JPH05218972A - 自由空間レーザ通信装置及び方法 - Google Patents
自由空間レーザ通信装置及び方法Info
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- JPH05218972A JPH05218972A JP4203499A JP20349992A JPH05218972A JP H05218972 A JPH05218972 A JP H05218972A JP 4203499 A JP4203499 A JP 4203499A JP 20349992 A JP20349992 A JP 20349992A JP H05218972 A JPH05218972 A JP H05218972A
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- terminal device
- laser beam
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/112—Line-of-sight transmission over an extended range
- H04B10/1123—Bidirectional transmission
- H04B10/1125—Bidirectional transmission using a single common optical path
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 改良された自由空間レーザ通信システム及び
方法を提供する。 【構成】 自由空間レーザ通信システムは二つのパワー
レベルで動作する。このシステムは、出力ビームが遠隔
に位置する端末装置で受信されていないことを入力ビー
ムが示すときに出力レーザビームを安全レベルに制御す
るためのマイクロプロセッサを有する。出力ビームが遠
隔に位置する端末装置で受信されていないならば、ビー
ムの妨害またはミスアラインメントが示される。ビーム
の妨害またはミスアラインメントが検出されないときの
通常の動作中には、出力ビームは安全限界よりも高いレ
ベルで動作されて通信性能が高められる。
方法を提供する。 【構成】 自由空間レーザ通信システムは二つのパワー
レベルで動作する。このシステムは、出力ビームが遠隔
に位置する端末装置で受信されていないことを入力ビー
ムが示すときに出力レーザビームを安全レベルに制御す
るためのマイクロプロセッサを有する。出力ビームが遠
隔に位置する端末装置で受信されていないならば、ビー
ムの妨害またはミスアラインメントが示される。ビーム
の妨害またはミスアラインメントが検出されないときの
通常の動作中には、出力ビームは安全限界よりも高いレ
ベルで動作されて通信性能が高められる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、通信システムに関
し、特に、自由空間レーザ通信システムに関する。
し、特に、自由空間レーザ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】自由空間の二地点間通信システムは通信
分野で広く使用されている。二地点間マイクロ波システ
ムのネットワークは、公衆交換電話回線網の一部とし
て、国土を横断してメッセージを運ぶことができる。光
ファイバに基づく通信システムとの激しい競争にもかか
わらず、マイクロ波または他の自由空間システムは、ケ
ーブルシステムの通行権が得られないとき、または、光
ファイバシステムに高い通信容量が必要とされないとき
には、短距離の路線に対してしばしば妥当なものであ
る。
分野で広く使用されている。二地点間マイクロ波システ
ムのネットワークは、公衆交換電話回線網の一部とし
て、国土を横断してメッセージを運ぶことができる。光
ファイバに基づく通信システムとの激しい競争にもかか
わらず、マイクロ波または他の自由空間システムは、ケ
ーブルシステムの通行権が得られないとき、または、光
ファイバシステムに高い通信容量が必要とされないとき
には、短距離の路線に対してしばしば妥当なものであ
る。
【０００３】特にレーザ通信システムは、二地点間の自
由空間通信リンクを提供するために、ますます一般的に
なってきている。レーザシステムは、マイクロ波システ
ムが通常の周波数帯で必要とするような、広範な周波数
調整を必要としない。ケーブルの物理的設置が不要であ
るので、レーザシステムはしばしば、従来の銅ケーブル
または光ファイバケーブル通信システムよりも設置費用
が安い。例えば、レーザ通信システムは、キャンパス環
境における二つの団体の所在地間に適用することができ
る。それぞれのレーザ通信端末装置は、ビルの屋上に配
置したり、窓に隣接して配置してビル間で動作するよう
に位置合わせすることさえできる。ビル内の通信リンク
はまた、自由空間レーザ通信システムを備えることがで
きる。現代のオフィスオートメーションはまた、例え
ば、しばしば異なる団体の所在地間で通信を行わなけれ
ばならない大量のデータを発生する。従って、レーザ通
信リンクに対する要求は増大している。
由空間通信リンクを提供するために、ますます一般的に
なってきている。レーザシステムは、マイクロ波システ
ムが通常の周波数帯で必要とするような、広範な周波数
調整を必要としない。ケーブルの物理的設置が不要であ
るので、レーザシステムはしばしば、従来の銅ケーブル
または光ファイバケーブル通信システムよりも設置費用
が安い。例えば、レーザ通信システムは、キャンパス環
境における二つの団体の所在地間に適用することができ
る。それぞれのレーザ通信端末装置は、ビルの屋上に配
置したり、窓に隣接して配置してビル間で動作するよう
に位置合わせすることさえできる。ビル内の通信リンク
はまた、自由空間レーザ通信システムを備えることがで
きる。現代のオフィスオートメーションはまた、例え
ば、しばしば異なる団体の所在地間で通信を行わなけれ
ばならない大量のデータを発生する。従って、レーザ通
信リンクに対する要求は増大している。
【０００４】自由空間レーザ通信システムは、規制のた
めに固定レーザ源であると考えられ、従って偶然的また
は無意識の観察者の眼を保護するために設けられた規制
限界に従わなければならない。偶然的観察者は、有害な
露光であることを観察者にあらかじめ警告するなんらか
の痛みを経験することなく、ハイパワーレーザビームに
より永久的な損傷を受けてしまう。これに加えて、レー
ザシステムで使用される波長はしばしば不可視である。
従って、レーザ通信端末装置のような固定レーザ源によ
って伝送されるパワーに対する安全限界を確立する規格
が設けられた。この最大許容パワーは、通信システムの
信号対雑音比、ビットレート及び／又は分離距離を制限
する。従って、現存するシステム以上の向上した性能を
有し、なおかつ安全限界を満たす自由空間レーザ通信シ
ステム及び方法に対する要求は大きい。
めに固定レーザ源であると考えられ、従って偶然的また
は無意識の観察者の眼を保護するために設けられた規制
限界に従わなければならない。偶然的観察者は、有害な
露光であることを観察者にあらかじめ警告するなんらか
の痛みを経験することなく、ハイパワーレーザビームに
より永久的な損傷を受けてしまう。これに加えて、レー
ザシステムで使用される波長はしばしば不可視である。
従って、レーザ通信端末装置のような固定レーザ源によ
って伝送されるパワーに対する安全限界を確立する規格
が設けられた。この最大許容パワーは、通信システムの
信号対雑音比、ビットレート及び／又は分離距離を制限
する。従って、現存するシステム以上の向上した性能を
有し、なおかつ安全限界を満たす自由空間レーザ通信シ
ステム及び方法に対する要求は大きい。
【０００５】移動するレーザビームは、自由空間通信シ
ステムで必要とされる固定ビームよりも有害性は少な
い。例えば、バーコードを読み取るためのレーザ走査シ
ステムは、移動する、すなわち非固定のレーザビームを
発生する。回転するホログラフィックディスクは、ビー
ムから一連のファセットパルスを発生する。もしファセ
ットパルスが検出されなければ、ホログラフィックディ
スクは回転しておらず、従ってレーザビームは固定され
ていると考えられる。そのとき、ホログラフィックスキ
ャナは、ファセットパルスが再び検出されるまで、低い
デューティサイクルでレーザを動作させる。
ステムで必要とされる固定ビームよりも有害性は少な
い。例えば、バーコードを読み取るためのレーザ走査シ
ステムは、移動する、すなわち非固定のレーザビームを
発生する。回転するホログラフィックディスクは、ビー
ムから一連のファセットパルスを発生する。もしファセ
ットパルスが検出されなければ、ホログラフィックディ
スクは回転しておらず、従ってレーザビームは固定され
ていると考えられる。そのとき、ホログラフィックスキ
ャナは、ファセットパルスが再び検出されるまで、低い
デューティサイクルでレーザを動作させる。
【０００６】光ファイバはしばしば、レーザ溶接及び切
断または医療用のハイパワーレーザとともに使用され、
また、技術はこれらのシステムの安全性を高めるための
手法を開発した。例えば、ハズバンズ（Husbands）の米
国特許第４４４９０４３号は、光コネクタが結合されて
いないときに害を生じるハイパワー光ファイバシステム
のための安全装置を開示している。この安全装置は、隣
接するコネクタ間のガラス−空気界面と空気−ガラス界
面との間で発生される後方散乱エネルギーとともに、出
力パワーの一部を受信機に伝送する４ポート光カプラを
有する。出力パワーと後方散乱エネルギーとの比較は、
非結合条件が検出されたときにレーザ源を使用禁止とす
るために用いられる。
断または医療用のハイパワーレーザとともに使用され、
また、技術はこれらのシステムの安全性を高めるための
手法を開発した。例えば、ハズバンズ（Husbands）の米
国特許第４４４９０４３号は、光コネクタが結合されて
いないときに害を生じるハイパワー光ファイバシステム
のための安全装置を開示している。この安全装置は、隣
接するコネクタ間のガラス−空気界面と空気−ガラス界
面との間で発生される後方散乱エネルギーとともに、出
力パワーの一部を受信機に伝送する４ポート光カプラを
有する。出力パワーと後方散乱エネルギーとの比較は、
非結合条件が検出されたときにレーザ源を使用禁止とす
るために用いられる。
【０００７】ドイ（Doi)らの米国特許第４５４３４７７
号は、反射レーザ光がファイバの出射端面から検出さ
れ、ファイバの破壊が検出されたならばレーザを停止さ
せるためにシャッタが用いられる、医療用レーザのため
の安全装置を開示している。米国特許第４８１２６４１
号において、オーティズ、ジュニア（Ortiz Jr.)は、材
料の処理のためのハイパワーレーザを開示しており、こ
れはパワー光ファイバから出射されるレーザパワー及び
レーザ注入パワーを検出するためのそれぞれの光検出器
を有する。これらの二つのパワーレベルは、パワー伝送
ファイバの傷が発生したか否かを検出するために比較さ
れる。同じくオーティズ、ジュニアの米国特許第４６７
３７９５号は、レーザビームはターンオンされたが、レ
ーザエネルギーは遠隔のモジュールに到達していないと
き、つまりハイパワー伝送光ファイバに傷があるとき
に、レーザを停止するための制御装置に接続された光セ
ンサを有するインターロック安全装置を開示している。
号は、反射レーザ光がファイバの出射端面から検出さ
れ、ファイバの破壊が検出されたならばレーザを停止さ
せるためにシャッタが用いられる、医療用レーザのため
の安全装置を開示している。米国特許第４８１２６４１
号において、オーティズ、ジュニア（Ortiz Jr.)は、材
料の処理のためのハイパワーレーザを開示しており、こ
れはパワー光ファイバから出射されるレーザパワー及び
レーザ注入パワーを検出するためのそれぞれの光検出器
を有する。これらの二つのパワーレベルは、パワー伝送
ファイバの傷が発生したか否かを検出するために比較さ
れる。同じくオーティズ、ジュニアの米国特許第４６７
３７９５号は、レーザビームはターンオンされたが、レ
ーザエネルギーは遠隔のモジュールに到達していないと
き、つまりハイパワー伝送光ファイバに傷があるとき
に、レーザを停止するための制御装置に接続された光セ
ンサを有するインターロック安全装置を開示している。
【０００８】ハイパワーレーザシステムのための他の安
全機構も知られている。例えば、タナカ（Tanaka）らの
米国特許第４６６３５２０号は、レーザの経路における
メインシャッタと、それが閉じた位置でレーザビームを
完全にさえぎるための光の経路における安全シャッタと
を開示している。これらのメインシャッタ及び安全シャ
ッタの前にセンサが設けられる。検出回路は、両センサ
が所定値を示すときに安全シャッタを開く。
全機構も知られている。例えば、タナカ（Tanaka）らの
米国特許第４６６３５２０号は、レーザの経路における
メインシャッタと、それが閉じた位置でレーザビームを
完全にさえぎるための光の経路における安全シャッタと
を開示している。これらのメインシャッタ及び安全シャ
ッタの前にセンサが設けられる。検出回路は、両センサ
が所定値を示すときに安全シャッタを開く。
【０００９】安全以外の理由でレーザの強度を変化させ
ることも知られている。例えば、ネギシ（Negishi)の米
国特許第４８７９４５９号は、コロナ放電による電気雑
音の存在にかかわらず、強度が設定値に等しくなったと
きに制御プロセスを停止することができる、レーザプリ
ンティングにおいて用いられる半導体レーザのための自
動パワー制御装置を開示している。この制御装置は、レ
ーザの強度を所定値と等しくするためのフィードバック
制御ループに光検出器を有する。プライア（Pryor)の米
国特許第４８６２３９７号は、例えば受信される光のレ
ベルが所望の値以上であり続けることを保証するために
光出力レベルを調節する工業検査及び機械誘導のための
もののような光検出器アレイを開示している。タカギ
（Takagi）らの米国特許第４８３７４２８号は、固定さ
れた基準電圧ではなく光検出器からの制御可能な入力電
圧によってレーザ出力の強度を調節する、レーザダイオ
ードの駆動回路を開示している。
ることも知られている。例えば、ネギシ（Negishi)の米
国特許第４８７９４５９号は、コロナ放電による電気雑
音の存在にかかわらず、強度が設定値に等しくなったと
きに制御プロセスを停止することができる、レーザプリ
ンティングにおいて用いられる半導体レーザのための自
動パワー制御装置を開示している。この制御装置は、レ
ーザの強度を所定値と等しくするためのフィードバック
制御ループに光検出器を有する。プライア（Pryor)の米
国特許第４８６２３９７号は、例えば受信される光のレ
ベルが所望の値以上であり続けることを保証するために
光出力レベルを調節する工業検査及び機械誘導のための
もののような光検出器アレイを開示している。タカギ
（Takagi）らの米国特許第４８３７４２８号は、固定さ
れた基準電圧ではなく光検出器からの制御可能な入力電
圧によってレーザ出力の強度を調節する、レーザダイオ
ードの駆動回路を開示している。
【００１０】上述のように、従来技術は、主として、反
射により検出器に戻される出力ビームの一部から出力レ
ーザビームの不安全条件を検出することを目的としてい
る。このアプローチは、二つの空間的に大きく離れた端
末装置を有する自由空間レーザ通信システムには簡単に
は適用することはできない。偶然的または無意識の観察
者が端末装置間のビームの経路を横切ることがあるかも
知れないし、または、ビームが妨害されて観察者に反射
されることがあるかも知れない。いずれの場合でも、レ
ーザが固定レーザビームに対して定められた現存する限
界以上で動作されるならば、有害なレーザ露光が生じ
る。
射により検出器に戻される出力ビームの一部から出力レ
ーザビームの不安全条件を検出することを目的としてい
る。このアプローチは、二つの空間的に大きく離れた端
末装置を有する自由空間レーザ通信システムには簡単に
は適用することはできない。偶然的または無意識の観察
者が端末装置間のビームの経路を横切ることがあるかも
知れないし、または、ビームが妨害されて観察者に反射
されることがあるかも知れない。いずれの場合でも、レ
ーザが固定レーザビームに対して定められた現存する限
界以上で動作されるならば、有害なレーザ露光が生じ
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って、この発明の目
的は、改良された自由空間レーザ通信システム及び方法
を提供することにある。
的は、改良された自由空間レーザ通信システム及び方法
を提供することにある。
【００１２】この発明の他の目的は、安全性を損なうこ
となく固定レーザに対する限界を通常の動作時に越える
ことができるレーザ通信システム及び方法を提供するこ
とにある。
となく固定レーザに対する限界を通常の動作時に越える
ことができるレーザ通信システム及び方法を提供するこ
とにある。
【００１３】この発明のさらに他の目的は、出力レーザ
ビームの安全制御を実行するために従来の情報伝送チャ
ネル及び部品を使用するレーザ通信システム及び方法を
提供することにある。
ビームの安全制御を実行するために従来の情報伝送チャ
ネル及び部品を使用するレーザ通信システム及び方法を
提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記及び他の目的は、ビ
ームの妨害またはミスアラインメントが検出されるまで
出力レーザビームを安全しきい値以上で動作させるこの
発明による自由空間レーザ通信システムによって達成さ
れる。妨害、ミスアラインメントまたは他の同様な条件
は、遠隔に位置する端末装置でビームが適切に受信され
てないときに示される。妨害またはミスアラインメント
が検出されたとき、レーザは安全しきい値以下で動作さ
れる。
ームの妨害またはミスアラインメントが検出されるまで
出力レーザビームを安全しきい値以上で動作させるこの
発明による自由空間レーザ通信システムによって達成さ
れる。妨害、ミスアラインメントまたは他の同様な条件
は、遠隔に位置する端末装置でビームが適切に受信され
てないときに示される。妨害またはミスアラインメント
が検出されたとき、レーザは安全しきい値以下で動作さ
れる。
【００１５】特に、自由空間レーザ通信システムは二つ
の空間的に離れた端末装置を有する。それぞれの端末装
置は、固有の端末装置識別コードを除いて等しい。レー
ザ通信システムは、二つのデータプロセッサのための二
方向自由空間通信リンクを提供し、あるいは、音声トラ
フィック信号または他の信号を送信する。
の空間的に離れた端末装置を有する。それぞれの端末装
置は、固有の端末装置識別コードを除いて等しい。レー
ザ通信システムは、二つのデータプロセッサのための二
方向自由空間通信リンクを提供し、あるいは、音声トラ
フィック信号または他の信号を送信する。
【００１６】それぞれの端末装置は、遠隔に位置する端
末装置に出力レーザビームを送信するためのレーザ送信
機と、遠隔に位置する端末装置から入力レーザビームを
受信するための受信機とを有する。受信機と協働する検
出器は、受信される入力レーザビームに基づいて、出力
レーザビームの妨害またはミスアラインメントを検出す
る。入力ビームは、出力レーザビームが遠隔に位置する
端末装置で受信されていることを示す、その上で変調さ
れた確認信号を含む。検出器は、確認信号が所定時間存
在しないことに応答して、出力レーザビームの妨害また
はミスアラインメントを検出する。確認信号が存在しな
いことは、出力ビームだけの妨害またはミスアラインメ
ントによって起きるか、入力及び出力ビームが両方とも
妨害された結果であるか、入力ビームが妨害された結果
である。この時間は、クラス１露光レベル対時間限界と
相関関係がある。送信機のデューティサイクルを小さく
して出力レーザビームの平均パワーをローパワー安全レ
ベル以下に制御することができる。
末装置に出力レーザビームを送信するためのレーザ送信
機と、遠隔に位置する端末装置から入力レーザビームを
受信するための受信機とを有する。受信機と協働する検
出器は、受信される入力レーザビームに基づいて、出力
レーザビームの妨害またはミスアラインメントを検出す
る。入力ビームは、出力レーザビームが遠隔に位置する
端末装置で受信されていることを示す、その上で変調さ
れた確認信号を含む。検出器は、確認信号が所定時間存
在しないことに応答して、出力レーザビームの妨害また
はミスアラインメントを検出する。確認信号が存在しな
いことは、出力ビームだけの妨害またはミスアラインメ
ントによって起きるか、入力及び出力ビームが両方とも
妨害された結果であるか、入力ビームが妨害された結果
である。この時間は、クラス１露光レベル対時間限界と
相関関係がある。送信機のデューティサイクルを小さく
して出力レーザビームの平均パワーをローパワー安全レ
ベル以下に制御することができる。
【００１７】安全制御装置は、検出器に応答して、出力
レーザビームの妨害またはミスアラインメントが検出さ
れたときにレーザ送信機を安全しきい値以下のデューテ
ィサイクルで動作させて偶然的または無意識の観察者の
眼を保護する。通常の動作中には、妨害またはミスアラ
インメントが検出されないとき、安全制御装置は、レー
ザ送信機を安全しきい値以上で動作させて通信性能を向
上させる。
レーザビームの妨害またはミスアラインメントが検出さ
れたときにレーザ送信機を安全しきい値以下のデューテ
ィサイクルで動作させて偶然的または無意識の観察者の
眼を保護する。通常の動作中には、妨害またはミスアラ
インメントが検出されないとき、安全制御装置は、レー
ザ送信機を安全しきい値以上で動作させて通信性能を向
上させる。
【００１８】この発明によれば、ハイパワーレーザ送信
は、確認信号が所定時間内に受信されたときだけ持続す
る。もし確認信号が受信されなければ、妨害またはミス
アラインメントがあると考え、パワーを減少させて送信
が行われる。この所定時間は、ハイパワー送信が終了す
る前に最大固定露光レベルが越えられないように、十分
に短い。これによって、向上した信号対雑音比、ビット
レート及び／又は分離距離で安全な自由空間レーザ通信
が達成される。
は、確認信号が所定時間内に受信されたときだけ持続す
る。もし確認信号が受信されなければ、妨害またはミス
アラインメントがあると考え、パワーを減少させて送信
が行われる。この所定時間は、ハイパワー送信が終了す
る前に最大固定露光レベルが越えられないように、十分
に短い。これによって、向上した信号対雑音比、ビット
レート及び／又は分離距離で安全な自由空間レーザ通信
が達成される。
【００１９】
【実施例】以下、この発明を、この発明の好ましい一実
施例が示されている添付図面を参照してより詳しく説明
する。この発明はしかし、多くの異なる形態で実施する
ことができ、以下に説明される実施例に限定されるもの
と解釈されてはならない。むしろ、本出願人は、この開
示が全般的かつ完全となり、当業者にこの発明の範囲を
完全に示唆するようにこの実施例を提供するものであ
る。
施例が示されている添付図面を参照してより詳しく説明
する。この発明はしかし、多くの異なる形態で実施する
ことができ、以下に説明される実施例に限定されるもの
と解釈されてはならない。むしろ、本出願人は、この開
示が全般的かつ完全となり、当業者にこの発明の範囲を
完全に示唆するようにこの実施例を提供するものであ
る。
【００２０】図１を参照すると、一対の通信端末装置
Ａ、Ｂを有するこの発明によるレーザ通信システム１０
が示されている。これらの通信端末装置Ａ、Ｂは、所望
の経路、予測される大気の条件などに依存して変化する
自由空間距離だけ離れている。当業者ならば容易にわか
るように、所定の周波数で動作する自由空間通信システ
ムの最大分離距離は、主として、所望の信号対雑音比及
び所望の情報伝送レートまたはビットレートによって決
定される。
Ａ、Ｂを有するこの発明によるレーザ通信システム１０
が示されている。これらの通信端末装置Ａ、Ｂは、所望
の経路、予測される大気の条件などに依存して変化する
自由空間距離だけ離れている。当業者ならば容易にわか
るように、所定の周波数で動作する自由空間通信システ
ムの最大分離距離は、主として、所望の信号対雑音比及
び所望の情報伝送レートまたはビットレートによって決
定される。
【００２１】以下に詳述されるように、この発明による
レーザ通信システム１０は、二つのパワーレベルのいず
れかで動作可能である。ローパワー「安全」レベルで
は、出力レーザパワーは、固定レーザビームに対する安
全規則を満たすように減少される。ハイパワー「通常」
レベルでは、出力レーザパワーは、固定レーザ源に対す
る規制安全基準以上であり、従って大きな信号対雑音比
が得られるか、システムの性能が高められる。
レーザ通信システム１０は、二つのパワーレベルのいず
れかで動作可能である。ローパワー「安全」レベルで
は、出力レーザパワーは、固定レーザビームに対する安
全規則を満たすように減少される。ハイパワー「通常」
レベルでは、出力レーザパワーは、固定レーザ源に対す
る規制安全基準以上であり、従って大きな信号対雑音比
が得られるか、システムの性能が高められる。
【００２２】通信端末装置Ａ、Ｂは、好適には、それぞ
れの端末装置に関連する固有の識別コードを除いて同一
である。従って、以下の説明は端末装置Ａについて行
い、端末装置Ｂにおける同様な要素は図１において符号
に「´」を付して示す。入力及び出力ビームの説明を明
確にするために、端末装置Ａの出力レーザビーム１５は
端末装置Ｂの入力レーザビーム２１´となり、同様に、
端末装置Ｂの出力レーザビーム１５´は端末装置Ａの入
力レーザビーム２１となる。
れの端末装置に関連する固有の識別コードを除いて同一
である。従って、以下の説明は端末装置Ａについて行
い、端末装置Ｂにおける同様な要素は図１において符号
に「´」を付して示す。入力及び出力ビームの説明を明
確にするために、端末装置Ａの出力レーザビーム１５は
端末装置Ｂの入力レーザビーム２１´となり、同様に、
端末装置Ｂの出力レーザビーム１５´は端末装置Ａの入
力レーザビーム２１となる。
【００２３】端末装置Ａは、好適には、蓄積プログラム
制御の下で動作するマイクロプロセッサ１１を有する。
端末装置Ａはまた、レーザ１２から成る送信機と、光検
出器１３から成る受信機とを有する。マイクロプロセッ
サ１１は、従来の入力／出力（Ｉ／Ｏ）方法によってレ
ーザ１２及び光検出器１３と接続される。例えば、デー
タバスが付属しているか、メモリマップが行われたＩ／
Ｏハードウエアを使用することができる。レーザ１２は
アナログレーザ制御回路１４によって制御される。
制御の下で動作するマイクロプロセッサ１１を有する。
端末装置Ａはまた、レーザ１２から成る送信機と、光検
出器１３から成る受信機とを有する。マイクロプロセッ
サ１１は、従来の入力／出力（Ｉ／Ｏ）方法によってレ
ーザ１２及び光検出器１３と接続される。例えば、デー
タバスが付属しているか、メモリマップが行われたＩ／
Ｏハードウエアを使用することができる。レーザ１２は
アナログレーザ制御回路１４によって制御される。
【００２４】アナログレーザ制御回路１４は、レーザ１
２を適切にバイアスしてその光パワー出力を調節し、温
度、部品のエージング及び他の変化を補償する。アナロ
グレーザ制御回路１４はまた、マイクロプロセッサ１１
と協働して、送信すべき所望の情報で出力レーザビーム
１５を変調する。アナログレーザ制御回路１４は、ディ
ジタルＩ／Ｏ制御及びバッファ回路１６によって、マイ
クロプロセッサ１１とのインターフェースがとられる。
２を適切にバイアスしてその光パワー出力を調節し、温
度、部品のエージング及び他の変化を補償する。アナロ
グレーザ制御回路１４はまた、マイクロプロセッサ１１
と協働して、送信すべき所望の情報で出力レーザビーム
１５を変調する。アナログレーザ制御回路１４は、ディ
ジタルＩ／Ｏ制御及びバッファ回路１６によって、マイ
クロプロセッサ１１とのインターフェースがとられる。
【００２５】ディジタルＩ／Ｏ制御及びバッファ回路１
６は、マイクロプロセッサ１１からの全データパケット
のバッファを行う。その後、このバッファは空にされ、
データは出力レーザビーム１５上に変調される。この実
施例に示されているように、マイクロプロセッサ１１
は、レーザ通信システム１０を介して、対応する遠隔に
位置するデータ端末装置と通信を行うデータ端末装置１
８と接続される。当業者ならば容易にわかるように、他
の形式の通信トラフィックもまた、レーザ通信システム
１０によって送信することができる。
６は、マイクロプロセッサ１１からの全データパケット
のバッファを行う。その後、このバッファは空にされ、
データは出力レーザビーム１５上に変調される。この実
施例に示されているように、マイクロプロセッサ１１
は、レーザ通信システム１０を介して、対応する遠隔に
位置するデータ端末装置と通信を行うデータ端末装置１
８と接続される。当業者ならば容易にわかるように、他
の形式の通信トラフィックもまた、レーザ通信システム
１０によって送信することができる。
【００２６】マイクロプロセッサ１１はまた、端末装置
Ａに対する安全に関係した他の機能を制御する。例え
ば、マイクロプロセッサは、出力ビーム１５上に変調す
べきデータストリームに端末装置の識別コードを周期的
に挿入する。この識別コードは、遠隔に位置する端末装
置Ｂによって認識される。レーザパワー及びデューティ
サイクルはまた、マイクロプロセッサ１１によって制御
される。レーザ制御回路１４には、好適には、マイクロ
プロセッサ１１が誤動作したと判断されたときにレーザ
送信機１２をターンオフするために、レーザ走査システ
ムで使用されるような従来の「デッドマン」回路が含ま
れる。
Ａに対する安全に関係した他の機能を制御する。例え
ば、マイクロプロセッサは、出力ビーム１５上に変調す
べきデータストリームに端末装置の識別コードを周期的
に挿入する。この識別コードは、遠隔に位置する端末装
置Ｂによって認識される。レーザパワー及びデューティ
サイクルはまた、マイクロプロセッサ１１によって制御
される。レーザ制御回路１４には、好適には、マイクロ
プロセッサ１１が誤動作したと判断されたときにレーザ
送信機１２をターンオフするために、レーザ走査システ
ムで使用されるような従来の「デッドマン」回路が含ま
れる。
【００２７】集光レンズ２０は、遠隔に位置する端末装
置Ｂから入力レーザビーム２１を集める。光検出器１３
は集光レンズ２０の焦点に配置される。この集光レンズ
２０はまた、レーザ送信機ハウジング２２及びそれに関
連するビーム整形レンズ２３を取り付けることができる
ようにするために、その中心に穴を有する。
置Ｂから入力レーザビーム２１を集める。光検出器１３
は集光レンズ２０の焦点に配置される。この集光レンズ
２０はまた、レーザ送信機ハウジング２２及びそれに関
連するビーム整形レンズ２３を取り付けることができる
ようにするために、その中心に穴を有する。
【００２８】光検出器１３は、入力ビーム２１からの信
号を増幅器及びしきい値回路２４に供給する。当業者な
らば容易にわかるように、増幅器及びしきい値回路２４
は、光電システムに典型的に含まれるような従来の設計
によるものである。この増幅器及びしきい値回路２４
は、自動利得制御回路を含むか、または、マイクロプロ
セッサ１１によって利得がディジタル的に制御される。
このしきい値回路は、光検出器１３からのアナログ信号
をディジタル・パルスストリームに変換する。このしき
い値回路はまた、好適には、雑音のディジタル化を減少
させるロックアウト判定基準を実施する。
号を増幅器及びしきい値回路２４に供給する。当業者な
らば容易にわかるように、増幅器及びしきい値回路２４
は、光電システムに典型的に含まれるような従来の設計
によるものである。この増幅器及びしきい値回路２４
は、自動利得制御回路を含むか、または、マイクロプロ
セッサ１１によって利得がディジタル的に制御される。
このしきい値回路は、光検出器１３からのアナログ信号
をディジタル・パルスストリームに変換する。このしき
い値回路はまた、好適には、雑音のディジタル化を減少
させるロックアウト判定基準を実施する。
【００２９】増幅器及びしきい値回路２４からのディジ
タル信号は、ディジタルＩ／Ｏ制御及びバッファ回路１
６のディジタルバッファに供給される。このバッファが
いっぱいのときは、マイクロプロセッサ１１に割り込み
信号が送られ、次にこのマイクロプロセッサ１１がバッ
ファの内容を再生する。これによって、マイクロプロセ
ッサ１１は大きなデータブロック上で動作する。
タル信号は、ディジタルＩ／Ｏ制御及びバッファ回路１
６のディジタルバッファに供給される。このバッファが
いっぱいのときは、マイクロプロセッサ１１に割り込み
信号が送られ、次にこのマイクロプロセッサ１１がバッ
ファの内容を再生する。これによって、マイクロプロセ
ッサ１１は大きなデータブロック上で動作する。
【００３０】この発明によるレーザ通信システム１０
は、安全な固定レーザビームを提供する。十分にハイパ
ワーのレーザビームは、観察者が例えば痛みを感じるこ
とによって露光に気がつくことなく、回復不可能な眼の
損傷を発生させる。従って、固定レーザシステムは工業
クラス１の限界を満たさなければならない。当業者なら
ば容易にわかるように、移動するビームは与えられた時
間にわたって偶然的観察者の眼に入るエネルギーが固定
ビームよりも小さいので、固定レーザビームに対するク
ラス１の限界は、移動するビームに対する対応する限界
よりも著しく低い。
は、安全な固定レーザビームを提供する。十分にハイパ
ワーのレーザビームは、観察者が例えば痛みを感じるこ
とによって露光に気がつくことなく、回復不可能な眼の
損傷を発生させる。従って、固定レーザシステムは工業
クラス１の限界を満たさなければならない。当業者なら
ば容易にわかるように、移動するビームは与えられた時
間にわたって偶然的観察者の眼に入るエネルギーが固定
ビームよりも小さいので、固定レーザビームに対するク
ラス１の限界は、移動するビームに対する対応する限界
よりも著しく低い。
【００３１】固定ビーム露光限界は、出力レーザビーム
１５が妨害され、またはミスアライメントが生じたとき
にはいつも、低いデューティサイクルでレーザ送信機１
２をパルス動作させることにより、この発明によって満
たされる。マイクロプロセッサ１１は、レーザ送信機１
２のデューティサイクルを制御する。
１５が妨害され、またはミスアライメントが生じたとき
にはいつも、低いデューティサイクルでレーザ送信機１
２をパルス動作させることにより、この発明によって満
たされる。マイクロプロセッサ１１は、レーザ送信機１
２のデューティサイクルを制御する。
【００３２】通信端末装置Ａは、入力ビーム２１に基づ
いて出力ビーム１５の妨害またはミスアラインメントを
検出するための、受信機と協働する検出手段を有する。
もし遠隔に位置する端末装置Ｂが出力ビーム１５を適切
に受信しなければ、出力ビーム１５の妨害またはミスア
ラインメントが示される。遠隔に位置する端末装置Ｂ
は、情報データストリームにおいて入力ビーム２１に周
期的に変調される確認信号を発生する。出力ビーム１５
の妨害またはミスアラインメントは、確認信号の送信を
停止する。出力ビーム１５の妨害またはミスアラインメ
ントは、ビームが偶然的または無意識の観察者の眼に向
けられるかも知れないことを示す。
いて出力ビーム１５の妨害またはミスアラインメントを
検出するための、受信機と協働する検出手段を有する。
もし遠隔に位置する端末装置Ｂが出力ビーム１５を適切
に受信しなければ、出力ビーム１５の妨害またはミスア
ラインメントが示される。遠隔に位置する端末装置Ｂ
は、情報データストリームにおいて入力ビーム２１に周
期的に変調される確認信号を発生する。出力ビーム１５
の妨害またはミスアラインメントは、確認信号の送信を
停止する。出力ビーム１５の妨害またはミスアラインメ
ントは、ビームが偶然的または無意識の観察者の眼に向
けられるかも知れないことを示す。
【００３３】検出手段は、好適には、確認信号を認識す
るための手段を有する。もし確認信号が所定時間検出さ
れなければ、出力ビーム１５の妨害またはミスアライン
メントが示される。当業者ならば容易にわかるように、
入力ビーム２１及び出力ビーム１５の両方の妨害、また
は、入力ビーム２１の妨害またはミスアラインメントに
よってもまた、確認信号が存在しなくなってしまう。安
全の目的のために、この発明のレーザ通信システム１０
は、高出力レベルでの動作が許容される前に、遠隔に位
置する端末装置Ｂで出力ビーム１５が受信されているこ
との肯定的な確認を必要とする。
るための手段を有する。もし確認信号が所定時間検出さ
れなければ、出力ビーム１５の妨害またはミスアライン
メントが示される。当業者ならば容易にわかるように、
入力ビーム２１及び出力ビーム１５の両方の妨害、また
は、入力ビーム２１の妨害またはミスアラインメントに
よってもまた、確認信号が存在しなくなってしまう。安
全の目的のために、この発明のレーザ通信システム１０
は、高出力レベルでの動作が許容される前に、遠隔に位
置する端末装置Ｂで出力ビーム１５が受信されているこ
との肯定的な確認を必要とする。
【００３４】安全制御手段は、もし確認信号が所定時間
受信されなければ出力ビーム１５を安全しきい値以下に
するようにレーザ１２を動作させるための検出手段と協
働する。通常の動作中は、出力ビーム２１の妨害または
ミスアラインメントが検出されないとき、レーザ送信機
１２は、全体的な通信性能を向上させるために、よりハ
イパワーの出力レベルで動作される。端末装置Ａはま
た、入力ビーム２１が適切に受信されているときに、遠
隔に位置する端末装置Ｂに送付すべき第２の、すなわち
出力される確認信号を発生するための手段を有する。当
業者ならば容易にわかるように、これらの検出手段、安
全制御手段及び確認信号発生手段は、蓄積プログラム制
御の下で動作するマイクロプロセッサ１１によって実現
されるか、あるいはアナログまたはディジタル回路であ
る。従って、マイクロプロセッサ１１またはディスクリ
ート回路は、送信機１２を安全しきい値以下で動作させ
て偶然的観察者の眼を保護するために、受信される入力
レーザビーム２１に確認信号が存在しないことに応答す
る、確認信号応答安全制御手段を提供する。
受信されなければ出力ビーム１５を安全しきい値以下に
するようにレーザ１２を動作させるための検出手段と協
働する。通常の動作中は、出力ビーム２１の妨害または
ミスアラインメントが検出されないとき、レーザ送信機
１２は、全体的な通信性能を向上させるために、よりハ
イパワーの出力レベルで動作される。端末装置Ａはま
た、入力ビーム２１が適切に受信されているときに、遠
隔に位置する端末装置Ｂに送付すべき第２の、すなわち
出力される確認信号を発生するための手段を有する。当
業者ならば容易にわかるように、これらの検出手段、安
全制御手段及び確認信号発生手段は、蓄積プログラム制
御の下で動作するマイクロプロセッサ１１によって実現
されるか、あるいはアナログまたはディジタル回路であ
る。従って、マイクロプロセッサ１１またはディスクリ
ート回路は、送信機１２を安全しきい値以下で動作させ
て偶然的観察者の眼を保護するために、受信される入力
レーザビーム２１に確認信号が存在しないことに応答す
る、確認信号応答安全制御手段を提供する。
【００３５】図２を参照すると、レーザ通信システム１
０の動作を説明するためのフローチャートが示されてい
る。端末装置Ａが最初にパワーアップされると（ブロッ
ク３０）、レーザ１２は、出力ビーム１５がクラス１の
安全しきい値以下になるようにローパワー出力安全レベ
ルで動作される（ブロック３２）。ブロック３４では、
マイクロプロセッサ１１が、出力ビーム１５上に送信す
べき固有の端末装置識別コードを発生する。その後、入
力ビーム２１上のデータは、遠隔に位置する端末装置Ｂ
が出力ビーム１５を受信したこと（ブロック３８）を示
す、所定のディジタルコードのような初期確認信号のモ
ニターが行われる。もし確認信号が受信されなかったな
らば（ブロック３８）、マイクロプロセッサ１１は、ブ
ロック３４で端末装置識別コードを低出力安全レベルで
再び送信し、初期確認信号をモニターする（ブロック３
６）。
０の動作を説明するためのフローチャートが示されてい
る。端末装置Ａが最初にパワーアップされると（ブロッ
ク３０）、レーザ１２は、出力ビーム１５がクラス１の
安全しきい値以下になるようにローパワー出力安全レベ
ルで動作される（ブロック３２）。ブロック３４では、
マイクロプロセッサ１１が、出力ビーム１５上に送信す
べき固有の端末装置識別コードを発生する。その後、入
力ビーム２１上のデータは、遠隔に位置する端末装置Ｂ
が出力ビーム１５を受信したこと（ブロック３８）を示
す、所定のディジタルコードのような初期確認信号のモ
ニターが行われる。もし確認信号が受信されなかったな
らば（ブロック３８）、マイクロプロセッサ１１は、ブ
ロック３４で端末装置識別コードを低出力安全レベルで
再び送信し、初期確認信号をモニターする（ブロック３
６）。
【００３６】ブロック３８でひとたび初期確認信号が受
信されれば、マイクロプロセッサ１１は、レーザ１２を
ハイパワーの通常レベルで動作させる（ブロック４
０）。システム１０がハイパワーレベルで動作している
間、システム１０の動作性能は高められる。例えば、シ
ステム１０は、より高い信号対雑音比で動作し、ビット
レートは増大し、あるいはこれらの両方が達成される。
信されれば、マイクロプロセッサ１１は、レーザ１２を
ハイパワーの通常レベルで動作させる（ブロック４
０）。システム１０がハイパワーレベルで動作している
間、システム１０の動作性能は高められる。例えば、シ
ステム１０は、より高い信号対雑音比で動作し、ビット
レートは増大し、あるいはこれらの両方が達成される。
【００３７】ブロック４２では、マイクロプロセッサ１
１は、受信されるデータ信号に対して確認信号のモニタ
ーを行う。ブロック４４では、もし確認信号がＴよりも
長い時間存在しなければ、レーザ１２はローパワー安全
レベルで再び動作される（ブロック３２）。確認信号が
存在しないことは、出力ビーム１５の妨害またはミスア
ラインメントがあることを示す。時間Ｔは、レーザパワ
ーに基づいて、クラス１レーザ規格から、許容露光時間
によって決定される。当業者ならば容易にわかるよう
に、他の地理的領域においては他のレーザ限界を適用す
ることができ、そして新しい限界をつくり、または決定
することができる。同じく当業者ならば容易にわかるよ
うに、この発明による通信システム１０は、他のレーザ
放射限界に従うように容易に適合させることができる。
１は、受信されるデータ信号に対して確認信号のモニタ
ーを行う。ブロック４４では、もし確認信号がＴよりも
長い時間存在しなければ、レーザ１２はローパワー安全
レベルで再び動作される（ブロック３２）。確認信号が
存在しないことは、出力ビーム１５の妨害またはミスア
ラインメントがあることを示す。時間Ｔは、レーザパワ
ーに基づいて、クラス１レーザ規格から、許容露光時間
によって決定される。当業者ならば容易にわかるよう
に、他の地理的領域においては他のレーザ限界を適用す
ることができ、そして新しい限界をつくり、または決定
することができる。同じく当業者ならば容易にわかるよ
うに、この発明による通信システム１０は、他のレーザ
放射限界に従うように容易に適合させることができる。
【００３８】図３のグラフを参照すると、種々のパワー
のレーザビームに対する許容露光時間（Ｙ軸）対露光経
過時間（Ｘ軸）のいくつかのプロットが示されている。
レーザパワーは０．００１ミリワットから１０ミリワッ
トまで変化していることが示されている。限界Ｌはグラ
フを斜め方向に横切って延びている直線によって示され
ている。もしレーザパワー及び経過時間がこの直線の上
にあるならば、クラス１安全限界が満たされている。も
しレーザパワー及び経過時間がクラス１限界以下なら
ば、ビームは安全ではない。
のレーザビームに対する許容露光時間（Ｙ軸）対露光経
過時間（Ｘ軸）のいくつかのプロットが示されている。
レーザパワーは０．００１ミリワットから１０ミリワッ
トまで変化していることが示されている。限界Ｌはグラ
フを斜め方向に横切って延びている直線によって示され
ている。もしレーザパワー及び経過時間がこの直線の上
にあるならば、クラス１安全限界が満たされている。も
しレーザパワー及び経過時間がクラス１限界以下なら
ば、ビームは安全ではない。
【００３９】例えば、クラス１限界は、１ミリワットの
レーザに対しては、グラフ上の点Ｓで示されるように、
ビームが約２４０ミリ秒以上動作した後に越えられる。
グラフ中にも見られるように、０．００１ミリワットで
動作するレーザは、本質的に安全である。レーザ通信シ
ステム１０は、ビームの妨害またはミスアラインメント
が検出されたときに、出力ビーム１５のパワーが安全レ
ベルしきい値以下に保持されるように、レーザ送信機１
２を制御する。通常の動作中の他の全ての時間では、レ
ーザ送信機１２は、システム１０の性能を向上させるた
めに、より高い平均パワーレベルで動作される。
レーザに対しては、グラフ上の点Ｓで示されるように、
ビームが約２４０ミリ秒以上動作した後に越えられる。
グラフ中にも見られるように、０．００１ミリワットで
動作するレーザは、本質的に安全である。レーザ通信シ
ステム１０は、ビームの妨害またはミスアラインメント
が検出されたときに、出力ビーム１５のパワーが安全レ
ベルしきい値以下に保持されるように、レーザ送信機１
２を制御する。通常の動作中の他の全ての時間では、レ
ーザ送信機１２は、システム１０の性能を向上させるた
めに、より高い平均パワーレベルで動作される。
【００４０】レーザ通信システム１０は、通信データス
トリーム内に確認信号を含む。従って、このレーザ通信
システム１０は、この発明の安全上の特徴及び向上した
性能を有さないシステムに必要なもの以外の付加的な主
要な部品を必要としない。従って、このレーザ通信シス
テム１０は、かなり簡単であるが信頼性は高い。当業者
ならば容易にわかるように、現存するレーザ通信システ
ムは、特に図２のフローチャート及びその関連する説明
を参考にして、レーザを上述のようにローパワー安全レ
ベル及び通常のハイパワーレベルで動作させることがで
きる安全制御装置を用いて、レトロフィットすることが
できる。
トリーム内に確認信号を含む。従って、このレーザ通信
システム１０は、この発明の安全上の特徴及び向上した
性能を有さないシステムに必要なもの以外の付加的な主
要な部品を必要としない。従って、このレーザ通信シス
テム１０は、かなり簡単であるが信頼性は高い。当業者
ならば容易にわかるように、現存するレーザ通信システ
ムは、特に図２のフローチャート及びその関連する説明
を参考にして、レーザを上述のようにローパワー安全レ
ベル及び通常のハイパワーレベルで動作させることがで
きる安全制御装置を用いて、レトロフィットすることが
できる。
【図１】この発明による二方向レーザ通信システムの略
線図である。
線図である。
【図２】図１に示すレーザ通信システムの動作方法を説
明するためのフローチャートである。
明するためのフローチャートである。
【図３】種々のレーザパワーに対するクラス１露光限界
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１０ レーザ通信システム １１、１１´ マイクロプロセッサ １２、１２´ レーザ １３、１３´ 光検出器 １４、１４´ アナログレーザ制御回路 １６、１６´ ディジタルＩ／Ｏ制御及びバッファ回路
Claims (10)
- 【請求項１】 対応する遠隔に位置する端末装置との自
由空間通信のためのレーザ通信端末装置であって、 自由空間に出力レーザビームを送信するための送信機
と、 自由空間から入力レーザビームを受信するための受信機
と、 自由空間からの上記入力レーザビームに基づいて上記出
力レーザビームの妨害またはミスアラインメントを検出
するための、上記受信機に応答する検出手段と、 上記出力レーザビームの妨害またはミスアラインメント
が上記検出手段により検出されたときに上記送信機を安
全しきい値以下で動作させて偶然的観察者の眼を保護す
るための、上記検出手段に応答する安全制御手段とを有
し、 上記安全制御手段は上記出力レーザビームの妨害または
ミスアラインメントが上記検出手段により検出されない
ときに上記送信機を上記安全しきい値以上で動作させて
通信性能を向上させるレーザ通信端末装置。 - 【請求項２】 上記検出手段は上記入力レーザビームに
おける確認信号を認識するための手段を有する請求項１
記載のレーザ通信端末装置。 - 【請求項３】 自由空間レーザ送信機及び自由空間レー
ザ受信機を有する自由空間レーザ通信端末装置のための
安全制御装置であって、 自由空間からの入力レーザビームに基づいて出力レーザ
ビームの妨害またはミスアラインメントを検出するため
の、上記レーザ受信機に応答する検出手段と、 上記出力レーザビームの妨害またはミスアラインメント
が検出されたときに上記レーザ送信機を安全しきい値以
下で動作させて偶然的観察者の眼を保護し、上記出力レ
ーザビームの妨害またはミスアラインメントが検出され
ないときに上記レーザ送信機を上記安全しきい値以上で
動作させて通信性能を向上させるための、上記検出手段
に応答する安全制御手段とを有する安全制御装置。 - 【請求項４】 上記検出手段は上記入力レーザビームに
おける確認信号を認識するための手段を有する請求項３
記載の安全制御装置。 - 【請求項５】 空間的に離れた関係にある第１の端末装
置及び第２の端末装置であって、上記第１の端末装置及
び上記第２の端末装置のそれぞれはレーザ送信機及びレ
ーザ受信機を有し、上記第１の端末装置は第１のレーザ
ビームを自由空間を通して上記第２の端末装置に送信す
るためのものであり、上記第２の端末装置は第２のレー
ザビームを自由空間を通して上記第１の端末装置に送信
するためのものであるものを有し、 上記第１の端末装置は、上記第２のレーザビームが上記
第１の端末装置の上記レーザ受信機により受信されてい
るときに上記第１のレーザビームに確認信号を発生する
ための、上記第１の受信機に応答する手段をさらに有
し、 上記第２の端末装置は、上記第１のレーザビームに上記
確認信号が存在しないことを検出するための、上記第２
の端末装置の上記レーザ受信機に応答する検出手段と、
上記確認信号が存在しないことを検出している上記検出
手段に応答して上記第２の端末装置の上記レーザ送信機
を安全しきい値以下で動作させて偶然的観察者の眼を保
護し、上記確認信号の存在を検出している上記検出手段
に応答して上記第２の端末装置の上記レーザ送信機を上
記安全しきい値以上で動作させて通信性能を向上させる
ための、上記第２の端末装置の上記レーザ送信機と協働
する安全制御手段とをさらに有する自由空間レーザ通信
システム。 - 【請求項６】 上記安全制御手段は上記確認信号が所定
時間存在しないことに応答して上記第２の端末装置の上
記レーザ送信機を上記安全しきい値以下で動作させる請
求項５記載の自由空間レーザ通信システム。 - 【請求項７】 対応する遠隔に位置する端末装置との自
由空間通信のためのレーザ通信端末装置であって、 自由空間に出力レーザビームを送信するための送信機
と、 自由空間から入力レーザビームを受信するための受信機
と、 上記送信機を安全しきい値以下で動作させて偶然的観察
者の眼を保護するための、上記受信される入力レーザビ
ームに確認信号が存在しないことに応答する確認信号応
答安全制御手段とを有するレーザ通信端末装置。 - 【請求項８】 上記確認信号応答安全制御手段は上記確
認信号が所定時間存在しないことに応答して上記送信機
を上記安全しきい値以下で動作させる請求項７記載のレ
ーザ通信端末装置。 - 【請求項９】 自由空間を通して第１の端末装置から第
２の端末装置に送信される第１のレーザビームと自由空
間を通して上記第２の端末装置から上記第１の端末装置
に送信される第２のレーザビームとを用いる自由空間レ
ーザ通信方法であって、 上記第１の端末装置からの上記第１のレーザビームに基
づいて上記第２のレーザビームの妨害またはミスアライ
ンメントを検出するステップと、 上記第２のレーザビームの妨害またはミスアラインメン
トが検出されたときに上記第２のレーザビームを安全し
きい値以下で動作させて偶然的観察者の眼を保護するス
テップと、 上記第２のレーザビームの妨害またはミスアラインメン
トが検出されないときに上記第２のレーザビームを上記
安全しきい値以上で動作させて通信性能を向上させるス
テップとを有する自由空間レーザ通信方法。 - 【請求項１０】 上記第２のレーザビームの妨害または
ミスアラインメントを検出するステップは、上記第２の
レーザビームが上記第１の端末装置により適切に受信さ
れていることを示す上記第１のレーザビーム上の確認信
号を送信するステップと、上記第２の端末装置において
上記確認信号が所定時間存在しないことを検出するステ
ップとを有する請求項９記載の自由空間レーザ通信方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/773,356 US5229593A (en) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | Apparatus and method for safe, free space laser communication |
| US773356 | 1991-10-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218972A true JPH05218972A (ja) | 1993-08-27 |
| JPH0756956B2 JPH0756956B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=25097991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4203499A Expired - Lifetime JPH0756956B2 (ja) | 1991-10-08 | 1992-07-30 | レーザ通信端末装置及び自由空間レーザ通信システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5229593A (ja) |
| JP (1) | JPH0756956B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6771678B1 (en) | 2000-06-13 | 2004-08-03 | International Business Machines Corporation | Laser system and method of operation having improved signal continuity and safety |
| JP2007067950A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Victor Co Of Japan Ltd | 光無線伝送装置 |
| JP2021515532A (ja) * | 2018-02-23 | 2021-06-17 | ファイオン・テクノロジーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＰｈｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＬＬＣ | 自由空間電力伝送及びデータ通信システムのための送信機アセンブリ |
Families Citing this family (70)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5390040A (en) * | 1994-02-04 | 1995-02-14 | Martin Marietta Corporation | Optical transceiver for free-space communication links |
| WO1996011539A2 (en) | 1994-10-04 | 1996-04-18 | Sdl, Inc. | Infrared laser diode wireless local area network |
| US5451765A (en) * | 1994-10-31 | 1995-09-19 | Gerber; Peter | Eye safety protection system for a laser transmission system wherein laser energy scattered back along the beam path is detected |
| US5837996A (en) * | 1994-12-02 | 1998-11-17 | Keydar; Eytan | Eye protection system wherein a low power laser controls a high power laser |
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