JPS5981936A - Optical data link - Google Patents

Optical data link

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Publication number
JPS5981936A
JPS5981936A JP58175222A JP17522283A JPS5981936A JP S5981936 A JPS5981936 A JP S5981936A JP 58175222 A JP58175222 A JP 58175222A JP 17522283 A JP17522283 A JP 17522283A JP S5981936 A JPS5981936 A JP S5981936A
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JP
Japan
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optical
optical head
data link
head
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP58175222A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ア−サ−・エドワ−ド・ブリユ−スタ−
ウイリアム・ヒユ−・ポ−ウエル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by International Standard Electric Corp filed Critical International Standard Electric Corp
Publication of JPS5981936A publication Critical patent/JPS5981936A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H04B10/11Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/112Line-of-sight transmission over an extended range
    • H04B10/1121One-way transmission

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、光フアイバデータリンクに関するものであ
り、特に自由空間光データリンクに関するものである。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION This invention relates to fiber optic data links, and more particularly to free space optical data links.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

自白空間光データリンクは線すなわち光ファイバの設備
が禁止され、或は不適当な条件で使用される。代表的な
例は川や広い河口或は主要道路群の横断や高くなった区
域で分離された2位置間の急速な接続或はリンク端局の
位置が非常に頻繁に変化する必要があるおよび介在する
地域が連続的に発掘されている場合のような主要な民間
のプロジェクトなどである。
Admittedly, free-space optical data links are used in line or fiber optic installations that are prohibited or inappropriate. Typical examples are rapid connections between two locations separated by the crossing of a river or wide estuary or major road complexes, or raised areas, or where the location of the link end station needs to change very frequently. such as major private projects where intervening areas are continuously excavated.

通常の自由空間光リンクのリンク端局は送信されるべき
電気信号全光信号に変換するための電子装置、受信され
た光信号を対応する電気信号に変換する電子装置および
視線にある一方の端局から他方の端局へ送信される光信
号′Jt、発射し、他方の端局から一方の端局へ送信さ
れる光信号金受信する光学系とを備えている。一般に例
えば建物の屋根上に配置されたリンク端局はレーザおよ
び光検出器を含む光学系および電子系の両者を備えてお
り、したがって非常に温度変化の影@を受は易い。これ
はもちろん大きな欠点である。それは光リンクの特性を
損じるからである。
The link end stations of a typical free-space optical link include an electronic device for converting the electrical signal to be transmitted into an all-optical signal, an electronic device for converting the received optical signal into a corresponding electrical signal, and one end in line of sight. It is equipped with an optical system for emitting an optical signal 'Jt transmitted from one terminal station to another terminal station, and for receiving an optical signal 'Jt transmitted from the other terminal station to one terminal station. Generally, a link terminal station located on the roof of a building, for example, is equipped with both an optical system including a laser and a photodetector, and an electronic system, and is therefore very susceptible to temperature changes. This is of course a major drawback. This is because it impairs the characteristics of the optical link.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

したがって、この発明の一般的目的は先行技術の欠点を
除くことである。
The general object of the invention is therefore to obviate the drawbacks of the prior art.

さらに詳しく説明すれば、この発明のt二e f1′:
Jは、通常の光リンクの欠点を有しない光リンフケ提供
することである。
To explain in more detail, t2e f1' of this invention:
J's objective is to provide an optical link without the drawbacks of ordinary optical links.

この発明の別の目的はこの種の形式の光リンク全天候そ
の他の環境の影響の被害を実質上受けないように考慮し
てMj;成することである。
Another object of the invention is to provide an optical link of this type that is substantially immune to weather and other environmental influences.

この発明の付随的な目的は上述の形式の光リンクを比較
同構造かぁ)早で廉f+l’iiに製作でき、使用が容
易でしかも動作の信頼性があるように(構成することで
ある。
A further object of the invention is to construct an optical link of the type described above in such a way that it can be manufactured quickly and inexpensively, is easy to use, and is reliable in operation.

これらの目的および以下の筋1明から明らかにされるそ
の他の目的を構成するためにこの発明の特徴の1つは目
由空聞光テ゛−タリンクで隔てられた1対の整列した光
学ヘッド全具備し、データが少なくともヘッド間の光路
に沿った第1の方向に光の形態で伝送される自由空間光
データリンクにおいて各光学ヘッドにそれぞれ光ファイ
バが設けられ、各光学ヘッドはレンズと光ファイバの1
端をそのレンズの焦点に取付ける手段とを備え、使用時
に光路に沿って送信されるべきデータ信号がそれぞれの
光ファイバを経て一方の光学ヘッドに光の形態で供給さ
れ、対応するデータ信号が他方の光学ヘッドと共同する
光ファイバの他端に光の形態で得られる如く構成されて
いることである。
In order to accomplish these objects and other objects which will become clear from the following discussion, one of the features of the present invention is to provide a pair of aligned optical heads separated by an inter-optical optical data link. each optical head is provided with a respective optical fiber in a free space optical data link in which data is transmitted in the form of light in at least a first direction along an optical path between the heads, each optical head having a lens and an optical fiber. 1
means for attaching the end to the focal point of the lens, in use the data signal to be transmitted along the optical path is supplied in the form of light to one optical head via the respective optical fiber, and the corresponding data signal to the other optical head. The other end of the optical fiber that cooperates with the optical head is configured to be obtained in the form of light.

この発明の別の観点によれば、光ファイバと、貫通孔を
有する光学ヘッド本体と、この貫通孔の1端に取付けら
れた単一レンズ素子と、孔の他端に光膜自在に光ファイ
バを取付けるための支持構造手段と全具備し、光ファイ
バを取付けた位置で光ファイバの1端はレンズの焦点に
配置されている光学ヘッド装置が提供される。
According to another aspect of the invention, there is provided an optical fiber, an optical head body having a through hole, a single lens element attached to one end of the through hole, and an optical fiber having an optical film freely attached to the other end of the hole. An optical head arrangement is provided, complete with support structure means for mounting the optical fiber, and in which the optical fiber is mounted, one end of the optical fiber being located at the focal point of the lens.

この発明の別の観点によれば、少なくとも第1の方向に
光の形態でデータが伝送できる自由空間データ伝送路に
よって隔てられた1対の整列した光学ヘッドを備え、各
光学ヘッドはレンズおよびこのレンズの焦点に光ファイ
バの1端を配置する手段を具備し、伝送されるべきデー
タは一方の光ファイバの他端に供給される送信光・電気
変換器によって光の形態に変換され、他方の光ファイバ
の1端において受信された光信号は他方の光、ファイバ
の他端に位置する受信光・電気変換器によって電気形態
に賀換され、受信された信号振幅に比例している受信変
換器の出力を得、この出力を可変周波数発振器に供給し
て対応する音声周波数可変トーンを得、この可変トー;
/全音声周波数リンクによって送信変換器に伝送し、最
大信号振幅に対応する最大トーンピッチになるように送
信変換器をWM整する自由空間光データリンクシステム
の光・電気変換器の調釡方法が提供される。
According to another aspect of the invention, a pair of aligned optical heads are provided separated by a free space data transmission path capable of transmitting data in the form of light in at least a first direction, each optical head including a lens and a means for placing one end of the optical fiber at the focal point of the lens, the data to be transmitted being converted into optical form by a transmitting optical-to-electrical converter applied to the other end of one optical fiber; The optical signal received at one end of the optical fiber is converted into electrical form by the other optical, receiving optical-to-electrical converter located at the other end of the fiber, the receiving converter being proportional to the received signal amplitude. obtain an output of and feed this output to a variable frequency oscillator to obtain a corresponding audio frequency variable tone;
/ A method for adjusting an optical-to-electrical converter in a free-space optical data link system in which all audio frequencies are transmitted to a transmitting converter via a link, and the transmitting converter is WM tuned to have a maximum tone pitch corresponding to a maximum signal amplitude. provided.

したがってこの発明の光データリンクでは各リンク端局
は基本的には能動素子?含まない光学ヘッドを備え、入
力および/または出力光信号は光学ヘッドとに通常の光
ファイバを通して入出力される。光学ヘッドは単−光路
合有し、しだがって光信号の受信または送信だけができ
るようにしてもよい。或は光信号の送信シよび受信のた
めに光学的に分割された単一の孔を有していてもよく、
或は物理的に分けられた平行な孔(双眼)の双光路を有
し、一方が送信に使用され、他方が受信に使用されても
よい。電気信号を光信号に変換する、或はその反対の変
換をする電子システムは光学ヘッドから離して配置する
ことができる。それは例えばリンクされるべき建物内に
配置され、−光学ヘッドは光ファイバによってこの電子
システムと接続される。
Therefore, in the optical data link of this invention, each link terminal is basically an active element. The optical head does not include an optical head, and input and/or output optical signals are input to and output from the optical head through a conventional optical fiber. The optical head may have a single optical path, and therefore only be capable of receiving or transmitting optical signals. Alternatively, it may have a single optically divided hole for transmitting and receiving optical signals,
Alternatively, it may have two optical paths with physically separated parallel holes (binoculars), one used for transmission and the other for reception. The electronic system that converts electrical signals to optical signals and vice versa can be located remote from the optical head. It is placed, for example, in the building to be linked; - the optical head is connected to this electronic system by means of an optical fiber;

1つの光学ヘッドから他へ自由空間に光データ信号を放
射するために、光ファイバの出力端は光学ヘッドの送信
光学装置を構成している簡単な正のレンズの焦点に配置
され、それ故その像は離れた光学ヘッドの受信光学装置
に投射される。レンズに対する基本γジな設計の要求は
光ファイバから放射される円錐状光線の大部分を年収す
るだめの充分の孔を有さなければならないことと、その
焦点距離が適当な大きさの遠隔像を投影するようなもの
でなければならないことである。典型旧にはコアの直径
50ミクロンでNA=2の光ファイバに対して、直径5
Qmm、焦点距離120F−1,mのレンズが使用でき
る。
In order to radiate an optical data signal from one optical head to another in free space, the output end of the optical fiber is placed at the focus of a simple positive lens that constitutes the transmission optics of the optical head, and hence its The image is projected onto the receiving optics of a remote optical head. The basic design requirements for the lens are that it must have a hole large enough to capture most of the cone-shaped rays emitted from the optical fiber, and that its focal length must be suitable for remote imaging of an appropriate size. It must be something that projects. Typically, for an optical fiber with a core diameter of 50 microns and NA=2,
Qmm, a lens with a focal length of 120F-1,m can be used.

2個の光学ヘッド’frR初に整列させるために。To align the two optical heads'frR first.

各ヘッドは支持体上にp+整可能に増付けられ、それぞ
れ望遠鏡ファインダーを備え、その照準はヘッド本体の
軸に対して固定され、或はその代りに特に送信および受
信光学装置が別々である場合に、そハらの何れかの装置
は光フアイバアダプタの置換によって望遠鏡に変換され
、それによって光ファイバの端部は接眼レンズにより単
純な凸レンズの焦点に配着される。臨界的な整列は以下
詳細に説明する方zjマおよび手段によって行われる。
Each head may be mounted on the support in an adjustable manner and each include a telescopic finder, the sight of which is fixed relative to the axis of the head body, or alternatively, especially if the transmitting and receiving optics are separate. First, either of these devices is converted into a telescope by replacing an optical fiber adapter, whereby the end of the optical fiber is placed at the focus of a simple convex lens by means of an eyepiece. Critical alignment is performed by the machines and means described in detail below.

上述の、およびその他のこの発明の特徴および目的は添
付図面を参照とする以下の説明によりさらに明らかにさ
れよう。
The above-mentioned and other features and objects of the present invention will become more apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図を参照すると、この発明の1実施例の光学装置で
は光学ヘッドは単一の光路を含んでいる。そのような装
置は第1図に示されており、臨界的な或は微整列のため
に固定軸に対して互に直角な2方向に光路位置を調整す
る手段が概略的に示されている。
Referring to FIG. 1, in one embodiment of the optical device of the present invention, the optical head includes a single optical path. Such an apparatus is shown in FIG. 1, in which the means for adjusting the optical path position in two directions mutually perpendicular to the fixed axis for critical or fine alignment are schematically illustrated. .

例えばジュラルミンの光学ヘッドの本体1を貫通する孔
2が設けられている。孔2は受信または送信の何れかの
光路のだめのものであり、或は後述するように光学的に
分割されてもよい。
For example, a hole 2 is provided that penetrates the main body 1 of the optical head made of duralumin. The hole 2 serves as a stop for either the receiving or transmitting optical path, or may be optically divided as described later.

番孔2の前端(図の左側)に対物レンズ3が固定されて
保持されている。
An objective lens 3 is fixed and held at the front end of the hole 2 (on the left side in the figure).

研磨された端面を有する光フアイバ4d要素7および8
、スプリング15を含むスプリング負荷ファイバコネク
タ5中に取付けられている。
Fiber optic 4d elements 7 and 8 with polished end faces
, is mounted in a spring-loaded fiber connector 5 that includes a spring 15.

コネクタ5はファイバ位置指示装置を構成している孔を
有するポット状部材10の端面に光ファイバ4が接触す
るまでファイバフォーカスソケット6の一端の孔に螺入
されており、ポット状部材10はファイバフォーカスソ
ケット6の他端のねじ孔9に螺合されている。ソケット
6の外周にはその縦方向に微細なねじが切られており。
The connector 5 is screwed into the hole at one end of the fiber focus socket 6 until the optical fiber 4 comes into contact with the end face of a pot-shaped member 10 having a hole constituting a fiber position pointing device. It is screwed into a screw hole 9 at the other end of the focus socket 6. A fine thread is cut on the outer periphery of the socket 6 in the vertical direction.

そのねじは光フアイバアダプタおよびフィルタマウント
12の1端に設けられたそれと一致したねじと共同して
動作する。フィルタ13I171:マウント12中に図
示の位置に取付けられている。
The thread cooperates with a matching thread on one end of the fiber optic adapter and filter mount 12. Filter 13I171: Installed in the mount 12 at the position shown.

このようなフィルタの目的は太陽のような妨害広帯域光
源からの障害の可能性を減少させることである。使用さ
れるフィルタ13は送信される光の波長に同調した狭帯
域バンドパスフィルタであ1]、受信光路中に配置され
る。送信光路中に同じようなフィルタを配置する必要は
ない。
The purpose of such filters is to reduce the possibility of interference from interfering broadband light sources such as the sun. The filter 13 used is a narrow bandpass filter tuned to the wavelength of the transmitted light 1] and is placed in the receiving optical path. There is no need to place a similar filter in the transmission optical path.

マウント12は本体1上の対応するねじと螺合している
。リングシール12′が孔2中およびレンズ3の内面に
塵埃や水蒸気が侵入することを阻止するためにフィルタ
マウント12の溝中に配置されてもよい。
The mount 12 is threadedly engaged with a corresponding screw on the body 1. A ring seal 12' may be placed in the groove of the filter mount 12 to prevent dust and water vapor from entering into the bore 2 and into the inner surface of the lens 3.

左側から入射する平行光線がファイバ4の研磨されたm
!j而に焦点を結ぶようにレンズ3に対して製作中に調
整される。このための調整はソケット6およびマウント
12のねじによって行われる。正確な調整が得られると
ソケツ)6に−1、ロックソング14によってその位置
にロックされる。データリンク用の所定対の光学ヘッド
に対して使用されるレンズは同じであり、レンズとファ
イバとの距離も同じであるから、iil、;I整は2個
のレンズを共に置いて、したがって平行ビーム光源或は
レンズ3の左から放射されるビームが平行である時全決
足するだめの手段を供給する必要性全回避することによ
って行われてもよい。
The parallel light beam incident from the left side is the polished m of fiber 4.
! The lens 3 is adjusted during manufacture so as to focus on the object. Adjustments for this purpose are made by screws in the socket 6 and the mount 12. Once the correct adjustment is obtained, the socket 6) is locked into position by the lock song 14. Since the lenses used for a given pair of optical heads for a data link are the same, and the distance between the lenses and the fibers is also the same, ii,; This may be done by completely avoiding the need to provide sufficient means when the beams emitted from the left side of the beam source or lens 3 are parallel.

本体1は光学ヘッドの照準の粗調整を行う・ぞ7−チル
ト (pan/ t i I t)ブロック16af介
して三脚その他の支持台(図示せず)に取付けられてい
る支持板16に取付けられている。
The main body 1 is attached to a support plate 16 that is attached to a tripod or other support stand (not shown) via a tilt (pan/tilt) block 16af that performs coarse adjustment of the aim of the optical head. ing.

この粗調整のために光フアイバアダプタおよびフィルタ
マウント12は本体1からユニットとしてねじを外され
、望遠鏡を形成するため接眼レンズで置換される。本体
1はユニバーサルジヨイント17を介して支持板16に
取伺けられ、17は上下(照準)角ヒンジ()+ing
e ) 17 aおよび方位ヒンジ17bより成る。上
下角および方位の微調整は本体Jの微細ねじ孔と螺合す
る微細ねじを有するビン18によって行われ、ビン18
の尖端はウオーム歯車19の周辺の溝と結合し、フオー
ム歯車1’QJニウオーム1jilll 19 aを中
心に廻すことができる。したがってビン18をその実効
長を変化させるために孔に出し入れするように回転させ
ることによって光学ヘッドの上下角は調整され、ウオー
ム歯車19の回転により光学ヘッドの方位が調整される
。使用時に一度設定されると正確な位置が板ノロとヘッ
ド本体1との間のスプリングで負荷されたロック棒20
によって保持される。このようにして微調整が行われる
時、予め焦点に置かれた各党ファイバアダプタおよびフ
・fシタマウント12がヘッドの本体ノ中の位置に固定
され、ヘッドと共同するがそれから離れて設置された電
子装置は以下第2図を参照に説明するように最大信号振
幅になるように調整される。
For this coarse adjustment, the fiber optic adapter and filter mount 12 are unscrewed as a unit from the body 1 and replaced by the eyepiece to form the telescope. The main body 1 is attached to a support plate 16 via a universal joint 17, and 17 is a vertical (aiming) corner hinge ()+ing.
e) Consisting of 17a and azimuth hinge 17b. Fine adjustment of the vertical angle and orientation is performed by a pin 18 having a fine screw that engages with a fine screw hole in the main body J.
The tip of the worm gear 19 is connected to the groove around the worm gear 19, and the worm gear 1'QJ can be rotated around the worm gear 19a. Therefore, by rotating the bottle 18 into and out of the hole to change its effective length, the vertical angle of the optical head is adjusted, and by rotating the worm gear 19, the orientation of the optical head is adjusted. Once set during use, the correct position is determined by the spring-loaded locking rod 20 between the plate gouge and the head body 1.
held by. When fine-tuning is performed in this manner, the pre-focused fiber adapter and fiber mount 12 are fixed in position within the body of the head, co-located with the head but separate from it. The electronics are adjusted for maximum signal amplitude as described below with reference to FIG.

第2Mはブ′−タリンクの光路のレンズ2ノ。The 2nd M is the lens 2 of the optical path of the button link.

22卦よび光ファイバ23.24を概略〔11に示して
いる。1ノンズ21,22fpf3で伝送されるべき光
信号は例えば半導体レーザのような光ビーム源を含むパ
ルス周波数変調送信機25より成る尤・電気変換器によ
って発生される。)Y;信号は端子26に現われ送信機
25に供給された7に子犬力信号から発生される。光デ
ータリンクの他端においては入来した光信号は端子27
でフォトダイオードのような光検出器全台むパルス周波
数変調受信機28より成る元・電気変換器により′電気
出力信号に変換される。光学ヘッドと共同する電子装置
は良好な雰囲気およびその他の動作条件下で最良の動作
をするように調整され、それ故例えば霧のような悪い、
動作条件が関係する時、送信された信号は依然として良
好に受信できることが望ましい。この目的のために、各
光学ヘッドで受信された信号の測定手段を有し、最大信
号振幅用の送信および受信電子装置の両者を調整するこ
とが必要である。受信機においてはこれはメータを監視
、して最大信号振幅の視線に受信機を単に調整すること
によって達成される。しかしながら送信機においてCj
゛送信機の調整を行う時に受信機でどのような状態が発
生しているかを正確に知ることが必要である。これは出
力が信号の振幅に関係する(比例する)受信機の光検出
器例えばフォトダイオードのような位置からパルス周波
数変ジ、5受信機2Bの出力29を取り出すことによっ
て行われる。この出力はそれから可変周波数(ピッチ)
発振器30に供給され1発振器、9 oはそれをスピー
カ3ノで可変トーン出力に変換する。この可変トーン出
力はそれから光リンクの送信端へ音声周波数リンク32
、例えば電話線或はウオーキートーキー無線等によって
送られることができる。したがって送信端の人は受信光
学ヘッドと共同する電子装置において送信光学ヘッドの
ための送信端の電子装置の影@を「州く」ことができ、
送信光学ヘッド用の電子装置は受信機において最大信置
振幅が得られるように容易に調整することができる。可
変周波数(ピッチ)発振器は受信機からの電圧または電
流出力における変化に応答する任意の発振器によって構
成することができ、その発振器は電流或は電圧が変化す
る時にその信号レベル・でその振幅を変化し、それ故ピ
ッチのレベルが変化する。
22 and the optical fibers 23 and 24 are schematically shown in [11]. The optical signal to be transmitted in the 1nons 21, 22fpf3 is generated by an electromagnetic converter consisting of a pulse frequency modulation transmitter 25 containing a light beam source, such as a semiconductor laser. )Y; The signal is generated from the output signal at 7 which appears at terminal 26 and is supplied to transmitter 25. At the other end of the optical data link, the incoming optical signal is routed to terminal 27.
The signal is then converted into an electrical output signal by an electrical converter consisting of a pulse frequency modulation receiver 28 that includes a photodetector such as a photodiode. The electronics associated with the optical head are tuned to work best under good atmospheric and other operating conditions, and therefore under poor atmospheric and other operating conditions, such as fog, for example.
It is desirable that the transmitted signal can still be well received when the operating conditions are relevant. For this purpose, it is necessary to have means for measuring the signal received by each optical head and to adjust both the transmitting and receiving electronics for maximum signal amplitude. At the receiver, this is accomplished by monitoring the meter and simply adjusting the receiver to the line of sight of maximum signal amplitude. However, at the transmitter Cj
``When making adjustments to the transmitter, it is necessary to know exactly what conditions are occurring at the receiver. This is done by taking the output 29 of the receiver 2B from a position such as a photodetector, e.g. a photodiode, in the receiver whose output is related (proportional) to the amplitude of the signal. This output then has a variable frequency (pitch)
The oscillator 30 is fed to the oscillator 9, which converts it into a variable tone output at the loudspeaker 3. This variable tone output is then routed to the audio frequency link 32 to the transmitting end of the optical link.
, for example, by telephone line or walkie-talkie radio. Therefore, the person at the transmitting end can "shape" the shadow of the transmitting end electronics for the transmitting optical head in the electronic device cooperating with the receiving optical head,
The electronics for the transmit optical head can be easily adjusted to obtain maximum transmit amplitude at the receiver. A variable frequency (pitch) oscillator can be constructed by any oscillator that responds to changes in voltage or current output from a receiver, and that oscillator changes its amplitude with its signal level when the current or voltage changes. and hence the pitch level changes.

光リンクはスベクトノνの可視帯部分に亘って送信する
ことが好咬しく、それは多くの可能な用途に有用であり
、音声へイファイ或はデータもまたそれによって送信で
き、2進フオーマツトで8メガビツトまでのようなデー
タも送信できる。送信されることのできる帯域幅は電子
装置の帯域幅のみによって制限される。基本旧に1ミク
ロンの搬送波波長において帯域幅は20X10H>;に
できる。
Optical links are preferably transmitted over the visible part of the spectrum, which is useful for many possible applications; audio to audio or data can also be transmitted by them, and up to 8 megabits in binary format. It is also possible to send data such as The bandwidth that can be transmitted is limited only by the bandwidth of the electronic device. Basically, at a carrier wavelength of 1 micron, the bandwidth can be 20×10H>;

一1入信および受信光路の双眼配置の場合において、光
学ヘッドの最初の整列を行うために各ヘッドはヘッド本
体1の軸に対して同定された脱線を有する望遠鏡ファイ
ンダーを備えてもよい使用さ11.71数個の中の機械
的公差およびフォーカス誤差に適応するたル′)にファ
インダーと送受信光路との間の厳秘な平行を得るように
調整する手段が設けられなげねばならない、、壕だ対物
レンズに対して各)′0ファイバの11・:1昇熱点調
整を行うごとも必要である。
1. In the case of a binocular arrangement of the incoming and receiving optical paths, each head may be provided with a telescopic finder with an identified derailment relative to the axis of the head body 1 in order to perform the initial alignment of the optical heads. .71 Means must be provided for adjustment to obtain tight parallelism between the viewfinder and the transmitting and receiving optical paths, to accommodate mechanical tolerances and focus errors among the It is also necessary to perform 11.:1 heating point adjustment of each )'0 fiber for each lens.

これは第3図に示す装!ヱによって行われる。This is the outfit shown in Figure 3! It is done by E.

そのようlCL列むよびフォーカス4・!!置が送信お
よび受信光路のそれぞハi/C対して使用される。
That's how ICL line focuses 4! ! A high I/C position is used for each of the transmit and receive optical paths.

しかしその一方だけしか図には示されていない。However, only one of them is shown in the diagram.

例えばジュラルミンの本体40中に3個の平行な孔が設
けられるがその1つだけが4ノに示されている。孔4ノ
は受信および送信光路の何れでもよい。同様の孔が残り
の光路に対して設けられ、一方第3の孔がファインダー
用に設けられる。6孔41の前端(図の左手)において
42のような谷対物レンズは固定されたマウントに保持
される。
For example, three parallel holes are provided in the duralumin body 40, only one of which is shown at No. 4. The hole 4 may be used for either a receiving optical path or a transmitting optical path. Similar holes are provided for the remaining optical paths, while a third hole is provided for the finder. At the front end of the six-hole 41 (left hand in the figure) a valley objective lens such as 42 is held in a fixed mount.

研磨された端面を有する光ファイバ43は可W1整フォ
ーカス管45の後端に設けられたアダプタ44中に押し
込まれており、フォーカス管45はその肩47と主体4
0に固定された後端板48との間に結合された圧縮スプ
リング46により対物レンズ42に向って偏倚されてい
る。
An optical fiber 43 with a polished end face is pushed into an adapter 44 provided at the rear end of a W1 focusing tube 45, and the focusing tube 45 is connected to its shoulder 47 and to the main body 4.
It is biased toward the objective lens 42 by a compression spring 46 coupled between a rear end plate 48 fixed at zero.

前部端板49は本体40の反対端に固定されている。フ
ォーカス管45の端部の微細ねじに結合しているフォー
カスナツト50はスプリングで負荷されたフォーカス管
45を軸方向に移動させるように作用し、したがって前
述のように2個のレンズ金具に置くことによって決定さ
れる正確な焦点位置に光ファイバの端部を移動させる。
A front end plate 49 is secured to the opposite end of the body 40. A focus nut 50 coupled to a fine thread at the end of the focus tube 45 acts to move the spring loaded focus tube 45 axially, thus placing it on the two lens fittings as described above. Move the end of the optical fiber to the precise focal position determined by.

フィルタはフォーカス管45中のフィルタマウント51
中に取付けることができる。その′ようなフィルタの目
的は太陽のような妨害広帯域光源からの障害の可能性を
最小することである。マウント51中で使用されるフィ
ルタは受信光路中に配置され、送信波長に同調した狭帯
域バンドパスフィルタである。送信光路には同様のフィ
ルタ全配置中る必要はない。
The filter is mounted on a filter mount 51 in the focus tube 45.
Can be installed inside. The purpose of such a filter is to minimize the possibility of interference from interfering broadband light sources such as the sun. The filter used in mount 51 is a narrow bandpass filter placed in the receive optical path and tuned to the transmit wavelength. It is not necessary to include a similar filter throughout the transmitting optical path.

スプリング支持用の肩部47を備えているフォーカス管
45の延長部52中に案内溝53が設けられている。こ
の案内溝53はピン54と。
A guide groove 53 is provided in the extension 52 of the focus tube 45, which is provided with a shoulder 47 for spring support. This guide groove 53 is connected to a pin 54.

結合されており、ピン54は本体40に固定され、フォ
ーカス管45の回転を明止しながら前後運動ができるよ
うにしている。
The pin 54 is fixed to the main body 40 and allows the focus tube 45 to move back and forth while preventing rotation.

フォーカス管45は外方に傾斜している調整要素56の
円筒孔55中に摺動自在に嵌合している。孔55の軸は
例えばこの好ましい双眼光学ヘッド中にQ、 5 mm
だけ調整要素の円錐状の傾斜している外側表面の中心軸
に対してオフセットされている。調整要素56の傾斜し
た外側表面は調整要素57の内側傾斜面中に包まれてそ
れに保持されており、この調整要素57はまた外側に傾
斜部を有している。調整要素57の内外傾斜部はまた引
用された実施例ではQ、 5 mmの軸のオフセラトラ
有している。調整要素57の外側傾斜部は後部端板48
中の傾胴した孔58に包まれ、それに保持されている。
The focus tube 45 is slidably fitted into a cylindrical bore 55 of an outwardly inclined adjustment element 56. The axis of the hole 55 is, for example, Q, 5 mm in this preferred binocular optical head.
The conical sloping outer surface of the adjustment element is offset with respect to the central axis. The beveled outer surface of the adjustment element 56 is encased in and held within the inner bevel of an adjustment element 57, which also has an external bevel. The internal and external ramps of the adjustment element 57 also have an off-axis lattice of Q, 5 mm in the cited example. The outer slope of the adjustment element 57 is connected to the rear end plate 48.
It is enclosed in and retained by a tilted hole 58 therein.

孔58は対物レンズ42の光軸と名目上同一軸心にある
ように穿孔されている。各傾斜部およびナツト50と要
素56はスプリング4Gにより密着結合状態に保持され
ている。傾斜角は高粘度潤滑剤+包含させることによっ
て調整要素のスムースで正確な回転が拘束されずに行わ
れることができるようなものである。代表旧なものでは
傾斜角は30°である。臨界調整を行うため−にフォー
カスナツト50と調整要素56.57は周辺にトミー・
バー(tommy −bor )孔を設けてもよい。
Hole 58 is drilled so that it is nominally coaxial with the optical axis of objective lens 42. Each ramp and nut 50 and element 56 are held in tight connection by a spring 4G. The angle of inclination is such that by the inclusion of a high viscosity lubricant, a smooth and precise rotation of the adjusting element can take place without restriction. In the typical old model, the angle of inclination is 30°. In order to perform critical adjustment, the focus nut 50 and adjustment elements 56 and 57 are equipped with Tommy
Tommy-bor holes may also be provided.

このようにして、もしも調整要素56と57がそれらの
軸のオフセラ) (Q、57rLm) 7M正確に打消
されるように方向付けられているならば光ファイバの端
部は対物レンズ42の光軸に近接した軸上にあるように
位置されることになる。
In this way, if the adjustment elements 56 and 57 are oriented to exactly cancel the offset of their axes (Q, 57rLm) 7M, the ends of the optical fibers will be positioned so that it is on an axis close to .

しかしながら、もしも調整要素56と57が独立に回転
するならば光ファイバは整列誤差を補償するためにこの
実施例では最大1mntまで自由に何れの方向にも変位
させることができる。
However, if adjustment elements 56 and 57 are rotated independently, the optical fiber is free to be displaced in either direction by up to 1 mnt in this embodiment to compensate for alignment errors.

光データリンクシステムの使用し際してはまた2側の端
末(光学ヘッド)′f、正確に整列させることが必要で
ある。
When using an optical data link system, it is also necessary to accurately align the terminals (optical heads) 'f on the two sides.

このために前述のような新同心偏心傾斜部棟たけ円錐系
が使用される。本体40および端板4B 、49から成
る光学ヘッドはパン・チルトブロック59に取付けられ
1いる。前部端板49は平らな燐青銅スプリング60を
介してブロック59に固着され、このスプリング60は
高度の剛性を与えながら一方ではどの方向にもヘッドの
後部を小距離偏向させるようなJOI曲ができるように
している。後部端板48とブロック59との間に1対の
新同心傾斜調整要素6ノと62が配置され、それらは調
整要素56゜57について前述したように動作し、その
運動は例えば内側偏心調整要素61とブロック59に設
けられたソケット64との間に着座しているfa球6.
”l′t−介してブロック59に伝達される。
For this purpose, a new concentric eccentric ramp ridge cone system is used as described above. An optical head consisting of a main body 40 and end plates 4B and 49 is attached to a pan/tilt block 59. The front end plate 49 is secured to the block 59 via a flat phosphor bronze spring 60 which provides a high degree of stiffness while allowing the JOI curve to deflect the rear of the head a small distance in any direction. I'm trying to make it possible. Between the rear end plate 48 and the block 59 a pair of new concentric tilt adjustment elements 6 and 62 are arranged, which operate as described above for the adjustment elements 56 and 57, the movement of which is e.g. 61 and a socket 64 provided in the block 59.
"l't- to block 59.

鋼球63上の圧力は燐青銅スプリング60による適轟な
予備圧力によって保持される。もしも調整要素61と6
2の傾斜部の軸がinnオフセットしていれば、何れの
方向においても全体で2冨製の移動を得ることが可能で
あるa調整要素6ノと62は調整のための操作を容易に
するため例トミー・パ一孔(図示せず)を設けられても
よい。パン・チルトブロック59は一般に光学ヘッドの
照準の粗調整を可能にする手段を介して三脚その他の支
持台(図示せず)に数句けられており、調整要素61と
62は照準の最終臨界NJ’l整のためのみに使用され
る。
The pressure on the steel ball 63 is maintained by a moderate pre-pressure provided by a phosphor bronze spring 60. Moshi adjustment elements 61 and 6
If the axes of the two inclined parts are offset in inn, it is possible to obtain a total of two degrees of movement in either direction.A Adjustment elements 6 and 62 facilitate operation for adjustment. For example, a Tommy hole (not shown) may be provided. The pan/tilt block 59 is generally attached to a tripod or other support (not shown) via means that allow coarse adjustment of the aiming of the optical head, and adjustment elements 61 and 62 are used to adjust the final criticality of the aiming. Used only for NJ'l adjustment.

良好な可視整列が実際的でない状態であるとき%整列は
第2図を参照に説明したように可変ピッチ発振器を用い
て調整要素61.62を使用して行ってもよい。しかし
ながら、そのまりな盲目調整は新開心調整要素61.6
2よりは第1図で説明した上下角および方位微調整装置
を用いて行う方が容易である。それは新開心調整要素で
はどの調整要素vi−調整すべきか、どの方向に調整す
べきかを判断することが困難であるからである。したが
って第3図に示されたへラドマウントが第1図のへラド
マウントで置換された実施例が考えられる。
When good visual alignment is impractical, percent alignment may be achieved using adjustment elements 61, 62 with a variable pitch oscillator as described with reference to FIG. However, the blind adjustment is the new open heart adjustment element 61.6
It is easier to use the vertical angle and azimuth fine adjustment device described in FIG. 1 than 2. This is because with the newly opened heart adjustment element, it is difficult to judge which adjustment element vi should be adjusted and in which direction. Therefore, an embodiment may be considered in which the helad mount shown in FIG. 3 is replaced with the helad mount shown in FIG. 1.

調整要素56.57およびプーット50は通常光学ヘッ
ドの製作中に正確に設定するように調整され、使用中は
パン・チルトブロックの調整だけが必要である。種々の
傾斜の円錐軸受面の使用は傾斜やバックラッシュを消去
する作用をする。もつとも表面が円錐にすることは不可
欠ではない。
The adjustment elements 56, 57 and the pulleys 50 are normally adjusted to the correct setting during the manufacture of the optical head, and only adjustment of the pan/tilt block is required during use. The use of conical bearing surfaces of various slopes acts to eliminate slope and backlash. However, it is not essential that the surface be conical.

以上説明した単一光路装置は一般に円形のレンズ全使用
しているが他のものに代えることも可能である。例えば
単一レンズがそのレンズの半分例えば受信側の半分の前
に低パワーウェッジプリズムを位置させることによって
2つの半部に分割されてもよい。プリズムは分離された
受信および送信像を生成し、分離はプリズムの角度によ
って固定されているのて非常に安定である。この装置で
は送信と受信の両光路は同じ望遠鏡胴を分は合っている
。すなわち整列・調整・安定の問題を非常に簡単にする
ように光学〜ラド本体中の同じ孔を分は合っている。し
かしながらこの方法におけるレンズの分割に送・信およ
び受信区域全半分にし、その結果単一光路の1個のレン
ズと同じ寸法をそれぞれ有する2個の光路の双眼装置に
比較して対応する光学損失を生じる。しかしこれは分割
さhだしメンズ装置に対応する大きなレンズを使用する
ことで補償できる。別の可能な光学配置は送信には単一
レンズの中央部分の円形レンズを使用し、受信にはそれ
を囲む部分で構成された環状レンズを使用するものであ
る。
Although the single optical path device described above generally uses all circular lenses, other lenses may be used instead. For example, a single lens may be split into two halves by placing a low power wedge prism in front of the half of the lens, eg the receiving half. The prism produces separated receive and transmit images, and the separation is fixed by the angle of the prism so it is very stable. In this device, both the transmitting and receiving optical paths pass through the same telescope barrel. That is, the same holes in the optic-rad body are matched to greatly simplify alignment, adjustment, and stabilization problems. However, the splitting of the lens in this method halves the transmitting and receiving areas, resulting in corresponding optical losses compared to a binocular device with two optical paths each having the same dimensions as one lens with a single optical path. arise. However, this can be compensated for by using a larger lens that accommodates the splitting device. Another possible optical arrangement is to use a circular lens in the central part of a single lens for transmitting and a ring lens consisting of a surrounding part for receiving.

無線リンクおよび通常の自由空間光リンク設計と比較し
てこの発明のシステムは非常に大型で高価な光学系に頼
る必要なく0.05  の程度の非常に狭いビーム角度
を徊ることのできる顕著な効果を有している。狭い送信
ビームは光路損失全最少にし、許可されていない人が受
イ言する可能性全大巾に減少させる効果を有し、一方同
じような狭い受信視界は太陽や市街の照明のよりな障害
光1源からの雑音や障害の危険を減少させる。
Compared to wireless links and conventional free-space optical link designs, the system of the present invention has a remarkable ability to wander through very narrow beam angles on the order of 0.05° without having to rely on very large and expensive optics. It has an effect. A narrow transmit beam has the effect of minimizing total optical path loss and greatly reducing the possibility of interference by unauthorized persons, while an equally narrow receive visibility minimizes total optical path loss and reduces the possibility of interference by unauthorized persons, while an equally narrow receive visibility minimizes total optical path loss and reduces the likelihood of interference by unauthorized persons. Reduces the risk of noise and interference from light sources.

光源ヘッドは能動部品を含んでいない。入出力信号は光
ファイバを通る光の形態で伝播される。したがって自由
空間システムは光フアイバ送信或は受俄機における現在
または将来の発展と両立する。システムのレンジ(ra
ng(! )の限界は光送信機の出力およびそれと共に
使用される光受仙機の感度に依存する。世、在の装[h
によってギロメートル程度のレンジがi′3られる。
The light source head contains no active parts. Input and output signals are propagated in the form of light through optical fibers. Free space systems are therefore compatible with current or future developments in fiber optic transmission or reception. System range (ra)
The limit of ng(!) depends on the power of the optical transmitter and the sensitivity of the optical receiver used with it. The clothing of the world [h
The range of the order of gilometers is i′3.

投影システムには通常のし・ンズ収吃に対する補正を有
する高価な形式のものでdなくむしろ簡単な単一素子レ
ンズが使用(されてよい。これは通常の半尋体光源によ
り放射される尤の単色性が色収差の補正を不要にしでお
り、光ファイバ端が非常の直径が小さいために1ぜや非
点収差やj′見界の彎曲のような軸から夕1れた萌の誤
差が適用されない軸上の点光源どしC扱うことができる
からである。球面収差も2つのレンズ面の相対曲率の適
当な選択によって最小((できる。
The projection system may use a simple single-element lens rather than the more expensive type with correction for normal lens convergence. The monochromatic nature of the optical fiber eliminates the need for correction of chromatic aberrations, and the very small diameter of the optical fiber end prevents off-axis errors such as astigmatism and curvature of the field of view. This is because point light sources on the axis that are not applied can be treated as C. Spherical aberration can also be minimized by appropriately selecting the relative curvatures of the two lens surfaces.

以上この発明の原理ケ特定の装置に関連して説明したが
、この説明は単ンχる例示に過ぎないものであって、特
許請求の範囲に記載された発明の技術旧範v+1を制限
するものでば7よいことをはっきりと理解すべきである
Although the principle of this invention has been explained above in connection with a specific device, this explanation is merely an example, and does not limit the technical scope v+1 of the invention described in the claims. You should clearly understand that monodaba 7 is good.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の1実施例の光データリンクで使用す
る光学ヘッドの部分的に1折面図で示した概略図であり
、第2図は光データリングの概略図であり、第3図は2
個の光11!、! 全有する光ファイバ、5・・・コネ
クタ、6・・・フォー力スソクット、12・・・フィル
タマウント、13°・・フィルタ。 21.22・・・対物レンズ、23.24・・・元ファ
イバ、25・・・送信機、28・・・受信1幾、30・
・・発散器、31・・・スピーカー、32・・・−6戸
周波リンク、40・・・本体、42・・・対物レンズ、
43・・・光ファイバ、45・・・フォーカス管、56
.57・・・i開塾要素。
FIG. 1 is a schematic partially folded view of an optical head used in an optical data link according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of an optical data ring, and FIG. The diagram is 2
Individual light 11! ,! All optical fibers, 5... Connector, 6... Force socket, 12... Filter mount, 13°... Filter. 21.22...Objective lens, 23.24...Original fiber, 25...Transmitter, 28...Receiver 1, 30.
...Divergent, 31...Speaker, 32...-6 frequency link, 40...Main body, 42...Objective lens,
43... Optical fiber, 45... Focus tube, 56
.. 57...i school opening element.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)光学ヘッド間の光路に沿って少なくとも一方向に
光情報信号伝送するように動作する自由空間データ伝送
路によって隔てられた一対の整列した光学ヘッドと、各
光学ヘッドから離れた位置とその光学ヘッドとの17f
lで光情報信号の伝送を行わせるために各光学ヘッドに
対して設けられた少なくとも1本の光ファイバとを具備
し、各光学ヘッドはレンズとそのレンズの焦点に各光フ
ァイバの1端を取付けるための支持手段とを備え、使用
状態で光路に沿って送信されるべき光情報信号がそれぞ
れのヘッドの光ファイバを経て前記光学ヘッドに供給さ
れ、対応する光情報信号が他の光学ヘッドに関するそれ
から離れた前記位置においてその光ファイバの他端に得
られる如くMl成されていることを特徴とする自由空間
光データリンク。 (2)前記光ファイバの他端の前記j’ill:れた位
置に光。電気変換器が設けられ、光ファイバを通って伝
送するために電気的形態でシステムに供給された情報信
号を光・情報信号に変換し、受信された光情報信号をシ
ステムから次に伝送するための電気的形、頓に変換する
ことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の光データ
リンク。 (3)各光学ヘッドはそれぞれ光ファイバを設けられ、
システムは光学ヘッド間の光路に沿って光情報信号を両
方向に伝送する如く槽底されている特許nt’f求の範
囲第1項記戦の光データリンク。 (4)光学ヘッドは各光ファイバに対するそれぞれのレ
ンズを備え、各光学ヘッドのそれら2個のレンズは双眼
形態で配置されている特許請求の範囲第3項記載の光デ
ータリンク。 (5)  各光学ヘッドは単一のレンズと、各レンズに
隣接してそれぞれ配置されてヘッド間の光路全受信およ
び送信部分に分割するように動作する7°リズムを具備
し、それによって光情報信号を両方向に伝送できる如く
構成されている特許請求の範囲第3項記載の光データリ
ンク。 (6)  光ファイバの1端を取付けるための支持手段
は本体と、各党ファイバと共同する光フアイバアダプタ
およびフィルタマクン)t−具備し、このアダプタおよ
びフィルタマウントは接眼レンズで置換できるように本
体に着脱自在に取付けられ、それによって光学ヘッドの
整列のために光学ヘッドを望遠鏡に変換可能に構成され
、アダプタとフィルタマウントカ再度前記本体に固定さ
れた時に光ファイバの1端はレンズの焦点に自動的に位
置される如く構成されている特許請求の範囲第1偵記載
の光データリンク。 (力 光学ヘッドは本体と、本体に取付けられた2個の
光学ヘッドの整列のための可調整取付手段とを具備し、
前記可調整取付手段は粗および微調整用手段を備えてい
る特許請求の範囲第1項記載の光データリンク。 (8)微調整手段は光学ヘッド本体の1端がユニバーサ
ルジヨイントを介して取付けられた支持板と、光学ヘッ
ド本体の前記1端と反対側の端部に近接して前記支持板
に回転自在に取付けられたウオーム歯車と、光学ヘッド
本体に取付けられ前記ウオーム歯車と結合している実効
長が調節可能なピンと全具備し、それによってウオーム
歯車の回転が光学ヘッドの方位位置の調整を行い、ビン
の長さの調節が光学ヘッドの上下角位置全調整する如く
構成されている特許請求の範囲第7項記載の光データリ
ンク。 (9)  送信光・電気変換器はパルス周波数変調送信
機を備え、受信光・電気変換器はパルス周波数変調受信
機を備えている特許請求の範囲第2項記載の光データリ
ンク。 α0)可変周波数発振器およびスピーカを備え、ノfル
ス周波数変調受信機が受信した信号の振幅に比例する出
力を発振器に与え、発振器の出力がスピーカに供給され
、それによって音声周波数リンクによって送信光学ヘッ
ドに伝送して最大送信信号ピンチ罠なるように送信機の
調整を行うための可変トーン出力が得られる如く構成さ
れている特許請求の範囲第9項記載の光データリンク。 al)  各光学ヘッドは2個の光学ヘッドの整列を行
うための粗および微調整手段を備え、その微調整手段は
1端に光ファイバの1端が取付けられている管を備え、
この管Fi第1の調整要素の円筒孔中に摺動自在に取付
けられ、この第1の調整要素は第2のtt、17j整要
素に入れ子にされ、第2の調整要素は光学ヘッド本体の
対応する形状の孔中に入れ子にされ、第1および第2の
調整要素はスリーブ状であり、第1の調整要素はその円
筒孔の軸と平行であるがオフセットした軸を有する外側
表面を備え、第2の調整要素の内側および外側表面の軸
は互に平行であるがオフセットしており1本体に対す芯
管の位置が本体に対する第1および第2の調整要素の何
れか或は両者の回転により調整可能に構成されている特
許請求の範囲第1項記載の光データリンク。 0埠 第1および第2の調整要素の前記内側および外側
表面は円41を状であを)、本体に対I1.て不注意に
よる管の回転を阻廿する手段が設けられている特許請求
の範囲第11項記載の元データリンク。 03)前記管およびしたがって光ファイバの軸位置を焦
点に合わぜるためにレンズに幻してRL’1整する手段
が設けられている特fF N’l’J求の範囲第12項
記載の光データリンク。 θ荀 前記管を本体に対して偏倚するように力を加える
スプリングが設けられ、前記愼″は1端に隣接してスプ
リングの作用下に第1の調整要素と結合するように押し
付けらizる可調拮の停止部t4”Th支持し、M記ス
フ0リングは管の他端の付近に設けられた管の7+¥部
と孔を囲む本体の面との間に配置されている特?;′l
−請求の11ζ囲第13項記齢の光データリンク。 (I■ 光ファイバと、貫通孔を有する光学〜ラド本体
と、この四通孔の1端に取付けられた単一レンズ素子と
、汎通孔の他端に着脱自在に取付けられた光フアイバ用
支持手段とを具備し、取付位置において光ファイバの1
端はレンズの焦点に配置されていることを特徴とする1
1山空間光データリンク用光学ヘッド装置(16)  
支持手段がレンズと光ファイバの1端との間の光路中に
光学フィルタ全支持するための手段?備えている特許請
求の範囲第15項記載の光学ヘッド装置。 aη 2個の光学ヘッド装@全整列するための可調整取
付手段を備え、この可調整取付手段は粗および微調整用
の手段を備えている特許請求の範囲第15項記載の光学
ヘッド装置。 0緩 MiJ記微調整手段を介して支持板に取付けられ
た本体を備え、この支持板は光学ヘッド用の支持台に対
して粗調整されるように取付けられ、微調整手段はそれ
を介して本体の1端が支持板に取付けられるユニバーサ
ルジヨイントおよびウオーム歯車ならびに長さの調節可
能なビンを備え、このウオーム歯車およびビンを介して
本体の他端が支持板に取付けられ、そのウオーム歯車は
支持仮に回転自在に支持されて前記F!ンと結合し、そ
のビンは本体に取付けられてお【)、それによりウォー
ノ・歯車の回転は光学ヘッドの方位位置のMlj、1整
作用を行い、ビンの長さの調節lは光学ヘッドの上下角
の調整、作用?行う如<(14成されている特許請求の
範囲第17項記載の光学ヘッド装置。 任翅 粗調整手段全弁して支持板に取付けられた本体を
備え、前記微調整手段を介して本体に取付けられでいる
管の1端に光ファイバが取付けられ、微調整手段は入れ
子にされた1対の調整要素を備え、前記管はz131の
調整要素の孔中に摺動自在に配置され、第1の調整要素
の外側表面、第2の調整要素の内側および外側表面は円
錐状であり、第2の調整要素の外側表面は本体の対応す
る孔に入れ子にされてオ?Gへ蕗1の調整要素の円筒状
の孔および外側表面ならびに第2の調整要素の内側およ
び外側表面の長手方向軸は互に平行であるが互にオフセ
ットしており、それによって第1および第2の調旅要素
の回転が本体に対する管の位置の調整作用を行う如く構
成されている特許請求の範囲第17項記載の光学〜ラド
装置。 (20)少なくとも1方向に光の形態でデータが伝送さ
れることのできる自由空間データ伝送路によって隔てら
れている1対の整列した光学ヘッドを備え、各光学ヘッ
ドはレンズとそのレンズの焦点にそれぞれ元ファイバの
1端を配置する手段を備えており、送信されるべきデー
タt;(前記光ファイバの他端に接続された送信光・電
気変換器によって電気的形態から光の形態に変換され、
他の光学ヘッドで受信された光信号はその光学ヘッドに
接続された光ファイバの他端におい″c受信光・電気変
換器によって電気田〕形態に変換される自由空間光デー
タリンクシステムの光・電気変換器の調整方法であって
、受信された信号の振幅に比例する受信変換器からの出
力を取出し、この出力を可変周波数発振器に供給して対
応する音声周波数可変トーンを得て、その可変トーンを
音声周波数リンクによって送信変換器に送信し、送信変
換器を最大信号振幅に対応する最大トーンピッチになる
ように調整することを特徴とする調整方法。 斡)送信光・電気変換器がパルス周波数変調送信機であ
り、受信光・電気変換器がパルス周波数変調受信機であ
り、出力は受信機のフォトダイオードから取り出される
特許請求の範囲第20項記載の方法。
Claims: (1) a pair of aligned optical heads separated by a free space data transmission path operative to transmit optical information signals in at least one direction along an optical path between the optical heads; and each optical head; 17f between the position away from the optical head and the optical head.
at least one optical fiber provided to each optical head for transmitting an optical information signal at a lens, each optical head having one end of each optical fiber at the focal point of the lens. support means for mounting, wherein in use an optical information signal to be transmitted along the optical path is supplied to said optical head via the optical fiber of the respective head, and a corresponding optical information signal is provided with respect to the other optical head. A free-space optical data link, characterized in that Ml is provided at the other end of the optical fiber at said location remote therefrom. (2) Light at the other end of the optical fiber. An electrical converter is provided for converting the information signal supplied to the system in electrical form into an optical information signal for transmission through the optical fiber and for transmitting the received optical information signal from the system to the next. 4. An optical data link as claimed in claim 3, characterized in that the optical data link can be converted into an electrical form at any time. (3) Each optical head is provided with an optical fiber,
The system is designed to transmit optical information signals in both directions along an optical path between optical heads. (4) The optical data link of claim 3, wherein the optical head comprises a respective lens for each optical fiber, the two lenses of each optical head being arranged in a binocular configuration. (5) Each optical head comprises a single lens and a 7° rhythm that is respectively placed adjacent to each lens and operates to divide the optical path between the heads into a full receive and transmit portion, thereby providing optical information. 4. An optical data link according to claim 3, wherein the optical data link is constructed so that signals can be transmitted in both directions. (6) A support means for attaching one end of the optical fiber is provided with a main body, an optical fiber adapter and a filter mount for each fiber, and the adapter and filter mount are attached to the main body so as to be replaceable with an eyepiece. It is configured to be removably attached, thereby converting the optical head into a telescope for alignment of the optical head, and when the adapter and filter mount are again fixed to the main body, one end of the optical fiber is automatically brought to the focal point of the lens. An optical data link according to claim 1, wherein the optical data link is arranged such that the optical data link is located at a central location. The optical head comprises a main body and an adjustable mounting means for aligning the two optical heads attached to the main body,
2. An optical data link as claimed in claim 1, wherein said adjustable mounting means includes means for coarse and fine adjustment. (8) The fine adjustment means includes a support plate to which one end of the optical head body is attached via a universal joint, and a fine adjustment means that is rotatable to the support plate in close proximity to the opposite end of the optical head body. a worm gear attached to the optical head body, and a pin having an adjustable effective length attached to the optical head body and coupled to the worm gear, whereby rotation of the worm gear adjusts the azimuth position of the optical head; 8. The optical data link according to claim 7, wherein the length of the bin is adjusted to fully adjust the vertical and angular positions of the optical head. (9) The optical data link according to claim 2, wherein the transmitting optical-to-electrical converter comprises a pulse frequency modulation transmitter, and the receiving optical-to-electrical converter comprises a pulse frequency modulation receiver. α0) comprising a variable frequency oscillator and a loudspeaker, the Nofrus frequency modulation receiver provides the oscillator with an output proportional to the amplitude of the received signal, and the output of the oscillator is fed to the loudspeaker, thereby transmitting the optical head by means of an audio frequency link. 10. The optical data link of claim 9, wherein the optical data link is constructed to provide a variable tone output for adjusting the transmitter to transmit a maximum transmitted signal to a pinch trap. al) each optical head comprises coarse and fine adjustment means for aligning the two optical heads, the fine adjustment means comprising a tube at one end of which an end of an optical fiber is attached;
This tube Fi is slidably mounted in the cylindrical bore of the first adjustment element, which is nested in the second adjustment element tt, 17j, and the second adjustment element is inserted into the optical head body. nested within a correspondingly shaped bore, the first and second adjustment elements being sleeve-like, the first adjustment element having an outer surface having an axis parallel to, but offset from, the axis of the cylindrical bore; , the axes of the inner and outer surfaces of the second adjustment element are parallel to each other but offset, such that the position of the core tube relative to the main body is different from that of either or both of the first and second adjustment elements relative to the main body. The optical data link according to claim 1, which is configured to be adjustable by rotation. 0) The inner and outer surfaces of the first and second adjustment elements are in the shape of a circle 41), relative to the body I1. 12. A source data link as claimed in claim 11, further comprising means for preventing inadvertent rotation of the tube. 03) In order to bring the axial position of the tube and therefore the optical fiber into focus, there is provided a means for adjusting RL'1 phantom to a lens. Optical data link. A spring is provided for applying a force to bias the tube relative to the body, and the shaft is urged adjacent to one end into engagement with a first adjustment element under the action of the spring. An adjustable stop t4"Th is supported, and the M ring is located between the 7+\ portion of the tube provided near the other end of the tube and the surface of the body surrounding the hole. ;'l
- An optical data link according to item 11ζ of claim 13. (I) An optical fiber, an optical to rad body with a through hole, a single lens element attached to one end of the four-hole, and an optical fiber detachably attached to the other end of the general-purpose hole. supporting means for supporting one of the optical fibers in the mounting position;
1, characterized in that the end is located at the focal point of the lens
Optical head device for single-mount spatial optical data link (16)
Means for the support means to fully support the optical filter in the optical path between the lens and one end of the optical fiber? An optical head device according to claim 15. 16. The optical head device according to claim 15, comprising adjustable mounting means for fully aligning two optical head mountings, said adjustable mounting means comprising means for coarse and fine adjustment. The main body is attached to a support plate through a fine adjustment means. One end of the body has a universal joint and a worm gear attached to the support plate, and a length-adjustable pin, through which the other end of the body is attached to the support plate, and the worm gear is Support: The F! is rotatably supported. The bottle is attached to the main body [), so that the rotation of the Warno gear adjusts the azimuth position of the optical head Mlj, and the adjustment of the length of the bottle l adjusts the azimuth position of the optical head. Adjustment of vertical angle, effect? The optical head device according to claim 17, which is comprised of: 14. The optical head device comprises a main body which is attached to a support plate with a coarse adjustment means, and the fine adjustment means is used to adjust the main body to the main body through the fine adjustment means. An optical fiber is attached to one end of the attached tube, the fine adjustment means comprises a pair of nested adjustment elements, said tube is slidably disposed in the bore of the adjustment element of z131, and the fine adjustment means comprises a pair of nested adjustment elements; The outer surface of the first adjusting element, the inner and outer surfaces of the second adjusting element are conical, and the outer surface of the second adjusting element is nested in the corresponding hole of the body to insert the flap 1 into the opening. The longitudinal axes of the cylindrical bore and the outer surface of the adjusting element and the inner and outer surfaces of the second adjusting element are parallel to each other but offset from each other, so that the first and second adjusting elements 18. The optical-to-radical device according to claim 17, wherein the rotation of the tube adjusts the position of the tube relative to the main body. comprising a pair of aligned optical heads separated by a free-space data transmission path capable of transmitting data, each optical head comprising a lens and means for placing one end of a respective source fiber at the focal point of the lens; power data t; (converted from electrical form to optical form by a transmitting optical-to-electrical converter connected to the other end of the optical fiber;
In a free-space optical data link system, the optical signal received by another optical head is converted into an electrical field by a receiving optical-to-electrical converter at the other end of the optical fiber connected to that optical head. A method for regulating an electrical transducer, the method comprising: taking an output from a receiving transducer that is proportional to the amplitude of a received signal; feeding this output to a variable frequency oscillator to obtain a corresponding audio frequency variable tone; A method of conditioning characterized in that the tone is transmitted by an audio frequency link to a transmitting transducer and the transmitting converter is adjusted to a maximum tone pitch corresponding to a maximum signal amplitude. 21. The method of claim 20, wherein the transmitter is a frequency modulation transmitter, the receiving optical-to-electrical converter is a pulse frequency modulation receiver, and the output is taken from a photodiode of the receiver.
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