JPH10322281A - 自由空間における光学的情報伝達装置及び方法並びに光通信用発信装置及び受信装置 - Google Patents
自由空間における光学的情報伝達装置及び方法並びに光通信用発信装置及び受信装置Info
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- JPH10322281A JPH10322281A JP10116508A JP11650898A JPH10322281A JP H10322281 A JPH10322281 A JP H10322281A JP 10116508 A JP10116508 A JP 10116508A JP 11650898 A JP11650898 A JP 11650898A JP H10322281 A JPH10322281 A JP H10322281A
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自由空間でのアナログ光通信に対する、シン
チレーションなどの大気による悪影響を減少させる。 【解決手段】 パイロット信号源４０から一定の振幅を
もったパイロット信号を生成し、光源５０で光信号を生
成する。情報信号源２０から情報の信号を生成し、光源
３０で光信号を生成し、結合器６０で結合する。光信号
を受信機８０で受信し、パイロット情報の減衰を振幅検
出器１６０で検出し、パイロット情報の検出レベルに基
づいて自動利得制御回路１５０で受信した情報を増幅す
る幅を制御する。これにより、自由空間での光通信に対
する減衰による悪影響を排除できる。パイロット情報
は、独自の光周波数または波長を使って発信でき、また
は、一つの光周波数または波長を変調する数々の情報
の、区別できる一部分として発信することも可能であ
る。
チレーションなどの大気による悪影響を減少させる。 【解決手段】 パイロット信号源４０から一定の振幅を
もったパイロット信号を生成し、光源５０で光信号を生
成する。情報信号源２０から情報の信号を生成し、光源
３０で光信号を生成し、結合器６０で結合する。光信号
を受信機８０で受信し、パイロット情報の減衰を振幅検
出器１６０で検出し、パイロット情報の検出レベルに基
づいて自動利得制御回路１５０で受信した情報を増幅す
る幅を制御する。これにより、自由空間での光通信に対
する減衰による悪影響を排除できる。パイロット情報
は、独自の光周波数または波長を使って発信でき、また
は、一つの光周波数または波長を変調する数々の情報
の、区別できる一部分として発信することも可能であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自由空間における
光通信に関し、特に、自由空間での光通信の中継用自動
利得制御に関する。
光通信に関し、特に、自由空間での光通信の中継用自動
利得制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】自由空間における光通信は、状況によっ
ては、有線または無線通信に取って代わる好ましい通信
手段となり得る。例えば、ある通信サービスのプロバイ
ダーが新しい地域に進出しようとしているが、その地域
には有線通信の設備をまったく持っておらず、新たにそ
のような設備を設置する手間と経費をかけたくない場合
が考えられる。また、無線通信には使用可能な電波の制
限と法規制があるため、新規参入者は、その地域では十
分な無線電波の使用権を持っていない場合も考えられ
る。
ては、有線または無線通信に取って代わる好ましい通信
手段となり得る。例えば、ある通信サービスのプロバイ
ダーが新しい地域に進出しようとしているが、その地域
には有線通信の設備をまったく持っておらず、新たにそ
のような設備を設置する手間と経費をかけたくない場合
が考えられる。また、無線通信には使用可能な電波の制
限と法規制があるため、新規参入者は、その地域では十
分な無線電波の使用権を持っていない場合も考えられ
る。
【０００３】そのような状況では、有線通信設備が不必
要で、無線通信とは違って法規制もない、自由空間での
光通信は好ましいと思われる。情報容量が非常に大きい
ことも、光通信の更なる利点である。従って、光通信の
中継点は、電話、ビデオ、オーディオ、コンピュータデ
ータ送信などの様々な通信サービスをサポートすること
が可能である。
要で、無線通信とは違って法規制もない、自由空間での
光通信は好ましいと思われる。情報容量が非常に大きい
ことも、光通信の更なる利点である。従って、光通信の
中継点は、電話、ビデオ、オーディオ、コンピュータデ
ータ送信などの様々な通信サービスをサポートすること
が可能である。
【０００４】自由空間での光通信に発生し得る問題点と
しては、大気を通じて、時間により変動する減衰を受け
やすいことが挙げられる。例えば、赤外線やその他光線
は、大気中を通過する際に、約２００Ｈｚまでの間で周
波数が変動（シンチレーション）することがある。自由
空間での光学的情報発信を大気の影響から守るには、光
線をデジタルに変調する方法が考えられる。しかしデジ
タル変調すると、送信コストが上昇するケースが少なか
らずある。特に、元の情報がアナログで、それを最終的
にアナログで使用するケースがそうであり、電話やビデ
オ（テレビ）が多くの場合当てはまる。
しては、大気を通じて、時間により変動する減衰を受け
やすいことが挙げられる。例えば、赤外線やその他光線
は、大気中を通過する際に、約２００Ｈｚまでの間で周
波数が変動（シンチレーション）することがある。自由
空間での光学的情報発信を大気の影響から守るには、光
線をデジタルに変調する方法が考えられる。しかしデジ
タル変調すると、送信コストが上昇するケースが少なか
らずある。特に、元の情報がアナログで、それを最終的
にアナログで使用するケースがそうであり、電話やビデ
オ（テレビ）が多くの場合当てはまる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を鑑み、自由空間での光通信を改善することを目的
とする。特に、自由空間でのアナログ光通信に対するシ
ンチレーションなどの大気による悪影響を減少させるこ
とを目的とする。
題点を鑑み、自由空間での光通信を改善することを目的
とする。特に、自由空間でのアナログ光通信に対するシ
ンチレーションなどの大気による悪影響を減少させるこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、光通信中継点から送信される情報信号と
共に、既知の振幅を有するいわゆるパイロット信号を送
信することを特徴とする、自由空間でのアナログ光通信
用装置である。受信側の中継点で、そのパイロット信号
は情報信号から分離される。受信されたパイロット信号
の振幅をある基準と比較し、その基準からのずれに基づ
いて、情報信号を増幅する幅を制御する。パイロット信
号としては、情報信号の光波長に近い別の波長を使用す
ることができる。または、情報信号を伝達する周波数の
一つを使用することもできる。受信されたパイロット信
号と基準との比較、および受信された情報信号の自動増
幅変動は、電子的に受信機で行われるのが好ましい。
め、本発明は、光通信中継点から送信される情報信号と
共に、既知の振幅を有するいわゆるパイロット信号を送
信することを特徴とする、自由空間でのアナログ光通信
用装置である。受信側の中継点で、そのパイロット信号
は情報信号から分離される。受信されたパイロット信号
の振幅をある基準と比較し、その基準からのずれに基づ
いて、情報信号を増幅する幅を制御する。パイロット信
号としては、情報信号の光波長に近い別の波長を使用す
ることができる。または、情報信号を伝達する周波数の
一つを使用することもできる。受信されたパイロット信
号と基準との比較、および受信された情報信号の自動増
幅変動は、電子的に受信機で行われるのが好ましい。
【０００７】すなわち、第１の発明は、自由空間におけ
る光学的情報伝達装置であって、情報を、一定の強さの
パイロット情報と共に自由空間を介して光学的に発信す
る発信機と、前記情報と前記パイロット情報を自由空間
から受信する受信機とを有し、前記受信機は、前記受信
機が受信した前記パイロット情報の強さを示す出力を発
生する検出器と、前記受信機が受信した前記情報を、前
記出力に基づく量によって増幅する可変利得増幅器とを
含むことを特徴とする。
る光学的情報伝達装置であって、情報を、一定の強さの
パイロット情報と共に自由空間を介して光学的に発信す
る発信機と、前記情報と前記パイロット情報を自由空間
から受信する受信機とを有し、前記受信機は、前記受信
機が受信した前記パイロット情報の強さを示す出力を発
生する検出器と、前記受信機が受信した前記情報を、前
記出力に基づく量によって増幅する可変利得増幅器とを
含むことを特徴とする。
【０００８】また、第２の発明は、第１の発明におい
て、前記受信機が受信した前記パイロット情報の強さが
減少していることを前記出力が示す場合、前記増幅器の
増幅が増大されることを特徴とする。
て、前記受信機が受信した前記パイロット情報の強さが
減少していることを前記出力が示す場合、前記増幅器の
増幅が増大されることを特徴とする。
【０００９】また、第３の発明は、第１の発明におい
て、前記発信機は、前記情報により振幅変調された第一
の周波数を有する光線を射出する第一の光源と、前記第
一の周波数とは異なる第二の周波数及び一定の振幅を有
し、前記パイロット情報を表す光線を射出する第二の光
源とを含むことを特徴とする。
て、前記発信機は、前記情報により振幅変調された第一
の周波数を有する光線を射出する第一の光源と、前記第
一の周波数とは異なる第二の周波数及び一定の振幅を有
し、前記パイロット情報を表す光線を射出する第二の光
源とを含むことを特徴とする。
【００１０】また、第４の発明は、第３の発明におい
て、前記発信機は更に、前記第一と第二の光源からの光
線を、自由空間中の実質的に共通の光路へ発信する結合
器を含むことを特徴とする。
て、前記発信機は更に、前記第一と第二の光源からの光
線を、自由空間中の実質的に共通の光路へ発信する結合
器を含むことを特徴とする。
【００１１】また、第５の発明は、第４の発明におい
て、前記検出器は、実質的に前記第一の周波数のみを有
する光線に反応し、前記受信機が受信した前記情報を示
す第一の電気出力信号を発生する第一の光検出用アセン
ブリと、実質的に前記第二の周波数のみを有する光線に
反応し、前記受信機が受信した前記第二の周波数を有す
る光線の強さを示す第二の電気出力信号を発生する第二
の光検出用アセンブリとを含み、前記増幅器は、前記第
一の電気出力信号を、前記第二の電気出力信号に基づく
量に応じて増幅する電気信号増幅器を有することを特徴
とする。
て、前記検出器は、実質的に前記第一の周波数のみを有
する光線に反応し、前記受信機が受信した前記情報を示
す第一の電気出力信号を発生する第一の光検出用アセン
ブリと、実質的に前記第二の周波数のみを有する光線に
反応し、前記受信機が受信した前記第二の周波数を有す
る光線の強さを示す第二の電気出力信号を発生する第二
の光検出用アセンブリとを含み、前記増幅器は、前記第
一の電気出力信号を、前記第二の電気出力信号に基づく
量に応じて増幅する電気信号増幅器を有することを特徴
とする。
【００１２】また、第６の発明は、第１の発明におい
て、前記発信機は、前記情報によって振幅変調された第
一の周波数を有する第一の電気信号の信号源と、前記第
一の周波数とは異なる一定振幅の第二の周波数を有し、
前記パイロット情報を表す第二の電気信号の信号源と、
前記第一および第二の電気信号を結合し、第三の電気信
号を発生する結合器と、前記第三の電気信号に従って振
幅変調された光線を発生する電気光学変換器とを含むこ
とを特徴とする。
て、前記発信機は、前記情報によって振幅変調された第
一の周波数を有する第一の電気信号の信号源と、前記第
一の周波数とは異なる一定振幅の第二の周波数を有し、
前記パイロット情報を表す第二の電気信号の信号源と、
前記第一および第二の電気信号を結合し、第三の電気信
号を発生する結合器と、前記第三の電気信号に従って振
幅変調された光線を発生する電気光学変換器とを含むこ
とを特徴とする。
【００１３】また、第７の発明は、第６の発明におい
て、前記受信機は更に、前記受信機が受信した光線の変
調を示す第四の電気信号を発生する光検出器を含み、前
記検出器は、前記第二の周波数を有する前記第四の電気
信号の構成部分の強さを示す第五の電気信号を発生する
フィルタ回路を含み、前記増幅器は、前記第四の電気信
号を、前記第五の電気信号に基づく量に応じて増幅する
電気信号増幅器を含むことを特徴とする。
て、前記受信機は更に、前記受信機が受信した光線の変
調を示す第四の電気信号を発生する光検出器を含み、前
記検出器は、前記第二の周波数を有する前記第四の電気
信号の構成部分の強さを示す第五の電気信号を発生する
フィルタ回路を含み、前記増幅器は、前記第四の電気信
号を、前記第五の電気信号に基づく量に応じて増幅する
電気信号増幅器を含むことを特徴とする。
【００１４】また、第８の発明は、情報を送信機から受
信機へ自由空間を通じて光学的に伝達する方法であっ
て、前記情報を表す光線を、所定の強さを有するパイロ
ット情報と共に、前記発信機から前記受信機へ自由空間
を通して発信するステップと、前記受信機により前記光
線を受信するステップと、前記受信機が前記光線を介し
て受信した前記パイロット情報の強さを検出するステッ
プと、前記受信機が前記光線を介して受信した前記情報
を、前記検出するステップにより検出された前記パイロ
ット情報の強さに基づく量に応じて増幅するステップと
を有することを特徴とする。
信機へ自由空間を通じて光学的に伝達する方法であっ
て、前記情報を表す光線を、所定の強さを有するパイロ
ット情報と共に、前記発信機から前記受信機へ自由空間
を通して発信するステップと、前記受信機により前記光
線を受信するステップと、前記受信機が前記光線を介し
て受信した前記パイロット情報の強さを検出するステッ
プと、前記受信機が前記光線を介して受信した前記情報
を、前記検出するステップにより検出された前記パイロ
ット情報の強さに基づく量に応じて増幅するステップと
を有することを特徴とする。
【００１５】また、第９の発明は、第８の発明におい
て、前記増幅するステップでは、前記検出するステップ
により検出された前記強さが比較的小さい場合は前記情
報はより大きい度合で増幅され、前記検出するステップ
により検出された前記強さが比較的大きい場合は前記情
報はより小さい度合で増幅されることを特徴とする。
て、前記増幅するステップでは、前記検出するステップ
により検出された前記強さが比較的小さい場合は前記情
報はより大きい度合で増幅され、前記検出するステップ
により検出された前記強さが比較的大きい場合は前記情
報はより小さい度合で増幅されることを特徴とする。
【００１６】また、第１０の発明は、第８の発明におい
て、前記発信するステップでは、前記光線の少なくとも
一部の構成部分を、前記情報によって振幅変調するステ
ップを有することを特徴とする。
て、前記発信するステップでは、前記光線の少なくとも
一部の構成部分を、前記情報によって振幅変調するステ
ップを有することを特徴とする。
【００１７】また、第１１の発明は、第１０の発明にお
いて、前記情報によって変調された前記光線の振幅は時
間により変動することを特徴とする。
いて、前記情報によって変調された前記光線の振幅は時
間により変動することを特徴とする。
【００１８】また、第１２の発明は、第１１の発明にお
いて、前記発信するステップでは、前記パイロット情報
を表す、前記光線のうち一定の振幅を有する別の構成部
分を発信するステップを有することを特徴とする。
いて、前記発信するステップでは、前記パイロット情報
を表す、前記光線のうち一定の振幅を有する別の構成部
分を発信するステップを有することを特徴とする。
【００１９】また、第１３の発明は、第１２の発明にお
いて、前記構成部分と前記別の構成部分は異なる光周波
数を有することを特徴とする。
いて、前記構成部分と前記別の構成部分は異なる光周波
数を有することを特徴とする。
【００２０】また、第１４の発明は、第１３の発明にお
いて、前記検出するステップでは、受信された光線のう
ち、前記パイロット情報に使用された周波数の光線のみ
を、入力された光線の強さを示す出力信号を発生する光
検出用回路に向けて方向づけるステップを含むことを特
徴とする。
いて、前記検出するステップでは、受信された光線のう
ち、前記パイロット情報に使用された周波数の光線のみ
を、入力された光線の強さを示す出力信号を発生する光
検出用回路に向けて方向づけるステップを含むことを特
徴とする。
【００２１】また、第１５の発明は、第１４の発明にお
いて、前記増幅するステップでは、前記光検出回路から
の前記出力信号を用いて、前記受信機が受信した前記情
報に対して作用させる可変利得増幅器の利得を制御する
ステップを有することを特徴とする。
いて、前記増幅するステップでは、前記光検出回路から
の前記出力信号を用いて、前記受信機が受信した前記情
報に対して作用させる可変利得増幅器の利得を制御する
ステップを有することを特徴とする。
【００２２】また、第１６の発明は、第８の発明におい
て、前記発信するステップでは、第一の周波数を有する
第一の交流電気信号を、前記情報を用いて振幅変調する
ステップと、前記第一の周波数とは異なる第二の周波数
を有する第二の電気信号を、一定の振幅を用いて前記パ
イロット信号を表すように振幅変調するステップと、前
記第一および第二の信号を結合し、第三の信号を発生さ
せるステップと、前記第三の信号を用いて、前記発信機
から発信される光線を振幅変調するステップとを有する
ことを特徴とする。
て、前記発信するステップでは、第一の周波数を有する
第一の交流電気信号を、前記情報を用いて振幅変調する
ステップと、前記第一の周波数とは異なる第二の周波数
を有する第二の電気信号を、一定の振幅を用いて前記パ
イロット信号を表すように振幅変調するステップと、前
記第一および第二の信号を結合し、第三の信号を発生さ
せるステップと、前記第三の信号を用いて、前記発信機
から発信される光線を振幅変調するステップとを有する
ことを特徴とする。
【００２３】また、第１７の発明は、第１６の発明にお
いて、前記検出するステップでは、前記受信機が受信し
た前記光線を、入力された光線を示す第四の電気信号を
発生する光検出器に向けて方向づけるステップと、第二
の周波数を有する第四の信号の構成部分の強さを検出す
るステップとを有することを特徴とする。
いて、前記検出するステップでは、前記受信機が受信し
た前記光線を、入力された光線を示す第四の電気信号を
発生する光検出器に向けて方向づけるステップと、第二
の周波数を有する第四の信号の構成部分の強さを検出す
るステップとを有することを特徴とする。
【００２４】また、第１８の発明は、第１７の発明にお
いて、前記増幅するステップでは、前記第二の周波数を
有する前記構成部分の検出された前記強さを用いて、前
記第四の信号を増幅する量を制御するステップを含むこ
とを特徴とする。
いて、前記増幅するステップでは、前記第二の周波数を
有する前記構成部分の検出された前記強さを用いて、前
記第四の信号を増幅する量を制御するステップを含むこ
とを特徴とする。
【００２５】また、第１９の発明は、一定の強さのパイ
ロット情報と共に情報を伝達する、自由空間における光
通信用発信装置であって、前記情報により振幅変調され
た第一の周波数を有する光線を射出する第一の光源と、
前記第一の周波数とは異なる第二の周波数と一定の振幅
とを有し、前記パイロット情報を表す光線を射出する第
二の光源とを有することを特徴とする。
ロット情報と共に情報を伝達する、自由空間における光
通信用発信装置であって、前記情報により振幅変調され
た第一の周波数を有する光線を射出する第一の光源と、
前記第一の周波数とは異なる第二の周波数と一定の振幅
とを有し、前記パイロット情報を表す光線を射出する第
二の光源とを有することを特徴とする。
【００２６】また、第２０の発明は、第１９の発明にお
いて、前記第一と第二の光源からの光線を、自由空間中
の実質的に共通の光路へ発信する結合器を有することを
特徴とする。
いて、前記第一と第二の光源からの光線を、自由空間中
の実質的に共通の光路へ発信する結合器を有することを
特徴とする。
【００２７】また、第２１の発明は、一定の強さのパイ
ロット情報と共に情報を伝達する、自由空間における光
通信用発信装置であって、前記情報によって振幅変調さ
れた第一の周波数を有する第一の電気信号の信号源と、
第一の周波数とは異なる一定振幅の第二の周波数を有
し、前記パイロット情報を表す第二の電気信号の信号源
と、前記第一と第二の電気信号を結合し、第三の電気信
号を発生する結合器と、前記第三の電気信号に基づいて
振幅変調された光線を発生する電気光学変換器とを有す
ることを特徴とする。
ロット情報と共に情報を伝達する、自由空間における光
通信用発信装置であって、前記情報によって振幅変調さ
れた第一の周波数を有する第一の電気信号の信号源と、
第一の周波数とは異なる一定振幅の第二の周波数を有
し、前記パイロット情報を表す第二の電気信号の信号源
と、前記第一と第二の電気信号を結合し、第三の電気信
号を発生する結合器と、前記第三の電気信号に基づいて
振幅変調された光線を発生する電気光学変換器とを有す
ることを特徴とする。
【００２８】また、第２２の発明は、一定の強さのパイ
ロット情報と共に情報を伝達する、自由空間における光
通信用受信装置であって、前記受信機が受信した前記パ
イロット情報の強さを示す出力を発生する検出器と、前
記受信機が受信した前記情報を、前記出力に基づく量に
よって増幅する可変利得増幅器とを有することを特徴と
する。
ロット情報と共に情報を伝達する、自由空間における光
通信用受信装置であって、前記受信機が受信した前記パ
イロット情報の強さを示す出力を発生する検出器と、前
記受信機が受信した前記情報を、前記出力に基づく量に
よって増幅する可変利得増幅器とを有することを特徴と
する。
【００２９】また、第２３の発明は、第２２の発明にお
いて、前記受信機が受信した前記パイロット情報の強さ
が減少していることを前記出力が示す場合、前記増幅器
の増幅が増大されることを特徴とする。
いて、前記受信機が受信した前記パイロット情報の強さ
が減少していることを前記出力が示す場合、前記増幅器
の増幅が増大されることを特徴とする。
【００３０】また、第２４の発明は、第２２の発明にお
いて、前記情報は第一の周波数を有する振幅変調された
光線によって伝達され、前記パイロット情報は第二の周
波数と一定の振幅を有する振幅変調された光線によって
伝達され、かつ、前記検出器は、実質的に前記第一の周
波数のみを有する光線に反応し、前記受信機が受信した
前記情報を示す第一の電気出力信号を発生する第一の光
検出用アセンブリと、実質的に前記第二の周波数のみを
有する光線に反応し、前記受信機が受信した前記第二の
周波数を有する光線の強さを示す第二の電気出力信号を
発生する第二の光検出用アセンブリとを含み、前記増幅
器は、前記第一の電気出力信号を、前記第二の電気出力
信号に基づく量に応じて増幅する電気信号増幅器を含む
ことを特徴とする。
いて、前記情報は第一の周波数を有する振幅変調された
光線によって伝達され、前記パイロット情報は第二の周
波数と一定の振幅を有する振幅変調された光線によって
伝達され、かつ、前記検出器は、実質的に前記第一の周
波数のみを有する光線に反応し、前記受信機が受信した
前記情報を示す第一の電気出力信号を発生する第一の光
検出用アセンブリと、実質的に前記第二の周波数のみを
有する光線に反応し、前記受信機が受信した前記第二の
周波数を有する光線の強さを示す第二の電気出力信号を
発生する第二の光検出用アセンブリとを含み、前記増幅
器は、前記第一の電気出力信号を、前記第二の電気出力
信号に基づく量に応じて増幅する電気信号増幅器を含む
ことを特徴とする。
【００３１】また、第２５の発明は、第２２の発明にお
いて、前記情報と前記パイロット情報は各々前記第一と
第二の周波数を有する光線を変調することを通じて伝達
され、第一の周波数は変化する振幅を有し前記情報を表
し、第二の周波数は一定の振幅を有して前記パイロット
情報を表し、更に、前記受信機が受信した光線の変調を
示す第一の電気信号を発生する光検出器を含み、前記検
出器は、前記第二の周波数を有する前記第一の電気信号
の構成部分の強さを示す、第二の電気信号を発生するフ
ィルタ回路を含み、前記増幅器は、前記第一の電気信号
を、前記第二の電気信号に基づく量に応じて増幅する電
気信号増幅器を含むことを特徴とする。
いて、前記情報と前記パイロット情報は各々前記第一と
第二の周波数を有する光線を変調することを通じて伝達
され、第一の周波数は変化する振幅を有し前記情報を表
し、第二の周波数は一定の振幅を有して前記パイロット
情報を表し、更に、前記受信機が受信した光線の変調を
示す第一の電気信号を発生する光検出器を含み、前記検
出器は、前記第二の周波数を有する前記第一の電気信号
の構成部分の強さを示す、第二の電気信号を発生するフ
ィルタ回路を含み、前記増幅器は、前記第一の電気信号
を、前記第二の電気信号に基づく量に応じて増幅する電
気信号増幅器を含むことを特徴とする。
【００３２】また、第２６の発明は、一定の強さのパイ
ロット情報と共に、光線によって自由空間を介して発信
された情報を受信する方法であって、受信機により前記
光線を受信するステップと、前記受信機が前記光線を介
して受信した前記パイロット情報の強さを検出するステ
ップと、前記受信機が前記光線を介して受信した前記情
報を、前記検出するステップにより検出された前記パイ
ロット情報の強さに基づく量に応じて増幅するステップ
とを有することを特徴とする。
ロット情報と共に、光線によって自由空間を介して発信
された情報を受信する方法であって、受信機により前記
光線を受信するステップと、前記受信機が前記光線を介
して受信した前記パイロット情報の強さを検出するステ
ップと、前記受信機が前記光線を介して受信した前記情
報を、前記検出するステップにより検出された前記パイ
ロット情報の強さに基づく量に応じて増幅するステップ
とを有することを特徴とする。
【００３３】また、第２７の発明は、第２６の発明にお
いて、前記増幅するステップにおいては、前記検出する
ステップにより検出された前記強さが比較的小さい場合
は前記情報はより大きい度合で増幅され、前記検出する
ステップにより検出された前記強さが比較的大きい場合
は前記情報はより小さい度合で増幅されることを特徴と
する。
いて、前記増幅するステップにおいては、前記検出する
ステップにより検出された前記強さが比較的小さい場合
は前記情報はより大きい度合で増幅され、前記検出する
ステップにより検出された前記強さが比較的大きい場合
は前記情報はより小さい度合で増幅されることを特徴と
する。
【００３４】また、第２８の発明は、第２６の発明にお
いて、前記情報と前記パイロット情報は各々異なる周波
数を有する光線を用いて発信され、前記検出するステッ
プでは、受信された光線のうち、前記パイロット情報に
使用された周波数の光線のみを、入力された光線の強さ
を示す出力信号を発生する光検出用回路に向けて方向づ
けるステップを有することを特徴とする。
いて、前記情報と前記パイロット情報は各々異なる周波
数を有する光線を用いて発信され、前記検出するステッ
プでは、受信された光線のうち、前記パイロット情報に
使用された周波数の光線のみを、入力された光線の強さ
を示す出力信号を発生する光検出用回路に向けて方向づ
けるステップを有することを特徴とする。
【００３５】また、第２９の発明は、第２８の発明にお
いて、前記増幅するステップでは、前記光検出回路から
の前記出力信号を用いて、前記受信機が受信した前記情
報に対して作用させる可変利得増幅器の利得を制御する
ステップを有することを特徴とする。
いて、前記増幅するステップでは、前記光検出回路から
の前記出力信号を用いて、前記受信機が受信した前記情
報に対して作用させる可変利得増幅器の利得を制御する
ステップを有することを特徴とする。
【００３６】また、第３０の発明は、第２６の発明にお
いて、前記光線は異なる周波数により振幅変調されて各
々前記情報と前記パイロット情報を表し、前記検出する
ステップでは、前記受信機が受信した前記光線を、入力
された光線を示す電気信号を発生する光検出器に向けて
方向づけるステップと、前記パイロット情報を用いて光
線を振幅変調するために使用した周波数を有する、前記
電気信号の構成部分の強さを検出するステップとを有す
ることを特徴とする。
いて、前記光線は異なる周波数により振幅変調されて各
々前記情報と前記パイロット情報を表し、前記検出する
ステップでは、前記受信機が受信した前記光線を、入力
された光線を示す電気信号を発生する光検出器に向けて
方向づけるステップと、前記パイロット情報を用いて光
線を振幅変調するために使用した周波数を有する、前記
電気信号の構成部分の強さを検出するステップとを有す
ることを特徴とする。
【００３７】また、第３１の発明は、第３０の発明にお
いて、前記増幅するステップでは、前記電気信号の前記
構成部分の検出された強さを用いて、前記電気信号を増
幅する量を制御するステップを含むことを特徴とする。
いて、前記増幅するステップでは、前記電気信号の前記
構成部分の検出された強さを用いて、前記電気信号を増
幅する量を制御するステップを含むことを特徴とする。
【００３８】なお、本発明は、以下の発明の実施の形態
と添付の図面から、より明確に理解できる。
と添付の図面から、より明確に理解できる。
【００３９】
【発明の実施の形態】図１に示す第一の実施形態におい
ては、パイロット信号は、情報信号とは異なる波長を使
って送信されている。情報信号源２０は、送信すべき情
報をアナログ変調した電気信号を出力する。この情報信
号を光源３０（レーザダイオードなど）に作用させるこ
とにより、光源３０は、情報信号と同様のアナログ変調
をした光線を出力する。光源３０から出力された光線の
周波数または波長は、（後述する）光源５０から出力さ
れた光線の周波または波長に比較的近いが異なる。光源
３０からの光線は、光ファイバ３２を通じて、結合器６
０の第一の入力ポートに入力される。
ては、パイロット信号は、情報信号とは異なる波長を使
って送信されている。情報信号源２０は、送信すべき情
報をアナログ変調した電気信号を出力する。この情報信
号を光源３０（レーザダイオードなど）に作用させるこ
とにより、光源３０は、情報信号と同様のアナログ変調
をした光線を出力する。光源３０から出力された光線の
周波数または波長は、（後述する）光源５０から出力さ
れた光線の周波または波長に比較的近いが異なる。光源
３０からの光線は、光ファイバ３２を通じて、結合器６
０の第一の入力ポートに入力される。
【００４０】パイロット信号源４０は、一定の強さの信
号を出力する。パイロット信号源４０からの信号を、光
源５０（第二のレーザダイオードなど）に作用させるこ
とにより、光源５０は一定の強さの光線を出力する。光
源５０からの光線は、光ファイバ５２を通じて、結合器
６０の第二の入力ポートに入力される。
号を出力する。パイロット信号源４０からの信号を、光
源５０（第二のレーザダイオードなど）に作用させるこ
とにより、光源５０は一定の強さの光線を出力する。光
源５０からの光線は、光ファイバ５２を通じて、結合器
６０の第二の入力ポートに入力される。
【００４１】結合器６０は、光ファイバ３２と５２から
の光線を複合し、一つの光線として光ファイバ６２へ出
力する。従って、光ファイバ６２が伝達する光線は、第
一の周波数または波長にのせた情報信号と、第二の周波
数または波長にのせたパイロット信号とを含む。
の光線を複合し、一つの光線として光ファイバ６２へ出
力する。従って、光ファイバ６２が伝達する光線は、第
一の周波数または波長にのせた情報信号と、第二の周波
数または波長にのせたパイロット信号とを含む。
【００４２】光ファイバ６２は光発信機７０と接続され
ている。発信機７０は、光ファイバ６２から受け取った
光線を、７２に示すように、自由空間へ発信する。自由
空間へ発信される光線７２を発信に適するよう焦点調節
する、レンズ装置を発信機７０として用いてもよい。
ている。発信機７０は、光ファイバ６２から受け取った
光線を、７２に示すように、自由空間へ発信する。自由
空間へ発信される光線７２を発信に適するよう焦点調節
する、レンズ装置を発信機７０として用いてもよい。
【００４３】自由空間中（大気中）を所望の距離進んだ
後、光線７２は受信機８０に受信される。受信した光線
を光分割器９０に向けて焦点調節するため、第二のレン
ズ装置を受信機８０として用いてもよい。分割器９０
は、受信した光線の一部をフィルタ１３０へ通過させ、
残りの光線を鏡１００へ偏向する。鏡１００は、受けた
光線をフィルタ１１０へ偏向する。
後、光線７２は受信機８０に受信される。受信した光線
を光分割器９０に向けて焦点調節するため、第二のレン
ズ装置を受信機８０として用いてもよい。分割器９０
は、受信した光線の一部をフィルタ１３０へ通過させ、
残りの光線を鏡１００へ偏向する。鏡１００は、受けた
光線をフィルタ１１０へ偏向する。
【００４４】フィルタ１１０は、光源３０が出力した周
波数または波長を有する光線のみ、通過させる。フィル
タ１１０を通過した光線は、光検出器１２０にかけられ
る。光検出器１２０はその光線に基づき、光源３０から
の情報を受信機８０が受信した状態で含んだ、電気信号
を出力する。この電気信号は、自動利得制御回路１５０
の主入力ポートへ入力される。
波数または波長を有する光線のみ、通過させる。フィル
タ１１０を通過した光線は、光検出器１２０にかけられ
る。光検出器１２０はその光線に基づき、光源３０から
の情報を受信機８０が受信した状態で含んだ、電気信号
を出力する。この電気信号は、自動利得制御回路１５０
の主入力ポートへ入力される。
【００４５】フィルタ１３０は、光源５０が出力した周
波数または波長を持つ光線のみ、通過させる。フィルタ
１３０を通過した光線は、光検出器１４０にかけられ
る。光検出器１４０はその光線に基づき、受信されたパ
イロット信号を示す電気信号を出力する。光検出器１４
０からの出力信号は、振幅検出器１６０に送られる。振
幅検出器は、受信されたパイロット信号の振幅を示す電
気信号を出力する。
波数または波長を持つ光線のみ、通過させる。フィルタ
１３０を通過した光線は、光検出器１４０にかけられ
る。光検出器１４０はその光線に基づき、受信されたパ
イロット信号を示す電気信号を出力する。光検出器１４
０からの出力信号は、振幅検出器１６０に送られる。振
幅検出器は、受信されたパイロット信号の振幅を示す電
気信号を出力する。
【００４６】振幅検出器１６０からの出力信号は、差動
増幅器または演算増幅器１７０の第一の入力ポートに入
力される。増幅器１７０への第二の入力は、基準信号源
１８０からの一定の基準信号である。増幅器１７０は、
振幅検出器１６０からの出力の、基準信号源１８０から
の基準信号との差を示す、信号を出力する。増幅器１７
０からの出力信号は、自動利得制御回路１５０の制御入
力ポートへ入力される。
増幅器または演算増幅器１７０の第一の入力ポートに入
力される。増幅器１７０への第二の入力は、基準信号源
１８０からの一定の基準信号である。増幅器１７０は、
振幅検出器１６０からの出力の、基準信号源１８０から
の基準信号との差を示す、信号を出力する。増幅器１７
０からの出力信号は、自動利得制御回路１５０の制御入
力ポートへ入力される。
【００４７】自動利得制御回路１５０は、主入力ポート
へ（即ち、光検出器１２０から）の入力信号を、制御入
力ポートへ（即ち、増幅器１７０から）の入力信号の強
さの割合に応じて、増幅する。情報信号の光線とパイロ
ット信号の光線は、自由空間中同じ光路を通るため、ま
た比較的近い周波数を有するため、自由空間を通過する
につれてほぼ同等の減衰を受ける。即ち、情報光線とパ
イロット光線は、発信機７０と受信機８０の間の大気を
通過するにつれて、ほぼ同様に変動（シンチレーショ
ン）する。ただし、パイロット光線の強さは一定である
ことがわかっている。従って、振幅検出器１６０からの
出力信号が、基準信号源１８０からの一定の基準信号か
らずれた幅は、どの時点においても、共に受信された情
報光線の減衰を示す良い指標となる。自動利得制御回路
１５０はその減衰を補償するために、受信された情報信
号を必要量、自動的に増幅する。このようにして、発信
機７０と受信機８０間の自由空間を通過中に受ける、時
間により変動する光線の減衰は、実質的に排除される。
へ（即ち、光検出器１２０から）の入力信号を、制御入
力ポートへ（即ち、増幅器１７０から）の入力信号の強
さの割合に応じて、増幅する。情報信号の光線とパイロ
ット信号の光線は、自由空間中同じ光路を通るため、ま
た比較的近い周波数を有するため、自由空間を通過する
につれてほぼ同等の減衰を受ける。即ち、情報光線とパ
イロット光線は、発信機７０と受信機８０の間の大気を
通過するにつれて、ほぼ同様に変動（シンチレーショ
ン）する。ただし、パイロット光線の強さは一定である
ことがわかっている。従って、振幅検出器１６０からの
出力信号が、基準信号源１８０からの一定の基準信号か
らずれた幅は、どの時点においても、共に受信された情
報光線の減衰を示す良い指標となる。自動利得制御回路
１５０はその減衰を補償するために、受信された情報信
号を必要量、自動的に増幅する。このようにして、発信
機７０と受信機８０間の自由空間を通過中に受ける、時
間により変動する光線の減衰は、実質的に排除される。
【００４８】図２に示す第二の実施形態においては、情
報信号と共にパイロット信号も用いて、一つの光周波数
または波長を変調する。情報信号とパイロット信号それ
ぞれに別の光周波数または波長を充てる、図１の実施形
態とは異なる。図２においては、数種の情報信号を用い
て、数種の異なる電気信号周波ｆ２−ｆＮをアナログ変
調する。発振器２１０は、更に別の周波ｆ１を有するパ
イロット信号を発生する。このパイロット信号の振幅
は、一定であることが好ましい。
報信号と共にパイロット信号も用いて、一つの光周波数
または波長を変調する。情報信号とパイロット信号それ
ぞれに別の光周波数または波長を充てる、図１の実施形
態とは異なる。図２においては、数種の情報信号を用い
て、数種の異なる電気信号周波ｆ２−ｆＮをアナログ変
調する。発振器２１０は、更に別の周波ｆ１を有するパ
イロット信号を発生する。このパイロット信号の振幅
は、一定であることが好ましい。
【００４９】ｆ１−ｆＮの全ての信号は結合器２２０に
送られる。そこで、一つの周波数分割多重方式の信号に
複合され、増幅器／ドライバ２３０に送られる。増幅器
／ドライバ２３０からの出力を、光源２４０（レーザダ
イオードなど）に作用させる。光源２４０から生じた光
線は発信機２５０（レンズ装置など）に入力され、そこ
から２５２に示すように、自由空間へ適切に発信され
る。
送られる。そこで、一つの周波数分割多重方式の信号に
複合され、増幅器／ドライバ２３０に送られる。増幅器
／ドライバ２３０からの出力を、光源２４０（レーザダ
イオードなど）に作用させる。光源２４０から生じた光
線は発信機２５０（レンズ装置など）に入力され、そこ
から２５２に示すように、自由空間へ適切に発信され
る。
【００５０】自由空間中を所望の距離進んだ後、発信機
２５０からの光線２５２は、受信機２６０（第二のレン
ズ装置など）に受信され、光検出器２７０へ焦点を合わ
せられる。光検出器２７０は、受信された光線を示す電
気信号を出力する。この出力信号は、可変利得増幅器２
８０の主入力ポートに入力される。可変利得増幅器２８
０の出力信号は分割器２９０に送られる。分割器２９０
は、受け取った信号のレプリカを数個作成する。そのレ
プリカの一つは、パイロット信号の周波数であるｆ１の
み通過させる、帯域フィルタ３００にかけられる。帯域
フィルタ３００からの出力信号は、振幅検出器３１０に
入力される。それにより振幅検出器３１０は、フィルタ
３００からのパイロット信号の強さを示す出力信号を発
生する。振幅検出器３１０からの信号出力は、増幅器３
２０に入力される。増幅器３２０へのもう一方の入力
は、一定の基準信号３３０である。増幅器３２０の出力
信号は、帯域通過フィルタ３００からのパイロット信号
の振幅が、基準信号３３０からずれた幅を示す。増幅器
３２０の出力信号は、可変利得増幅器２８０の制御入力
ポートに入力される。その入力に基づき可変利得増幅器
２８０は、光検出器２７０からの信号を増幅する幅を制
御する。受信されたパイロット信号の減少は、可変利得
増幅器２８０が生ずる利得を増大させる。
２５０からの光線２５２は、受信機２６０（第二のレン
ズ装置など）に受信され、光検出器２７０へ焦点を合わ
せられる。光検出器２７０は、受信された光線を示す電
気信号を出力する。この出力信号は、可変利得増幅器２
８０の主入力ポートに入力される。可変利得増幅器２８
０の出力信号は分割器２９０に送られる。分割器２９０
は、受け取った信号のレプリカを数個作成する。そのレ
プリカの一つは、パイロット信号の周波数であるｆ１の
み通過させる、帯域フィルタ３００にかけられる。帯域
フィルタ３００からの出力信号は、振幅検出器３１０に
入力される。それにより振幅検出器３１０は、フィルタ
３００からのパイロット信号の強さを示す出力信号を発
生する。振幅検出器３１０からの信号出力は、増幅器３
２０に入力される。増幅器３２０へのもう一方の入力
は、一定の基準信号３３０である。増幅器３２０の出力
信号は、帯域通過フィルタ３００からのパイロット信号
の振幅が、基準信号３３０からずれた幅を示す。増幅器
３２０の出力信号は、可変利得増幅器２８０の制御入力
ポートに入力される。その入力に基づき可変利得増幅器
２８０は、光検出器２７０からの信号を増幅する幅を制
御する。受信されたパイロット信号の減少は、可変利得
増幅器２８０が生ずる利得を増大させる。
【００５１】分割器２９０が作成した更に別のレプリカ
は、受信機３４０に入力される。受信機３４０は、情報
信号ｆ２−ｆＮを取り出し利用することに適した、一つ
または複数の装置である。
は、受信機３４０に入力される。受信機３４０は、情報
信号ｆ２−ｆＮを取り出し利用することに適した、一つ
または複数の装置である。
【００５２】図２に示した装置システムの効果が、図１
に示したものと同等であることは明白である。即ち、一
定の振幅をもったパイロット信号を用いて、発信機２５
０と受信機２６０間の自由空間を通過中に受ける、時間
により変動する光線の減衰を検出する。その減衰を補償
するために、受信された情報信号を増幅する幅を自動的
に変動させる。よって、その減衰は効果的に排除され
る。
に示したものと同等であることは明白である。即ち、一
定の振幅をもったパイロット信号を用いて、発信機２５
０と受信機２６０間の自由空間を通過中に受ける、時間
により変動する光線の減衰を検出する。その減衰を補償
するために、受信された情報信号を増幅する幅を自動的
に変動させる。よって、その減衰は効果的に排除され
る。
【００５３】以上の実施形態は、あくまでも本発明の原
理を説明するための例であり、多くの修正が本発明の範
囲と精神に反することなく実行できる。例えば図１の実
施形態においては、数種類の周波数または波長の情報光
線を同時に、パイロット信号と共に発信機７０から受信
機８０へと送信することも可能である。
理を説明するための例であり、多くの修正が本発明の範
囲と精神に反することなく実行できる。例えば図１の実
施形態においては、数種類の周波数または波長の情報光
線を同時に、パイロット信号と共に発信機７０から受信
機８０へと送信することも可能である。
【図１】 本発明に基づく自由空間における光通信用装
置の、第一の実施形態を示す略ブロック図である。
置の、第一の実施形態を示す略ブロック図である。
【図２】 本発明に基づく自由空間における光通信用装
置の、第二の実施形態を示す略ブロック図である。
置の、第二の実施形態を示す略ブロック図である。
２０ 情報信号源、３０ 光源、４０ パイロット信号
源、５０ 光源、６０結合器、７０ 発信機、７２ 光
線、８０ 受信機、９０ 分割器、１００鏡、１１０
フィルタ、１２０ 光検出器、１３０ フィルタ、１４
０ 光検出器、１５０ 自動利得制御回路、１６０ 振
幅検出器、１７０ 増幅器、１８０基準信号源、２１０
発振器、２２０、結合器、２３０ 増幅器／ドライ
バ、２４０ 光源、２５０ 発信機、２５２ 光線、２
６０ 受信機、２７０ 光検出器、２８０ 可変利得増
幅器、２９０ 分割器、３００ 帯域フィルタ、３１０
振幅検出器、３２０ 総括増幅器、３３０ 基準信号
源、３４０ 受信機。
源、５０ 光源、６０結合器、７０ 発信機、７２ 光
線、８０ 受信機、９０ 分割器、１００鏡、１１０
フィルタ、１２０ 光検出器、１３０ フィルタ、１４
０ 光検出器、１５０ 自動利得制御回路、１６０ 振
幅検出器、１７０ 増幅器、１８０基準信号源、２１０
発振器、２２０、結合器、２３０ 増幅器／ドライ
バ、２４０ 光源、２５０ 発信機、２５２ 光線、２
６０ 受信機、２７０ 光検出器、２８０ 可変利得増
幅器、２９０ 分割器、３００ 帯域フィルタ、３１０
振幅検出器、３２０ 総括増幅器、３３０ 基準信号
源、３４０ 受信機。
Claims (31)
- 【請求項１】 自由空間における光学的情報伝達装置で
あって、 情報を、一定の強さのパイロット情報と共に自由空間を
介して光学的に発信する発信機と、 前記情報と前記パイロット情報を自由空間から受信する
受信機とを有し、前記受信機は、 前記受信機が受信した前記パイロット情報の強さを示す
出力を発生する検出器と、 前記受信機が受信した前記情報を、前記出力に基づく量
によって増幅する可変利得増幅器と、 を含むことを特徴とする自由空間における光学的情報伝
達装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記受
信機が受信した前記パイロット情報の強さが減少してい
ることを前記出力が示す場合、前記増幅器の増幅が増大
されることを特徴とする装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の装置において、前記発
信機は、 前記情報により振幅変調された第一の周波数を有する光
線を射出する第一の光源と、 前記第一の周波数とは異なる第二の周波数及び一定の振
幅を有し、前記パイロット情報を表す光線を射出する第
二の光源と、 を含むことを特徴とする装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の装置であって、前記発
信機は更に、 前記第一と第二の光源からの光線を、自由空間中の実質
的に共通の光路へ発信する結合器を含むことを特徴とす
る装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の装置であって、前記検
出器は、 実質的に前記第一の周波数のみを有する光線に反応し、
前記受信機が受信した前記情報を示す第一の電気出力信
号を発生する第一の光検出用アセンブリと、 実質的に前記第二の周波数のみを有する光線に反応し、
前記受信機が受信した前記第二の周波数を有する光線の
強さを示す第二の電気出力信号を発生する第二の光検出
用アセンブリとを含み、前記増幅器は、 前記第一の電気出力信号を、前記第二の電気出力信号に
基づく量に応じて増幅する電気信号増幅器を有すること
を特徴とする装置。 - 【請求項６】 請求項１に記載の装置であって、前記発
信機は、 前記情報によって振幅変調された第一の周波数を有する
第一の電気信号の信号源と、 前記第一の周波数とは異なる一定振幅の第二の周波数を
有し、前記パイロット情報を表す第二の電気信号の信号
源と、 前記第一および第二の電気信号を結合し、第三の電気信
号を発生する結合器と、 前記第三の電気信号に従って振幅変調された光線を発生
する電気光学変換器と、 を含むことを特徴とする装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の装置であって、前記受
信機は更に、 前記受信機が受信した光線の変調を示す第四の電気信号
を発生する光検出器を含み、前記検出器は、 前記第二の周波数を有する前記第四の電気信号の構成部
分の強さを示す第五の電気信号を発生するフィルタ回路
を含み、前記増幅器は、 前記第四の電気信号を、前記第五の電気信号に基づく量
に応じて増幅する電気信号増幅器を含むことを特徴とす
る装置。 - 【請求項８】 情報を送信機から受信機へ自由空間を通
じて光学的に伝達する方法であって、 前記情報を表す光線を、所定の強さを有するパイロット
情報と共に、前記発信機から前記受信機へ自由空間を通
して発信するステップと、 前記受信機により前記光線を受信するステップと、 前記受信機が前記光線を介して受信した前記パイロット
情報の強さを検出するステップと、 前記受信機が前記光線を介して受信した前記情報を、前
記検出するステップにより検出された前記パイロット情
報の強さに基づく量に応じて増幅するステップと、 を有することを特徴とする方法。 - 【請求項９】 請求項８に記載の方法において、前記増
幅するステップでは、前記検出するステップにより検出
された前記強さが比較的小さい場合は前記情報はより大
きい度合で増幅され、前記検出するステップにより検出
された前記強さが比較的大きい場合は前記情報はより小
さい度合で増幅されることを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 請求項８に記載の方法において、前記
発信するステップでは、 前記光線の少なくとも一部の構成部分を、前記情報によ
って振幅変調するステップを有することを特徴とする方
法。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の方法において、前
記情報によって変調された前記光線の振幅は時間により
変動することを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の方法において、前
記発信するステップでは、 前記パイロット情報を表す、前記光線のうち一定の振幅
を有する別の構成部分を発信するステップを有すること
を特徴とする方法。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の方法において、前
記構成部分と前記別の構成部分は異なる光周波数を有す
ることを特徴とする方法。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の方法において、前
記検出するステップでは、 受信された光線のうち、前記パイロット情報に使用され
た周波数の光線のみを、入力された光線の強さを示す出
力信号を発生する光検出用回路に向けて方向づけるステ
ップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の方法において、前
記増幅するステップでは、 前記光検出回路からの前記出力信号を用いて、前記受信
機が受信した前記情報に対して作用させる可変利得増幅
器の利得を制御するステップを有することを特徴とする
方法。 - 【請求項１６】 請求項８に記載の方法において、前記
発信するステップでは、 第一の周波数を有する第一の交流電気信号を、前記情報
を用いて振幅変調するステップと、 前記第一の周波数とは異なる第二の周波数を有する第二
の電気信号を、一定の振幅を用いて前記パイロット信号
を表すように振幅変調するステップと、 前記第一および第二の信号を結合し、第三の信号を発生
させるステップと、 前記第三の信号を用いて、前記発信機から発信される光
線を振幅変調するステップと、 を有することを特徴とする方法。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の方法において、前
記検出するステップでは、 前記受信機が受信した前記光線を、入力された光線を示
す第四の電気信号を発生する光検出器に向けて方向づけ
るステップと、 第二の周波数を有する第四の信号の構成部分の強さを検
出するステップと、 を有することを特徴とする方法。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載の方法において、前
記増幅するステップでは、 前記第二の周波数を有する前記構成部分の検出された前
記強さを用いて、前記第四の信号を増幅する量を制御す
るステップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１９】 一定の強さのパイロット情報と共に情
報を伝達する、自由空間における光通信用発信装置であ
って、 前記情報により振幅変調された第一の周波数を有する光
線を射出する第一の光源と、 前記第一の周波数とは異なる第二の周波数と一定の振幅
とを有し、前記パイロット情報を表す光線を射出する第
二の光源と、 を有することを特徴とする発信装置。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載の装置において、 前記第一と第二の光源からの光線を、自由空間中の実質
的に共通の光路へ発信する結合器を有することを特徴と
する装置。 - 【請求項２１】 一定の強さのパイロット情報と共に情
報を伝達する、自由空間における光通信用発信装置であ
って、 前記情報によって振幅変調された第一の周波数を有する
第一の電気信号の信号源と、 第一の周波数とは異なる一定振幅の第二の周波数を有
し、前記パイロット情報を表す第二の電気信号の信号源
と、 前記第一と第二の電気信号を結合し、第三の電気信号を
発生する結合器と、 前記第三の電気信号に基づいて振幅変調された光線を発
生する電気光学変換器と、 を有することを特徴とする装置。 - 【請求項２２】 一定の強さのパイロット情報と共に情
報を伝達する、自由空間における光通信用受信装置であ
って、 前記受信機が受信した前記パイロット情報の強さを示す
出力を発生する検出器と、 前記受信機が受信した前記情報を、前記出力に基づく量
によって増幅する可変利得増幅器と、 を有することを特徴とする受信装置。 - 【請求項２３】 請求項２２に記載の装置において、前
記受信機が受信した前記パイロット情報の強さが減少し
ていることを前記出力が示す場合、前記増幅器の増幅が
増大されることを特徴とする装置。 - 【請求項２４】 請求項２２に記載の装置において、前
記情報は第一の周波数を有する振幅変調された光線によ
って伝達され、前記パイロット情報は第二の周波数と一
定の振幅を有する振幅変調された光線によって伝達さ
れ、かつ、前記検出器は、 実質的に前記第一の周波数のみを有する光線に反応し、
前記受信機が受信した前記情報を示す第一の電気出力信
号を発生する第一の光検出用アセンブリと、 実質的に前記第二の周波数のみを有する光線に反応し、
前記受信機が受信した前記第二の周波数を有する光線の
強さを示す第二の電気出力信号を発生する第二の光検出
用アセンブリとを含み、前記増幅器は、 前記第一の電気出力信号を、前記第二の電気出力信号に
基づく量に応じて増幅する電気信号増幅器を含むことを
特徴とする装置。 - 【請求項２５】 請求項２２に記載の装置において、前
記情報と前記パイロット情報は各々前記第一と第二の周
波数を有する光線を変調することを通じて伝達され、第
一の周波数は変化する振幅を有し前記情報を表し、第二
の周波数は一定の振幅を有して前記パイロット情報を表
し、更に、 前記受信機が受信した光線の変調を示す第一の電気信号
を発生する光検出器を含み、前記検出器は、 前記第二の周波数を有する前記第一の電気信号の構成部
分の強さを示す、第二の電気信号を発生するフィルタ回
路を含み、前記増幅器は、 前記第一の電気信号を、前記第二の電気信号に基づく量
に応じて増幅する電気信号増幅器を含むことを特徴とす
る装置。 - 【請求項２６】 一定の強さのパイロット情報と共に、
光線によって自由空間を介して発信された情報を受信す
る方法であって、 受信機により前記光線を受信するステップと、 前記受信機が前記光線を介して受信した前記パイロット
情報の強さを検出するステップと、 前記受信機が前記光線を介して受信した前記情報を、前
記検出するステップにより検出された前記パイロット情
報の強さに基づく量に応じて増幅するステップと、 を有することを特徴とする方法。 - 【請求項２７】 請求項２６に記載の方法において、前
記増幅するステップにおいては、前記検出するステップ
により検出された前記強さが比較的小さい場合は前記情
報はより大きい度合で増幅され、前記検出するステップ
により検出された前記強さが比較的大きい場合は前記情
報はより小さい度合で増幅されることを特徴とする方
法。 - 【請求項２８】 請求項２６に記載の方法において、前
記情報と前記パイロット情報は各々異なる周波数を有す
る光線を用いて発信され、前記検出するステップでは、 受信された光線のうち、前記パイロット情報に使用され
た周波数の光線のみを、入力された光線の強さを示す出
力信号を発生する光検出用回路に向けて方向づけるステ
ップを有することを特徴とする方法。 - 【請求項２９】 請求項２８に記載の方法において、前
記増幅するステップでは、 前記光検出回路からの前記出力信号を用いて、前記受信
機が受信した前記情報に対して作用させる可変利得増幅
器の利得を制御するステップを有することを特徴とする
方法。 - 【請求項３０】 請求項２６に記載の方法において、前
記光線は異なる周波数により振幅変調されて各々前記情
報と前記パイロット情報を表し、前記検出するステップ
では、 前記受信機が受信した前記光線を、入力された光線を示
す電気信号を発生する光検出器に向けて方向づけるステ
ップと、 前記パイロット情報を用いて光線を振幅変調するために
使用した周波数を有する、前記電気信号の構成部分の強
さを検出するステップと、 を有することを特徴とする方法。 - 【請求項３１】 請求項３０に記載の方法において、前
記増幅するステップでは、 前記電気信号の前記構成部分の検出された強さを用い
て、前記電気信号を増幅する量を制御するステップを含
むことを特徴とする方法。
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