JP5936550B2 - レーザーの試験をすることに光学的なアイソレーターを使用するためのシステム及び方法 - Google Patents

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Description

[技術の分野]
開示の様々な態様は、一般に、レーザー及び光学的なアイソレーターに、並びに、より具体的には、システムにおいて光学的なアイソレーターを使用すること及びレーザーを試験するための方法及びレーザーレンジファインダー及びレーザー指示器に、関係する。
[概観]
レーザーレンジファインダーは、一般に知られたものである。高いパワーが供給された光学的な信号を備えたレーザーレンジファインダー及びレーザー指示器を試験することは、レーザー、検出器、及び他の光学的なデバイスを破壊することができる。
[概要]
本開示の一つの実施形態に従った、方法は、パルス検出器で第一の光学的な信号を受信することを含む。方法は、また、光学的なモジュールで第一の光学的な信号の電子的なパルスを受信することを含む。方法は、さらに、電子的なパルスに基づいて光学的なモジュールで第二の光学的な信号を発生させることを含む。方法は、さらに、光学的なアイソレーターで逆の方向において第一の光学的な信号の少なくとも一部分及び光学的なアイソレーターで前進の方向において第二の光学的な信号の少なくとも一部分を受信することを含む。光学的なアイソレーターは、実質的に、前進の方向においてターゲットまで第二の光学的な信号を送信する。光学的なアイソレーターは、実質的に、逆の方向において第一の光学的な信号の少なくとも一部分を減衰させる。
本開示の特定の実施形態の技術的な利点は、レーザーレンジファインダー(レーザー測距機)の屋内の試験をすることについての改善を含む。例えば、レーザーレンジファインダーは、天気の気まぐれにかけられる屋外のターゲットのレンジにおいて伝統的に試験されてきたものである。本開示は、レーザー指示器(LD)及びレーザーレンジファインダー/指示器(LRF/D)を含むレーザーレンジファインダー(LRF)の屋内の試験をするためのシステムを含む。
本開示の特定の実施形態の別の技術的な利点は、システムにおける光学的なデバイスを損傷させること無しにレーザーレンジファインダーを試験するための改善されたシステムを含む。例えば、レーザーレンジファインダーの屋内の試験をすることは、高いパワーが供給された光学的なビーム又は光学的なシステムによって引き起こされた損傷に帰着することができる。減衰性のフィルター及びビームスプリッターは、光学的な信号によって引き起こされた光学的なデバイスへの損傷を低減するために使用されてきたものであるが、しかし、これらのフィルターは、しばしば、乏しい光学的な信号の強さに帰着する。本開示は、フィルターを用いること有りの又はそれ無しの損傷を低減するために光学的な信号を減衰させるものである光学的なアイソレーターを含む。
本開示の特定の実施形態の別の技術的な利点は、検出器で記録するためには十分に強いがしかし光学的なデバイスを損傷させることを回避するためには十分に弱い戻りの信号を有するものであるレーザーレンジファインダーを試験するための改善を含む。例えば、本開示は、光学的なモジュール、ターゲット、及び、同じフォーカスの平面に位置させられた検出器を含む。光学的な信号は、光学的なアイソレーターを通じてフォーカスの平面に沿って送信させられると共に、実質的にターゲットまで減衰させられないものであると共に、検出器で記録するためには十分に強いものである。
本開示の他の技術的な利点は、後に続く図、記載、及びクレームから当業者に容易に明白なものであることになる。その上、具体的な利点が、上に列挙されてきたものである一方で、様々な実施形態は、列挙された利点の全て、それらのいくつか、又はそれらの無いものを含むことがある。
図1は、本開示の実施形態と一致した、レーザーレンジファインダーを試験するためのシステムの一つの実施形態を図解するブロック線図である。 図2は、本開示の実施形態と一致した、図1に図解されたシステムにおける使用のための光学的なアイソレーターの一つの実施形態を図解するブロック線図である。 図3は、本開示の実施形態と一致した、レーザーレンジファインダー又はレーザー指示器を試験するために行われることがあるものである方法と関連させられた例の作用を図解するフローチャートである。
[図面の手短な記載]
本開示及びそれの利点のより完全な理解をすることのために、付随する図面との連結において考慮された、後に続く記載への参照は、今、なされるが、それらにおいて:
図1は、本開示の実施形態と一致した、レーザーレンジファインダーを試験するためのシステムの一つの実施形態を図解するブロック線図である;
図2は、本開示の実施形態と一致した、図1に図解されたシステムにおける使用のための光学的なアイソレーターの一つの実施形態を図解するブロック線図である;及び、
図3は、本開示の実施形態と一致した、レーザーレンジファインダー又はレーザー指示器を試験するために行われることがあるものである方法と関連させられた例の作用を図解するフローチャートである。
[詳述された記載]
図1は、レーザーレンジファインダー(LRF)12を試験するためのシステム10の一つの実施形態を図解する。本開示の一つの実施形態に従った、コリメーティングデバイスのフォーカスの平面に戻りの光学的な信号を置くことは、LRF12を試験するとき、より良好な整列及び良好な信頼性に帰着することがある。減衰性のフィルター及びビームスプリッターは、典型的には、フォーカスの平面にフォーカシングされた高いパワーが供給された光学的な信号によって引き起こされた光学部品、検出器、及び光学的なモジュールへの損傷を低減するために使用されてきたものである。本開示のある一定の実施形態において、システム10は、光学的なモジュール24及びパルス検出器20のみならずコリメーティングデバイス30のフォーカスの平面に、及び、それとの連結において、位置させられた一つの又はより多い光学的なアイソレーター26を利用する。このように、ターゲット28、光学的なモジュール24、及びパルス検出器20は、フォーカスの平面に位置させられたものであることがあると共に、光学的なアイソレーター26は、フォーカスの平面からLRF12まで光学的なモジュール24からの光学的な信号を送信する一方で、少なくとも光学的なモジュール24への損傷を低減する。
開示の一つの実施形態に従った、LRF12は、コリメータープローブ18、パルス検出器20、遅延発生器22、光学的なモジュール24、ターゲット28、及びコリメーティングデバイス30によって定義された経路に沿った光学的な信号を送信すると共に受信する。例えば、LRF12は、コリメータープローブ18に光学的に結合させられたものであることがある;コリメータープローブ18は、パルス発生器20に光学的に結合させられたものであることがある;パルス検出器20は、遅延発生器22に電子的に又は光学的に結合させられたものであることがある;遅延発生器22は、光学的なモジュール24に結合させられたものであることがある;光学的なモジュール24は、光学的なアイソレーター26に光学的に結合させられたものであることがある;光学的なアイソレーター26は、ターゲット28に光学的に結合させられたものであることがある;ターゲット28は、コリメーティングデバイス30に光学的に結合させられたものであることがある;及び、コリメーティングデバイス30は、LRF12に光学的に結合させられたものであることがある。システム10のこの特定の実施が、図解された及び主として記載されたものであるとはいえ、本開示は、特定の要望に従ったシステム10のいずれの適切な実施をも企図する。
開示の一つの実施形態に従った、LRF12は、光源14及び検出器16を含む。例えば、LRF12は、レーザー指示器(LD)又はレーザーレンジファインダー(LRF)を含むことがある。別の例として、LRF12は、レーザーレンジファインダー/指示器(LRF/D)を含むことがある。別の例として、LRF12は、レーザー送信機を含むことがあるが、そこでは光源14は、レーザーであると共に、検出器16は、受信機ユニットである。別の例として、光源14及び検出器16は、同じ光学的なアパーチャを通じて外側に結合させられたものである。開示のある一定の実施形態において、LRF12は、試験中のユニット(UUT)と称されることがある。
開示のある一定の実施形態において、光源14は、第一の光学的な信号を送信することの動作の可能ないずれの適切なデバイスをも含むことがある。例えば、光源14は、レーザーダイオードを含むことがある。別の例として、光源14は、商業的なダイオードレーザー及びドライバーユニットを含むことがある。
開示のある一定の実施形態において、検出器16は、光学的な信号を受信することの動作の可能ないずれの適切なデバイスをも含むことがある。例えば、検出器16は、光検出器を含むことがある。別の例として、検出器16は、光センサーを含むことがある。
開示のある一定の実施形態に従った、コリメータープローブ18は、光源14から第一の光学的な信号を受信すると共にパルス検出器20まで第一の光学的な信号を送信することの動作の可能ないずれの適切なデバイスをも含むことがある。例えば、コリメータープローブ18は、ファイバーコリメーターを含むことがある。別の例として、コリメータープローブ18は、コリメーティングレンズを備えた単純なファイバー光学部品を含むことがある。別の例として、コリメータープローブ18は、コリメーティングレンズ無しの単純なファイバー光学部品を含むことがある。なおも別の例として、コリメータープローブ18は、単純な検出器を含むことがある。なおも別の例として、コリメータープローブ18は、ファイバー光学部品無しのフォトダイオードを含むことがある。ある一定の実施形態において、ファイバー光学部品は、雑音レベルを加えると共に検出器をあまり有効なものではないものとなすことがあるものである検出器からいずれの要求された長さのケーブルをも除去するために用いられる。開示の一つの実施形態に従った、コリメータープローブ18は、参照番号40によって指し示されたように、光源14から第一の光学的な信号を受信すると共にパルス検出器20まで第一の光学的な信号を送信する。
開示のある一定の実施形態において、パルス検出器20は、参照番号42によって指し示されたように、第一の光学的な信号を受信すると共にコリメータープローブ18から受信された第一の光学的な信号のパルスを検出することの動作の可能ないずれの適切なデバイスをも含むことがある。開示の一つの実施形態に従ったもので、一度パルスが、パルス検出器20によって検出されてしまうと、それは、参照番号44によって指し示されたように、遅延発生器22まで通過させられる。遅延発生器22は、検出されたパルスを受信する、カウントダウンタイマーを確立する、並びに、検出されたパルス及びカウントダウンタイマーに基づいて電子的なパルスを発生させることの動作の可能ないずれの適切なデバイスをも含むことがある。参照番号46によって指し示されたように、電子的なパルスは、光学的なモジュール24まで送信させられる。
開示のある一定の実施形態において、コンピューターは、時間へと、レンジ又は距離のような、ユーザーに要求されたパラメーターを変換することがある。ある一定の他の実施形態において、コンピューターは、カウントダウンタイマーへと時間をプログラミングすることがある。ある一定の他の実施形態において、コンピューターは、第一の光学的な信号を受信すると共に第二の光学的な信号を戻すための一つの又はより多い指令を初期化することがある。本開示は、システム10におけるコンピューターのいずれの他の適切な実施をも企図する。
開示のある一定の実施形態に従った、光学的なモジュール24は、第一の光学的な信号の電子的なパルスを受信すると共に電子的なパルスに基づいて第二の光学的な信号を発生させることの動作の可能ないずれのデバイスをも含むことがある。例えば、光学的なモジュール24は、商業的なダイオードレーザー及びドライバーユニットを含むことがある。別の例として、光学的なモジュール24は、第二の光学的な信号を発生させるための十分な回路構成を備えたレーザーダイオードを含むことがある。ある一定の実施形態において、第二の光学的な信号は、参照番号48によって指し示されたようにファイバー光学部品のケーブル上で光学的なモジュール24から光学的なアイソレーター26まで送信されるものであるパルスを含む。他の実施形態において、第二の光学的な信号は、自由な空間の光学部品上で光学的なモジュール24によって送信されるものであるパルスを含むことがある。
開示のある一定の実施形態において、光学的なアイソレーター26は、(参照番号50によって指し示されたように)逆の方向においてLRF12から第一の光学的な信号の少なくとも一部分を及び(参照番号48によって指し示されたように)前進の方向において光学的なモジュール24から第二の光学的な信号を受信することの動作の可能ないずれの適切なデバイスをも含むことがある。別の実施形態として、逆の方向におけるLRF12からの光は、光学的なアイソレーター26を到達することに先立ち(参照番号52及び55によって指し示されたように)コリメーティングデバイス30及びターゲット28を通じた経路を横切ることがある。開示のある一定の実施形態に従った、光学的なアイソレーター26は、さらに実質的にターゲット28まで第二の光学的な信号を送信すると共に実質的に逆の方向において第一の光学的な信号を減衰させることの動作の可能ないずれの適切なデバイスをも含むことがある。例えば、光学的なアイソレーター26は、光が逆の方向から来ること(光学的なアイソレーター26の出力に入ること)を予防するための一方向性の光学的なダイオードとしての動作するものであるファラデー(Faraday)アイソレーターを含むことがある。このように、ファラデーアイソレーターは、損傷から少なくとも光学的なモジュールを保護するために第一の光学的な信号を阻止することがある。光学的なモジュール24からの第二の光学的な信号は、実質的に前進の方向において送信される(光学的なアイソレーター26の入力に入ること)ことがあると共に、参照番号54によって指し示されたように、ターゲット28まで実質的に減衰されないで送信されることがある。ある一定の実施形態において、ファラデーアイソレーターは、波長依存性のものであることがある。ある一定の他の実施形態において、ファラデーアイソレーターは、波長に独立なものであることがある。
開示のある一定の実施形態において、ターゲット28は、光学的なアイソレーター26から第二の光学的な信号を受信することの動作の可能ないずれの適切な形状をも含むことがある。例えば、ターゲット28は、LRF12についての試験の要件によって定義されたものであることがある。ある一定の実施形態において、サイズは、任意のものであると共に、信頼性のあるレンジ試験を保証すると思われるものである一つのものであることがある。ターゲット28は、ある一定の実施形態において、LRF12からの光学的な信号の最大限のパワーが、参照番号52及び56によって指し示されたように、ターゲット28にフォーカシングされることがあるので、光学的な信号の損傷に対して十分に弾力的なものであることがある。ある一定の実施形態において、光学的なアイソレーター26は、ターゲット28及び光源14の間に並びにコリメーティングデバイス30の後又は前のいずれかに、位置決めされることがある。この実施形態において、少なくともターゲット28及び光学的なモジュール24は、光学的なアイソレーター26によって保護されたものであることがある。ある一定の実施形態において、LRF12からの光学的な信号は、フィルター及びビームスプリッターを使用することで減衰されることがあるが、しかしながら、減衰は、コリメーティングデバイス30を介してターゲット28からLRF12まで送信された第二の光学的な信号に負の影響力を有することがある。
開示のある一定の実施形態において、コリメーティングデバイス30は、参照番号56によって指し示されたように、ターゲット28からの第二の光学的な信号を受信することの動作の可能ないずれの適切なデバイスをも参照する。例えば、コリメーティングデバイス30は、大きいレンズを含むことがある。別の例として、コリメーティングデバイス30は、球面のコリメーティングミラーを含むことがある。なおも別の例として、コリメーティングデバイス30は、放物面のコリメーティングミラーを含むことがある。コリメーティングデバイス30は、特定の視界の視野(FOV)内におけるLRF12の照準規正を参照した照準規正を達成するために使用されることがある。
システム10の動作の一つの例の実施形態において、第一の光学的な信号は、パルス検出器20で受信される。第一の光学的な信号の検出されたパルスは、遅延発生器22で受信される。遅延発生器22は、検出されたパルスを受信する、カウントダウンタイマーを確立する、及び、検出されたパルス及びカウントダウンタイマーに基づいて電子的なパルスを発生させる。カウントダウンタイマーは、確立されると共に、電子的なパルスは、検出されたパルス及びカウントダウンタイマーに基づいて発生させられる。
次に、電子的なパルスは、光学的なモジュール24で受信される。第二の光学的な信号は、電子的なパルスに基づいて光学的なモジュール24で発生させられる。第一の光学的な信号の少なくとも一部分は、光学的なアイソレーター26で逆の方向において受信されると共に、第二の光学的な信号は、光学的なアイソレーター26で前進の方向において受信される。例えば、光学的なアイソレーター26は、光が逆の方向から来ること(光学的なアイソレーター26の出力に入ること)を予防するための一方向性の光学的なダイオードとして動作するものであるファラデーアイソレーターを含むことがある。このように、ファラデーアイソレーターは、損傷から少なくとも光学的なモジュール24を保護するために第一の光学的な信号の少なくとも一部分を阻止することがある。光学的なモジュール24からの第二の光学的な信号は、実質的に前進の方向に送信されることがあると共に、ターゲット28まで実質的に減衰されないで送信されることがある。従って、光学的なアイソレーター26は、実質的に前進の方向にターゲットまで第二の光学的な信号を送信すると共に、実質的に逆の方向において第一の光学的な信号の少なくとも一部分を減衰させる。例の光学的なアイソレーターの追加的な詳細は、図2を参照して以下により詳細に記載される。
図2は、本開示の実施形態と一致した、図1に図解されたシステム10における使用のための光学的なアイソレーター100の一つの実施形態を図解するブロック線図である。光学的なアイソレーター100は、図1を参照して以上に記載された光学的なアイソレーター26に実質的に類似のものであることがある。光学的なアイソレーター100は、ファラデー回転子102、入力偏光子104、及び出力偏光子106を含むものであるファラデーアイソレーターを含むことがある。ファラデーアイソレーターは、伝播の方向に独立な一つの方向に45度だけ電気の場の偏光を回転させるために利用される。例えば、前進の方向において、光学的な信号は、ファラデー回転子102によって時計回りに回転させられると共に、1/2波長板108によっては回転させられないものである。前進の方向において、偏光は、今、それの元来の配向におけるものであると共に、出力偏光子106は、光学的な信号が送信されることを許容する。逆の方向において、光学的な信号は、出力偏光子106で偏光させられたものになると共に、1/2波長板108は、進行の方向において反時計回りに45度だけ偏光を回転させる。しかしながら、信号が、今、入力偏光子104まで90度偏光させられると共に阻止されるのみならず、この方向において、ファラデー回転子102は、反時計回りに偏光を回転させる。このように、光学的な信号は、逆の方向において実質的に減衰させられることがある。ある一定の実施形態において、光学的なアイソレーター100は、自由な空間の光学部品のシステムにおいて使用されることがある。他の実施形態において、光学的なアイソレーター100は、光学的なファイバーのシステム又は混合させられた自由な空間及び光学的なファイバーのシステムにおいて使用されることがある。他の実施形態において、ファラデーアイソレーターは、信号に対する顕著な有害な減衰無しに偏光させられたものではない又は無作為に偏光させられた第二の光学的な信号(前進の方向)と共に利用されることがある。他の実施形態においては、1/2波長板は、要求される又は使用されるものではない。本開示の詳細が、ファラデーアイソレーターを参照してきたものであるとはいえ、いずれの適切な光学的なアイソレーターは、逆の方向において第一の光学的な信号を実質的に減衰させると共に前進の方向においてターゲットまで第二の光学的な信号を実質的に送信するために実施されることがある。別の実施形態において、アイソレーターは、それらの逆の方向の減衰性の効果を最大にするために編成されることがある。
図3は、本開示の実施形態と一致したレーザーレンジファインダーを試験するために行われることがあるものである方法と関連させられた例の作用を図解するフローチャート200である。例の作用は、図1及び2を参照して以上で議論されたような、システム10及び光学的なアイソレーター100によって、又は、いずれの他の適切なデバイスによっても、行われることがある。ステップ201で、LRF12におけるレーザーは、検出器/ピンホールで発射される。ステップ202で、第一の光学的な信号は、パルス検出器で受信される。例えば、パルス検出器は、光学的な信号を受信すると共にコリメータープローブから受信された光学的な信号のパルスを検出することの動作の可能ないずれの適切なデバイスをも含むことがある。
ステップ204で、第一の光学的な信号の少なくとも一部分の検出されたパルスは、遅延発生器で受信される。遅延発生器は、検出されたパルスを受信する、カウントダウンタイマーを確立する、並びに、検出されたパルス及びカウントダウンタイマーに基づいて電子的なパルスを発生させることの動作の可能ないずれの適切なデバイスをも含むことがある。このように、ステップ206で、カウントダウンタイマーは、確立されると共に、ステップ208で、電子的なパルスは、検出されたパルス及びカウントダウンタイマーに基づいて発生させられる。
ステップ210で、電子的なパルスは、光学的なモジュールで受信される。ステップ212で、第二の光学的な信号は、電子的なパルスに基づいて光学的なモジュールで発生させられる。
ステップ214で、第一の光学的な信号の少なくとも一部分は、光学的なアイソレーターで逆の方向において受信されると共に、第二の光学的な信号は、光学的なアイソレーターで前進の方向において受信される。例えば、光学的なアイソレーターは、光が逆の方向から来ること(光学的なアイソレーターの出力に入ること)を予防するための一方向性の光学的なダイオードとして動作するものであるファラデーアイソレーターを含むことがある。このように、ファラデーアイソレーターは、損傷から少なくとも光学的なモジュールを保護するために第一の光学的な信号の少なくとも一部分を阻止することがある。光学的なモジュールからの第二の光学的な信号は、前進の方向において実質的に送信される(光学的なアイソレーターの入力に入ること)ことがあると共に、ターゲットまで実質的に減衰されないで送信されることがある。従って、光学的なアイソレーターは、前進の方向においてターゲットまで第二の光学的な信号を実質的に送信すると共に逆の方向において第一の光学的な信号の少なくとも一部分を実質的に減衰させることの動作の可能なものである。ステップ216で、レーザーレンジファインダーは、第二の光学的な信号を受信する。
このように、本開示の特定の実施形態は、システムにおいて光学的なモジュールを損傷させること無しにレーザーレンジファインダーを試験するための改善されたシステム及び方法を含む。例えば、本開示は、レーザーレンジファインダーからの第一の光学的な信号を減衰させること及び光学的なモジュールからの第二の光学的な信号を送信することによって少なくとも光学的なモジュールを保護するものである光学的なアイソレーターを含む。
他の事項の中で、ここに記載された様々な実施形態は、レーザーレンジファインダーを試験するためのシステム内に光学的なアイソレーターを組み込む。光学的なアイソレーターは、ファラデーアイソレーターを具備することがある。しかしながら、様々な実施形態は、ファラデーアイソレーターと同じ又は類似の効果を提供するものである他のタイプの光学的なアイソレーターを組み込むことがある。さらに、様々な実施形態が、システム内の特定の位置に位置させられたものである光学的なアイソレーターと共に記載されたものであるとはいえ、光学的なアイソレーターが、システム内のいずれの適切な位置にも位置させられることがあることは、予見されることである。さらに、様々な実施形態が、システムの多数の構成部品を記載するとはいえ、開示の実施形態の必ずしも全てが、そのように記載されたものであるシステムの各々の及びあらゆる構成部品を要求するものではない。
本開示が、特定の実施形態を参照して詳細に記載されてきたものである一方で、数多くの変化、置換、変動、改変、及び変更は、当業者によって確かめられることがあると共に、本開示が、添付されたクレームの趣旨及び範囲内に属するもののような全てのそのような変化、置換、変動、改変、及び変更を包含することは、意図されることである。
[クレームされるもの]
1. 方法であって、
パルス検出器で第一の光学的な信号を受信すること;
光学的なモジュールで前記第一の光学的な信号の電気的なパルスを受信すること;
前記電気的なパルスに基づいて前記光学的なモジュールで第二の光学的な信号を発生させること;並びに、
光学的なアイソレーターで逆の方向において前記第一の光学的な信号の少なくとも一部分を及び前記光学的なアイソレーターで前進の方向において前記第二の光学的な信号の少なくとも一部分を受信すること、前記光学的なアイソレーターが実質的に前記前進の方向においてターゲットへ前記第二の光学的な信号を送信すること、前記光学的なアイソレーターが実質的に前記逆の方向において前記第一の光学的な信号の少なくとも一部分を減衰させること
:を具備する、方法。
2. クレーム1の方法であって、
前記光学的なアイソレーターがファラデーアイソレーターを具備すると共に、
前記ファラデーアイソレーターがファラデー回転子、入力偏光子、及び出力偏光子を具備する、
方法。
3. クレーム1の方法であって、
さらに、
遅延発生器で検出されたパルスを受信すること;
カウントダウンタイマーを確立すること;及び、
前記検出されたパルス及び前記カウントダウンタイマーに基づいて前記電気的なパルスを発生させること
:を具備する、方法。
4. クレーム1の方法であって、
さらに、ファイバー光学部品のケーブル上で前記光学的なモジュールから前記光学的なアイソレーターまで前記第二の光学的な信号を送信することを具備する、方法。
5. クレーム1の方法であって、
さらに、自由な空間の光学部品上で前記光学的なモジュールから前記光学的なアイソレーターまで前記第二の光学的な信号を送信することを具備する、方法。
6. クレーム1の方法において、
実質的に前記逆の方向において前記第一の光学的な信号を減衰させることは、前記第一の光学的な信号を阻止することを具備する、方法。
7. クレーム1の方法において、
実質的に前記前進の方向においてターゲットまで前記第二の光学的な信号を送信することは、前記ターゲットまで実質的に減衰されたものではない前記第二の光学的な信号を送信することを具備する、方法。
8. クレーム1の方法において、
前記光学的なアイソレーターは、前記光学的なモジュール及び前記ターゲットの間に位置決めされると共に、
前記ターゲットは、前記光学的なモジュール及び光源の間に位置決めされる、
方法。
9. クレーム1の方法において、
前記光学的なアイソレーターは、前記ターゲット及び光源の間に位置決めされる、方法。
10. クレーム1の方法であって、
前記ターゲットがピンホールを具備する、方法。
11. クレーム1の方法であって、
さらに、
時間へとユーザーに要求されたパラメーターを変換するためにコンピューターを提供すること;
カウントダウンタイマーへと前記時間をプログラミングすること;及び、
前記検出されたパルス及び前記カウントダウンタイマーに基づいて前記電気的なパルスを発生させること
:を具備する、方法。
12. クレーム1の方法であって、
さらに、前記第一の光学的な信号を受信すると共に前記第二の光学的な信号を戻すための一つの又はより多い機器を初期化するためにコンピューターを提供することを具備する、方法。
13. システムであって、
第一の光学的な信号を受信することの動作の可能なパルス発生器;
前記第一の光学的な信号の電気的なパルス受信すると共に前記電気的なパルスに基づいて第二の光学的な信号を発生させることの動作の可能な光学的なモジュール;並びに、
逆の方向において前記第一の光学的な信号の少なくとも一部分を及び前進の方向において前記第二の光学的な信号の少なくとも一部分を受信する;と共に、
実質的に前記前進の方向においてターゲットまで前記第二の光学的な信号を送信する;と共に、
実質的に前記逆の方向において前記第一の光学的な信号の少なくとも一部分を減衰させる
ことの動作の可能な光学的なアイソレーター
:を具備する、システム。
14. クレーム13のシステムであって、
前記光学的なアイソレーターがファラデーアイソレーターを具備すると共に、
前記ファラデーアイソレーターがファラデー回転子、入力偏光子、及び出力偏光子を具備する、
システム。
15. クレーム13のシステムであって、
さらに、
検出されたパルスを受信する;と共に、
カウントダウンタイマーを確立する;と共に、
前記検出されたパルス及び前記カウントダウンタイマーに基づいて前記電気的なパルスを発生させる
:ことの動作の可能な遅延発生器を具備する、システム。
16. クレーム13のシステムであって、
前記光学的なアイソレーターは、さらに、ファーバー光学部品のケーブル上で前記光学的なモジュールから前記光学的なアイソレーターまで前記第二の光学的な信号を送信することの動作の可能なものである、システム。
17. クレーム13のシステムであって、
前記光学的なアイソレーターは、さらに、自由な空間の光学部品上で前記光学的なモジュールから前記光学的なアイソレーターまで前記第二の光学的な信号を送信することの動作の可能なものである、システム。
18. クレーム13のシステムであって、
前記光学的なアイソレーターは、さらに、前記第一の光学的な信号を阻止することの動作の可能なものである、システム。
19. クレーム13のシステムであって、
前記光学的なアイソレーターは、さらに、前記ターゲットまで実質的に減衰させられたものではない前記第二の光学的な信号を送信することの動作の可能なものである、システム。
20. クレーム13のシステムにおいて、
前記光学的なアイソレーターは、前記光学的なモジュール及び前記ターゲットの間に位置決めされたものであると共に、
前記ターゲットは、前記光学的なモジュール及び光源の間に位置決めされたものである、
システム。
21. クレーム13のシステムにおいて、
前記光学的なアイソレーターは、前記ターゲット及び光源の間に位置決めされたものである、システム。
22. クレーム13のシステムであって、
前記ターゲットがピンホールを具備する、システム。
23. クレーム13のシステムであって、
さらに、
時間へとユーザーに要求されたパラメーターを変換する;と共に、
カウントダウンタイマーへと前記時間をプログラミングする
:ことの動作の可能なコンピューター;並びに、
検出されたパルス及び前記カウントダウンタイマーに基づいて電気的なパルスを発生させることの動作の可能な遅延発生器
:を具備する、システム。
24. クレーム13のシステムであって、
さらに、前記第一の光学的な信号を受信すると共に前記第二の光学的な信号を戻すための一つの又はより多い機器を初期化することの動作の可能なコンピューターを具備する、システム。

Claims (22)

  1. レーザーを試験する間に光学的なモジュールを保護する方法であって、
    試験されるレーザーで第一の光学的な信号を発生させること;
    パルス検出器で前記第一の光学的な信号の第一の部分を受信すること及びそれに応じて検出されたパルスを生じさせること;
    遅延発生器で前記検出されたパルスを受信すること;
    前記検出されたパルスを受信することに応じてカウントダウンタイマーを確立すること;
    前記検出されたパルス及び前記カウントダウンタイマーに基づいて電子的なパルスを発生させること;
    前記光学的なモジュールで前記電子的なパルスを受信すること;
    前記電子的なパルスに基づいて前記光学的なモジュールで第二の光学的な信号を発生させること;
    光学的なアイソレーターで逆の方向において前記第一の光学的な信号の第二の部分を受信すること、前記光学的なアイソレーターが前記レーザー及び前記光学的なモジュールの間で位置決めされること;並びに、
    前記光学的なアイソレーターで前進の方向において前記第二の光学的な信号を受信すること、前記光学的なアイソレーターが実質的に前記前進の方向においてターゲットへ前記第二の光学的な信号を送信すること、前記光学的なアイソレーターが前記第一の光学的な信号による損傷から前記光学的なモジュールを保護するために実質的に前記逆の方向において前記第一の光学的な信号の第二の部分を減衰させること
    :を具備する、方法。
  2. 請求項1の方法であって、
    前記光学的なアイソレーターがファラデーアイソレーターを具備すると共に、
    前記ファラデーアイソレーターがファラデー回転子、入力偏光子、及び出力偏光子を具備する、
    方法。
  3. 請求項1又は2のいずれかの方法であって、
    さらに、ファイバー光学部品のケーブル上で前記光学的なモジュールから前記光学的なアイソレーターまで前記第二の光学的な信号を送信することを具備する、方法。
  4. 請求項1又は2のいずれかの方法であって、
    さらに、自由な空間の光学部品上で前記光学的なモジュールから前記光学的なアイソレーターまで前記第二の光学的な信号を送信することを具備する、方法。
  5. 請求項1から4までのいずれか一つの方法において、
    実質的に前記逆の方向において前記第一の光学的な信号の第二の部分を減衰させることは、前記第一の光学的な信号の第二の部分を阻止することを具備する、方法。
  6. 請求項1から5までのいずれか一つの方法において、
    実質的に前記前進の方向においてターゲットまで前記第二の光学的な信号を送信することは、前記ターゲットまで実質的に減衰されたものではない前記第二の光学的な信号を送信することを具備する、方法。
  7. 請求項1から6までのいずれか一つの方法において、
    前記光学的なアイソレーターは、前記光学的なモジュール及び前記ターゲットの間に位置決めされると共に、
    前記ターゲットは、前記光学的なモジュール及び前記レーザーの間に位置決めされる、
    方法。
  8. 請求項1から7までのいずれか一つの方法において、
    前記光学的なアイソレーターは、前記ターゲット及び前記レーザーの間に位置決めされる、方法。
  9. 請求項1から8までのいずれか一つの方法であって、
    前記ターゲットがピンホールを具備する、方法。
  10. 請求項1から9までのいずれか一つの方法であって、
    さらに、
    時間へとユーザーに要求されたパラメーターを変換するためにコンピューターを提供すること;及び、
    前記カウントダウンタイマーへと前記時間をプログラミングすること
    :を具備する、方法。
  11. 請求項1から9までのいずれか一つの方法であって、
    さらに、前記第一の光学的な信号を受信すると共に前記第二の光学的な信号を戻すための一つの又はより多い機器を初期化するためにコンピューターを提供することを具備する、方法。
  12. レーザーを試験するシステムであって、
    第一の光学的な信号を生じさせるために構成されたレーザー;
    前記第一の光学的な信号の第一の部分を受信することの及びそれに応じて検出されたパルスを生じさせることの動作の可能なパルス発生器;
    前記第一の光学的な信号の電子的なパルスを受信することの及び前記電子的なパルスに基づいて第二の光学的な信号を発生させることの動作の可能な光学的なモジュール;
    前記パルス発生器及び前記光学的なモジュールの間に結合させられた並びに
    前記検出されたパルスを受信する;と共に、
    カウントダウンタイマーを確立する;と共に、
    前記検出されたパルス及び前記カウントダウンタイマーに基づいて前記電子的なパルスを発生させる
    :ことの動作の可能な遅延発生器;並びに、
    前記レーザー及び前記光学的なモジュールの間に位置決めされた並びに
    逆の方向において前記第一の光学的な信号の第二の部分及び前進の方向において前記第二の光学的な信号を受信する;と共に、
    実質的に前記前進の方向においてターゲットまで前記第二の光学的な信号を送信する;と共に、
    実質的に前記逆の方向において前記第一の光学的な信号の第二の部分を減衰させる
    :ことの動作の可能な光学的なアイソレーター
    :を具備する、システム。
  13. 請求項12のシステムであって、
    前記光学的なアイソレーターがファラデーアイソレーターを具備すると共に、
    前記ファラデーアイソレーターがファラデー回転子、入力偏光子、及び出力偏光子を具備する、
    システム。
  14. 請求項12又は13のいずれか一つのシステムであって、
    前記光学的なアイソレーターは、さらに、ファイバー光学部品のケーブル上で前記光学的なモジュールから前記光学的なアイソレーターまで前記第二の光学的な信号を送信することの動作の可能なものである、システム。
  15. 請求項12又は13のいずれか一つのシステムであって、
    前記光学的なアイソレーターは、さらに、自由な空間の光学部品上で前記光学的なモジュールから前記光学的なアイソレーターまで前記第二の光学的な信号を送信することの動作の可能なものである、システム。
  16. 請求項12から15までのいずれか一つのシステムであって、
    前記光学的なアイソレーターは、さらに、前記第一の光学的な信号を阻止することの動作の可能なものである、システム。
  17. 請求項12から16までのいずれか一つのシステムであって、
    前記光学的なアイソレーターは、さらに、前記ターゲットまで実質的に減衰させられたものではない前記第二の光学的な信号を送信することの動作の可能なものである、システム。
  18. 請求項12から17までのいずれか一つのシステムにおいて、
    前記光学的なアイソレーターは、前記光学的なモジュール及び前記ターゲットの間に位置決めされたものであると共に、
    前記ターゲットは、前記光学的なモジュール及び前記レーザーの間に位置決めされたものである、
    システム。
  19. 請求項12から18までのいずれか一つのシステムにおいて、
    前記光学的なアイソレーターは、前記ターゲット及び前記レーザーの間に位置決めされたものである、システム。
  20. 請求項12から19までのいずれか一つのシステムであって、
    前記ターゲットがピンホールを具備する、システム。
  21. 請求項12から20までのいずれか一つのシステムであって、
    さらに、
    時間へとユーザーに要求されたパラメーターを変換する;と共に、
    前記カウントダウンタイマーへと前記時間をプログラミングする
    :ことの動作の可能なコンピューター
    :を具備する、システム。
  22. 請求項12から21までのいずれか一つのシステムであって、
    さらに、前記第一の光学的な信号を受信すると共に前記第二の光学的な信号を戻すための一つの又はより多い機器を初期化することの動作の可能なコンピューターを具備する、システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9110154B1 (en) 2014-02-19 2015-08-18 Raytheon Company Portable programmable ladar test target
CN104101486B (zh) * 2014-07-16 2016-07-13 中国科学院上海光学精密机械研究所 双光束延迟激光损伤测试系统
KR101814129B1 (ko) * 2017-08-23 2018-01-02 (주)엠제빈 라이다 시스템의 광학 장치
RU2683604C1 (ru) * 2017-12-28 2019-03-29 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ Устройство имитации дальности
CN108871374B (zh) * 2018-03-26 2021-01-15 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种提高光电跟踪系统中脱靶量延时测量精度的方法
CN110006448B (zh) * 2019-04-09 2021-09-14 武汉大学 星载激光测高仪指向角系统误差在轨标定精度的评估方法
DE102021106220A1 (de) 2021-03-15 2022-09-15 Dspace Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Isolation eines Triggersignals eines LiDAR-Sensors sowie Testsystem
CN113042399B (zh) * 2021-03-25 2022-12-20 河南理工大学 一种自由空间型光隔离器性能自动检测与自动分拣系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO132006C (ja) 1973-07-13 1975-09-03 Simrad As
JPS5929781U (ja) * 1982-08-17 1984-02-24 三菱電機株式会社 レ−ザ光用距離遅延装置
JPH03221915A (ja) * 1990-01-29 1991-09-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光アイソレータ
US5282014A (en) * 1992-12-11 1994-01-25 Hughes Aircraft Company Laser rangefinder testing system incorporationg range simulation
JP2000098033A (ja) * 1998-09-28 2000-04-07 Sokkia Co Ltd 光波距離計
JP2002131587A (ja) * 2000-10-24 2002-05-09 Mitsubishi Electric Corp レーザダイオードモジュール
JP3831227B2 (ja) * 2001-10-30 2006-10-11 三菱電機株式会社 一芯双方向伝送装置
US7110179B2 (en) * 2002-12-19 2006-09-19 Corning Incorporated Polarizers and isolators and methods of manufacture
TW591210B (en) * 2003-10-23 2004-06-11 Asia Optical Co Inc Method for testing rangefinders
TWI276425B (en) * 2005-03-23 2007-03-21 Ind Tech Res Inst System for detecting the burned degree of a skin

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