V回路39dさらにコンパレ
ータ40eにより復調回路42aで光変調器66による
元の周波数変調信号に復調されて自らの状態をモニタで
きる。
Next, on the receiving side, the local oscillation LD 30 emits light at the wavelength λ3, and its amplitude is modulated by the optical modulator 66 into a sine wave. In other words, the situation on the receiving side is modulated by modulating the frequency of the sine wave and transmitted to the transmitting side. The local oscillation light is multiplexed with the signal light by the optical multiplexer / demultiplexer 29 and enters the light receiving element 35. The total current I excited by the light receiving element 35 is calculated by using the frequency ω of the frequency modulation of the local oscillation light by the optical modulator 66 as an external modulator and the beat signal frequency fb, and I = Asin (ωt + φ1) cos ( fb + φ2) + DC current. Here, as shown in FIG. 5A, the beat signal frequency fb was set to 200 MHz, and the frequency ω of the frequency modulation by the optical modulator 66 was set to 2 to 10 MHz. This signal is subjected to current-voltage conversion by the IV circuit 36b, and then guided to the band-pass filter 38b and the high-pass filter 37a. The transmission frequency band of the high-pass filter 37a is 100 MHz or more. The transmission frequency band of the band-pass filter 38b is 100 KHz to 20 MHz.
Which is sufficient to separate the two frequency signals. The signal passed through the band-pass filter 38b is AGC
After passing through the circuit 62a, the signal is demodulated by the fV circuit 39d and the comparator 40e into the original frequency modulation signal by the optical modulator 66 in the demodulation circuit 42a, and the state of the signal can be monitored.

【0043】一方、I―V回路36bとハイパスフィル
タ37aを経てバンドパスフィルタ38c(透過帯域1
00〜300MHz)を透過した信号はビート信号成分
のみとなる。この信号は、図5bに示すように、AGC
回路62bで一定強度のビート信号となる。その後、位
相検波器63で位相検波し、コンパレータ40fさらに
復調回路42bを経て元のデジタルデータが復調され
る。
On the other hand, the signal passes through the IV circuit 36b and the high-pass filter 37a, and passes through the band-pass filter 38c (the transmission band 1).
The signal transmitted through (00 to 300 MHz) is only a beat signal component. This signal, as shown in FIG.
A beat signal having a constant strength is obtained by the circuit 62b. Thereafter, phase detection is performed by the phase detector 63, and the original digital data is demodulated through the comparator 40f and the demodulation circuit 42b.

【0044】さらに、波長同調は、第1の実施例の場合
と同様に、マーク率検出回路44でマーク率を検出し、
予想される平均のビート周波数と周波数弁別回路の出力
とをコンパレータ40gで比較し、その比較出力により
温度コントローラ47で局部発振LD30に対して行
う。このとき、温度によって局部発振LD30の発光効
率が変化するので、ここではAPC回路68により局部
発振LD30に取り付けられた受光素子(図示せず)の
電流値から光パワーが一定となるように直流電源67よ
り注入される注入電流をコントロールする。
Further, in the wavelength tuning, the mark ratio is detected by the mark ratio detection circuit 44 in the same manner as in the first embodiment.
The expected average beat frequency is compared with the output of the frequency discrimination circuit by the comparator 40g, and the temperature controller 47 performs the comparison with the local oscillation LD 30 based on the comparison output. At this time, the luminous efficiency of the local oscillation LD 30 changes depending on the temperature. In this case, the DC power supply is controlled by the APC circuit 68 so that the optical power becomes constant from the current value of the light receiving element (not shown) attached to the local oscillation LD 30. The injection current injected from 67 is controlled.

【0045】また、ビート信号の強弱の判定は、バンド
パスフィルタ38cの後に、包絡線検波回路46により
ビート信号振幅を検出して行う。その結果、判別回路4
8aが制御信号発生回路である制御回路65を駆動する
ことになる。ここでは、この制御回路65を介して光変
調器66により変調されている。
The strength of the beat signal is determined by detecting the amplitude of the beat signal by the envelope detection circuit 46 after the band-pass filter 38c. As a result, the determination circuit 4
8a drives the control circuit 65 which is a control signal generation circuit. Here, the light is modulated by an optical modulator 66 via the control circuit 65.

【0046】さらに、本実施例では、APC回路68を
用いることにより半導体レーザである局部発振LD30
により受光素子35に励起される直流電流成分をほぼ一
定に保つことができた。このユニットを強力な背景光
(太陽光、照明光など)の下で使用するような場合に
は、I―V回路36bの出力をローパスフィルタ64で
交流分を落とすことにより背景光の大きさをモニタする
ことができる。もちろん、この背景光が大きくなると十
分なC/N比がとれなくなるので、判別回路48aにて
送信側にその旨を伝送している。この送信側に伝送され
るデータは、ビート信号検出強度状況(波面同調、波面
同調の状況)、ビート信号周波数状況(波長同調の情
報)、局部発振LD30の状況、背景光強度であり、図
6に示すように、それらの状況に応じて光変調器66に
よる周波数変調信号の周波数を変える。送信側では、局
部発振LD30によりビームスプリッタである光合分波
器32から取り出した光信号(ここには、光変調器66
により1Mbpsの周波数変調信号が乗せてある)を受
光素子25にて受光し、I−V回路36aにより電流か
ら電圧への変換処理の後、バンドパスフィルタ38bと
同一特性のバンドパスフィルタ38aにより信号成分の
み検出し、さらに、f−V回路39cで周波数を電圧に
変換しその電圧を所定電圧とコンパレータ40dで比較
することにより復調する。この復調された信号により制
御回路61がデータの伝送、再送および伝送中止などの
光信号送信制御を判断する。
Further, in this embodiment, the local oscillation LD 30 which is a semiconductor laser is formed by using the APC circuit 68.
As a result, the DC current component excited by the light receiving element 35 could be kept substantially constant. When this unit is used under strong background light (sunlight, illumination light, etc.), the magnitude of the background light is reduced by lowering the AC component of the output of the IV circuit 36b with a low-pass filter 64. Can be monitored. Of course, if the background light becomes large, a sufficient C / N ratio cannot be obtained, so that the discrimination circuit 48a transmits the fact to the transmitting side. The data transmitted to the transmitting side is a beat signal detection intensity status (wavefront tuning, wavefront tuning status), a beat signal frequency status (wavelength tuning information), a status of the local oscillation LD 30, and a background light intensity. As shown in (1), the frequency of the frequency modulation signal by the optical modulator 66 is changed according to those situations. On the transmission side, an optical signal (here, an optical modulator 66) extracted from the optical multiplexer / demultiplexer 32, which is a beam splitter, by the local oscillation LD 30.
1) is received by the light receiving element 25, and is converted from current to voltage by the IV circuit 36a, and then is subjected to the signal by the band-pass filter 38a having the same characteristics as the band-pass filter 38b. Only the component is detected, and the frequency is converted to a voltage by the fV circuit 39c, and the voltage is demodulated by comparing the voltage with a predetermined voltage by the comparator 40d. Based on the demodulated signal, the control circuit 61 determines optical signal transmission control such as data transmission, retransmission, and transmission stop.

【0047】以上のように本実施例によると、受信側は
その状態を常に送信側に知らせることができ、その間も
データの伝送が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the receiving side can always inform the transmitting side of the state, and data can be transmitted during that time.

【0048】(実施例3)図7は本発明の第3の実施例
を示す空間コヒーレント光伝送装置のブロック図であ
り、この構成は光送受信ユニットであって、送信器と受
信器が一体となっている。図7において、データストレ
ージ22aはLDドライバー23aを介して半導体LD
30aに接続されている。この半導体LD30aは送信
側LDとして用い、また、局部発振LDとしても用い
る。また、ハイパスフィルタ37aが接続されるf−V
回路39eはコンパレータ40gを介して温度コントロ
ーラ47に接続され、また、バンドパスフィルタ38c
が接続される包絡線検波回路46は、コンパレータ40
hを介して判別回路48bに接続されている。これら温
度コントローラ47および判別回路48bは半導体LD
30aに接続されている。さらに、この判別回路48b
が接続される制御回路65aは、コリメートレンズ31
と光合分波器32の間に介装された光変調器66aに接
続されている。
(Embodiment 3) FIG. 7 is a block diagram of a spatial coherent optical transmission apparatus according to a third embodiment of the present invention. This configuration is an optical transmission / reception unit, in which a transmitter and a receiver are integrated. Has become. In FIG. 7, a data storage 22a is connected to a semiconductor LD via an LD driver 23a.
30a. This semiconductor LD 30a is used as a transmission side LD and also as a local oscillation LD. Also, the f-V to which the high-pass filter 37a is connected
The circuit 39e is connected to the temperature controller 47 via the comparator 40g, and is connected to the band-pass filter 38c.
Is connected to the comparator 40.
h is connected to the discrimination circuit 48b. These temperature controller 47 and determination circuit 48b are semiconductor LDs.
30a. Further, the determination circuit 48b
Is connected to the collimating lens 31.
And the optical modulator 66a interposed between the optical multiplexer / demultiplexer 32.

【0049】上記構成により、まず、データの送信時に
ついて説明する。データ伝送は、マンチェスタ方式によ
り行う。つまり、データ源の信号が1のときには、ハイ
レベルからローレベルへ、データ源の信号が0のときに
はローレベルからハイレベルへと変化する。半導体LD
30aには、ハイレベルおよびローレベルに応じてその
発振波長がλ1、λ2になるようにLDドライバ23a
より電流が注入される。このときには、光変調器66a
は何もせず、光合分波器32を介して波長λ1、λ2の
光がそのままある立体角で放射されて送信される。
First, a description will be given of a time of data transmission with the above configuration. Data transmission is performed by the Manchester method. That is, when the signal of the data source is 1, it changes from the high level to the low level, and when the signal of the data source is 0, it changes from the low level to the high level. Semiconductor LD
30a has an LD driver 23a such that its oscillation wavelength becomes λ1 and λ2 according to the high level and the low level.
More current is injected. At this time, the optical modulator 66a
Does nothing, and the light of the wavelengths λ1 and λ2 is radiated and transmitted at a certain solid angle via the optical multiplexer / demultiplexer 32.

【0050】次に、受信時について説明する。半導体L
D30aは信号光波長λ1,λ2とわずかに波長の異な
るλ3で発振し、送信側より到来した信号光と光合分波
器29で合波されて受光素子35にて受光する。第2の
実施例と同様に光変調器66aにより、半導体LD30
aからの局部発振光は周波数変調を受けている。ここで
も、第2の実施例と同様の方法により、ビート信号を復
調回路42bで復調し、光変調器66aによる自らの制
御信号を復調回路42aで復調する。
Next, the reception time will be described. Semiconductor L
D30a oscillates at a wavelength λ3 slightly different from the signal light wavelengths λ1 and λ2, is multiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 29 with the signal light arriving from the transmission side, and is received by the light receiving element 35. As in the second embodiment, the semiconductor LD 30 is controlled by the optical modulator 66a.
The local oscillation light from a is frequency-modulated. Here, in the same manner as in the second embodiment, the beat signal is demodulated by the demodulation circuit 42b, and its own control signal by the optical modulator 66a is demodulated by the demodulation circuit 42a.

【0051】さらに、波長同調について説明すると、本
実施例ではマンチェスタ方式を採用しているので、ビー
ト信号の平均周波数はそのマーク率に依存せず常に一定
であり、(|ν3―ν1|+|ν3―ν2|)/2とな
るので、第1および第2の実施例におけるマーク率検出
回路44は不要となる。
Further, the wavelength tuning will be described. In this embodiment, since the Manchester system is adopted, the average frequency of the beat signal is always constant without depending on the mark rate, and (| ν3−ν1 | + | ν3−ν2 |) / 2, so that the mark ratio detection circuit 44 in the first and second embodiments becomes unnecessary.

【0052】ここで、再び送信側について説明すると、
送信側では、受信側の局部発振LD30aが発した外部
変調を受けた波長λ3の制御光を光フィルタ28さらに
光合分波器29を介して受光素子35で受光するが、こ
の受光素子35上では、自らの発した波長λ1,λ2の
光と受光したλ3の制御光とのビート信号と、受光側の
光変調器66aにより与えられた受光側の制御信号とが
受光電流として検出される。この内、制御信号のみをバ
ンドパスフィルタ38bにより選択し、先に第2の実施
例で述べた方法により、これを復調すれば送信側で受光
側のモニタができる。送信側では波長同調する必要がな
いので、節電などのため波長同調回路を切っておけばよ
い。このように、本実施例により1つの装置で送受信が
可能となる。
Here, the transmitting side will be described again.
On the transmitting side, the control light of the wavelength λ3, which has been subjected to external modulation and emitted by the local oscillation LD 30a on the receiving side, is received by the light receiving element 35 via the optical filter 28 and the optical multiplexer / demultiplexer 29. The beat signal of the light of the wavelengths λ1 and λ2 emitted by itself and the received control light of λ3, and the control signal on the light receiving side provided by the light modulator 66a on the light receiving side are detected as the light receiving current. Of these, only the control signal is selected by the band-pass filter 38b and demodulated by the method described in the second embodiment, so that the transmission side can monitor the light receiving side. Since there is no need to tune the wavelength on the transmitting side, the wavelength tuning circuit may be turned off to save power. As described above, according to this embodiment, transmission and reception can be performed by one device.

【0053】(実施例4)図8は本発明の第4の実施例
を示す空間コヒーレント光伝送装置のブロック図であ
り、この構成は光送受信装置である。図8において、ハ
イパスフィルタ37aの出力端が接続されるf−V回路
39eはコンパレータ40gを介して制御回路65bに
接続されている。また、バンドパスフィルタ38cの出
力端が接続される包絡線検波回路46bはコンパレータ
40hに接続され、これらf−V回路39eとコンパレ
ータ40hの出力端、および半導体LD30aは判別回
路48cに接続され、ビート信号の検波状況と半導体L
D30aのモニタを行っている。これら制御回路65b
および判別回路48cは局部発振LD30aに接続され
ている。また、判別回路48cは光変調器66bを介し
て制御信号LED69に接続されている。さらに、受光
素子35a、I−V回路36a、ハイパスフィルタ37
a、バンドパスフィルタ38c、AGC回路62b、包
路線検波回路46a、コンパレータ40fさらに復調回
路42bで構成されるビート信号のコヒーレン検波の直
列回路とは別に、光フィルタ28bに対向して設けられ
た受光素子35b、I−V回路36b、バンドパスフィ
ルタ38b、f−V回路39d、コンパレータ40eさ
らに復調回路42aの直列回路が構成され、制御信号が
モニタされる。
(Embodiment 4) FIG. 8 is a block diagram of a spatial coherent optical transmission apparatus showing a fourth embodiment of the present invention, and this configuration is an optical transmission / reception apparatus. 8, the fV circuit 39e to which the output terminal of the high-pass filter 37a is connected is connected to a control circuit 65b via a comparator 40g. The envelope detection circuit 46b to which the output terminal of the band-pass filter 38c is connected is connected to the comparator 40h. The output terminals of the fV circuit 39e and the comparator 40h, and the semiconductor LD 30a are connected to the discrimination circuit 48c. Signal detection status and semiconductor L
D30a is monitored. These control circuits 65b
The discrimination circuit 48c is connected to the local oscillation LD 30a. The discrimination circuit 48c is connected to the control signal LED69 via the light modulator 66b. Further, a light receiving element 35a, an IV circuit 36a, a high-pass filter 37
a, a light receiving unit provided opposite to the optical filter 28b separately from a series circuit for coherent detection of a beat signal, which is composed of a band-pass filter 38c, an AGC circuit 62b, an envelope detection circuit 46a, a comparator 40f, and a demodulation circuit 42b. A series circuit including an element 35b, an IV circuit 36b, a band-pass filter 38b, an fV circuit 39d, a comparator 40e, and a demodulation circuit 42a is configured, and a control signal is monitored.

【0054】上記構成により、データ受信時について説
明する。送信側(図示せず)は、伝送すべきデータの
1、0に応じて発振波長をλ1で、発光強度を変化させ
る方法で伝送する。受信側では、受光した信号光と自ら
発する波長λ3の拡散平面波とをビームスプリッタであ
る光合分波器29で合波し、受光素子35aにて受光す
る。この受光素子35aに流れる電流は、データが1の
ときには、A1cos(2π(ν1―ν3)t+φ)と
なり、データが0のときには、A2cos(2π(ν1
―ν3)t+φ)となる(但し、A1>A2)。この電
流は、I−V回路36aで電流から電圧に変換された
後、ハイパスフィルタ37a、バンドパスフィルタ38
cを経てAGC回路62bへと導かれる。その後、包路
線検波回路46aで包路線検波し、さらにコンパレータ
40fで閾値処理をして復調回路42bで元のデジタル
データが復調される。
The operation at the time of data reception with the above configuration will be described. The transmitting side (not shown) transmits the data by a method of changing the emission intensity with the oscillation wavelength λ1 according to 1 or 0 of the data to be transmitted. On the receiving side, the received signal light and a diffuse plane wave of wavelength λ3 generated by itself are multiplexed by an optical multiplexer / demultiplexer 29 which is a beam splitter, and received by a light receiving element 35a. When the data is 1, the current flowing through the light receiving element 35a is A1cos (2π (ν1−ν3) t + φ), and when the data is 0, the current is A2cos (2π (ν1).
−ν3) t + φ) (where A1> A2). This current is converted from a current to a voltage by an IV circuit 36a, and then converted to a high-pass filter 37a and a band-pass filter 38.
The signal is guided to the AGC circuit 62b via c. Thereafter, envelope detection is performed by the envelope detection circuit 46a, threshold processing is performed by the comparator 40f, and the original digital data is demodulated by the demodulation circuit 42b.

【0055】次に、波長同調について説明する。本実施
例では、半導体LD30aとして2電極DFBレーザ
(波長可変レーザ)を用いており、第1の実施例のよう
にコントローラを必要とせず、注入電流のみで波長を大
きく変化させることができる(約4nm)。具体的に説
明すると、f―V回路39eによりビート信号のビート
周波数が電圧に変換され、その電圧がコンパレータ40
gにて所定の電圧(|ν3―ν1|に対応する)と比較
される。その出力に応じて駆動電流を制御回路65bに
より変化させて半導体LD30aを制御すればよい。
Next, wavelength tuning will be described. In the present embodiment, a two-electrode DFB laser (tunable wavelength laser) is used as the semiconductor LD 30a, and a wavelength can be largely changed only by an injection current without using a controller unlike the first embodiment (approximately). 4 nm). More specifically, the beat frequency of the beat signal is converted into a voltage by the fV circuit 39e, and the voltage is converted into a voltage by the comparator 40e.
g and is compared with a predetermined voltage (corresponding to | ν3-ν1 |). The semiconductor LD 30a may be controlled by changing the drive current by the control circuit 65b according to the output.

【0056】一方、包路線検波回路46bにより包路線
検波された出力は、コンパレータ40hにより所定の電
圧と比較された後、判別回路48cに送られる。この判
別回路48cは、半導体LD30aのモニタを行ってお
り、また、f―V回路39eからの出力が入力されてビ
ート周波数のモニタも行っている。この判別回路48c
は光変調器66bをドライバーとして制御信号LED6
9(中心波長λ4≠λ3、λ4≠λ1)を発光させる。
この信号は変調周波数1MHzを用いた周波数変調によ
る(サブキャリア方式)。送信側ではこの信号を受信
し、電流―電圧変換、周波数弁別を行った後、制御信号
として復調する。
On the other hand, the output detected by the envelope detection circuit 46b by the envelope detection circuit 46b is compared with a predetermined voltage by the comparator 40h, and then sent to the discrimination circuit 48c. The discrimination circuit 48c monitors the semiconductor LD 30a, and also receives the output from the fV circuit 39e and monitors the beat frequency. This determination circuit 48c
Is a control signal LED6 using the optical modulator 66b as a driver.
9 (center wavelengths λ4 ≠ λ3, λ4 ≠ λ1).
This signal is based on frequency modulation using a modulation frequency of 1 MHz (subcarrier method). The transmitting side receives this signal, performs current-voltage conversion and frequency discrimination, and then demodulates it as a control signal.

【0057】また、半導体レーザ30aを制御しても波
長同調できないときには、その旨を制御信号にて送信側
に伝送することが可能である。この信号を受けた送信側
では波長可変レーザである半導体レーザ30aの注入電
流を制御して発振波長を変化させることができる。これ
により、波長同調が実現できる温度範囲を広くとること
ができる。
If the wavelength cannot be tuned by controlling the semiconductor laser 30a, the fact can be transmitted to the transmitting side by a control signal. On the transmitting side receiving this signal, the oscillation wavelength can be changed by controlling the injection current of the semiconductor laser 30a, which is a tunable laser. Thereby, the temperature range in which wavelength tuning can be realized can be widened.

【0058】さらに、本ユニットを受信側とした場合
は、送信側から発せられた制御記号(例えば、送信波
長、送信側LDの故障状況などのデータが含まれてい
る)を受信、復調するための受光素子35bが設置して
ある(送信側が制御信号を発するその他の例について
は、次の第5、第6および第7の実施例で述べる)。光
フィルタ28bは送信側から発せられる制御信号の波長
(中心波長λ4)を透過するように設計されている。一
方、光フィルタ28aは波長λ4の光をカットするよう
に設計されている。制御信号LED69の波長としてλ
4≠λ3、λ4≠λ1なる関係を設定することにより、
波長λ4の光が、局部発振光とも信号光とも干渉しない
ようにすることができる。また、半導体LD30aの光
を変調し、ビームスプリッタである光合分波器32より
取り出すことにより、送信器としても使用することがで
きる。この場合、受光素子35bは受信側から発しられ
た制御信号を受信することになる。これにより、本ユニ
ットでコヒーレント検波によるデータの送受信が時間を
分離して行うことができ、その間、連続して互いの状況
をモニタすることも可能となった。また、波長可変レー
ザを用いたことにより、温度コントローラを必要としな
いシステム構成とすることができた。
Further, when this unit is used as a receiving side, it is used to receive and demodulate control symbols (for example, data including a transmission wavelength and a failure state of the LD on the transmitting side) transmitted from the transmitting side. (The other examples in which the transmission side issues a control signal will be described in the following fifth, sixth, and seventh embodiments). The optical filter 28b is designed to transmit the wavelength (center wavelength λ4) of the control signal emitted from the transmission side. On the other hand, the optical filter 28a is designed to cut off the light having the wavelength λ4. The wavelength of the control signal LED 69 is λ
By setting the relations 4 ≠ λ3 and λ4 ≠ λ1,
The light having the wavelength λ4 can be prevented from interfering with the local oscillation light or the signal light. Further, by modulating the light of the semiconductor LD 30a and extracting the light from the optical multiplexer / demultiplexer 32, which is a beam splitter, the light can be used as a transmitter. In this case, the light receiving element 35b receives the control signal issued from the receiving side. As a result, data transmission and reception by coherent detection can be performed in this unit with time separated, and during that time, it is also possible to continuously monitor each other's situation. In addition, the use of the wavelength tunable laser allows a system configuration that does not require a temperature controller.

【0059】(実施例5)図9は本発明の第5の実施例
を示す空間コヒーレント光伝送装置のブロック図であ
る。本実施例の構成は、送信側が受信側に自らの波長情
報を伝送し、波長同調をより高速に行うことを目的とし
たものである。図9において、受光素子25が接続され
る信号源21aは、温度モニタ部70が接続されるLD
ドライバー23bを介して送信用LD24に接続されて
いる。一方、光フィルタ28、光合分波器29さらに集
光レンズ34が直列に配置され、この集光レンズ34に
対向して受光素子35cが設けられている。この受光素
子35cはパルス復調回路71とビート信号復調回路7
2に接続されている。このパルス復調回路71は温度コ
ントローラ47aに接続され、ビート信号復調回路72
は波長情報復調回路73を介して温度コントローラ47
aに接続されている。この温度コントローラ47aは局
部発振LD30bに接続されている。
(Embodiment 5) FIG. 9 is a block diagram of a spatially coherent optical transmission apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. The configuration of the present embodiment aims at transmitting the wavelength information of the transmitting side to the receiving side and performing the wavelength tuning at a higher speed. In FIG. 9, the signal source 21a to which the light receiving element 25 is connected is an LD to which the temperature monitor 70 is connected.
It is connected to the transmission LD 24 via the driver 23b. On the other hand, an optical filter 28, an optical multiplexer / demultiplexer 29, and a condenser lens 34 are arranged in series, and a light receiving element 35c is provided to face the condenser lens 34. The light receiving element 35c includes a pulse demodulation circuit 71 and a beat signal demodulation circuit 7
2 are connected. The pulse demodulation circuit 71 is connected to the temperature controller 47a, and the beat signal demodulation circuit 72
Is a temperature controller 47 via a wavelength information demodulation circuit 73.
a. This temperature controller 47a is connected to the local oscillation LD 30b.

【0060】上記構成により、以下、その動作を説明す
る。
The operation of the above configuration will be described below.

【0061】図10は図9の空間コヒーレント光伝送装
置を用いてデータ伝送を行った場合のタイムチャートを
示している。
FIG. 10 is a time chart when data transmission is performed using the spatial coherent optical transmission device of FIG.

【0062】まず、送信側は温度モニタ70にて温度を
モニタし、その結果をLDドライバー23bに送って、
デジタル信号にコード化した後、送信用LD24を駆動
する。このとき、送信用LD24からの光信号は、図1
0に示すように、始めにヘッダー部分を持ち、受信側に
温度情報を伝送することを知らしめる。引き続いて温度
をデジタル信号として表したパルス列を繰り返し伝送す
る。一方、受信側ではパルス列を受信し、パルス復調回
路71により温度情報を復調し、温度コントローラ47
aにより局部発振LD30bの温度を送信側LD24と
同様にする。このとき、まだ、局部発振LD30bは駆
動されない。本実施例では、送信側、受信側のLD共に
DFBレーザを用いており、各素子間の同一温度での発
振波長のばらつきは約1nm程度に抑えてある。よっ
て、双方の温度をほぼ同一に保つことによりほぼ同一の
波長で発振させることができる。受信側が送信側の温度
を検知し、自らのLDの温度を制御できた時点t1で、
局部発振LD30bを発振させ、その光をビームスプリ
ッタである光合分波器32より取りだし、送信側に信号
待ち受け状態を知らしめる。送信側はこのパルスを受光
素子25で受信した後、受信側で波長同調を行うために
一定時間の発光を行う(約0.01msec)。この波
長同調は、第1の実施例と同様に、図示していないが信
号光と局部発振光の波長差が一定の関係になるように行
う。その後、データ源21aから所望のデータの伝送を
行う。図10にはそのときのデータ伝送の様子を示して
いる。
First, the transmitting side monitors the temperature with the temperature monitor 70, and sends the result to the LD driver 23b.
After encoding into a digital signal, the transmission LD 24 is driven. At this time, the optical signal from the transmission LD 24 is
As shown in FIG. 0, it has a header portion at the beginning to inform the receiving side that temperature information is to be transmitted. Subsequently, a pulse train representing the temperature as a digital signal is repeatedly transmitted. On the other hand, the receiving side receives the pulse train, and demodulates the temperature information by the pulse demodulation circuit 71.
The temperature of the local oscillation LD 30b is made the same as that of the transmission side LD 24 by a. At this time, the local oscillation LD 30b is not driven yet. In this embodiment, a DFB laser is used for both the LD on the transmission side and the LD on the reception side, and the variation of the oscillation wavelength between the elements at the same temperature is suppressed to about 1 nm. Therefore, it is possible to oscillate at substantially the same wavelength by keeping both temperatures substantially the same. At time t1, when the receiving side detects the temperature of the transmitting side and can control the temperature of its own LD,
The local oscillation LD 30b is oscillated, and its light is extracted from the optical multiplexer / demultiplexer 32, which is a beam splitter, to inform the transmitting side of a signal waiting state. After receiving this pulse by the light receiving element 25, the transmitting side emits light for a certain time (about 0.01 msec) in order to perform wavelength tuning on the receiving side. This wavelength tuning is performed so that the wavelength difference between the signal light and the local oscillation light has a fixed relationship, not shown, as in the first embodiment. Thereafter, desired data is transmitted from the data source 21a. FIG. 10 shows the state of data transmission at that time.

【0063】さらに、受信側では、局部発振光を光合分
波器29を用いて信号光と合波する。合波された2つの
光のわずかな波長差に相当する周波数のビート信号が受
光素子35cに励起され、それをビート信号復調回路7
2にて復調する。さらに、通信中の波長の同期ずれを防
ぐために、波長同調回路である波長情報復調回路73に
より常に一定周波数のビート信号が検出できるように温
度コントローラ47aを制御して局部発振LD30bを
制御する。したがって、比較的温度差のある場所の間で
の通信時などにおける波長同調をより高速に実現するこ
とができる。
Further, on the receiving side, the local oscillation light is multiplexed with the signal light by using the optical multiplexer / demultiplexer 29. A beat signal having a frequency corresponding to a slight wavelength difference between the two multiplexed lights is excited by the light receiving element 35c, and is transmitted to the beat signal demodulating circuit 7c.
Demodulate at 2. Furthermore, in order to prevent the wavelength from being out of synchronization during communication, the wavelength information demodulation circuit 73, which is a wavelength tuning circuit, controls the temperature controller 47a so as to always detect a beat signal of a constant frequency, thereby controlling the local oscillation LD 30b. Therefore, wavelength tuning at the time of communication between places having relatively different temperatures can be realized at higher speed.

【0064】(実施例6)図11は本発明の第6の実施
例を示す空間コヒーレント光伝送装置における光送信部
のブロック図であり、送信側の1部構成のみを示してい
る。図11において、半導体レーザである送信側LD2
4aの裏面側に対向するように、コリメートレンズ31
aを介して光合分波器32a、光フィルタ81が直列に
配置され、この光フィルタ81に対向するように受光素
子35cが配置されている。また、これらコリメートレ
ンズ31a、光合分波器32aおよび光フィルタ81の
直列配置方向に対して垂直方向に、かつ光合分波器32
aに対向するように受光素子35dが配置されている。
これら受光素子35c,35dが接続される割り算回路
82は制御信号LED69aに接続されている。
(Embodiment 6) FIG. 11 is a block diagram of an optical transmission unit in a spatially coherent optical transmission apparatus according to a sixth embodiment of the present invention, and shows only one configuration on the transmission side. In FIG. 11, a transmission side LD2 which is a semiconductor laser
The collimating lens 31 is opposed to the back surface side of 4a.
The optical multiplexer / demultiplexer 32a and the optical filter 81 are arranged in series via a, and the light receiving element 35c is arranged to face the optical filter 81. Further, the collimating lens 31a, the optical multiplexer / demultiplexer 32a, and the optical filter 81 are arranged in a direction perpendicular to the
The light receiving element 35d is arranged so as to oppose a.
The division circuit 82 to which the light receiving elements 35c and 35d are connected is connected to the control signal LED69a.

【0065】上記構成により、送信側がその発振波長を
そのまま伝送する。送信側LD24aの送信用光出射面
Aの裏面から出射する光をビームスプリッタである光合
分波器32aで1:1に垂直方向に分割する。その後、
光合分波器32aにおける一方の光を、図12に示すよ
うな透過特性を持つ光フィルタ81に入射し、その出射
光を受光素子35cで受光する。また、光合分波器32
aにおける他方の光はそのまま受光素子35dで受光す
る。これらの受光素子35c,35dに励起される光電
流は電圧にI−V回路(図示せず)で変換後、割り算回
路82に導かれ、その結果に応じたデジタル信号が制御
信号LED69aを通じて送信される。もちろん、送信
側LD24aの送信用光出射面Aからはデータ信号とし
ての光信号が発せられている。
With the above configuration, the transmitting side transmits the oscillation wavelength as it is. Light emitted from the back side of the transmission light emission surface A of the transmission side LD 24a is vertically split 1: 1 by an optical multiplexer / demultiplexer 32a which is a beam splitter. afterwards,
One light in the optical multiplexer / demultiplexer 32a is incident on an optical filter 81 having transmission characteristics as shown in FIG. 12, and the emitted light is received by a light receiving element 35c. The optical multiplexer / demultiplexer 32
The other light at a is received by the light receiving element 35d as it is. The photocurrents excited by the light receiving elements 35c and 35d are converted into voltages by an IV circuit (not shown), and then guided to a division circuit 82, and a digital signal corresponding to the result is transmitted through a control signal LED69a. You. Of course, an optical signal as a data signal is emitted from the transmitting light emitting surface A of the transmitting LD 24a.

【0066】受信側には、図8に示した受信部を用い、
制御信号LED69aの発光を、図8の受光素子35b
で受光する。一方、送信側LD24aのA面より出射し
た信号光は、受信部側でコヒーレント検波により復調さ
れる。本実施例でも、送信側LD24aの半導体レーザ
として波長780nmのDFBレーザを用いている。こ
のDFBレーザの発振波長は温度と共に約0.06nm
/℃で変化するので、温度0〜60℃の温度範囲で波長
同調できるように、光フィルタ81の透過特性を設定し
ておく。実際には、硝子基板上に誘導体薄膜を多層にコ
ートして作製した。
On the receiving side, the receiving unit shown in FIG. 8 is used.
The light emission of the control signal LED 69a is transmitted to the light receiving element 35b of FIG.
To receive light. On the other hand, the signal light emitted from the A-side of the transmitting LD 24a is demodulated by coherent detection on the receiving side. Also in this embodiment, a DFB laser having a wavelength of 780 nm is used as a semiconductor laser of the transmission-side LD 24a. The oscillation wavelength of this DFB laser is about 0.06 nm with temperature.
/ ° C., so that the transmission characteristics of the optical filter 81 are set so that the wavelength can be tuned in a temperature range of 0 to 60 ° C. Actually, it was produced by coating a dielectric thin film on a glass substrate in multiple layers.

【0067】(実施例7)図13は本発明の第7の実施
例を示す空間コヒーレント光伝送装置のブロック図であ
る。図13において、LDドライバー23dが接続され
る送信側LD24bは表、裏面から信号光を発する。こ
の送信側LD24bの裏面側に対向するようにコリメー
タレンズ31bが配置され、コリメータレンズ31bか
らの平行光が入射される回折格子板83が所定角度に配
置されている。この回折格子板83からの反射光を集光
する集光レンズ34bを介して受光素子アレイ84が配
置されている。この受光素子アレイ84の出力端はLD
ドライバー23dに接続されている。
(Embodiment 7) FIG. 13 is a block diagram of a spatially coherent optical transmission apparatus according to a seventh embodiment of the present invention. In FIG. 13, the transmitting LD 24b to which the LD driver 23d is connected emits signal light from the front and back sides. A collimator lens 31b is arranged so as to face the back side of the transmitting LD 24b, and a diffraction grating plate 83 on which parallel light from the collimator lens 31b is incident is arranged at a predetermined angle. A light receiving element array 84 is disposed via a condenser lens 34b that collects the reflected light from the diffraction grating plate 83. The output end of this light receiving element array 84 is LD
It is connected to the driver 23d.

【0068】上記構成により、送信側で波長を知る方法
について説明する。送信側LD24bの裏面より出射し
た光をコリメートレンズ31bで平行光に整形した後、
ピッチΛの回折格子板83に入射角θiで入射させる。
このとき、次数mの回折光は、回折角をθmすると、Λ
(sinθm+sinθi)=mλの関係を満たしなが
ら回折する。例えば、波長λ=780nm、ピッチΛ=
460nm、θi=45゜のときの1次回折光の回折角
は、θm=81゜になることが示されている。この回折
角θmの波長依存性は△θm=m・Δλ/Λ/cosθ
mで表される。つまり、波長λは±0.1nm変化した
とき、△θm=0.084゜となる。本実施例では、こ
の1次回折光を集光レンズ34bにて受光素子アレイ8
4上に集光させる。ここで、回折板の光の中心B点が集
光レンズ34bの焦点距離であって、かつ、その距離が
15mmであるとき、△θm=0.084゜に対応する
位置の変化は、△x=22μmとなる。よって、本実施
例では、アレイ化受光素子のピッチを20μmとし、送
信側LD24bであるレーザの発振波長の検出を0.1
nm程度の精度で可能とした。このような受光素子を用
いると、個々の受光素子の電気容量を大幅に減少でき、
10GHz程度の応答速度を実現することができる。検
出された波長はLDドライバ23dによってデジタル信
号に変換され、波長情報として受信側に送信される。具
体的な伝送方法については特に言及しないが、先の実施
例から容易に実現できる。
A method for knowing the wavelength on the transmitting side with the above configuration will be described. After shaping the light emitted from the back surface of the transmitting side LD 24b into parallel light by the collimating lens 31b,
The light is incident on the diffraction grating plate 83 having the pitch Λ at an incident angle θi.
At this time, the diffracted light of the order m is given by
Diffraction is performed while satisfying the relationship of (sin θm + sin θi) = mλ. For example, wavelength λ = 780 nm, pitch Λ =
It is shown that the diffraction angle of the first-order diffracted light at 460 nm and θi = 45 ° is θm = 81 °. The wavelength dependence of the diffraction angle θm is given by △ θm = m · Δλ / Λ / cosθ
It is represented by m. That is, when the wavelength λ changes by ± 0.1 nm, it becomes {θm = 0.084}. In the present embodiment, the first-order diffracted light is condensed by the condenser lens 34b.
Focus on 4 Here, when the point B of the center of the light of the diffraction plate is the focal length of the condenser lens 34b and the distance is 15 mm, the change in the position corresponding to {θm = 0.084} is represented by Δx = 22 μm. Therefore, in this embodiment, the pitch of the arrayed light receiving elements is set to 20 μm, and the detection of the oscillation wavelength of the laser,
It is possible with an accuracy of about nm. By using such a light receiving element, the electric capacity of each light receiving element can be greatly reduced,
A response speed of about 10 GHz can be realized. The detected wavelength is converted into a digital signal by the LD driver 23d and transmitted to the receiving side as wavelength information. Although a specific transmission method is not particularly described, it can be easily realized from the above embodiment.

【0069】このように、本実施例によると、波長を±
0.1nmの精度で合わせることができた。この状況で
コヒーレント検波を行うと、波面が同調していないとき
には、ビート信号電流が検出されず、このときには、ま
ず、波面の同調を行う。波面が同調すると、ビート信号
電流が検出されるので、その周波数を一定の関係に保つ
ように局部発振光LDを制御することによって波長同調
する。これにより、波面、波長同調の指針を決定でる。
As described above, according to the present embodiment, the wavelength is
It was possible to match with an accuracy of 0.1 nm. If coherent detection is performed in this situation, when the wavefront is not tuned, no beat signal current is detected. At this time, first, the wavefront is tuned. Since the beat signal current is detected when the wavefront is tuned, the wavelength is tuned by controlling the local oscillation light LD so as to keep the frequency constant. Thus, the guideline for tuning the wavefront and wavelength can be determined.

【0070】したがって、以上の実施例による空間コヒ
ーレント光伝送装置は、コヒーレント光を発する機能を
持つ送信側と、局部発振光源を持ち、コレーレント検波
を行う受信側とを有する従来の空間コヒーレント光伝送
装置に、次に示す各構成を加えたものである。
Therefore, the spatial coherent optical transmission device according to the above embodiment is a conventional spatial coherent optical transmission device having a transmitting side having a function of emitting coherent light and a receiving side having a local oscillation light source and performing coherent detection. In addition, the following respective configurations are added.

【0071】即ち、送信側に、自らの発振波長を検出す
る温度センサーまたは波長検出器と、強度を可変とする
発光装置を設け、検出された波長情報を、光強度を変調
して空間に放出する構成を設け、受信側に、その強度変
調光を受光して復調する構成を設けている。
That is, a temperature sensor or a wavelength detector for detecting its own oscillation wavelength and a light emitting device for varying the intensity are provided on the transmitting side, and the detected wavelength information is emitted into space by modulating the light intensity. The receiving side is provided with a configuration for receiving and demodulating the intensity-modulated light.

【0072】また、受信側に、コヒーレント検波された
電気信号の周波数、強度、または受光素子全体に生じる
直流電流などを検出する構成や、強度を可変とする発光
装置や、検出された状況を光強度を変調して空間に放出
する構成を設け、送信側に、その強度変調光を受光して
復調する構成を設けている。
Further, the receiving side is provided with a configuration for detecting the frequency and intensity of the coherently detected electric signal or a direct current generated in the entire light receiving element, a light emitting device for varying the intensity, and an optical device for detecting the detected situation. A configuration is provided in which the intensity is modulated and emitted to space, and a configuration is provided on the transmitting side for receiving and demodulating the intensity-modulated light.

【0073】上記実施例の構成によれば、次の1〜4に
示す効果を得ることができる。
According to the configuration of the above embodiment, the following effects 1 to 4 can be obtained.

【0074】1、送信側が受信側を監視することによ
り、通信開設時に受信側でコヒーレント検波状態を確認
してデータ伝送できる。また、データ伝送中でのデータ
の欠落を知ることができ、データを再送することも可能
となる。
1. Since the transmitting side monitors the receiving side, data transmission can be performed by confirming the coherent detection state on the receiving side when communication is established. Further, it is possible to know the loss of data during data transmission, and it is possible to retransmit data.

【0075】または、受信側が送信側をモニタすること
により、受信側が波長同調できていないときにはコヒー
レント検波できないため、送信側がデータを伝送してい
るのかどうかを知ることができないが、強度変調された
制御信号を同時に伝送することにより容易に知ることが
でき、局部発振光の温度を走査し、生じたビート信号の
周波数を周波数弁別回路にて検出し、その周波数が一定
となるように制御して波長同調を行うことが可能にな
る。
Alternatively, when the receiving side monitors the transmitting side, the coherent detection cannot be performed when the receiving side cannot tune the wavelength. Therefore, it is impossible to know whether the transmitting side is transmitting data. Signals can be easily known by transmitting them at the same time, the temperature of the local oscillation light is scanned, the frequency of the generated beat signal is detected by a frequency discrimination circuit, and the wavelength is controlled by controlling the frequency to be constant. Tuning can be performed.

【0076】2、特に、受信側が、送信側の温度、発振
波長を知ることにより受信側での波長同調をより高速に
実施することができる。即ち、送信側が波長に関する情
報を伝送することにより、受信側で高速な波長同調を実
現することができる。特に、温度差の大きな場所での通
信において効果的である。さらに、送信側が波長を精度
良く(約±0.1nm)検出することにより、受信側で
は波長、波面のいずれが同調していないかを瞬時にして
判断することができる。
2. In particular, the receiving side knows the temperature and the oscillation wavelength of the transmitting side, so that the wavelength tuning on the receiving side can be performed at higher speed. That is, the transmitting side transmits the information on the wavelength, so that the receiving side can realize high-speed wavelength tuning. In particular, it is effective in communication in a place where the temperature difference is large. Further, since the transmitting side accurately detects the wavelength (about ± 0.1 nm), the receiving side can instantaneously determine which of the wavelength and the wavefront is out of synchronization.

【0077】3、受信側が検出する受信状況として、ビ
ート信号強度、ビート信号周波数を検出する場合には波
面同調、波長同調の指針となる。即ち、受信側が、その
ビート信号周波数およびビート信号振幅を連続的に検出
することにより、波面同調および波長同調のいづれがず
れたのかを判断することができ、より高速かつ簡便にコ
ヒーレント検波状態を実現できる。また、送信側および
受信側が互いの状況をモニタすることにより、データの
再送、レーザ故障などを判断し、それぞれを最適に制御
することができる。とりわけ、波面、波長が同調しない
ときには、双方向のコヒーレント光伝送装置であって
も、互いにモニタすることは不可能であったが、光強度
変調および直接検波方式の併用により始めて可能となっ
た。受光電流をモニタすることにより背景光強度を知る
ことができ、送信側にデータ伝送の中止、再送、継続な
どを要求することができる。
3. When the receiving side detects a beat signal strength and a beat signal frequency, it serves as a guideline for wavefront tuning and wavelength tuning. That is, by continuously detecting the beat signal frequency and the beat signal amplitude, the receiving side can judge whether the wavefront tuning or the wavelength tuning has deviated, and realize the coherent detection state more quickly and easily. it can. In addition, the transmission side and the reception side monitor each other's situation, so that data retransmission, laser failure, and the like can be determined, and each can be optimally controlled. In particular, when the wavefront and the wavelength are not tuned, it is impossible to monitor the two-way coherent optical transmission devices with each other, but it becomes possible only by using the light intensity modulation and the direct detection system together. By monitoring the received light current, the background light intensity can be known, and it is possible to request the transmission side to stop, retransmit, or continue data transmission.

【0078】4、光コヒーレント検波と光強度変調、直
接検波が干渉しないことことを利用して一部の発光素子
または受光素子を共有することにより、即ち、コヒーレ
ントな信号光または局部発振光の発生装置と、制御信号
としての強度変調光の発生装置を同一の装置とすること
により、または、コヒーレント検波用の受光素子と、制
御信号の直接検波用の受光素子とを共通化し、フィルタ
によりビート信号と強度変調信号を分離することによ
り、小型で簡便な装置構成とすることができる。
4. By sharing some light emitting elements or light receiving elements by utilizing the fact that optical coherent detection and light intensity modulation do not interfere with direct detection, that is, generation of coherent signal light or local oscillation light By using the same device as the device and the device for generating the intensity-modulated light as a control signal, or by using a light-receiving device for coherent detection and a light-receiving device for direct detection of the control signal, the beat signal is filtered by a filter. By separating the signal and the intensity modulation signal, a compact and simple device configuration can be obtained.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上のように本発明の請求項1によれ
ば、コヒーレント検波状況として、例えばビート信号が
検出部で検出されないような場合に、制御信号送信部か
らその情報を光送信手段の制御信号受光部に送信して制
御部でデータ光信号の送信を制御するため、ビート信号
が不検出であっても、同一のデータ信号を再送すればデ
ータ欠落を防止することができる。また、このとき、波
長同調部は、検出部で検出された検波状況情報に基づい
て波長同調するように第2のコヒーレント光の波長を制
御するため、波長同調がずれている場合でも、容易に波
長同調できてより高速なデータ通信をすることができ
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the beat signal is not detected by the detection unit as the coherent detection situation, the information is transmitted from the control signal transmission unit to the optical transmission unit. Since the control signal is transmitted to the control signal light receiving unit and the control unit controls transmission of the data optical signal, even if the beat signal is not detected, retransmission of the same data signal can prevent data loss. At this time, the wavelength tuning unit controls the wavelength of the second coherent light so that the wavelength is tuned based on the detection status information detected by the detection unit. The wavelength can be tuned and higher-speed data communication can be performed.

【0080】また、請求項2によれば、受信側の使用状
況によっては、受信側の波長を変えるだけではビート信
号検出できないときでも、受信側がビート信号検出状況
を検出し、その情報を送信側に知らしめることにより送
信側の波長を制御するため、送信側、受信側それぞれ
に、例えば半導体レーザを用いれば、半導体レーザの使
用温度範囲内でのビート信号を検出することができる。
According to the second aspect, even when the beat signal cannot be detected only by changing the wavelength of the receiving side depending on the usage state of the receiving side, the receiving side detects the beat signal detecting state and transmits the information to the transmitting side. In order to control the wavelength on the transmission side by notifying the user, if a semiconductor laser is used for each of the transmission side and the reception side, a beat signal within the operating temperature range of the semiconductor laser can be detected.

【0081】さらに、請求項3によれば、受信部がビー
ト信号検波状況を検出し、自らの発振波長を制御するこ
とにより送信側の波長を変えずにビート信号を検出でき
るため、1つの送信側に対して幾つもの受信側を設ける
ことができ、例えばローカルエリアネットワークのよう
な応用をすることができる。
Further, according to the third aspect, since the receiving section detects the beat signal detection state and controls its own oscillation wavelength, it can detect the beat signal without changing the wavelength on the transmitting side. There can be several receivers per side, for example applications such as local area networks.

【0082】さらに、請求項4によれば、受信部がビー
ト信号だけをみて波長同調しようとすると、送信側、受
信側それぞれに、例えばレーザを用いれば、ビート信号
周波数、つまり、2つのレーザの波長差しか検出でき
ず、波長ずれが生じた場合、局部発振光の波長を大きく
するべきか、小さくするべきかの指針がないが、送信部
が自からの波長に関するデータを送信する場合には、受
信部の波長同調をいっそう簡便に行うことができる。
Further, according to the fourth aspect, if the receiving section attempts to tune the wavelength only by looking at the beat signal, if a laser is used on each of the transmitting side and the receiving side, for example, the beat signal frequency, that is, the two lasers are used. If the wavelength shift cannot be detected and there is a wavelength shift, there is no guideline on whether to increase or decrease the wavelength of the local oscillation light, but when the transmitting unit transmits data on its own wavelength, The wavelength tuning of the receiving unit can be performed more easily.

【0083】さらに、請求項5によれば、送信側および
受信側が互いの状況をモニタすることにより、データの
再送、レーザ故障などを判断し、それぞれを最適に制御
することができる。とりわけ、波面、波長が同調しない
ときには、双方向のコヒーレント光伝送装置であって
も、互いにモニタすることは不可能であったが、光強度
変調および直接検波方式の併用により始めて可能となっ
た。
Further, according to the fifth aspect, the transmission side and the reception side monitor each other's situation, thereby making it possible to judge retransmission of data, laser failure, etc., and to control each of them optimally. In particular, when the wavefront and the wavelength are not tuned, it is impossible to monitor the two-way coherent optical transmission devices with each other, but it becomes possible only by using the light intensity modulation and the direct detection system together.

【0084】さらに、請求項11によれば、雑音電流強
度などを知ることにより使用者に通信可能かどうかを知
らせることができ、使用者は通信を不可能にしている原
因が正確に把握することができる。
Further, according to the eleventh aspect , it is possible to inform the user whether communication is possible by knowing the noise current intensity or the like, so that the user can accurately grasp the cause of the impossibility of communication. Can be.

【0085】さらに、請求項12によれば、受信側が発
振側の温度、発振波長を精度よく検出することができ、
これにより、ビート信号が検出できない場合には、波面
同調が外れたことがわかり、波長同調、波面同調の指針
を知ることができる。
Further, according to the twelfth aspect , the receiving side can accurately detect the temperature and the oscillation wavelength on the oscillation side,
Thereby, when the beat signal cannot be detected, it is known that the wavefront tuning has been lost, and it is possible to know the guidelines for the wavelength tuning and the wavefront tuning.

【0086】さらに、請求項によれば、光送信手段
が、第1のコヒーレント光、第2のコヒーレント光、お
よび制御信号を共通の発光部から発生し、第1のコヒー
レント光および制御信号を送信し、光受信手段が、他の
空間コヒーレント光伝送装置から送信される第1のコヒ
ーレント光および制御信号、並びに上記発光部が発生す
る第2のコヒーレント光を共通の受光部で受光して受信
するので、双方向に通信を行うことができる。しかも、
発光部及び受光部の共通化を図っているため、例えば、
発光部に半導体レーザを用いれば、半導体レーザの使用
個数の低減を図ることができ、低価格化を実現すること
ができる。
Further, according to claim 7 , the optical transmission means
Are the first coherent light, the second coherent light, and
And a control signal are generated from a common light-emitting unit,
Transmitting the optical signal and the control signal, and
The first coffee transmitted from the spatial coherent optical transmission device
Light, control signals, and the
The second coherent light received by the common light receiving unit and received
Therefore, bidirectional communication can be performed. Moreover,
Because the light emitting unit and the light receiving unit are shared, for example,
If a semiconductor laser is used for the light emitting portion, the number of semiconductor lasers used can be reduced, and the cost can be reduced.

【0087】さらに、請求項9によれば、コヒーレント
光信号受信部と制御信号受信部を共通とすることで、回
路構成を簡便にすることができて、装置の小型軽量化を
図ることができる。
Further, according to the ninth aspect, since the coherent optical signal receiving section and the control signal receiving section are shared, the circuit configuration can be simplified, and the size and weight of the apparatus can be reduced. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す空間コヒーレント
光伝送装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a spatially coherent optical transmission device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の各要部における信号波形図であり、aは
データパルス、bはデータの1、0に対応した信号光発
振周波数を示している。
FIGS. 2A and 2B are signal waveform diagrams of respective main parts of FIG. 1, where a indicates a data pulse, and b indicates a signal light oscillation frequency corresponding to data 1 and 0. FIG.

【図3】図1の各要部における信号波形図であり、aは
波長、波面の同期、不同期によるビート信号、bは制御
信号の光強度を示している。
FIG. 3 is a signal waveform diagram of each main part of FIG. 1, where a indicates a wavelength, a beat signal due to synchronization and non-synchronization of a wavefront, and b indicates a light intensity of a control signal.

【図4】本発明の第2の実施例を示す空間コヒーレント
光伝送装置のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a spatially coherent optical transmission device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4の各要部における信号波形図であり、aは
受光素子35に励起される電流、bはAGC回路62a
の直後のビート信号を示している。
5 is a signal waveform diagram of each main part of FIG. 4, where a is a current excited by the light receiving element 35, and b is an AGC circuit 62a.
Shows the beat signal immediately after.

【図6】図4における制御信号(外部変調器23により
光強度変調されている)波形図である。
FIG. 6 is a waveform chart of a control signal (light intensity modulated by an external modulator 23) in FIG.

【図7】本発明の第3の実施例を示す空間コヒーレント
光伝送装置のブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram of a spatial coherent optical transmission device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施例を示す空間コヒーレント
光伝送装置のブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram of a spatially coherent optical transmission device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例を示す空間コヒーレント
光伝送装置のブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram of a spatially coherent optical transmission device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】図9の空間コヒーレント光伝送装置を用いて
データ伝送を行った場合の送信データのタイムチャート
である。
10 is a time chart of transmission data when data transmission is performed using the spatial coherent optical transmission device of FIG. 9;

【図11】本発明の第6の実施例を示す空間コヒーレン
ト光伝送装置における光送信部のブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram of an optical transmission unit in a spatially coherent optical transmission device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】図11の空間コヒーレント光伝送装置におけ
る光フィルタの透過特性図である。
12 is a transmission characteristic diagram of an optical filter in the spatial coherent optical transmission device of FIG.

【図13】本発明の第7の実施例を示す空間コヒーレン
ト光伝送装置における光送信部のブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram of an optical transmission unit in a spatially coherent optical transmission device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】従来のワイヤレス光通信システムにおけるビ
ート信号検波装置の構成図である。
FIG. 14 is a configuration diagram of a beat signal detection device in a conventional wireless optical communication system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21,21a データ源 22 データストレージ 23,23a,23b,23c,23d LDドライ
バー 24,24a,24b 送信側LD 25 制御光信号受光素子 26 制御回路 28,28a,28b 光フィルタ 29,32,32a 光合分波器 30,30b 局部発振LD 30a 半導体LD 31,31a,31b コリメートレンズ 33 光拡散素子 34a,34b 集光レンズ 35,35a,35b,35c,35d 信号受光素
子 36,36a,36b 電流電圧変換回路(I−V回
路) 37,37a 高周波透過フィルタ(ハイパスフィル
タ) 38、38a,38b 中間周波数透過フィルタ(バ
ンドパスフィルタ) 39a,39b,39c,39d,39e 周波数電
圧変換回路(f−V回路) 40a,40b,40c,40d,40e,40f,4
0g コンパレータ 42,42a,42b 復調回路 43 ビート信号検出回路 44 マーク率検出回路 45 波長同調回路 46,46a,46b 包路線検波回路 47,47a 温度コントローラ 48,48a,48b,48c 判別回路 49 制御回路 50 光シャッタ 61 制御回路 62a,62b 自動利得回路(AGC回路) 63 位相検波器 64 低周波数透過フィルタ(ローパスフィルタ) 65,65a,65b 制御回路 66,66a 光変調器 67 直流電源 68 APC回路 69,69a 制御信号LED 70 温度モニター部 71 パルス復調回路 72 ビート信号復調回路 73 波長情報復調回路 81 光フィルタ 82 割り算回路 83 回折格子 84 受光素子アレイ
21, 21a Data source 22 Data storage 23, 23a, 23b, 23c, 23d LD driver 24, 24a, 24b Transmitting LD 25 Control optical signal light receiving element 26 Control circuit 28, 28a, 28b Optical filter 29, 32, 32a Waveguide 30, 30b Local oscillation LD 30a Semiconductor LD 31, 31a, 31b Collimating lens 33 Light diffusing element 34a, 34b Condensing lens 35, 35a, 35b, 35c, 35d Signal receiving element 36, 36a, 36b Current-voltage conversion circuit ( IV circuit) 37, 37a High frequency transmission filter (high pass filter) 38, 38a, 38b Intermediate frequency transmission filter (band pass filter) 39a, 39b, 39c, 39d, 39e Frequency voltage conversion circuit (fV circuit) 40a, 40b, 40c, 40d, 4 e, 40f, 4
0g Comparator 42, 42a, 42b Demodulation circuit 43 Beat signal detection circuit 44 Mark rate detection circuit 45 Wavelength tuning circuit 46, 46a, 46b Envelope detection circuit 47, 47a Temperature controller 48, 48a, 48b, 48c Discrimination circuit 49 Control circuit 50 Optical shutter 61 Control circuit 62a, 62b Automatic gain circuit (AGC circuit) 63 Phase detector 64 Low frequency transmission filter (low pass filter) 65, 65a, 65b Control circuit 66, 66a Optical modulator 67 DC power supply 68 APC circuit 69, 69a Control signal LED 70 Temperature monitor 71 Pulse demodulation circuit 72 Beat signal demodulation circuit 73 Wavelength information demodulation circuit 81 Optical filter 82 Division circuit 83 Diffraction grating 84 Light receiving element array

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04B 10/14 10/142 10/22 (72)発明者 河西 秀典 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−249327(JP,A) 特開 平3−46839(JP,A) 特開 昭63−221726(JP,A) 特開 昭63−198426(JP,A) 特開 昭63−224426(JP,A) 特開 平1−34029(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H04B 10/14 10/142 10/22 (72) Inventor Hidenori Kasai 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Sharp Corporation (56) References JP-A-2-249327 (JP, A) JP-A-3-46839 (JP, A) JP-A-63-221726 (JP, A) JP-A-63-198426 (JP, A) JP-A-63 -224426 (JP, A) JP-A-1-34029 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04B 10/00-10/28 H04J 14/00-14/08

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1のコヒーレント光としてデータ信号
を放射する光送信手段と、第2のコヒーレント光を発生
させ、該第2のコヒーレント光と該第1のコヒーレント
光を合波させて受光し、該データ信号をコヒーレント検
波する光受信手段とを有する空間コヒーレント光伝送装
置であって、該光受信手段に、 該第1のコヒーレント光と該第2のコ
ヒーレント光の波面の同調を行う波面同調手段が設けら
、 該光送信手段および該光受信手段の双方に、 コヒーレント光送信状況および、ビート信号強度および
ビート信号周波数の検出を含むコヒーレント光検波状況
のうちの少なくとも一方を検出する検出部と、 該検出部で検出された状況情報に応じた制御信号を送信
する制御信号送信部と、 該制御信号を受光する制御信号受光部と、 該制御信号受光部で受光した光電流により該データ信号
の光の波長並びに送信の継続、中止及び再送の動作、第
2のコヒーレント光の波長のうちの少なくとも1つを制
御する制御部とを設けた空間コヒーレント光伝送装置。
An optical transmitter for emitting a data signal as a first coherent light, a second coherent light is generated, and the second coherent light and the first coherent light are combined and received. A spatial coherent optical transmission device comprising: a light receiving means for coherently detecting the data signal, wherein the light receiving means tunes the wavefronts of the first coherent light and the second coherent light. means is provided, et al.
The coherent optical transmission status , the beat signal strength, and the
A detection unit that detects at least one of coherent optical detection situations including detection of a beat signal frequency; a control signal transmission unit that transmits a control signal corresponding to situation information detected by the detection unit; A control signal light receiving unit for receiving light, a wavelength of light of the data signal and an operation of continuation, stop, and retransmission of the data signal by a photocurrent received by the control signal light receiving unit ;
A control unit for controlling at least one of the two coherent light wavelengths .
【請求項2】 第1のコヒーレント光としてデータ信号
を放射する光送信手段と、第2のコヒーレント光を発生
させ、該第2のコヒーレント光と該第1のコヒーレント
光を合波させて受光し、該データ信号をコヒーレント検
波する光受信手段とを有する空間コヒーレント光伝送装
置であって、 光受信手段に、ビート信号強度およびビート信号周波
数の検出を含むコヒーレント光検波状況を検出する検出
部と、前記コヒーレント光検波状況に基づいて該第1の
コヒーレント光と該第2のコヒーレント光の波面の同調
を行う波面同調手段と、該検出部で検出された状況情報
に応じた制御信号を送信する制御信号送信部とが設けら
れ、 該光送信手段に、該制御信号を受光する制御信号受光部
と、該制御信号受光部で受光した光電流により該データ
信号の光の波長並びに送信の継続、中止及び再送の動作
のうちの少なくとも1つを制御する制御部とを設けた空
間コヒーレント光伝送装置。
2. A light transmitting means for radiating a data signal as a first coherent light, a second coherent light being generated, the second coherent light and the first coherent light being multiplexed and received. a spatial coherent optical transmission device having a light receiving means for coherent detection of the data signal, to the light receiving means, the beat signal strength and the beat signal frequency
A detecting unit for detecting a coherent photodetection situation including detection of a number, and the first unit based on the coherent photodetection situation.
Tuning the wavefronts of the coherent light and the second coherent light
And a control signal transmitting unit for transmitting a control signal corresponding to the situation information detected by the detecting unit, wherein the optical transmitting unit includes a control signal receiving unit for receiving the control signal, A spatial coherent optical transmission device comprising: a control unit that controls at least one of the wavelength of the light of the data signal and the continuation, suspension, and retransmission operations of the light of the data signal by a photocurrent received by the control signal light receiving unit.
【請求項3】 第1のコヒーレント光としてデータ信号
を放射する光送信手段と、第2のコヒーレント光を発生
させ、該第2のコヒーレント光と該第1のコヒーレント
光を合波させて受光し、該データ信号をコヒーレント検
波する光受信手段とを有する空間コヒーレント光伝送装
置であって、 光受信手段に、ビート信号強度およびビート信号周波
数の検出を含むコヒーレント光検波状況を検出する検出
部と、該検出部で検出された状況情報に応じた制御信号
を送信する制御信号送信部と、該検出部で検出された状
況情報に基づいて波長同調するように該第2のコヒーレ
ント光の波長を制御する波長同調部と、該検出部で検出
された状況情報に基づいて該第1のコヒーレント光と該
第2のコヒーレント光の波面の同調を行う波面同調手段
とが設けられ、 該光送信手段に、該制御信号を受光する制御信号受光部
と、該制御信号受光部で受光した光電流により該データ
信号の光の波長並びに送信の継続、中止及び再送の動作
のうちの少なくとも1つを制御する制御部とを設けた空
間コヒーレント光伝送装置。
3. An optical transmitter for emitting a data signal as a first coherent light, generating a second coherent light, multiplexing the second coherent light and the first coherent light, and receiving the combined light. a spatial coherent optical transmission device having a light receiving means for coherent detection of the data signal, to the light receiving means, the beat signal strength and the beat signal frequency
A detection unit for detecting a coherent photodetection situation including detection of a number, a control signal transmission unit for transmitting a control signal according to the situation information detected by the detection unit, and a control unit based on the situation information detected by the detection unit. a wavelength tuning unit for controlling the wavelength of the second coherent light to wavelength tuning Te, detected by the detection unit
The first coherent light and the
Wavefront tuning means for tuning the wavefront of the second coherent light
Provided in the optical transmitting means, a control signal light receiving unit for receiving the control signal, and a wavelength of the light of the data signal and continuation, stop, and retransmission of the data signal by a photocurrent received by the control signal light receiving unit. A spatial coherent optical transmission device, comprising: a control unit that controls at least one of the operations.
【請求項4】 第1のコヒーレント光としてデータ信号
を放射する光送信手段と、第2のコヒーレント光を発生
させ、該第2のコヒーレント光と該第1のコヒーレント
光を合波させて受光し、該データ信号をコヒーレント検
波する光受信手段とを有する空間コヒーレント光伝送装
置であって、 該光送信手段に、コヒーレント光送信状況を検出する第
1の検出部と、該第1の検出部で検出された状況情報に
応じた制御信号を光信号として送信する信号送信部と
設けられ、 該光受信手段に、該光信号を受信する信号受信部と、
信号受信部で受信された該光信号の制御信号からコヒー
レント光送信状況を検出する第2の検出部と、該信号受
信部で受信された該光信号のデータ信号からビート信号
強度およびビート信号周波数の検出を含むコヒーレント
検波状況を検出する第の検出部と、該第2,3の検出
部で検出された状況情報に基づいて波長同調するように
該第2のコヒーレント光の波長を制御する波長同調部
、該第1のコヒーレント光と該第2のコヒーレント光
の波面の同調を行う波面同調手段とが設けられた空間コ
ヒーレント光伝送装置。
4. An optical transmitter for emitting a data signal as a first coherent light, a second coherent light is generated, and the second coherent light and the first coherent light are multiplexed and received. A spatial coherent optical transmission device having an optical receiving unit for coherently detecting the data signal, wherein the optical transmitting unit includes a first detecting unit for detecting a coherent optical transmission state; and a signal transmitting unit for transmitting a control signal corresponding to the detected status information as an optical signal
Provided, on the light receiving means, a signal receiving unit for receiving the optical signal, the
The control signal of the optical signal received by the signal
A second detection unit for detecting a rent light transmission state;
Beat signal from the data signal of the optical signal received by the transmitter
A third detecting section for detecting a coherent detection state including detection of an intensity and a beat signal frequency; and the second coherent light so as to tune a wavelength based on the state information detected by the second and third detecting sections. Wavelength tuning unit for controlling the wavelength of the first coherent light and the second coherent light
A spatial coherent optical transmission device provided with a wavefront tuning means for tuning the wavefront .
【請求項5】 第1のコヒーレント光としてデータ信号
を放射する光送信手段と、第2のコヒーレント光を発生
させ、該第2のコヒーレント光と該第1のコヒーレント
光を合波させて受光し、該データ信号をコヒーレント検
波する光受信手段とを有する空間コヒーレント光伝送装
置であって、 該光送信手段に、コヒーレント光送信状況を検出する第
1の検出部と、該第1の検出部で検出された状況情報に
応じた第1制御信号を該光信号として送信する信号送信
部と、第2制御信号を受光する制御信号受光部と、該制
御信号受光部で受光した光電流により該データ信号光の
波長並びに送信の継続、中止及び再送の動作のうちの少
なくとも1つを制御する制御部とを設け、 該光受信手段に、該光信号を受信する信号受信部と、該
信号受信部で受信された光信号の第1制御信号からコヒ
ーレント光送信状況を検出する第2の検出部と、該信号
受信部で受信された光信号のデータ信号からビート信号
強度およびビート信号周波数の検出を含むコヒーレント
光検波状況を検出する第3の検出部と、該第2,3の検
出部で検出された状況情報に基づいて波長同調するよう
に該第2のコヒーレント光の波長を制御する波長同調部
と、該第3の検出部で検出された状況情報に基づいて該
第1のコヒーレント光と該第2のコヒーレント光の波面
の同調を行う波面同調手段と、該第3の検出部で検出さ
れた状況情報に応じた第2制御信号として送信する制御
信号送信部とを設けた空間コヒーレント光伝送装置。
5. An optical transmitter for emitting a data signal as a first coherent light, generating a second coherent light, multiplexing the second coherent light and the first coherent light, and receiving the combined light. A spatial coherent optical transmission device having an optical receiving unit for coherently detecting the data signal, wherein the optical transmitting unit includes a first detecting unit for detecting a coherent optical transmission state; A signal transmitting unit for transmitting a first control signal corresponding to the detected situation information as the optical signal, a control signal receiving unit for receiving the second control signal, and the data signal based on a photocurrent received by the control signal receiving unit A control unit that controls at least one of a signal light wavelength and an operation of continuation, suspension, and retransmission of transmission; a signal reception unit that receives the optical signal; and the signal reception unit; Received by A second detector for detecting the first control signal or al coherent light transmission state of the optical signal, the signal
Beat signal from optical signal data signal received by receiver
Coherent including intensity and beat signal frequency detection
A third detection unit for detecting a light detection situation, and a wavelength tuning unit for controlling the wavelength of the second coherent light so as to tune the wavelength based on the situation information detected by the second and third detection units. , Based on the situation information detected by the third detection unit.
Wavefronts of the first coherent light and the second coherent light
A spatially coherent optical transmission device comprising: a wavefront tuning means for performing the tuning described above; and a control signal transmitting section for transmitting as a second control signal according to the situation information detected by the third detecting section.
【請求項6】 第1のコヒーレント光としてデータ信号
を放射する光送信手段と、第2のコヒーレント光を発生
させ、該第2のコヒーレント光と該第1のコヒーレント
光を合波させて受光し、該データ信号をコヒーレント検
波する光受信手段とを有する空間コヒーレント光伝送装
置であって、該光受信手段に設けられ、 該第1のコヒーレント光と該
第2のコヒーレント光の波面の同調を行う波面同調手段
と、 該光送信手段および該光受信手段のうちの少なくとも一
方に設けられ、該第1のコヒーレント光と該第2のコヒ
ーレント光の波長の同調を行う波長同調手段とを備えた
空間コヒーレント光伝送装置。
6. A light transmitting means for emitting a data signal as a first coherent light, generating a second coherent light, multiplexing the second coherent light and the first coherent light, and receiving the combined light. A spatial coherent optical transmission device having optical receiving means for coherently detecting the data signal , provided in the optical receiving means, for tuning the wavefronts of the first coherent light and the second coherent light. A space provided with a wavefront tuning means, and a wavelength tuning means provided in at least one of the light transmitting means and the light receiving means for tuning the wavelengths of the first coherent light and the second coherent light; Coherent optical transmission device.
【請求項7】 データ信号として送信される第1のコヒ
ーレント光に、第2のコヒーレント光を合波させて受光
し、該データ信号をコヒーレント検波する空間コヒーレ
ント光伝送装置であって、 該第1のコヒーレント光と該第2のコヒーレント光の波
面の同調を行う波面同調手段と、 該第1のコヒーレント光と該第2のコヒーレント光の波
長の同調を行う波長同調手段と、 コヒーレント光送信状況および、ビート信号強度および
ビート信号周波数の検出を含むコヒーレント光検波状況
のうちの少なくとも一方を検出部で検出し、それに応じ
た制御信号により、該データ信号の光の波長並びに送信
の継続、中止及び再送の動作のうちの少なくとも1つを
制御する制御部と、 該第1のコヒーレント光、該第2のコヒーレント光、お
よび該制御信号を共通の発光部から発生し、該第1のコ
ヒーレント光および該制御信号を送信する光送信手段
と、 他の空間コヒーレント光伝送装置から送信される該第1
のコヒーレント光および該制御信号、並びに該発光部が
発生する該第2のコヒーレント光を共通の受光部で受光
して受信する光受信手段とを有し、 双方向に通信を行う空間コヒーレント光伝送装置。
7. A spatial coherent optical transmission device for receiving a first coherent light transmitted as a data signal by combining a second coherent light with the first coherent light, and coherently detecting the data signal. Wavefront tuning means for tuning the wavefronts of the coherent light and the second coherent light, wavelength tuning means for tuning the wavelengths of the first coherent light and the second coherent light, , Beat signal strength and
The detection unit detects at least one of the coherent optical detection states including the detection of the beat signal frequency , and by a control signal corresponding thereto, the wavelength of the light of the data signal and the continuation of transmission, the operation of the stop and the retransmission. A control unit that controls at least one of: generating the first coherent light, the second coherent light, and the control signal from a common light emitting unit, and transmitting the first coherent light and the control signal Optical transmitting means; and the first transmitted from another spatially coherent optical transmission device.
Spatial coherent light transmission for performing bidirectional communication, comprising: a coherent light, the control signal, and light receiving means for receiving and receiving the second coherent light generated by the light emitting unit with a common light receiving unit. apparatus.
【請求項8】 前記波面同調手段が、 ビート信号の振幅を検出する包絡線検波回路と、 該包絡線検波回路で検出されたビート信号の振幅により
波面同調の状況を判別する判別回路と、 判別された波面同調の情報に応じた制御信号を送信する
制御信号送信部とを有する請求項1〜請求項7のいずれ
かに記載の空間コヒーレント光伝送装置。
8. An envelope detection circuit for detecting the amplitude of a beat signal, wherein the wavefront tuning means determines a wavefront tuning state based on the amplitude of the beat signal detected by the envelope detection circuit. The spatial coherent optical transmission device according to any one of claims 1 to 7, further comprising: a control signal transmitting unit configured to transmit a control signal according to the information of the wavefront tuning performed.
【請求項9】 前記光受信手段が、 受信した信号を前記制御信号とビート信号に分離するフ
ィルタ部と、 該フィルタ部で分離した該制御信号を直接検波する制御
信号検波部と、 該フィルタ部で分離したビート信号をコヒーレント検波
するビート信号検波部とを有する請求項1、4、5、7
又は8記載の空間コヒーレント光伝送装置。
9. A filter unit, wherein the optical receiving unit separates a received signal into the control signal and a beat signal; a control signal detector, which directly detects the control signal separated by the filter unit; And a beat signal detector for coherently detecting the beat signal separated by the step (c).
Or the spatial coherent optical transmission device according to 8.
【請求項10】 前記制御信号が、前記データ信号に対
して強度変調した光信号である請求項1、4、5、7又
は8記載の空間コヒーレント光伝送装置。
10. The spatial coherent optical transmission device according to claim 1, wherein the control signal is an optical signal obtained by intensity-modulating the data signal.
【請求項11】 前記検出部で検出されるコヒーレント
光検波状況として、雑音電流強度の検出を含む請求項
1、2、3、5、7又は8記載の空間コヒーレント光伝
送装置。
11. The spatial coherent optical transmission device according to claim 1, wherein the coherent optical detection state detected by the detection unit includes detection of a noise current intensity .
【請求項12】 前記検出部で検出されるコヒーレント
光送信状況として温度、発振波長を検出する請求項1、
4、5、7、8又は9記載の空間コヒーレント光伝送装
置。
12. A temperature and an oscillation wavelength are detected as a coherent light transmission state detected by the detection unit.
10. The spatial coherent optical transmission device according to 4, 5, 7, 8, or 9.
【請求項13】 前記検出部が、波長フィルタを有し、
該波長フィルタを通過した光の透過率から発振波長を検
出する請求項12記載の空間コヒーレント光伝送装置。
13. The detection unit has a wavelength filter,
13. The spatial coherent optical transmission device according to claim 12, wherein an oscillation wavelength is detected from a transmittance of the light passing through the wavelength filter.
【請求項14】 前記検出部が、光回折格子を有し、該
光回折格子に入射した光の回折角度から発振波長を検出
する請求項12記載の空間コヒーレント光伝送装置。
14. The spatial coherent optical transmission device according to claim 12, wherein the detection unit has an optical diffraction grating, and detects an oscillation wavelength from a diffraction angle of light incident on the optical diffraction grating.
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