JPH0756956B2 - レーザ通信端末装置及び自由空間レーザ通信システム - Google Patents
レーザ通信端末装置及び自由空間レーザ通信システムInfo
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- JPH0756956B2 JPH0756956B2 JP4203499A JP20349992A JPH0756956B2 JP H0756956 B2 JPH0756956 B2 JP H0756956B2 JP 4203499 A JP4203499 A JP 4203499A JP 20349992 A JP20349992 A JP 20349992A JP H0756956 B2 JPH0756956 B2 JP H0756956B2
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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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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は通信システムに係り、更
に詳細に説明すれば、自由空間レーザ通信システムに係
る。
に詳細に説明すれば、自由空間レーザ通信システムに係
る。
【０００２】
【従来の技術】自由空間の、２地点間通信システムは、
通信分野で広く使用されている。２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搬送することができ
る。光ファイバに基づく通信システムとの激しい競争に
も拘わらず、マイクロ波又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場合や、光フ
ァイバ・システムの高い通信容量が必要とされない場合
には、短距離の路線に対してしばしば妥当なものであ
る。
通信分野で広く使用されている。２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搬送することができ
る。光ファイバに基づく通信システムとの激しい競争に
も拘わらず、マイクロ波又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場合や、光フ
ァイバ・システムの高い通信容量が必要とされない場合
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、２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・システムの設置費用は、通常の銅
ケーブル又は光ファイバケーブル通信システムの設置費
用よりも安くなることがある。例えば、レーザ通信シス
テムは、キャンパス環境における２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
置を、ビルの屋上や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。また、ビ
ル内の通信リンクは、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、例えば、しばしば異なる団体の所在地間で通信しな
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。
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・システムの設置費用は、通常の銅
ケーブル又は光ファイバケーブル通信システムの設置費
用よりも安くなることがある。例えば、レーザ通信シス
テムは、キャンパス環境における２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
置を、ビルの屋上や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。また、ビ
ル内の通信リンクは、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、例えば、しばしば異なる団体の所在地間で通信しな
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、規制上は
固定レーザ源であると考えられ、従って偶然的又は無意
識の観察者の眼を保護するために設定された規制限界に
従わなければならない。偶然的観察者は、有害な照射
（exposure）であることを観察者に予め警告する何らか
の痛みを経験することなく、ハイパワーのレーザ・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、しかも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。
固定レーザ源であると考えられ、従って偶然的又は無意
識の観察者の眼を保護するために設定された規制限界に
従わなければならない。偶然的観察者は、有害な照射
（exposure）であることを観察者に予め警告する何らか
の痛みを経験することなく、ハイパワーのレーザ・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、しかも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】移動式レーザ・ビームは、自由空間通信シ
ステムが必要とす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、移動式（非固定）のレーザ・ビームを発生する。
回転式ホログラフィック・ディスクは、このビームから
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・ビームは固定し
ていると推定する。この場合、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。
ステムが必要とす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、移動式（非固定）のレーザ・ビームを発生する。
回転式ホログラフィック・ディスクは、このビームから
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・ビームは固定し
ていると推定する。この場合、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
断又は医療用のハイパワー・レーザとともに使用され、
そしてこれらのシステムの安全性を高めるための手法が
開発された。例えば、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ずる、ハイ
パワーの光ファイバ・システム用の安全装置を開示して
いる。この安全装置が含んでいる４ポート式光カプラ
は、受信機に対し、出力パワーの一部を伝送するだけで
なく、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をも
伝送する。出力パワーを後方散乱エネルギーと比較し
て、非結合条件が検出された場合は、レーザ源を禁止す
ることが行われる。
断又は医療用のハイパワー・レーザとともに使用され、
そしてこれらのシステムの安全性を高めるための手法が
開発された。例えば、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ずる、ハイ
パワーの光ファイバ・システム用の安全装置を開示して
いる。この安全装置が含んでいる４ポート式光カプラ
は、受信機に対し、出力パワーの一部を伝送するだけで
なく、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をも
伝送する。出力パワーを後方散乱エネルギーと比較し
て、非結合条件が検出された場合は、レーザ源を禁止す
ることが行われる。
【０００７】米国特許第４５４３４７７号が開示する医
療用レーザの安全装置では、ファイバの出射端面からの
反射レーザ光が検出され、そしてファイバの破壊が検出
された場合には、レーザを停止させるためにシャッタが
用いられる。米国特許第４８１２６４１号は、材料を処
理するためのハイパワー・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２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。米国特許第４６７３７９５号のインターロック
安全装置に含まれている光センサは、制御装置に接続さ
れていて、レーザ・ビームはオンに転じたが、レーザ・
エネルギーが遠隔のモジュールに到達していないとき、
つまりハイパワーの伝送用光ファイバに傷があるとき
に、レーザをオフに転じさせるようにしている。
療用レーザの安全装置では、ファイバの出射端面からの
反射レーザ光が検出され、そしてファイバの破壊が検出
された場合には、レーザを停止させるためにシャッタが
用いられる。米国特許第４８１２６４１号は、材料を処
理するためのハイパワー・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２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。米国特許第４６７３７９５号のインターロック
安全装置に含まれている光センサは、制御装置に接続さ
れていて、レーザ・ビームはオンに転じたが、レーザ・
エネルギーが遠隔のモジュールに到達していないとき、
つまりハイパワーの伝送用光ファイバに傷があるとき
に、レーザをオフに転じさせるようにしている。
【０００８】ハイパワーのレーザ・システム用の他の安
全機構も知られている。例えば、米国特許第４６６３５
２０号は、レーザの経路中に設けられた主シャッタと、
閉じた位置でレーザ・ビームを完全に遮断するように光
の経路中に設けられた安全シャッタとを開示している。
これらの主シャッタ及び安全シャッタの前には、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、安全シャッタを開放させる。
全機構も知られている。例えば、米国特許第４６６３５
２０号は、レーザの経路中に設けられた主シャッタと、
閉じた位置でレーザ・ビームを完全に遮断するように光
の経路中に設けられた安全シャッタとを開示している。
これらの主シャッタ及び安全シャッタの前には、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、安全シャッタを開放させる。
【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、米国特許第４８７９
４５９号が開示するレーザ印刷に用いる半導体レーザ用
の自動パワー制御装置は、コロナ放電による電気雑音の
存在に拘わらず、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。この制御装置が含
んでいるフィードバック制御ループ中の光検出器は、レ
ーザの強度を所定値と等しくするためのものである。米
国特許第４８６２３９７号が開示する光検出器アレイ
は、工業検査及び機械誘導用のものであって、例えば受
信される光のレベルが所望の値以上に留まることを保証
するように、光の出力レベルを調節する。米国特許第４
８３７４２８号が開示するレーザ・ダイオード用の駆動
回路は、固定の基準電圧ではなく、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よ
うにしている。
せることも知られている。例えば、米国特許第４８７９
４５９号が開示するレーザ印刷に用いる半導体レーザ用
の自動パワー制御装置は、コロナ放電による電気雑音の
存在に拘わらず、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。この制御装置が含
んでいるフィードバック制御ループ中の光検出器は、レ
ーザの強度を所定値と等しくするためのものである。米
国特許第４８６２３９７号が開示する光検出器アレイ
は、工業検査及び機械誘導用のものであって、例えば受
信される光のレベルが所望の値以上に留まることを保証
するように、光の出力レベルを調節する。米国特許第４
８３７４２８号が開示するレーザ・ダイオード用の駆動
回路は、固定の基準電圧ではなく、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よ
うにしている。
【００１０】前述のような従来技術は、主として、反射
により検出器に戻される出力レーザ・ビームの一部か
ら、出力レーザ・ビーム中の不安全条件を検出すること
に向けられている。このアプローチは、２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
テムに簡単に適用することはできない。偶然的又は無意
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、又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、固定レーザ・ビームについて定められた既存の限界
を超えて、レーザが動作されるならば、有害なレーザ照
射が生ずる。
により検出器に戻される出力レーザ・ビームの一部か
ら、出力レーザ・ビーム中の不安全条件を検出すること
に向けられている。このアプローチは、２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
テムに簡単に適用することはできない。偶然的又は無意
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、又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、固定レーザ・ビームについて定められた既存の限界
を超えて、レーザが動作されるならば、有害なレーザ照
射が生ずる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、改良されたレーザ通信端末装置及び自由空間レーザ
通信システムを提供することにある。
は、改良されたレーザ通信端末装置及び自由空間レーザ
通信システムを提供することにある。
【００１２】本発明の他の目的は、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、レーザ通信端末装置及び自由空間レーザ
通信システムを提供することにある。
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、レーザ通信端末装置及び自由空間レーザ
通信システムを提供することにある。
【００１３】本発明の他の目的は、出力レーザ・ビーム
の安全制御を実現するために、通常の情報伝送チャネル
及び部品を使用する、レーザ通信端末装置及び自由空間
レーザ通信システムを提供することにある。
の安全制御を実現するために、通常の情報伝送チャネル
及び部品を使用する、レーザ通信端末装置及び自由空間
レーザ通信システムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記及び他の目的は、遠
隔に位置する端末装置からの初期確認信号が検出される
場合に限り、出力レーザ・ビームを安全しきい値以上で
動作させる、自由空間レーザ通信システムによって達成
される。この確認信号は、遠隔に位置する端末装置にお
いて、ローカルの端末装置からの出力レーザ・ビームが
適切に受信されていること、従ってこの出力レーザ・ビ
ームの妨害、ミスアラインメント又は他の同様な条件が
存在しないことを示すものである。確認信号が検出され
ない場合は、妨害又はミスアラインメントが存在するも
のと推定して、ローカルの端末装置のレーザを安全しき
い値以下で動作させる。
隔に位置する端末装置からの初期確認信号が検出される
場合に限り、出力レーザ・ビームを安全しきい値以上で
動作させる、自由空間レーザ通信システムによって達成
される。この確認信号は、遠隔に位置する端末装置にお
いて、ローカルの端末装置からの出力レーザ・ビームが
適切に受信されていること、従ってこの出力レーザ・ビ
ームの妨害、ミスアラインメント又は他の同様な条件が
存在しないことを示すものである。確認信号が検出され
ない場合は、妨害又はミスアラインメントが存在するも
のと推定して、ローカルの端末装置のレーザを安全しき
い値以下で動作させる。
【００１５】特に、自由空間レーザ通信システムは、２
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、同一のも
のとすることができる。レーザ通信システムは、２つの
データ・プロセッサ用の２方向自由空間通信リンクを提
供し、或いは音声トラフィック信号又は他の信号を送信
することができる。
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、同一のも
のとすることができる。レーザ通信システムは、２つの
データ・プロセッサ用の２方向自由空間通信リンクを提
供し、或いは音声トラフィック信号又は他の信号を送信
することができる。
【００１６】それぞれの端末装置は、遠隔に位置する端
末装置へ出力レーザ・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レーザ受信機とを有する。レーザ受
信機と協働する検出器は、受信される入力レーザ・ビー
ムに中に確認信号が存在するか否かを検出する。入力レ
ーザ・ビーム中に確認信号が存在すると、これは、ロー
カルの端末装置からの出力レーザ・ビームが遠隔に位置
する端末装置で適正に受信されていることを示す。確認
信号が所定時間にわたって存在しないことを検出する場
合は、出力レーザ・ビームの妨害又はミスアラインメン
トが存在するものと推定する。確認信号が存在しないこ
とは、出力レーザ・ビームだけの妨害又はミスアライン
メントによって起きるか、入力及び出力レーザ・ビーム
が両方とも妨害された結果であるか、或いは入力レーザ
・ビームが妨害された結果である。この時間は、クラス
１の照射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、ローパワーの安全レベル以下に制御
することができる。
末装置へ出力レーザ・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レーザ受信機とを有する。レーザ受
信機と協働する検出器は、受信される入力レーザ・ビー
ムに中に確認信号が存在するか否かを検出する。入力レ
ーザ・ビーム中に確認信号が存在すると、これは、ロー
カルの端末装置からの出力レーザ・ビームが遠隔に位置
する端末装置で適正に受信されていることを示す。確認
信号が所定時間にわたって存在しないことを検出する場
合は、出力レーザ・ビームの妨害又はミスアラインメン
トが存在するものと推定する。確認信号が存在しないこ
とは、出力レーザ・ビームだけの妨害又はミスアライン
メントによって起きるか、入力及び出力レーザ・ビーム
が両方とも妨害された結果であるか、或いは入力レーザ
・ビームが妨害された結果である。この時間は、クラス
１の照射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、ローパワーの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、検出器によって確認信号
の存在が検出されない場合に、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
又は無意識の観察者の眼を保護するようにする。一方、
検出器によって確認信号の存在が検出される場合には、
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。
の存在が検出されない場合に、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
又は無意識の観察者の眼を保護するようにする。一方、
検出器によって確認信号の存在が検出される場合には、
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】本発明によれば、ハイパワーのレーザ送信
は、確認信号が所定時間内に受信された場合にだけ持続
する。もし確認信号が受信されなければ、妨害又はミス
アラインメントがあると推定して、パワーを減少させた
送信が行われる。この所定時間は十分に短いので、ハイ
パワーのレーザ送信が終了する前に、最大固定照射レベ
ルを超えることはない。これによって、信号対雑音比、
ビット・レート及び／又は分離距離を向上させつつ、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場合にだけ持続
する。もし確認信号が受信されなければ、妨害又はミス
アラインメントがあると推定して、パワーを減少させた
送信が行われる。この所定時間は十分に短いので、ハイ
パワーのレーザ送信が終了する前に、最大固定照射レベ
ルを超えることはない。これによって、信号対雑音比、
ビット・レート及び／又は分離距離を向上させつつ、安
全な自由空間レーザ通信が達成される。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の好ましい１実施例を示す添付
図面を参照して、本発明をより詳しく説明する。しかし
ながら、本発明は多くの異なる形態で実施することがで
きるので、本発明が後述する実施例に限定されるものと
解釈してはならない。むしろ、本出願人は、この開示が
包括的で且つ完全となり、当業者に本発明の範囲を完全
に示唆するように、この実施例を提供するものである。
図面を参照して、本発明をより詳しく説明する。しかし
ながら、本発明は多くの異なる形態で実施することがで
きるので、本発明が後述する実施例に限定されるものと
解釈してはならない。むしろ、本出願人は、この開示が
包括的で且つ完全となり、当業者に本発明の範囲を完全
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、１対の通信端末装置Ａ
及びＢを有する、本発明によるレーザ通信システム１０
が示されている。通信端末装置Ａ及び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又はビット・レートによって決定さ
れる。
及びＢを有する、本発明によるレーザ通信システム１０
が示されている。通信端末装置Ａ及び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又はビット・レートによって決定さ
れる。
【００２１】以下で詳述するように、本発明によるレー
ザ通信システム１０は、２つのパワー・レベルのいずれ
かで動作可能である。ローパワーの「安全」レベルで
は、出力レーザのパワーは、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。ハイパワーの
「通常」レベルでは、出力レーザのパワーは、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。
ザ通信システム１０は、２つのパワー・レベルのいずれ
かで動作可能である。ローパワーの「安全」レベルで
は、出力レーザのパワーは、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。ハイパワーの
「通常」レベルでは、出力レーザのパワーは、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及びＢ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
ことが好ましい。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の同様な要素は図１において符号
に「´」を付して示す。入力及び出力レーザ・ビームの
説明を明確にするため、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。
装置に関連する固有の識別コードを除いて、同一である
ことが好ましい。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の同様な要素は図１において符号
に「´」を付して示す。入力及び出力レーザ・ビームの
説明を明確にするため、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、好ましくは、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。また、端末装置Ａは、レーザ１２を含む送信機と、
光検出器１３を含む受信機を有する。マイクロプロセッ
サ１１は、通常の入出力方式によってレーザ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・マップ式の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。
ム制御の下で動作するマイクロプロセッサ１１を有す
る。また、端末装置Ａは、レーザ１２を含む送信機と、
光検出器１３を含む受信機を有する。マイクロプロセッ
サ１１は、通常の入出力方式によってレーザ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・マップ式の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
１２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。ま
た、アナログ・レーザ制御回路１４は、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。
１２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。ま
た、アナログ・レーザ制御回路１４は、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１８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、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１８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、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、端末装置Ａに
対する安全に関係した機能及び他の機能を制御する。例
えば、マイクロプロセッサ１１は、出力レーザ・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・サイクルが、マイクロプロセッ
サ１１によって制御される。レーザ走査システムで使用
されている通常の「デッドマン」回路をレーザ制御回路
１４に含めて、マイクロプロセッサ１１の誤動作を判別
したときに、レーザ送信機１２をオフに転ずることが好
ましい。
対する安全に関係した機能及び他の機能を制御する。例
えば、マイクロプロセッサ１１は、出力レーザ・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・サイクルが、マイクロプロセッ
サ１１によって制御される。レーザ走査システムで使用
されている通常の「デッドマン」回路をレーザ制御回路
１４に含めて、マイクロプロセッサ１１の誤動作を判別
したときに、レーザ送信機１２をオフに転ずることが好
ましい。
【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１
３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、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、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１
３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、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、その中心に穴を有する。
【００２８】光検出器１３は、入力レーザ・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、光電システムに含まれるような通常の設計
によるものである。増幅器及びしきい値回路２４が自動
利得制御回路を含むこともあり、或いはマイクロプロセ
ッサ１１によって利得をディジタル的に制御することも
できる。このしきい値回路２４は、光検出器１３からの
アナログ信号をディジタル・パルスのストリームに変換
する。また、しきい値回路２４は、雑音のディジタル化
を減少させるロック・アウト基準を実現することが好ま
しい。
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、光電システムに含まれるような通常の設計
によるものである。増幅器及びしきい値回路２４が自動
利得制御回路を含むこともあり、或いはマイクロプロセ
ッサ１１によって利得をディジタル的に制御することも
できる。このしきい値回路２４は、光検出器１３からの
アナログ信号をディジタル・パルスのストリームに変換
する。また、しきい値回路２４は、雑音のディジタル化
を減少させるロック・アウト基準を実現することが好ま
しい。
【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
が一杯のときは、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・ブロックについて動作する。
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
が一杯のときは、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・ブロックについて動作する。
【００３０】本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、観察者が痛み等を感じて照射に
気付く前に、回復不可能な眼の損傷を生じさせる。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、移動式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
動式ビームに対する対応する限界よりも著しく低い。
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、観察者が痛み等を感じて照射に
気付く前に、回復不可能な眼の損傷を生じさせる。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、移動式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
動式ビームに対する対応する限界よりも著しく低い。
【００３１】固定ビームの照射限界は、出力レーザ・ビ
ーム１５が妨害され、又はミスアライメントが生じた場
合にはいつでも、低いデューティ・サイクルでレーザ送
信機１２をパルス動作させることにより、本発明によっ
て満たされる。マイクロプロセッサ１１は、レーザ送信
機１２のデューティ・サイクルを制御する。
ーム１５が妨害され、又はミスアライメントが生じた場
合にはいつでも、低いデューティ・サイクルでレーザ送
信機１２をパルス動作させることにより、本発明によっ
て満たされる。マイクロプロセッサ１１は、レーザ送信
機１２のデューティ・サイクルを制御する。
【００３２】通信端末装置Ａは、入力レーザ・ビーム２
１における確認信号の存在を検出するための、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が出力レーザ・ビーム１５を適正に受信しなけれ
ば、出力レーザ・ビーム１５の妨害又はミスアラインメ
ントが暗示される。遠隔に位置する端末装置Ｂは、出力
レーザ・ビーム１５を適正に受信する場合にのみ、入力
レーザ・ビーム２１の情報データ・ストリームにおいて
変調済みの確認信号を周期的に発生する。従って、出力
レーザ・ビーム１５の妨害又はミスアラインメントがあ
れば、確認信号の送信が停止する。出力レーザ・ビーム
１５の妨害又はミスアラインメントは、当該ビームが偶
然的又は無意識の観察者の眼に向けられているかも知れ
ないことを示す。
１における確認信号の存在を検出するための、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が出力レーザ・ビーム１５を適正に受信しなけれ
ば、出力レーザ・ビーム１５の妨害又はミスアラインメ
ントが暗示される。遠隔に位置する端末装置Ｂは、出力
レーザ・ビーム１５を適正に受信する場合にのみ、入力
レーザ・ビーム２１の情報データ・ストリームにおいて
変調済みの確認信号を周期的に発生する。従って、出力
レーザ・ビーム１５の妨害又はミスアラインメントがあ
れば、確認信号の送信が停止する。出力レーザ・ビーム
１５の妨害又はミスアラインメントは、当該ビームが偶
然的又は無意識の観察者の眼に向けられているかも知れ
ないことを示す。
【００３３】検出手段は、確認信号を認識するための手
段を有することが好ましい。もし確認信号が所定時間に
わたって検出されなければ、出力レーザ・ビーム１５の
妨害又はミスアラインメントが推定される。当業者なら
ば容易にわかるように、入力レーザ・ビーム２１及び出
力レーザ・ビーム１５の両方の妨害、或いは入力レーザ
・ビーム２１の妨害又はミスアラインメントによって
も、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、本発明のレーザ通信システム１０は、高出力レ
ベルの動作が許容される前に、遠隔に位置する端末装置
Ｂで出力レーザ・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。
段を有することが好ましい。もし確認信号が所定時間に
わたって検出されなければ、出力レーザ・ビーム１５の
妨害又はミスアラインメントが推定される。当業者なら
ば容易にわかるように、入力レーザ・ビーム２１及び出
力レーザ・ビーム１５の両方の妨害、或いは入力レーザ
・ビーム２１の妨害又はミスアラインメントによって
も、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、本発明のレーザ通信システム１０は、高出力レ
ベルの動作が許容される前に、遠隔に位置する端末装置
Ｂで出力レーザ・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】安全制御手段は検出手段と協働して、確認
信号が所定時間の間に受信されなければ、出力レーザ・
ビーム１５が安全しきい値以下になるように、レーザ１
２を動作させる。確認信号が周期的に検出される通常の
動作中は、出力レーザ・ビーム２１の妨害又はミスアラ
インメントが存在しないものとして、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、ハイパワー
の出力レベルで動作される。また、端末装置Ａは、入力
レーザ・ビーム２１が適正に受信されているときに、遠
隔に位置する端末装置Ｂに送信すべき第２の確認信号を
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、或いは別個
のアナログ又はディジタル回路で実現することができ
る。かくて、マイクロプロセッサ１１又は個別回路は、
入力レーザ・ビーム２１における確認信号の不在に応答
して、送信機１２を安全しきい値以下で動作させること
により偶然的観察者の眼を保護するための、確認信号応
答用の安全制御手段を提供する。
信号が所定時間の間に受信されなければ、出力レーザ・
ビーム１５が安全しきい値以下になるように、レーザ１
２を動作させる。確認信号が周期的に検出される通常の
動作中は、出力レーザ・ビーム２１の妨害又はミスアラ
インメントが存在しないものとして、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、ハイパワー
の出力レベルで動作される。また、端末装置Ａは、入力
レーザ・ビーム２１が適正に受信されているときに、遠
隔に位置する端末装置Ｂに送信すべき第２の確認信号を
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、或いは別個
のアナログ又はディジタル回路で実現することができ
る。かくて、マイクロプロセッサ１１又は個別回路は、
入力レーザ・ビーム２１における確認信号の不在に応答
して、送信機１２を安全しきい値以下で動作させること
により偶然的観察者の眼を保護するための、確認信号応
答用の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、出力レーザ・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
力の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、出力レーザ・
ビーム１５を介して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、遠隔に位置する端末装置Ｂが出
力レーザ・ビーム１５を受信したことを示す、所定のデ
ィジタル・コードのような初期確認信号について、入力
レーザ・ビーム２１上のデータがモニタされる（ブロッ
ク３８）。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、端末装置識
別コードを低出力の安全レベルで再送し（ブロック３
４）、初期確認信号をモニタする（ブロック３６）。
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、出力レーザ・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
力の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、出力レーザ・
ビーム１５を介して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、遠隔に位置する端末装置Ｂが出
力レーザ・ビーム１５を受信したことを示す、所定のデ
ィジタル・コードのような初期確認信号について、入力
レーザ・ビーム２１上のデータがモニタされる（ブロッ
ク３８）。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、端末装置識
別コードを低出力の安全レベルで再送し（ブロック３
４）、初期確認信号をモニタする（ブロック３６）。
【００３６】初期確認信号が受信されれば（ブロック３
８）、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４０）。自由
空間レーザ通信システム１０がハイパワー・レベルで動
作している間、当該システム１０の動作性能が高められ
る。例えば、自由空間レーザ通信システム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、
或いはこれらの両方が達成される。
８）、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４０）。自由
空間レーザ通信システム１０がハイパワー・レベルで動
作している間、当該システム１０の動作性能が高められ
る。例えば、自由空間レーザ通信システム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、
或いはこれらの両方が達成される。
【００３７】次に、マイクロプロセッサ１１は、確認信
号について受信データ信号をモニタする（ブロック４
２）。もし確認信号がＴよりも長い時間にわたって存在
しなければ（ブロック４４）、レーザ１２は、ローパワ
ーの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、出力レーザ・ビーム１５の
妨害又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のレーザ規格
から、許容照射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作
り、又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、本発明による自由空間レーザ通信シ
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。
号について受信データ信号をモニタする（ブロック４
２）。もし確認信号がＴよりも長い時間にわたって存在
しなければ（ブロック４４）、レーザ１２は、ローパワ
ーの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、出力レーザ・ビーム１５の
妨害又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のレーザ規格
から、許容照射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作
り、又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、本発明による自由空間レーザ通信シ
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照射時間（Ｙ軸）対照射
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
の直線上にあるならば、クラス１の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の
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照射時間（Ｙ軸）対照射
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
の直線上にあるならば、クラス１の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の
限界以下ならば、ビームは安全ではない。
【００３９】例えば、１ミリワットのレーザについてク
ラス１の限界を超えるのは、グラフ上の点Ｓが示すよう
に、このビームが約２４０ミリ秒以上動作した後であ
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。自由空間
レーザ通信システム１０は、ビームの妨害又はミスアラ
インメントが示されたときに、出力レーザ・ビーム１５
のパワーが安全レベルのしきい値以下に保持されるよう
に、レーザ送信機１２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、自由空間レーザ
通信システム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。
ラス１の限界を超えるのは、グラフ上の点Ｓが示すよう
に、このビームが約２４０ミリ秒以上動作した後であ
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。自由空間
レーザ通信システム１０は、ビームの妨害又はミスアラ
インメントが示されたときに、出力レーザ・ビーム１５
のパワーが安全レベルのしきい値以下に保持されるよう
に、レーザ送信機１２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、自由空間レーザ
通信システム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】自由空間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んでいる。従っ
て、自由空間レーザ通信システム１０は、本発明の安全
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。かく
て、自由空間レーザ通信システム１０は、比較的簡単で
あるが、信頼性は高い。当業者ならば容易にわかるよう
に、レーザを前述のようにローパワーの安全レベル及び
通常のハイパワー・レベルで動作させることができる安
全制御装置を用いると、現存するレーザ通信システムを
改良することができる。
データ・ストリーム内に確認信号を含んでいる。従っ
て、自由空間レーザ通信システム１０は、本発明の安全
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。かく
て、自由空間レーザ通信システム１０は、比較的簡単で
あるが、信頼性は高い。当業者ならば容易にわかるよう
に、レーザを前述のようにローパワーの安全レベル及び
通常のハイパワー・レベルで動作させることができる安
全制御装置を用いると、現存するレーザ通信システムを
改良することができる。
【図１】本発明による２方向レーザ通信システムの概略
ブロック図である。
ブロック図である。
【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の照射
限界を示すグラフである。
限界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
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/24
Claims (6)
- 【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レーザ送信機
と、自由空間から入力レーザ・ビームを受信するための
レーザ受信機と、前記レーザ受信機と協働するように設
けられ、前記遠隔に位置する端末装置が前記出力レーザ
・ビームを適正に受信していることに応答して発生する
確認信号が、前記入力レーザ・ビーム内に存在するか否
かを検出するための検出手段と、前記レーザ送信機と協
働し且つ前記検出手段に応答するように設けられ、前記
入力レーザ・ビームにおける前記確認信号の存在が検出
される場合には、前記出力レーザ・ビームの偶然的観察
者の眼を保護するための安全しきい値より高い平均パワ
ー・レベルで当該レーザ送信機を動作させて通信性能を
向上させるとともに、前記入力レーザ・ビームにおける
前記確認信号の存在が検出されない場合には、前記安全
しきい値より低い平均パワー・レベルで当該レーザ送信
機を動作させて偶然的観察者の眼を保護するための安全
制御手段とを備えて成る、レーザ通信端末装置。 - 【請求項２】前記検出手段は、前記入力レーザ・ビーム
における前記確認信号の存否を所定時間にわたって検出
するように構成されている、請求項１記載のレーザ通信
端末装置。 - 【請求項３】前記安全制御手段は、前記レーザ送信機の
デューティ・サイクルを制御して前記出力レーザ・ビー
ムの平均パワー・レベルを制御するための手段を含んで
いる、請求項１記載のレーザ通信端末装置。 - 【請求項４】空間的に離れた関係にある第１の端末装置
及び第２の端末装置を備え、前記第１の端末装置及び前
記第２の端末装置の各々はレーザ送信機及びレーザ受信
機をそれぞれ有し、前記第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前記第２の端末装置に送信
するためのものであり、前記第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前記第１の端末装置に
送信するためのものであり、前記第１の端末装置は、当
該第１の端末装置のレーザ受信機が前記第２のレーザ・
ビームを受信しているときに、当該レーザ受信機に応答
して前記第１のレーザ・ビーム内に確認信号を発生する
ための手段を有し、前記第２の端末装置は、当該第２の
端末装置のレーザ受信機と協働して、前記確認信号が前
記第１のレーザ・ビーム内に存在するか否かを検出する
ための検出手段と、当該第２の端末装置のレーザ送信機
と協働し且つ前記検出手段に応答して、前記第１のレー
ザ・ビームにおける前記確認信号の存在が検出される場
合には、前記第２のレーザ・ビームの偶然的観察者の眼
を保護するための安全しきい値より高い平均パワー・レ
ベルで当該レーザ送信機を動作させて通信性能を向上さ
せるとともに、前記第１のレーザ・ビームにおける前記
確認信号の存在が検出されない場合には、前記安全しき
い値より低い平均パワー・レベルで当該レーザ送信機を
動作させて偶然的観察者の眼を保護するための安全制御
手段とを有する自由空間レーザ通信システム。 - 【請求項５】前記検出手段は、前記第１のレーザ・ビー
ムにおける前記確認信号の存否を所定時間にわたって検
出するように構成されている、請求項４記載の自由空間
レーザ通信システム。 - 【請求項６】 前記安全制御手段は、前記第２の端末装
置のレーザ送信機へ接続され、当該レーザ送信機のデュ
ーティ・サイクルを制御して前記第２のレーザ・ビーム
の平均パワーを制御するための手段を含んでいる、請求
項４記載の自由空間レーザ通信システム。
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 JPH05218972A (ja) | 1993-08-27 |
| JPH0756956B2 true 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) |
Families Citing this family (73)
| 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 |
| US6061155A (en) * | 1996-01-19 | 2000-05-09 | Intermec Ip Corp. | High amplitude signal supplement to aid recovery of a low amplitude signal |
| US5786923A (en) * | 1996-03-29 | 1998-07-28 | Dominion Communications, Llc | Point-to-multipoint wide area telecommunications network via atmospheric laser transmission through a remote optical router |
| US6348986B1 (en) * | 1996-03-29 | 2002-02-19 | Dominion Lasercom. Inc. | Wireless fiber-coupled telecommunication systems based on atmospheric transmission of laser signals |
| US6931183B2 (en) | 1996-03-29 | 2005-08-16 | Dominion Lasercom, Inc. | Hybrid electro-optic cable for free space laser antennas |
| WO1998035328A2 (en) | 1997-02-11 | 1998-08-13 | Scientific Generics Limited | Signalling system |
| JPH10322279A (ja) * | 1997-05-20 | 1998-12-04 | Canon Inc | 双方向光空間伝送装置 |
| JP3529263B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2004-05-24 | 日本電気株式会社 | 空間伝送用光送受信回路および空間伝送装置 |
| US6141128A (en) * | 1997-12-15 | 2000-10-31 | Astroterra Corporation | Buffered laser communication link |
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