JPH0346839A - 空間光伝送方式 - Google Patents
空間光伝送方式Info
- Publication number
- JPH0346839A JPH0346839A JP1182017A JP18201789A JPH0346839A JP H0346839 A JPH0346839 A JP H0346839A JP 1182017 A JP1182017 A JP 1182017A JP 18201789 A JP18201789 A JP 18201789A JP H0346839 A JPH0346839 A JP H0346839A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- laser beam
- light
- control
- transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 37
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は空間光伝送方式に関し、特に送受信光にレーザ
光を用い遠距離の伝送に使用できる空間光伝送方式に関
する。
光を用い遠距離の伝送に使用できる空間光伝送方式に関
する。
従来、この種の、レーザ光を用いてヘテロダイン検波方
式によるコヒーレント光通信を行う空間光伝送方式とし
ては、第４図の構成図に示すような方式がある。即ち、
周波数安定器１１で周波数安定化された送信用レーザ１
２の出力レーザ光は、光変調器１３にて送信信号３によ
り位相変調され光送信装置ｌより出力される。一方、ヘ
テロダイン検波を行う光受信装置２へ入力された前記レ
ーザ光は、ビームスプリッタ２０にて局部発振用レーザ
２６の出力光と結合し、光波干渉を起こさせビート信号
光として受光素子２１へ入力し電気信号に変換される。
式によるコヒーレント光通信を行う空間光伝送方式とし
ては、第４図の構成図に示すような方式がある。即ち、
周波数安定器１１で周波数安定化された送信用レーザ１
２の出力レーザ光は、光変調器１３にて送信信号３によ
り位相変調され光送信装置ｌより出力される。一方、ヘ
テロダイン検波を行う光受信装置２へ入力された前記レ
ーザ光は、ビームスプリッタ２０にて局部発振用レーザ
２６の出力光と結合し、光波干渉を起こさせビート信号
光として受光素子２１へ入力し電気信号に変換される。
そして、前置増幅器２２により前記電気信号を増幅した
後、周波数識別器２４によりビート信号光の周波数成分
を識別し、さらに、この周波数成分が安定に得られるよ
うに前記識別信号により周波数制御器２５で局部発振用
レーザ２６の周波数を微調整すべくフィードバック制御
を行う。また、受信信号４は前置増幅器２２より出力さ
れた信号を復調器２３により復調して得ている。
後、周波数識別器２４によりビート信号光の周波数成分
を識別し、さらに、この周波数成分が安定に得られるよ
うに前記識別信号により周波数制御器２５で局部発振用
レーザ２６の周波数を微調整すべくフィードバック制御
を行う。また、受信信号４は前置増幅器２２より出力さ
れた信号を復調器２３により復調して得ている。
このように、光送信装置側では送信光の周波数安定化を
行い、光受信装置側ではビート信号光の周波数安定化を
行っている。
行い、光受信装置側ではビート信号光の周波数安定化を
行っている。
上述した従来の空間光伝送方式は、光送信装置と光受信
装置との間の伝送路において送信光の周波数が変化した
場合には、全て光受信装置側の局部発振用レーザの出力
光の周波数を制御することによりビート信号光の周波数
を安定に保たなければならない。特に、この方式を衛星
間、例えば静止軌道衛星と低軌道周回衛星をリンクする
ための通信手段として用いた場合には、互いの衛星の相
対位置が変化することにより生ずるドツプラー効果のた
めに、送信光の周波数は光波長０．８５μｍの場合、最
大で約１０ＧＨ２変化する。一方、ビート信号光の周波
数安定度としては数１０ＫＨ２〜数ＭＨ２程度は必要で
あるために、光受信装置側の局部発振用レーザ出力光の
周波数可変範囲と制御精度の比が約数１０００倍〜数１
０００００倍となり、局部発振用レーザ出力光の周波数
制御は非常に難しいものとなる。そのため、システム設
計時には不利となる問題がある。
装置との間の伝送路において送信光の周波数が変化した
場合には、全て光受信装置側の局部発振用レーザの出力
光の周波数を制御することによりビート信号光の周波数
を安定に保たなければならない。特に、この方式を衛星
間、例えば静止軌道衛星と低軌道周回衛星をリンクする
ための通信手段として用いた場合には、互いの衛星の相
対位置が変化することにより生ずるドツプラー効果のた
めに、送信光の周波数は光波長０．８５μｍの場合、最
大で約１０ＧＨ２変化する。一方、ビート信号光の周波
数安定度としては数１０ＫＨ２〜数ＭＨ２程度は必要で
あるために、光受信装置側の局部発振用レーザ出力光の
周波数可変範囲と制御精度の比が約数１０００倍〜数１
０００００倍となり、局部発振用レーザ出力光の周波数
制御は非常に難しいものとなる。そのため、システム設
計時には不利となる問題がある。
本発明の空間光伝送方式は、対向局間でレーザ光を用い
てヘテロダイン検波方式によるコヒーレント光通信を行
う空間光伝送方式において、送信局側に送信レーザ光の
発振周波数を粗調する手段を備え、かつ受信局側に局部
発振用レーザ光の発振周波数を？ｊＩ１１Ｍする手段を
備えている。
てヘテロダイン検波方式によるコヒーレント光通信を行
う空間光伝送方式において、送信局側に送信レーザ光の
発振周波数を粗調する手段を備え、かつ受信局側に局部
発振用レーザ光の発振周波数を？ｊＩ１１Ｍする手段を
備えている。
この構成では、周波数制御器により伝送路における送信
レーザ光の周波数変化分を補正することが可能となり、
受信局側の局部発振光の周波数調整を容易にし、周波数
を制御するための制御特性の設計が容易となる。
レーザ光の周波数変化分を補正することが可能となり、
受信局側の局部発振光の周波数調整を容易にし、周波数
を制御するための制御特性の設計が容易となる。
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明による空間光伝送方式の第１の実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
第１図において、送信用レーザ１２の出力レーザ光は、
伝送路での周波数変化分を補正するために周波数制御信
号５を受けた周波数制御器１４により発振周波数の粗調
が行われる。そして、その後前記レーザ光は、第４図の
従来例と同様に光変調器１３にて送信信号３により位相
変調され光送信袋？＆ＩＡより出力される。
伝送路での周波数変化分を補正するために周波数制御信
号５を受けた周波数制御器１４により発振周波数の粗調
が行われる。そして、その後前記レーザ光は、第４図の
従来例と同様に光変調器１３にて送信信号３により位相
変調され光送信袋？＆ＩＡより出力される。
前記レーザ光は、第４図の光受信装置２と同じ構成の光
受信装置２Ａへ入力され伝送路での周波数変化分を補正
されているため、その発振周波数は略安定になっている
。そして、そのレーザ光はビームスプリッタ２０にて局
部発振用レーザ２６の出力光と結合し、光波干渉を起こ
させビート信号光として受光素子２１へ入力し電気信号
に変換される。そして、前置増幅器２２により前記電気
信号を増幅した後、周波数識別器２４によりビート信号
光の周波数成分を識別し、さらに、この周波数成分が安
定に得られるように前記識別信号により周波数制御器２
５で局部発振用レーザ２６の周波数を制御すべくフィー
ドバック制御を行う。
受信装置２Ａへ入力され伝送路での周波数変化分を補正
されているため、その発振周波数は略安定になっている
。そして、そのレーザ光はビームスプリッタ２０にて局
部発振用レーザ２６の出力光と結合し、光波干渉を起こ
させビート信号光として受光素子２１へ入力し電気信号
に変換される。そして、前置増幅器２２により前記電気
信号を増幅した後、周波数識別器２４によりビート信号
光の周波数成分を識別し、さらに、この周波数成分が安
定に得られるように前記識別信号により周波数制御器２
５で局部発振用レーザ２６の周波数を制御すべくフィー
ドバック制御を行う。
なお、この時の周波数制御範囲は伝送路における周波数
変化分が送信側で補正されているため、狭い範囲となる
。
変化分が送信側で補正されているため、狭い範囲となる
。
従って、その範囲の中でビート信号光の周波数を安定化
するような制御を行えば受信信号４は復調器２３により
安定に復調され得られることになる。
するような制御を行えば受信信号４は復調器２３により
安定に復調され得られることになる。
次に、光送信装置側でレーザ光の周波数を制御する周波
数制御信号の取得方法について説明する。
数制御信号の取得方法について説明する。
第２図及び第３図はそれぞれ本発明の第２及び第３の実
施例を示すブロック図であり、特に周波数制御信号５の
取得方法の一例を示す構成図である。
施例を示すブロック図であり、特に周波数制御信号５の
取得方法の一例を示す構成図である。
第２図は、受信側の周波数識別データを利用する方式で
ある。第２図において光受信装置２Ｂ内の周波数識別器
２４′にて局部発振用レーザ出力光の周波数可変範囲を
越えるような場合周波数識別データを発生させる。この
周波数識別データは変調器２８にて変調され送信器２７
にて光信号又は電波信号に変換されて光送信装置ＩＢに
送られ、そのデータを装置ＩＢ内の受信器１５で受信、
復調器１６で復調して周波数制御信号５を得る。この制
御信号５は送信用レーザ１２の出力光の周波数を制御す
る周波数制御器１４に入力され、送信用レーザ光の発振
周波数を調整する。
ある。第２図において光受信装置２Ｂ内の周波数識別器
２４′にて局部発振用レーザ出力光の周波数可変範囲を
越えるような場合周波数識別データを発生させる。この
周波数識別データは変調器２８にて変調され送信器２７
にて光信号又は電波信号に変換されて光送信装置ＩＢに
送られ、そのデータを装置ＩＢ内の受信器１５で受信、
復調器１６で復調して周波数制御信号５を得る。この制
御信号５は送信用レーザ１２の出力光の周波数を制御す
る周波数制御器１４に入力され、送信用レーザ光の発振
周波数を調整する。
また、第３図は、衛星の軌道情報等を利用する方式であ
る。地上からの衛星の観測データやＧＰＳ（グローバル
ボジシッニングセンサ）等による衛星の位置データ等の
衛星軌道に関するシステムデータ１８を光送信装置ＩＣ
内の制御演算器１７で演算処理することにより周波数制
御信号５を求め、送信用レーザ１２の出力光の周波数を
制御する周波数制御器１４に入力する周波数制御信号５
として利用する方式である。
る。地上からの衛星の観測データやＧＰＳ（グローバル
ボジシッニングセンサ）等による衛星の位置データ等の
衛星軌道に関するシステムデータ１８を光送信装置ＩＣ
内の制御演算器１７で演算処理することにより周波数制
御信号５を求め、送信用レーザ１２の出力光の周波数を
制御する周波数制御器１４に入力する周波数制御信号５
として利用する方式である。
（発明の効果〕
以上説明したように本発明による空間光伝送方式は、従
来の空間光伝送方式での送信局側の送信レーザ光の発振
周波数を安定化する周波数安定器に代え、伝送路におけ
る送信レーザ光の周波数変化分を補正するための周波数
制御器を備えることにより、受信局側の局部発振光の周
波数を制御するための制御特性の設計が容易に行えるよ
うになり、また、安定な制御特性が実現できるという効
果がある。
来の空間光伝送方式での送信局側の送信レーザ光の発振
周波数を安定化する周波数安定器に代え、伝送路におけ
る送信レーザ光の周波数変化分を補正するための周波数
制御器を備えることにより、受信局側の局部発振光の周
波数を制御するための制御特性の設計が容易に行えるよ
うになり、また、安定な制御特性が実現できるという効
果がある。
第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック構成図、
第２図及び第３図は各々本発明の第２及び第３の実施例
を示すブロック構成図、第４図は従来の空間光伝送方式
のブロック構成図である。 １、ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ・・・光送信装置、２．２Ａ、２
Ｂ・・・光受信装置、３・・・送信信号、４・・・受信
信号、５・・・周波数制御信号、１１・・・周波数安定
器、１２・・・送信用レーザ、１３・・・光変調器、１
４・・・周波数制御器、１５・・・受信器、１６・・・
復調器、１７・・・制御演算器、１８・・・システムデ
ータ、２０・・・ビームスプリッタ、２１・・・受光素
子、２２・・・前置増幅器、２３・・・復調器、２４．
２４’・・・周波数識別器、２５・・・周波数制御器、
２６・・・局部発振用レーザ。
第２図及び第３図は各々本発明の第２及び第３の実施例
を示すブロック構成図、第４図は従来の空間光伝送方式
のブロック構成図である。 １、ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ・・・光送信装置、２．２Ａ、２
Ｂ・・・光受信装置、３・・・送信信号、４・・・受信
信号、５・・・周波数制御信号、１１・・・周波数安定
器、１２・・・送信用レーザ、１３・・・光変調器、１
４・・・周波数制御器、１５・・・受信器、１６・・・
復調器、１７・・・制御演算器、１８・・・システムデ
ータ、２０・・・ビームスプリッタ、２１・・・受光素
子、２２・・・前置増幅器、２３・・・復調器、２４．
２４’・・・周波数識別器、２５・・・周波数制御器、
２６・・・局部発振用レーザ。
Claims (1)
- １、対向局間でレーザ光を用いてヘテロダイン検波方式
によるコヒーレント光通信を行う空間光伝送方式におい
て、送信局側に送信レーザ光の発振周波数を粗調する手
段を備え、かつ受信局側に局部発振用レーザ光の発振周
波数を微調する手段を備えたことを特徴とする空間光伝
送方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182017A JP2504201B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 空間光伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1182017A JP2504201B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 空間光伝送方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0346839A true JPH0346839A (ja) | 1991-02-28 |
| JP2504201B2 JP2504201B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=16110881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1182017A Expired - Lifetime JP2504201B2 (ja) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | 空間光伝送方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2504201B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0582998A1 (en) * | 1992-08-10 | 1994-02-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | System for transmitting a beam in the air |
| EP0656699A1 (en) * | 1993-12-01 | 1995-06-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Free space optical transmission apparatus |
| US6271944B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-08-07 | Philips Electronics North America Corp. | Laser wavelength control in an optical communication system |
| US8888363B2 (en) | 2011-02-14 | 2014-11-18 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Cast slab surface temperature measuring device used in continuous casting machine |
| US12407412B2 (en) | 2020-09-29 | 2025-09-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Optical communication system and flying object addressing system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11176244A (ja) | 1997-10-06 | 1999-07-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 多層絶縁電線及びそれを用いた変圧器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59194541A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光空間伝送装置 |
| JPS63198426A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Nec Corp | 中間周波数安定化方法 |
| JPS6439838A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-10 | Nec Corp | Optical heterodyne receiver |
-
1989
- 1989-07-14 JP JP1182017A patent/JP2504201B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59194541A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光空間伝送装置 |
| JPS63198426A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-17 | Nec Corp | 中間周波数安定化方法 |
| JPS6439838A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-10 | Nec Corp | Optical heterodyne receiver |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0582998A1 (en) * | 1992-08-10 | 1994-02-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | System for transmitting a beam in the air |
| US5457561A (en) * | 1992-08-10 | 1995-10-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | System for transmitting a beam in the air |
| EP0656699A1 (en) * | 1993-12-01 | 1995-06-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Free space optical transmission apparatus |
| US5548434A (en) * | 1993-12-01 | 1996-08-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Spatial light transmission apparatus |
| US6271944B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-08-07 | Philips Electronics North America Corp. | Laser wavelength control in an optical communication system |
| US8888363B2 (en) | 2011-02-14 | 2014-11-18 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Cast slab surface temperature measuring device used in continuous casting machine |
| US12407412B2 (en) | 2020-09-29 | 2025-09-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Optical communication system and flying object addressing system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2504201B2 (ja) | 1996-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7978130B1 (en) | Practical method for upgrading existing GNSS user equipment with tightly integrated Nav-Com capability | |
| US6271953B1 (en) | Method and system for optical free space communications using non-mechanical beam steering | |
| Paillier et al. | Space-ground coherent optical links: Ground receiver performance with adaptive optics and digital phase-locked loop | |
| JPH01211736A (ja) | コヒーレント光通信用偏波ダイバーシティ光受信装置 | |
| US9473193B2 (en) | Mobile terminal with frequency lock loop | |
| US5760738A (en) | GPS overlay system for a geostationary satellite | |
| JPH0211032A (ja) | アップリンク交差偏波補償装置 | |
| JP2504201B2 (ja) | 空間光伝送方式 | |
| CN203933635U (zh) | 利用光纤传输标准时间频率信号的装置和系统 | |
| CN113438011A (zh) | 一种基于星间太赫兹通信的卫星定姿调姿补充系统 | |
| US20230032715A1 (en) | One-way optical link for precision frequency transfer between stationary or moving platforms | |
| Leeb | Laser space communications systems, technologies, and applications | |
| JPH0879126A (ja) | 同一周波数同時送受信用空中線接続器 | |
| RU2187127C2 (ru) | Способ автономного снижения порогов обнаружения и отслеживания несущих сигналов, принимаемых на орбите | |
| JPH09189754A (ja) | Ｇｐｓ受信装置 | |
| JP2000261358A (ja) | 衛星通信受信装置 | |
| KR950022202A (ko) | 위성통신 지구국 시스템의 자동 주파수 제어와 자동 이득 조절장치 | |
| CN118566945A (zh) | 一种低轨卫星导航增强系统 | |
| JPH0618348B2 (ja) | 光受信回路制御装置 | |
| JP2000216617A (ja) | 衛星搭載用追尾系センサ | |
| JPH09264942A (ja) | 衛星搭載用追尾系センサの校正装置 | |
| JPS63198426A (ja) | 中間周波数安定化方法 | |
| JPH07209408A (ja) | 静止衛星のｇｐｓオーバーレイシステム | |
| Deepthi et al. | Simulation of BPSK Costas loop for optical inter satellite link | |
| Surof et al. | Precise time transfer and ranging for next-generation GNSS |