JPH10322279A - 双方向光空間伝送装置 - Google Patents

双方向光空間伝送装置

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JPH10322279A
JPH10322279A JP9144490A JP14449097A JPH10322279A JP H10322279 A JPH10322279 A JP H10322279A JP 9144490 A JP9144490 A JP 9144490A JP 14449097 A JP14449097 A JP 14449097A JP H10322279 A JPH10322279 A JP H10322279A
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JP
Japan
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signal
transmission
optical
transmitted
main signal
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JP9144490A
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English (en)
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Junji Shigeta
潤二 重田
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Canon Inc
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/077Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using a supervisory or additional signal
    • H04B10/0775Performance monitoring and measurement of transmission parameters
    • HELECTRICITY
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    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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    • H04B10/112Line-of-sight transmission over an extended range
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    • H04B10/1125Bidirectional transmission using a single common optical path
    • HELECTRICITY
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    • H04B2210/07Monitoring an optical transmission system using a supervisory signal
    • H04B2210/075Monitoring an optical transmission system using a supervisory signal using a pilot tone
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザー光による人体への影響を防止し、正
常時においては光出力レベルを高く設定して、信頼性の
高い光空間伝送を行う。 【解決手段】 送信中に人体が送信光を遮断したり、悪
天候などにより大気中で送信光の減衰量が大きくなり、
補助信号レベルが閾値以下になると、CPU45はレー
ザー駆動回路26に指令を送り、レーザーダイオード2
7に流しているバイアス電流を下げて、主信号を安定送
信可能な状態まで光出力レベルを低下させ、更にレベル
可変部22に指令を送って主信号レベルを低下させる。
その後に送信トラブルが解消して、補助信号レベルが閾
値以上になったことをCPU45が検出すると、CPU
45はレーザー駆動回路26及びレベル可変部22に指
令を送って、元の光出力レベル及び主信号レベルに復帰
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔地に対して光
無線により双方向の情報伝達を行う双方向光空間伝送装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光空間伝送装置は送信側において
送信信号を光信号に変調し、その光信号を受信側に向か
って大気空間中を伝送し、受信側において送信側からの
光信号を復調することによって、大気空間を介して情報
信号の伝達を行っている。
【0003】しかし、光ビームはその伝送路である大気
中において、雨や霧等による影響を受けて減衰するため
に、受信側において所要の光レベルを常に確保するに
は、送信側において多大な光パワーを送出する必要があ
る。
【0004】また、大気の揺らぎ等によって光ビーム径
路が変動し、更に光空間伝送装置を設置する例えばビル
の屋上などの場所も、温度変化により微妙に変形して光
ビームの出射方向を変動させている。
【0005】この送信側への外的要因による光ビームの
出射方向の変動という問題を解決するためには、受信側
での光ビーム径を大きくして送信ビームが受信装置から
外れないようにし、更に受信側に安定した光パワーを供
給するだけの高い光出力レベルを送信側で設定する必要
がある。
【0006】一方、レーザー光の出力レベルは人体に対
して影響しない範囲に規制されており、送信側で必ずし
も十分な光出力レベルを用意することはできない。従っ
て、受信側での光ビーム径を極力小さくし、かつ送信光
ビームが対向装置から外れないようにするために、双方
向光空間伝送装置には送信光ビーム角度誤差を補正する
機能が設けられている。
【0007】図2は従来の双方向光空間伝送装置の構成
図を示し、主信号入力部1とパイロット信号発生部2の
出力は、合波部3を介して電気−光変換部4に接続さ
れ、電気−光変換部4の前方には、レンズ5、ビームス
プリッタ6、送信ビーム角度可変部7の光学系が順次に
配列されている。ビームスプリッタ6の反射方向には、
ビームスプリッタ8、主信号受光部9が配置され、主信
号受光部9の出力は主信号出力部10に接続されてい
る。また、ビームスプリッタ8の反射方向には送信ビー
ム角度誤差検出部11が配置され、送信ビーム角度誤差
検出部11の出力は光軸角度調整駆動制御部12に接続
され、更に2つの反射ミラーから成る送信ビーム角度可
変部7に接続されている。
【0008】対向配置された双方向光空間伝送装置に伝
送する主信号が送信側の主信号入力部1から入力され、
パイロット信号発生器2から出力した送信光ビーム角度
誤差検出のための狭帯域信号である正弦波のパイロット
信号と、合波部3において重畳されて受信側装置へ送信
される。受信側でこのパイロット信号を送信ビーム角度
誤差検出部11で検波し、その情報により送信ビーム角
度可変部7と光軸角度調整駆動制御部12により運転開
始時や運転中の角度補正を行う。
【0009】予め、自装置内において送信部と受信部の
光軸を一致させておき、自装置の受信部の光軸と相手側
装置から伝送される受信光の光軸との角度誤差を検出し
て補正を行う。この操作を対向するそれぞれの装置にお
いて行って、予め装置内の送信部の光軸と受信部の光軸
が一致するように調節する。これにより、相手側装置か
ら伝送される受信光と同一光軸で送信光を投光すること
ができ、常に安定した双方向光空間伝送を行うことがで
きる。
【0010】このような送光部の光ビーム角度を補正す
る機能を備えた双方向光空間伝送装置では、一般的に送
信側で主信号にパイロット信号を重畳して送信するが、
パイロット信号は主信号に比べて狭帯域なために、微弱
信号でも高いS/N比で検出することができる。従っ
て、光信号が微弱になって主信号が所要の品質で伝送で
きなくなった場合でも、制御機能が維持できる程度のレ
ベルであれば、主信号に比べて遥かに低いレベルにパイ
ロット信号を設定することができる。更に、直流光でな
くパイロット信号により角度誤差を検出することによ
り、背景光による影響を低減することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、遠距離の双方向光空間伝送を行う際に
は、人体に対する影響を防止するために光出力レベルを
低く押さえており、送信側で十分な光出力レベルを用意
することができず、送信光の大気空間での減衰などによ
り伝送の信頼性が低下するという問題が生ずる。
【0012】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
レーザー光による人体への影響を防止し、正常時におい
ては光出力レベルを高く設定して信頼性の高い伝送を行
うことができる双方向光空間伝送装置を提供することに
ある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る双方向光空間伝送装置は、所定の距離を
隔てて対向配置して光無線により双方向の情報伝送を行
う双方向光空間伝送装置において、主信号と補助信号と
をそれぞれ発生し前記主信号に前記補助信号を合波する
手段を有する送信部と、対向装置から送信された光信号
の内の前記補助信号の受信レベルを検出する手段を有す
る受信部と、前記補助信号の受信レベルが閾値以下にな
った時に平均送信光強度及び前記主信号の強度を下げる
制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明を図1に図示の実施例に基
づいて詳細に説明する。図1は実施例の双方向光空間伝
送装置の構成図を示し、対向する相手側装置に伝送する
主信号の入力部21の出力は、主信号のレベル可変部2
2を介して、対向装置での受信レベルを検出するための
補助信号の発生部23の出力と共に合波部24に接続さ
れ、更に電気信号を光信号に変換する電気−光変換部2
5に接続されている。電気−光変換部25はレーザー駆
動回路26とレーザーダイオード27から構成され、レ
ーザーダイオード27の前方には、レンズ28、送信光
と受信光を分離するための偏光ビームスプリッタ29が
配置され、偏光ビームスプリッタ29の上方への反射方
向には、送信ビーム角度可変部30、レンズ31、32
が配置され、相手側装置と光空間伝送を行うようになっ
ている。
【0015】また、偏光ビームスプリッタ29の下方へ
の反射方向には、ハーフミラー33、レンズ34、受信
光を電気信号に変換する光−電気変換部35が配置さ
れ、光−電気変換部35は受光素子36と受光回路37
から構成されている。
【0016】更に、ハーフミラー33の反射方向にはレ
ンズ38、送信ビーム角度誤差検出部39が配置され、
送信ビーム角度誤差検出部39の出力は光軸角度調整駆
動制御部40、送信ビーム角度可変部30に順次に接続
されている。
【0017】受光回路37の出力は、主信号と補助信号
とを周波数分離する周波数分離回路41、主信号の復調
回路42、相手側装置から受信した主信号を出力する出
力部43に順次に接続されている。周波数分離回路41
の出力は、補助信号の復調回路44、光出力レベルや主
信号を制御するCPU45に順次に接続され、CPU4
5の出力はレベル可変部22とレーザー駆動回路26に
それぞれ接続されている。
【0018】上述の構成により、主信号入力部21から
の主信号は、補助信号発生回路23からの補助信号と合
波部24において合波されて、電気−光変換部25で光
信号に変換され、レーザーダイオード27からレーザー
光として出射し、この光束はレンズ28、偏光ビームス
プリッタ29、送信ビーム角度可変部30、レンズ3
1、32を通って、対向する相手側装置に向けて送出さ
れる。
【0019】一方、対向する相手側装置から送出された
受信光は、レンズ32、31、送信ビーム角度可変部3
0、偏光ビームスプリッタ29を通り、ハーフミラー3
3で2方向に分割され、一方の光束は、レンズ38を介
して送信ビーム角度誤差検出部39に入射し、光軸角度
調整駆動制御部40により送信ビーム角度可変部30の
調整が行われる。
【0020】他方の光束は、レンズ34を通り、受光素
子36に受光され、光−電気受信部35で電気信号に変
換され、周波数分離回路41で主信号と補助信号が分離
される。周波数分離回路41で分離された主信号は、復
調回路42で復調されて主信号出力部43に出力され、
一方で周波数分離回路41で分離された補助信号は、復
調回路44で復調されて、CPU45に出力される。
【0021】送信中に人体が送信光を遮断したり、悪天
候などにより大気中で送信光の減衰量が大きくなり、補
助信号レベルが閾値以下になると、CPU45はレーザ
ー駆動回路26に指令を送り、レーザーダイオード27
に流しているバイアス電流を下げて、主信号を安定送信
可能な状態まで光出力レベルを低下させ、更にレベル可
変部22に指令を送って主信号レベルを低下させる。そ
の後に送信トラブルが解消して、補助信号レベルが閾値
以上になったことをCPU45が検出すると、CPU4
5はレーザー駆動回路26及びレベル可変部22に指令
を送って、元の光出力レベル及び主信号レベルに復帰す
る。
【0022】なお、主信号に補助信号が重畳している信
号の光出力レベルを下げても、補助信号は主信号に比べ
て変調度を小さく設定しているので、その送信パワーは
変化せず、補助信号に関しては一般運用時と同等の伝送
特性が確保されている。このために、光出力レベルを下
げた後の元の状態への復帰を確実に行うことができる。
【0023】また、従来例の角度補正に使用するパイロ
ット信号を、本実施例の補助信号として併用することも
でき、これによって新しく補助信号源を付ける必要がな
くなり、低コストで本来の通信機能を損なうことなく、
人体に対する安全性を確保しながら、信頼性の高い双方
向光空間伝送を実施することができる。なお、補助信号
の受信レベルは、主信号と同じ光−電気変換部35によ
って検出しているが、送信ビーム角度誤差検出部39に
より検出してもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る双方向
光空間伝送装置は、受信レベルが閾値以下になったとき
に、平均送信光強度及び主信号強度を下げるようにした
ことにより、人体が眼などに対して悪影響を与える危険
領域にいる時は、それを装置が判断して光出力レベルを
低く押さえ、それ以外の時は光出力レベルを高く設定す
ることができるので、一般運用時に信頼性の高い双方向
光空間伝送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の双方向光空間伝送装置の構成図であ
る。
【図2】従来例の双方向光空間伝送装置の構成図であ
る。
【符号の説明】
21 主信号入力部 22 レベル可変部 23 補助信号発生部 24 合波部 26 レーザー駆動回路 27 レーザーダイオード 30 送信ビーム角度可変部 36 受光素子 37 受光回路 39 送信ビーム角度誤差検出部 40 光軸角度調整駆動制御部 41 周波数分離回路 42、44 復調回路 43 主信号出力部 45 CPU
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 10/08 10/28 10/26 10/14 10/04 10/06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の距離を隔てて対向配置して光無線
    により双方向の情報伝送を行う双方向光空間伝送装置に
    おいて、主信号と補助信号とをそれぞれ発生し前記主信
    号に前記補助信号を合波する手段を有する送信部と、対
    向装置から送信された光信号の内の前記補助信号の受信
    レベルを検出する手段を有する受信部と、前記補助信号
    の受信レベルが閾値以下になった時に平均送信光強度及
    び前記主信号の強度を下げる制御手段とを備えたことを
    特徴とする双方向光空間伝送装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は前記補助信号の受信レベ
    ルが閾値以上になったことを検出した時に、受信レベル
    が閾値以下になる前の状態に戻す手段を有する請求項1
    に記載の双方向光空間伝送装置。
  3. 【請求項3】 前記補助信号は送信光の角度補正を行う
    ための角度誤差検出用信号とした請求項1又は2に記載
    の双方向光空間伝送装置。
JP9144490A 1997-05-20 1997-05-20 双方向光空間伝送装置 Abandoned JPH10322279A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9144490A JPH10322279A (ja) 1997-05-20 1997-05-20 双方向光空間伝送装置
EP98109034A EP0880242A3 (en) 1997-05-20 1998-05-18 Bidirectional optical spatial transmission apparatus

Applications Claiming Priority (1)

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JP9144490A JPH10322279A (ja) 1997-05-20 1997-05-20 双方向光空間伝送装置

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JPH10322279A true JPH10322279A (ja) 1998-12-04

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JP9144490A Abandoned JPH10322279A (ja) 1997-05-20 1997-05-20 双方向光空間伝送装置

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JP (1) JPH10322279A (ja)

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EP0880242A2 (en) 1998-11-25
EP0880242A3 (en) 2003-09-24

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