JPH10161162A - 画像伝送装置 - Google Patents

画像伝送装置

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JPH10161162A
JPH10161162A JP33289396A JP33289396A JPH10161162A JP H10161162 A JPH10161162 A JP H10161162A JP 33289396 A JP33289396 A JP 33289396A JP 33289396 A JP33289396 A JP 33289396A JP H10161162 A JPH10161162 A JP H10161162A
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JP
Japan
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light
optical fiber
mode
image
transmitting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP33289396A
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English (en)
Inventor
Takao Tomono
孝夫 友野
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Publication of JPH10161162A publication Critical patent/JPH10161162A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、画像情報を一方向に伝送する画像伝
送装置に関し、1本のマルチモード光ファイバーのみを
送受信間の伝送路に用いて、位相歪みのない画像を伝送
することができる画像伝送装置を提供することを目的と
する。 【解決手段】送信部には強誘電性液晶空間光変調器21
が配置され、受信部には半導体レーザー24が配置され
ている。送信部と受信部との間には、データ伝送用の1
本のマルチモード光ファイバー11のみが設けられい
る。また、ハーフミラー23で反射されたマルチモード
光ファイバー11からの集束光線束を入射して光の強度
を増幅すると共にマルチモードからシングルモードに変
換する半導体光増幅器15が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像情報を一方向
に伝送する画像伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光導波路を用いて画像情報を伝送
する方法として、非線形光学技術の一つである位相共役
光学技術が注目されている。2次元の画像情報を1本の
マルチモード光ファイバーに集光して直接伝送すると
き、当該ファイバーのコア径で決まる導波モードに基づ
いて、各光線の当該ファイバーへの入射角度によりモー
ド分散が生じ、位相速度が異なってしまうため受信端で
の各点の光の位相速度が一致しなくなる。このため、受
信された画像情報に歪みが生じてしまう。この歪みを補
償するために、ファイバーの中間地点で位相共役材料を
用いて位相共役波を発生させて送信し、モード分散を補
償して元の画像情報を再現する伝送方法が開示されてい
る(例えば、A.Yariv,Appl.Phys.L
ett.28,88(1976))。この伝送方法を用
いるには、位相共役材料の前後で同一のモード分散特性
を有する同一の長さの2本の光ファイバーを用意する必
要があるので、現実に実施するには困難があった。
【0003】位相共役材料を用いて画像を一方向に伝送
する伝送方法の原理は、Appl.Phys.Let
t.41(2)141(1982)でA.Yarivに
よって初めて開示された。この画像伝送方法は、マルチ
モード光ファイバーなどの1本の位相撹乱媒質(光ファ
イバー)と1本の空間伝搬波とを用いてBaTiO3
にホログラムを書き込み、空間伝搬波の進行方向とは逆
の方向から画像情報を含んだ共役波を照射することによ
り位相共役波を発生させて、この位相共役波が空間伝送
波の進行方向とは逆方向に位相撹乱物質を通過して位相
の歪みが補償された画像を得るものである。
【0004】その後この伝送方法は、Fukushim
aとKurokawaらにより、1本のマルチモード光
ファイバーと1本のシングルモード光ファイバーを用い
た、より現実的な伝送装置として改良された。この改良
された伝送装置を図2を用いて説明する。ここでは、画
像情報をマルチモード光ファイバーとシングルモード光
ファイバーの組合せにより送信する場合で説明する。送
信部には実時間ホログラム媒体(または位相共役材料)
として動作する強誘電性液晶空間光変調器(FLC−S
LM)8を配置し、受信部にはレーザー10を配置して
いる。送信部と受信部との間には、データ伝送用の1本
のマルチモード光ファイバー3と歪みのないビームを伝
送する1本のシングルモード光ファイバー1の計2本の
光ファイバーが設けられている。
【0005】強誘電性液晶空間光変調器(FLC−SL
M)8を第3図に示す。FLC−SLM8は、対向する
ガラス基板31、34の内面側に透明電極32、33が
形成されている。そして一方の透明電極32上にa‐S
i(アモルファス・シリコン)などの光導電層35が形
成されている。透明電極33と光導電層35の間に位相
共役材料である強誘電性液晶(FLC)36が注入され
て封止されている。
【0006】図2に戻って、変調面となるFLC36側
をファイバー側に向けて、光導電層35側をマスク7側
に向けてFLC−SLM8を配置する。受信部から2本
の光ファイバー1、3を通してレーザー10から一様な
波面の光ビームを送信部に送る。両光ファイバー1、3
の光ビームを受信部のFLC−SLM8上で干渉させ
て、ホログラムを記録する。このホログラムにはマルチ
モード光ファイバー3のモード分散によって位相歪みを
受けた物体光4と無歪みの光ビームの参照光2とで干渉
パターンが記録される。
【0007】このとき、参照光2をFLC−SLM8に
垂直に入射すると、FLC36と光導電層35の界面が
反射面として機能し、反射された光ビームは参照光2の
位相共役波となり、ホログラムの読み出し光として働
く。画像情報光5はFLC−SLM8の後方からマスク
7を通して入射させ、光導電層35で電荷を発生させ
る。その結果、画像情報で変調された物体光4の位相共
役波が読み出し光となり、再度マルチモード光ファイバ
ー3を通り、受信部に送信される。受信端で受信される
画像9は、モード分散に起因する位相歪みがキャンセル
されるので、歪みのない入力画像が再生される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように上述の従来
の画像伝送装置は、位相共役光学技術をより現実的に用
いて画像情報を一方向に伝送することができるようにし
たものである。しかしながら、この画像伝送装置は1本
のマルチモード光ファイバーと1本のシングルモード光
ファイバーの計2本の光ファイバーを用いる必要があ
り、送信部、受信部と光ファイバーとの光結合のための
コネクタ部での結合ずれなどによる光強度の損失が生じ
やすいという問題を有している。従って、光ファイバー
の数を少なくしてこれらの問題をできるだけ生じ難くさ
せる必要がある。
【0009】本発明の目的は、1本のマルチモード光フ
ァイバーのみを送受信間の伝送路に用いて、位相歪みの
ない画像を伝送することができる画像伝送装置を提供す
ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、コヒーレン
トな光ビームを出射する光源と、伝送された画像情報を
受光する受光部とを有する受信部と、光源からの光ビー
ムを導光する1本のマルチモード光ファイバーと、マル
チモード光ファイバー内を導光して位相歪みを受けた光
ビームからシングルモードの光を選択して参照光を生成
する参照光生成手段と、光ビームを物体光として導光す
る物体光導光手段と、参照光が垂直に照射され、物体光
が斜めから照射されてホログラムを生成し、且つ伝送す
べき画像情報で変調された参照光の位相共役波を発生さ
せて物体光の位相共役波を再生させる空間光変調手段と
を有し、物体光導光手段を介して物体光の位相共役波を
マルチモード光ファイバーに入射して受光部に伝送する
送信部とを備えたことを特徴とする画像伝送装置によっ
て達成される。
【0011】このように本発明は、1本のマルチモード
光ファイバーで位相歪みを受けた光ビームを2本の光ビ
ームに分割し、その一方の位相歪みを受けた光ビームか
らシングルモード、すなわち歪みのない光ビームを生成
して参照光とする点に特徴を有している。つまり、本発
明によれば、位相歪みを有する光ビームから位相歪みの
ない光ビームを生成することにより、1本のマルチモー
ド光ファイバーにより一方向に画像を伝送することがで
きるようになる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態による画像
伝送装置を図1を用いて説明する。図1は本実施の形態
による画像伝送装置の構成を示している。はじめに、本
実施の形態による画像伝送装置の構成を説明する。全体
の大まかな構成を説明すると、送信部には実時間ホログ
ラム媒体(または位相共役材料)として動作する強誘電
性液晶空間光変調器(FLC−SLM)21が配置さ
れ、受信部にはコヒーレント光を出射する半導体レーザ
ー24が配置されている。送信部と受信部との間には、
データ伝送用の1本のマルチモード光ファイバー11の
みが設けられており、マルチモード光ファイバー11の
両端部はそれぞれ送信部及び受信部の光学系に結合され
ている。
【0013】送信部についてより詳細にその構成を説明
する。強誘電性液晶空間光変調器(FLC−SLM)2
1には従来の画像伝送装置に使用された図3に示したF
LC−SLMと同一のものが用いられている。FLC−
SLM21は、変調面となるFLC36側がマルチモー
ド光ファイバー11からの出射光側に向けて配置されて
いる。FLC−SLM21の光導電層35側には、伝送
させる画像情報19を表示させる透過型液晶表示装置2
0が設けられている。
【0014】マルチモード光ファイバー11の送信部端
部の出射/入射光路上に、マルチモード光ファイバー1
1からの出射光を2つの光路に分離するハーフミラー2
3が設けられている。ハーフミラー23を透過した光路
上には出射光を所定の拡がり角を有する発散光線束に制
御するレンズ系16が配置されている。レンズ系16で
拡がり角を制御された発散光線束の光路上にミラー18
が所定の角度で配置されている。この所定の角度は、ミ
ラー18で反射した出射光がFLC−SLM21の変調
面36の所定領域に斜めから入射するように設定されて
いる。
【0015】ハーフミラー23で反射されたマルチモー
ド光ファイバー11からの出射光の光路上に、出射光を
所定の焦点距離で収束させるレンズ系13が配置されて
いる。レンズ系13を通過した出射光の光路上に、集束
光線束となった出射光を所定の角度で反射させるミラー
14が配置されている。ミラー14で反射された収束光
線束の集光位置に入射端部が位置する導波路型の半導体
光増幅器15が配置されている。半導体光増幅器15の
導波路内はモードが一つのみ伝搬する膜厚となってい
る。半導体光増幅器15は、入射した光の強度を増幅す
ると共にマルチモードからシングルモードに変換する。
半導体光増幅器15の出射端から出射する光の光路上に
は、半導体光増幅器15からの出射光をFLC−SLM
21に垂直入射させるようにコリメートするレンズ系1
2が配置されている。レンズ系12を通過した光の光路
上にはFLC−SLM21が設けられている。
【0016】次に受信部の構成について説明する。マル
チモード光ファイバー11の受信部端部に向けて所定の
光を出射する半導体レーザー24が設けられている。半
導体レーザー24とマルチモード光ファイバー11の送
信部端部との間に、マルチモード光ファイバー11から
の入射光を偏向させるビームスプリッタ22が設けられ
ている。ビームスプリッタ22で偏向させられた光の光
路上には伝送された画像情報25を受光する受光部27
が配置されている。
【0017】次に、本実施の形態による画像伝送装置で
の画像伝送方法について説明する。受信部の半導体レー
ザー24からマルチモード光ファイバー11へ出射され
た光ビームは、マルチモード光ファイバー11を通過す
る間に位相歪みを受けた光ビームになる。この位相歪み
を受けた光ビームは、送信部のハーフミラー23で2つ
の光ビームに分割される。一方の光ビームはレンズ系1
3により収束されミラー14で光路が折り曲げられた
後、導波路型の半導体光増幅器15に入力される。
【0018】半導体光増幅器15の導波路内はモードが
一つのみ伝搬する膜厚となっており、出射された光ビー
ムは強度が増幅されると同時にマルチモードからシング
ルモードに変換される。半導体光増幅器15を出射した
光ビームはレンズ系12でコリメートされた後、参照光
26としてFLC−SLM21の表面に垂直入射され
る。このように、本実施の形態においては、半導体光増
幅器15とレンズ系12で参照光生成手段を構成してい
る。伝送させる画像情報19は透過型液晶表示装置20
により空間光画像情報として表示され、透過型液晶表示
装置20の後方から照射する光によりFLC−SLM2
1の光導電層35上で電荷パターンが形成される。
【0019】一方、マルチモード光ファイバー11によ
り位相歪みを受けた光ビームのうち、ハーフミラー23
を透過した光ビームはレンズ系16で緩やかな発散波に
変換される。この光ビームはレンズ系16である発散角
に制御された後、ミラー18で光路が変更される。そし
て、光ビームは、物体光17としてFLC−SLM21
の表面に斜めから入射される。このとき、参照光26と
物体光17は光導電層35で形成された電荷パターンの
領域と同一の領域内に照射される。
【0020】そして、光導電層35上の電荷パターンに
よって変調を受けた強誘電性液晶層36上に参照光12
と物体光17によってホログラムが記録される。なお、
ハーフミラー23からレンズ系13、ミラー14、半導
体増幅器15、レンズ系12を介して強誘電性液晶層3
6に至る距離と、ハーフミラー23からレンズ系16、
ミラー18を介して強誘電性液晶層36に至る距離は、
両光路を通過する光のコヒーレンス長の範囲内に設定さ
れている。
【0021】光導電層35の表面で反射された参照光2
6の光ビームは、参照光26の位相共役波としてホログ
ラムに照射され、物体光17の位相共役波を発生させ
る。この位相共役波は同時に透過型液晶表示装置20で
表示された画像情報19を搬送して、マルチモード光フ
ァイバー11を通過する。マルチモード光ファイバー1
1を通過後、位相歪みは補償され、ハーフミラー22で
光路が折り曲げられて、画像情報25が受光部27で再
生される。
【0022】このように本実施の形態による画像伝送装
置によれば、1本のマルチモード光ファイバーのみを伝
送路に用いて位相歪みのない画像を伝送することができ
るようになる。従って、光ファイバーの使用量を低減
し、且つ光ファイバーのコネクタ部での光結合の際に生
じる光強度の損失を低減させることができ、装置全体と
しての低コスト化を図ることができるようになる。
【0023】本発明は、上記実施の形態に限らず種々の
変形が可能である。例えば、上記実施の形態において
は、位相歪みを受けた光からシングルモードの光を選択
して増幅するために半導体光増幅器を用いたが、マルチ
モードの光ビームの中で一つの充分大きなモードが存在
した場合、半導体光増幅器ではなく、長さ1cm程度の
シングルモード光ファイバー、あるいは、ピンホールを
用いるようにすることも可能である。
【0024】また、上記実施の形態においては、マルチ
モード光ファイバー11通過直後の光をハーフミラー2
3で分割しているが、ハーフミラーに代えてホログラム
レンズを用いることも可能である。また、上記実施の形
態においては、位相共役材料として強誘電性液晶空間光
変調器を用いたが、それの代わりにBaTiO3、Li
NbO3などの位相共役材料を用いることももちろん可
能である。
【0025】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、1本のマ
ルチモード光ファイバーのみを伝送路に用いて位相歪み
のない画像を伝送することができる画像伝送装置を実現
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による画像伝送装置の構
成を示す図である。
【図2】強誘電性液晶空間光変調器の構造を示す図であ
る。
【図3】従来の画像伝送装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 シングルモード光ファイバー 2、26 参照光 3、11 マルチモード光ファイバー 4、17 物体光 7 マスク 8、21 強誘電性液晶空間光変調器 10 レーザー 12、13、16 レンズ系 14、18 ミラー 15 半導体光増幅器 19 伝送される画像情報 20 透過型液晶表示装置 22、23 ハーフミラー 24 半導体レーザー 25 伝送された画像情報 27 受光部 31、34 ガラス基板 32、33 透明電極 36 強誘電性液晶

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コヒーレントな光ビームを出射する光源
    と、伝送された画像情報を受光する受光部とを有する受
    信部と、 前記光ビームを導光する1本のマルチモード光ファイバ
    ーと、 前記マルチモード光ファイバー内を導光して位相歪みを
    受けた前記光ビームからシングルモードの光を選択して
    参照光を生成する参照光生成手段と、前記光ビームを物
    体光として導光する物体光導光手段と、前記参照光が垂
    直に照射され、前記物体光が斜めから照射されてホログ
    ラムを生成し、且つ伝送すべき画像情報で変調された前
    記参照光の位相共役波を発生させて前記物体光の位相共
    役波を再生させる空間光変調手段とを有し、前記物体光
    導光手段を介して前記物体光の位相共役波を前記マルチ
    モード光ファイバーに入射して前記受光部に伝送する送
    信部とを備えたことを特徴とする画像伝送装置。
JP33289396A 1996-11-27 1996-11-27 画像伝送装置 Withdrawn JPH10161162A (ja)

Priority Applications (1)

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JP33289396A JPH10161162A (ja) 1996-11-27 1996-11-27 画像伝送装置

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JP33289396A JPH10161162A (ja) 1996-11-27 1996-11-27 画像伝送装置

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JPH10161162A true JPH10161162A (ja) 1998-06-19

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ID=18259986

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33289396A Withdrawn JPH10161162A (ja) 1996-11-27 1996-11-27 画像伝送装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003531515A (ja) * 2000-04-07 2003-10-21 ザ・リージェンツ・オブ・ジ・ユニバーシティ・オブ・カリフォルニア 遠隔呼掛け高データ転送速度自由空間レーザ通信リンク

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003531515A (ja) * 2000-04-07 2003-10-21 ザ・リージェンツ・オブ・ジ・ユニバーシティ・オブ・カリフォルニア 遠隔呼掛け高データ転送速度自由空間レーザ通信リンク

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Effective date: 20040203