JPH02198234A - 空間光伝送装置 - Google Patents
空間光伝送装置Info
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- JPH02198234A JPH02198234A JP1019023A JP1902389A JPH02198234A JP H02198234 A JPH02198234 A JP H02198234A JP 1019023 A JP1019023 A JP 1019023A JP 1902389 A JP1902389 A JP 1902389A JP H02198234 A JPH02198234 A JP H02198234A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 48
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
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- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は空間光伝送装置に関し、特に送受信光にレーザ
光を用い遠距離の伝送に使用できる空間光伝送装置に関
する。
光を用い遠距離の伝送に使用できる空間光伝送装置に関
する。
従来、この種の空間光伝送装置としては、第５図の構成
図に示すように送信光２１は、光送信器２から出射され
、ビームスプリッタ１２を通過後に受信光２２を追尾す
るためのミラー角度駆動機構９を通り、光アンテナ部１
１でビーム径、拡がり角等を変換され出射する。一方、
受信光２２は、光アンテナ部１１で受信後、ミラー角度
駆動機ｆ＃９を通り、ビームスプリッタ１２で反射され
た後ビームスプリッタ１３で分岐され、光受信器３、角
度誤差検出器４へ入射する。受信光の追尾は角度誤差検
出器４で検出された受信光の角度誤差信号をミラー駆動
用制御回路５に送り、ミラー角度駆動機構９にフィード
バックすることにより行なう。このように、送受信光を
共軸とし、光アンテナ部及びミラー角度駆動機構部を送
受共用した空間光伝送装置であった。
図に示すように送信光２１は、光送信器２から出射され
、ビームスプリッタ１２を通過後に受信光２２を追尾す
るためのミラー角度駆動機構９を通り、光アンテナ部１
１でビーム径、拡がり角等を変換され出射する。一方、
受信光２２は、光アンテナ部１１で受信後、ミラー角度
駆動機ｆ＃９を通り、ビームスプリッタ１２で反射され
た後ビームスプリッタ１３で分岐され、光受信器３、角
度誤差検出器４へ入射する。受信光の追尾は角度誤差検
出器４で検出された受信光の角度誤差信号をミラー駆動
用制御回路５に送り、ミラー角度駆動機構９にフィード
バックすることにより行なう。このように、送受信光を
共軸とし、光アンテナ部及びミラー角度駆動機構部を送
受共用した空間光伝送装置であった。
上述した従来の空間光伝送装置は受信光の偏光方向が不
明の場合にはビームスプリッタ１２゜１３は無偏光タイ
プのものを選定することが必要となる。さらに、もし、
送受信光の波長が同じか、又は、はとんど同じである場
合、ビームスプリッタ１２はハーフミラ−として使用せ
ねばならないので、送受信光レベルとしてそれぞれ３ｄ
Ｂ程度のロスが生じることになる。従って、対向で約６
ｄＢ程度のロスとなり、回線設計上不利となる欠点があ
る。
明の場合にはビームスプリッタ１２゜１３は無偏光タイ
プのものを選定することが必要となる。さらに、もし、
送受信光の波長が同じか、又は、はとんど同じである場
合、ビームスプリッタ１２はハーフミラ−として使用せ
ねばならないので、送受信光レベルとしてそれぞれ３ｄ
Ｂ程度のロスが生じることになる。従って、対向で約６
ｄＢ程度のロスとなり、回線設計上不利となる欠点があ
る。
一方、送受信光の波長を別々に選んだ場合、ビームスプ
リッタ１２は、波長選択可能なダイクロイックミラーを
使用することができるので、送受信光レベルのロスはほ
とんど発生しない。しかし、ダイクロイックミラーは対
向する空間光伝送装置が１台に限らず多種の装置が想定
される場合に送受信光の波長を１装置ごとに選ぶことが
必要となり、システム設計上のバリエーションが非常に
限定されてしまうという欠点がある。さらに発光素子と
しての半導体レーザの発振波長選定や無偏光タイプの光
学素子の設計製作等のコストからも不利となる欠点があ
る。
リッタ１２は、波長選択可能なダイクロイックミラーを
使用することができるので、送受信光レベルのロスはほ
とんど発生しない。しかし、ダイクロイックミラーは対
向する空間光伝送装置が１台に限らず多種の装置が想定
される場合に送受信光の波長を１装置ごとに選ぶことが
必要となり、システム設計上のバリエーションが非常に
限定されてしまうという欠点がある。さらに発光素子と
しての半導体レーザの発振波長選定や無偏光タイプの光
学素子の設計製作等のコストからも不利となる欠点があ
る。
本発明の空間光伝送装置は、対向局との間で送受される
光軸が共通の送受信レーザ光であって偏光方向が任意の
受信光を用いた空間光伝送装置において、前記対向局と
の送受信レーザ光を入出射し、受信レーザ光の追尾機構
を有する光アンテナ部と、前記光アンテナ部に入出射さ
れる送受信レーザ光の偏光方向の補正を行なうλ／２波
長板を有するレーザライン回転器と、自局の送信光を前
記レーザライン回転器に入射し、かつ、前記レーザライ
ン回転器から出射される受信光を分離する複数の偏光ビ
ームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタから分離
された少なくとも一つの受信光と自局の送信光との偏光
情報をもとに前記λ／２波長板を駆動するレーザライン
回転器用駆動器とを備えている。
光軸が共通の送受信レーザ光であって偏光方向が任意の
受信光を用いた空間光伝送装置において、前記対向局と
の送受信レーザ光を入出射し、受信レーザ光の追尾機構
を有する光アンテナ部と、前記光アンテナ部に入出射さ
れる送受信レーザ光の偏光方向の補正を行なうλ／２波
長板を有するレーザライン回転器と、自局の送信光を前
記レーザライン回転器に入射し、かつ、前記レーザライ
ン回転器から出射される受信光を分離する複数の偏光ビ
ームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタから分離
された少なくとも一つの受信光と自局の送信光との偏光
情報をもとに前記λ／２波長板を駆動するレーザライン
回転器用駆動器とを備えている。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明による空間光伝送装置の第１の実施例を
示す構成図である。送信光２１は光送信器２から出射さ
れ、ビームスプリッタ１２を通過後にレーザライン回転
器１を通過し、ミラー角度駆動機構９．光アンテナ部１
１を通過し出射される。一方、受信光２２は光アンテナ
部１１．ミラー角度駆動機構９を通過した後、レーザラ
イン回転器１によりその偏光方向が送信光２の偏光方向
と直交するように補正される。この補正された受信光は
ビームスプリッタ１２により反射された後、ビームスプ
リッタ１３で分岐され、光受信器３、角度誤差検出器４
へ入射される。受信光の追尾は、従来例と同様に角度誤
差検出器４で検出された受信光の角度誤差信号をミラー
駆動用制御回路５を通し、ミラー角度駆動機構９にフィ
ードバックすることにより行なう。ここで、ビームスプ
リッタ１２は、ビームの偏光方向成分の分離か可能な偏
光ビームスプリッタを採用しているので、送信光はほぼ
１００パーセント透過し、受信光はほぼ１００パーセン
ト反射する特性を有することができる。
示す構成図である。送信光２１は光送信器２から出射さ
れ、ビームスプリッタ１２を通過後にレーザライン回転
器１を通過し、ミラー角度駆動機構９．光アンテナ部１
１を通過し出射される。一方、受信光２２は光アンテナ
部１１．ミラー角度駆動機構９を通過した後、レーザラ
イン回転器１によりその偏光方向が送信光２の偏光方向
と直交するように補正される。この補正された受信光は
ビームスプリッタ１２により反射された後、ビームスプ
リッタ１３で分岐され、光受信器３、角度誤差検出器４
へ入射される。受信光の追尾は、従来例と同様に角度誤
差検出器４で検出された受信光の角度誤差信号をミラー
駆動用制御回路５を通し、ミラー角度駆動機構９にフィ
ードバックすることにより行なう。ここで、ビームスプ
リッタ１２は、ビームの偏光方向成分の分離か可能な偏
光ビームスプリッタを採用しているので、送信光はほぼ
１００パーセント透過し、受信光はほぼ１００パーセン
ト反射する特性を有することができる。
次に、レーザライン回転器１について説明する。本実施
例では光学素子としてλ／２波長板８を使用している。
例では光学素子としてλ／２波長板８を使用している。
λ／２波長板８は、第３図の原理説明図に示すように、
入射光３１の偏光方向と波長板の結晶の光軸方向３０の
角度がθのときに、その出射光３２の偏光方向は入射光
の偏光方向に対して角度２θだけ回転させることができ
る。このようなλ／２波長板を使用して送信光と受信光
とのなす角度を°直交させる原理を第５図の原理説明図
を参照しながら述べる。第５図は、λ／２波長板の結晶
の光軸方向３０と、受信光および送信光である入出射光
の偏光方向の関係を示している。受信入射光偏光方向４
１はλ／２波長板を通過し、受信出射光偏光方向４２に
変換される。一方、この受信出射光偏光方向４２と直交
する送信入射光偏光方向４４は、結晶の光軸方向３０と
はψ＝９０°−θの角度となるので、λ／２波長板を通
過したあとの送信光は送信出射光偏光方向４３となる。
入射光３１の偏光方向と波長板の結晶の光軸方向３０の
角度がθのときに、その出射光３２の偏光方向は入射光
の偏光方向に対して角度２θだけ回転させることができ
る。このようなλ／２波長板を使用して送信光と受信光
とのなす角度を°直交させる原理を第５図の原理説明図
を参照しながら述べる。第５図は、λ／２波長板の結晶
の光軸方向３０と、受信光および送信光である入出射光
の偏光方向の関係を示している。受信入射光偏光方向４
１はλ／２波長板を通過し、受信出射光偏光方向４２に
変換される。一方、この受信出射光偏光方向４２と直交
する送信入射光偏光方向４４は、結晶の光軸方向３０と
はψ＝９０°−θの角度となるので、λ／２波長板を通
過したあとの送信光は送信出射光偏光方向４３となる。
したがって、受信入射光偏光方向４１と送信出射光偏光
方向４３とのなす角度はθ十ψ−９０°となり直交する
ことがわかる。
方向４３とのなす角度はθ十ψ−９０°となり直交する
ことがわかる。
レーザライン回転器１は、このような特性を利用してλ
／２波長板をモータ等により回転させることにより、ビ
ームの偏光方向を任意に設定することができる。レーザ
ライン回転器１の回転の制御は、外部から制御信号処理
回路１０に入力される情報を用いるか、又は、本実施例
の構成である光受信器３又は、角度誤差検出器４からの
光受信レベル信号を制御信号処理回路１０により識別し
て得られた回転量１回転方向に関する信号をレーザライ
ン回転器部動用制御回路６を通しレーザライン回転器１
のλ／２波長板駆動部７に送り、回転角の制御を行なう
やこのようにして対向局から送られて来た受信光に対し
て直交する送信光を対向局に出射できる。すなわち、本
方式による空間光伝送装置を用いれば、対向する空間光
伝送装置との間で伝送される送受信光の偏光方向は直交
したままなので、対向局の空間光伝送装置は、レーザラ
イン回転器による受信光の偏光方向の補正を必要としな
い。
／２波長板をモータ等により回転させることにより、ビ
ームの偏光方向を任意に設定することができる。レーザ
ライン回転器１の回転の制御は、外部から制御信号処理
回路１０に入力される情報を用いるか、又は、本実施例
の構成である光受信器３又は、角度誤差検出器４からの
光受信レベル信号を制御信号処理回路１０により識別し
て得られた回転量１回転方向に関する信号をレーザライ
ン回転器部動用制御回路６を通しレーザライン回転器１
のλ／２波長板駆動部７に送り、回転角の制御を行なう
やこのようにして対向局から送られて来た受信光に対し
て直交する送信光を対向局に出射できる。すなわち、本
方式による空間光伝送装置を用いれば、対向する空間光
伝送装置との間で伝送される送受信光の偏光方向は直交
したままなので、対向局の空間光伝送装置は、レーザラ
イン回転器による受信光の偏光方向の補正を必要としな
い。
次に本発明の第２の実施例について説明する。
第２図は、第２の実施例を示す構成図である。ミラー角
度駆動機構９とレーザライン回転器１との間に受信光レ
ベル検出用のビームスプリッタ１４とその反射光レベル
を検出する光レベル検出器１５とを第１の実施例に追加
しているほかは第１の実施例と同じ構成である。
度駆動機構９とレーザライン回転器１との間に受信光レ
ベル検出用のビームスプリッタ１４とその反射光レベル
を検出する光レベル検出器１５とを第１の実施例に追加
しているほかは第１の実施例と同じ構成である。
第２の実施例の動作を説明する。ここでレーザライン回
転器１への入射光が直線偏光の場合に得られるレーザラ
イン回転器１の最大透過率Ｔｍａｘは既知の値とする。
転器１への入射光が直線偏光の場合に得られるレーザラ
イン回転器１の最大透過率Ｔｍａｘは既知の値とする。
今、光レベル検出器１５でレーザライン回転器１の入射
前の光レベルＰｉｎをモニタし、光受信器３、又は、角
度誤差検出器４でレーザライン回転器透過後の光レベル
Ｐｏｕｔをモニタすると、それらの比のＰｏｕｔ／ Ｐ
ｉ ｎを制御信号処理回路１０で演算した値が常にＴ
ｍ ａ ｘと一致するようにレーザライン回転器１を
制御することにより、さらに送受信光が効率よく分離で
きる。この方式を用いることにより対向する空間光伝送
装置間での空間損失が、例えば大気のシンチレーション
等の影響により変化した場合でも、Ｐ ｏ ｕ ｔ ／
Ｐ ｉ ｎの比を一定に保つように制御すればレーザ
ライン回転器１はさらに正確に制御でき送受信光が効率
よく分離できる。
前の光レベルＰｉｎをモニタし、光受信器３、又は、角
度誤差検出器４でレーザライン回転器透過後の光レベル
Ｐｏｕｔをモニタすると、それらの比のＰｏｕｔ／ Ｐ
ｉ ｎを制御信号処理回路１０で演算した値が常にＴ
ｍ ａ ｘと一致するようにレーザライン回転器１を
制御することにより、さらに送受信光が効率よく分離で
きる。この方式を用いることにより対向する空間光伝送
装置間での空間損失が、例えば大気のシンチレーション
等の影響により変化した場合でも、Ｐ ｏ ｕ ｔ ／
Ｐ ｉ ｎの比を一定に保つように制御すればレーザ
ライン回転器１はさらに正確に制御でき送受信光が効率
よく分離できる。
以上説明したように本発明は、従来の空間光伝送装置に
、レーザライン回転器を付加することにより、受信光の
偏光方向が不明の場合でも送受信光の分離が偏光ビーム
スプリッタによりほとんどロスなく行なえる効果がある
。また、本発明を採用すれば無偏光タイプの光学素子を
使用せずに同じ波長の送受信光を使用でき、実用性の高
い空間光伝送装置を実現できる効果がある。さらに、空
間光伝送装置を複数台用いるシステムにおいて、本発明
を適用することにより空間光伝送システム設計上有利に
なることは明らかである。
、レーザライン回転器を付加することにより、受信光の
偏光方向が不明の場合でも送受信光の分離が偏光ビーム
スプリッタによりほとんどロスなく行なえる効果がある
。また、本発明を採用すれば無偏光タイプの光学素子を
使用せずに同じ波長の送受信光を使用でき、実用性の高
い空間光伝送装置を実現できる効果がある。さらに、空
間光伝送装置を複数台用いるシステムにおいて、本発明
を適用することにより空間光伝送システム設計上有利に
なることは明らかである。
第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す構成図、第３図、第４図は
第１および第２の実施例の原理説明図、第５図は従来の
空間光伝送装置の構成図である９ １・・・レーザライン回転器、２・・・光送信器、３・
・・光受信器、４・・・角度誤差検出器、５・・・ミラ
ー駆動用制御回路、６・・・レーザライン回転器部動用
制御回路、７・・・λ／２波長駆動部、８・・・λ／２
波長板、９・・・ミラー角度駆動機構、１０・・・制御
信号処理回路、１１・・・光アンテナ部、１２〜１４・
・・ビームスプリッタ、１５・・・光レベル検出器。
本発明の第２の実施例を示す構成図、第３図、第４図は
第１および第２の実施例の原理説明図、第５図は従来の
空間光伝送装置の構成図である９ １・・・レーザライン回転器、２・・・光送信器、３・
・・光受信器、４・・・角度誤差検出器、５・・・ミラ
ー駆動用制御回路、６・・・レーザライン回転器部動用
制御回路、７・・・λ／２波長駆動部、８・・・λ／２
波長板、９・・・ミラー角度駆動機構、１０・・・制御
信号処理回路、１１・・・光アンテナ部、１２〜１４・
・・ビームスプリッタ、１５・・・光レベル検出器。
Claims (1)
- 対向局との間で送受される光軸が共通の送受信レーザ光
であって偏光方向が任意の受信光を用いた空間光伝送装
置において、前記対向局との送受信レーザ光を入出射し
、受信レーザ光の追尾機構を有する光アンテナ部と、前
記光アンテナ部に入出射される送受信レーザ光の偏光方
向の補正を行なうλ／２波長板を有するレーザライン回
転器と、自局の送信光を前記レーザライン回転器に入射
し、かつ、前記レーザライン回転器から出射される受信
光を分離する複数の偏光ビームスプリッタと、前記偏光
ビームスプリッタから分離された少なくとも一つの受信
光と自局の送信光との偏光情報をもとに前記λ／２波長
板を駆動するレーザライン回転器用駆動器とを備えたこ
とを特徴とする空間光伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1019023A JP2522379B2 (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 空間光伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1019023A JP2522379B2 (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 空間光伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02198234A true JPH02198234A (ja) | 1990-08-06 |
| JP2522379B2 JP2522379B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=11987879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1019023A Expired - Lifetime JP2522379B2 (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 空間光伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2522379B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05122155A (ja) * | 1991-10-25 | 1993-05-18 | Nec Corp | 光ビーム追尾受信方式 |
| US5530577A (en) * | 1992-09-21 | 1996-06-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Two-way optical communication apparatus |
| JP2005286466A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Kddi Corp | 光空間伝送システム |
| JP2010258598A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 光空間伝送システム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58111447A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-07-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 双方向性光デ−タ・バス |
| JPS5928116A (ja) * | 1982-08-09 | 1984-02-14 | Mitsubishi Electric Corp | 光結合器 |
| JPS61186913A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏波面保存光フアイバコネクタ |
-
1989
- 1989-01-26 JP JP1019023A patent/JP2522379B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58111447A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-07-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 双方向性光デ−タ・バス |
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| JPS61186913A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏波面保存光フアイバコネクタ |
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|---|---|---|---|---|
| JPH05122155A (ja) * | 1991-10-25 | 1993-05-18 | Nec Corp | 光ビーム追尾受信方式 |
| US5530577A (en) * | 1992-09-21 | 1996-06-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Two-way optical communication apparatus |
| JP2005286466A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Kddi Corp | 光空間伝送システム |
| JP2010258598A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 光空間伝送システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2522379B2 (ja) | 1996-08-07 |
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