JPH0787028A - 双方向通信用光学装置 - Google Patents
双方向通信用光学装置Info
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- JPH0787028A JPH0787028A JP5182005A JP18200593A JPH0787028A JP H0787028 A JPH0787028 A JP H0787028A JP 5182005 A JP5182005 A JP 5182005A JP 18200593 A JP18200593 A JP 18200593A JP H0787028 A JPH0787028 A JP H0787028A
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- optical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大口径のレンズや高精度な主鏡を必要とせず
に、遠距離通信における受光量の低下を防止する。 【構成】 送信は発光素子１１から出射された光束を投
光光学系１２により平行光とし、ビームスプリッタ１３
を反射させた後に、副鏡１６、出射光学系１７の中空部
から送信ビームLaとして出射することにより行われ、受
信は相手側装置からの受信ビームLbを主鏡１８及び出射
光学系１７の周縁部に施されたミラーコート部を反射さ
せた後に、ビームスプリッタ１３のミラーコート部１３
ａ、受光光学系１４を透過させて受光素子１５により受
光して行われるように構成されている。
に、遠距離通信における受光量の低下を防止する。 【構成】 送信は発光素子１１から出射された光束を投
光光学系１２により平行光とし、ビームスプリッタ１３
を反射させた後に、副鏡１６、出射光学系１７の中空部
から送信ビームLaとして出射することにより行われ、受
信は相手側装置からの受信ビームLbを主鏡１８及び出射
光学系１７の周縁部に施されたミラーコート部を反射さ
せた後に、ビームスプリッタ１３のミラーコート部１３
ａ、受光光学系１４を透過させて受光素子１５により受
光して行われるように構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空間を伝送路として利
用し、光ビームを媒介にして信号の送受信を行う双方向
通信用光学装置に関するものである。
用し、光ビームを媒介にして信号の送受信を行う双方向
通信用光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の双方向通信に利用されている送受
信の光学系の光軸を共有する光学装置は、屈折式や反射
式のものが考案されている。
信の光学系の光軸を共有する光学装置は、屈折式や反射
式のものが考案されている。
【０００３】屈折式光学装置は図８に示すように、光学
素子１から出射された光束を投光光学系２を介してビー
ムスプリッタ３を反射させて、更にビームエクスパンダ
４、５によりビーム径を拡大することにより送信ビーム
Laとして送信を行い、受信ビームLbはビームエクスパン
ダ４、５によってビーム径を縮小されて、ビームスプリ
ッタ３を透過し、受光光学系６により集光されて受光素
子７で受信が行われるように構成されている。
素子１から出射された光束を投光光学系２を介してビー
ムスプリッタ３を反射させて、更にビームエクスパンダ
４、５によりビーム径を拡大することにより送信ビーム
Laとして送信を行い、受信ビームLbはビームエクスパン
ダ４、５によってビーム径を縮小されて、ビームスプリ
ッタ３を透過し、受光光学系６により集光されて受光素
子７で受信が行われるように構成されている。
【０００４】また、反射式光学装置は図９に示すよう
に、光学素子１からの送信ビームLaを副鏡８及び主鏡９
を反射させて送信を行い、受信ビームLbを主鏡９及び副
鏡８を反射させた後に、受光素子７により受信を行うよ
うに構成されている。
に、光学素子１からの送信ビームLaを副鏡８及び主鏡９
を反射させて送信を行い、受信ビームLbを主鏡９及び副
鏡８を反射させた後に、受光素子７により受信を行うよ
うに構成されている。
【０００５】この反射式光学装置による双方向空間光通
信装置は、送信ビームLaや受光素子７上の受光スポット
が中空となることにおいて、屈折式光学装置とは異なっ
ている。
信装置は、送信ビームLaや受光素子７上の受光スポット
が中空となることにおいて、屈折式光学装置とは異なっ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の光学装置を用いた双方向通信装置で遠距離通信を行う
と、屈折式光学装置では送信ビームの拡がりや伝送空間
の状態による光強度減衰を補うために、ビームエクスパ
ンダ５の径を大きくして受信光量を増加させなければな
らず、装置の大型化、重量増、高価格化の原因となって
いる。
の光学装置を用いた双方向通信装置で遠距離通信を行う
と、屈折式光学装置では送信ビームの拡がりや伝送空間
の状態による光強度減衰を補うために、ビームエクスパ
ンダ５の径を大きくして受信光量を増加させなければな
らず、装置の大型化、重量増、高価格化の原因となって
いる。
【０００７】また反射式光学装置では、送信ビームLaの
強度分布を一様にするために、主鏡９の面形状において
厳しい加工精度が要求され、高価格化の原因となってい
る。また、送信ビームLaが中空となっているために、発
光中心に強度分布が集中する発光素子１を用いると、送
信ビームLaの出力低下が著しいだけでなく、遠距離通信
では受信地点において輪帯状の回折縞の原因となり、大
気の揺らぎや装置の揺動によって送信ビームLaが揺れる
場合には、相手側装置が回折縞の暗部に入ると通信不能
となるという欠点がある。
強度分布を一様にするために、主鏡９の面形状において
厳しい加工精度が要求され、高価格化の原因となってい
る。また、送信ビームLaが中空となっているために、発
光中心に強度分布が集中する発光素子１を用いると、送
信ビームLaの出力低下が著しいだけでなく、遠距離通信
では受信地点において輪帯状の回折縞の原因となり、大
気の揺らぎや装置の揺動によって送信ビームLaが揺れる
場合には、相手側装置が回折縞の暗部に入ると通信不能
となるという欠点がある。
【０００８】更に、このような送信ビームLaの光軸ずれ
の影響を軽減する目的で、受信地点において最適なビー
ム径を確保するために、投光光学系２、ビームエクスパ
ンダ５の一部の光学素子、又は副鏡８を光軸に沿って移
動可能とし、送信ビームLaの発散角を変えて伝送ビーム
径を可変にすることがある。
の影響を軽減する目的で、受信地点において最適なビー
ム径を確保するために、投光光学系２、ビームエクスパ
ンダ５の一部の光学素子、又は副鏡８を光軸に沿って移
動可能とし、送信ビームLaの発散角を変えて伝送ビーム
径を可変にすることがある。
【０００９】しかし例えば反射式光学装置において、投
光光学系２を発光素子１の方向に光軸に沿って移動させ
て、発散角をより大きくして伝送ビーム径を大きくする
と、発光素子１からの出射光は副鏡８や主鏡９のミラー
コート部から外れるため、出射光量が低下する。
光光学系２を発光素子１の方向に光軸に沿って移動させ
て、発散角をより大きくして伝送ビーム径を大きくする
と、発光素子１からの出射光は副鏡８や主鏡９のミラー
コート部から外れるため、出射光量が低下する。
【００１０】また、ビームエクスパンダ５の一部の光学
素子や副鏡８を光軸に沿って移動させる方式は、受光素
子７側の受光スポットの非合焦量が大きくなって、受光
量低下の原因となるという問題点がある。
素子や副鏡８を光軸に沿って移動させる方式は、受光素
子７側の受光スポットの非合焦量が大きくなって、受光
量低下の原因となるという問題点がある。
【００１１】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
大口径のレンズや高精度な主鏡を必要とせずに、遠距離
通信における受光量の低下を防止した双方向通信用光学
装置を提供することにある。
大口径のレンズや高精度な主鏡を必要とせずに、遠距離
通信における受光量の低下を防止した双方向通信用光学
装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの第１発明に係る双方向通信用光学装置は、発光手段
を備えた投光光学系の光軸と受光手段を備えた受光光学
系の光軸とをビームスプリッタにより合成して双方向通
信を行う空間光通信用光学装置であって、前記ビームス
プリッタの前方には、送信光を透過させ主鏡で反射した
受信光を反射させて前記ビームスプリッタに導光する表
面処理を施した副鏡を設けたことを特徴とする。
めの第１発明に係る双方向通信用光学装置は、発光手段
を備えた投光光学系の光軸と受光手段を備えた受光光学
系の光軸とをビームスプリッタにより合成して双方向通
信を行う空間光通信用光学装置であって、前記ビームス
プリッタの前方には、送信光を透過させ主鏡で反射した
受信光を反射させて前記ビームスプリッタに導光する表
面処理を施した副鏡を設けたことを特徴とする。
【００１３】第２発明に係る双方向通信用光学装置は、
発光手段を備えた投光光学系の光軸と受光手段を備えた
受光光学系の光軸とをビームスプリッタにより合成して
双方向通信を行う空間光通信用光学装置であって、前記
ビームスプリッタの前方には、主鏡と、送信光を透過し
前記主鏡で反射した受信光を反射させて前記ビームスプ
リッタに導光する表面処理を施した副鏡とを内蔵したフ
ロントコンバータを取り付けたことを特徴とする。
発光手段を備えた投光光学系の光軸と受光手段を備えた
受光光学系の光軸とをビームスプリッタにより合成して
双方向通信を行う空間光通信用光学装置であって、前記
ビームスプリッタの前方には、主鏡と、送信光を透過し
前記主鏡で反射した受信光を反射させて前記ビームスプ
リッタに導光する表面処理を施した副鏡とを内蔵したフ
ロントコンバータを取り付けたことを特徴とする。
【００１４】第３発明に係る双方向通信用光学装置は、
発光手段を備えた投光光学系の光軸と受光手段を備えた
受光光学系の光軸とをビームスプリッタにより合成して
双方向通信を行う屈折式の近距離空間光通信用光学装置
において、主鏡と、送信光を透過し、前記主鏡で反射し
た受信光を反射させて前記ビームスプリッタに導光する
表面処理を施した副鏡とを内蔵したフロントコンバータ
を、前方に取り付けたことを特徴とする。
発光手段を備えた投光光学系の光軸と受光手段を備えた
受光光学系の光軸とをビームスプリッタにより合成して
双方向通信を行う屈折式の近距離空間光通信用光学装置
において、主鏡と、送信光を透過し、前記主鏡で反射し
た受信光を反射させて前記ビームスプリッタに導光する
表面処理を施した副鏡とを内蔵したフロントコンバータ
を、前方に取り付けたことを特徴とする。
【００１５】
【作用】上述の構成を有する第１発明に係る双方向通信
用光学装置は、発光手段から出射された光束を、副鏡を
透過させることにより送信を行い、受信光を主鏡及び副
鏡を反射させた後に受信して、双方向通信を行う。
用光学装置は、発光手段から出射された光束を、副鏡を
透過させることにより送信を行い、受信光を主鏡及び副
鏡を反射させた後に受信して、双方向通信を行う。
【００１６】第２発明に係る双方向通信用光学装置は、
受信光を副鏡に導光する主鏡と、発光手段から出射され
た光束を透過し、主鏡からの光束をビームスプリッタに
導光する副鏡とをフロントコンバータ内に内蔵すること
により、フロントコンバータを通信距離に応じて交換可
能とする。
受信光を副鏡に導光する主鏡と、発光手段から出射され
た光束を透過し、主鏡からの光束をビームスプリッタに
導光する副鏡とをフロントコンバータ内に内蔵すること
により、フロントコンバータを通信距離に応じて交換可
能とする。
【００１７】第３発明に係る双方向通信用光学装置は、
受信光を副鏡に導光する主鏡と、発光手段から出射され
た光束を透過し、主鏡からの光束をビームスプリッタに
導光する副鏡とを内蔵したフロントコンバータを前方に
取り付けることにより、遠距離通信を効率的に行う。
受信光を副鏡に導光する主鏡と、発光手段から出射され
た光束を透過し、主鏡からの光束をビームスプリッタに
導光する副鏡とを内蔵したフロントコンバータを前方に
取り付けることにより、遠距離通信を効率的に行う。
【００１８】
【実施例】本発明を図１〜図７に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図１は第１の実施例の構成図であ
り、発光素子１１の光路上には投光光学系１２を介し
て、中央部にミラーコート部１３ａが施されたビームス
プリッタ１３が設けられている。このビームスプリッタ
１３の後方には受光光学系１４を介して受光素子１５が
設けられ、ビームスプリッタ１３の反射方向には、周縁
部にミラーコート部が輪帯状に施され、中央部は光束を
透過するような副鏡１６を取り付けた出射光学系１７が
設けられている。更に、副鏡１６のミラーコート部の反
射方向には、相手側装置に指向された主鏡１８が設けら
れている。なお、ビームスプリッタ１３及び副鏡１６に
施されたミラーコート部は、金属薄膜又は誘電体薄膜を
蒸着したものとされている。
て詳細に説明する。図１は第１の実施例の構成図であ
り、発光素子１１の光路上には投光光学系１２を介し
て、中央部にミラーコート部１３ａが施されたビームス
プリッタ１３が設けられている。このビームスプリッタ
１３の後方には受光光学系１４を介して受光素子１５が
設けられ、ビームスプリッタ１３の反射方向には、周縁
部にミラーコート部が輪帯状に施され、中央部は光束を
透過するような副鏡１６を取り付けた出射光学系１７が
設けられている。更に、副鏡１６のミラーコート部の反
射方向には、相手側装置に指向された主鏡１８が設けら
れている。なお、ビームスプリッタ１３及び副鏡１６に
施されたミラーコート部は、金属薄膜又は誘電体薄膜を
蒸着したものとされている。
【００１９】送信に際して発光素子１１から出射された
光束は、先ず投光光学系１２によりほぼ平行光束とな
り、ビームスプリッタ１３のミラーコート部１３ａによ
って反射された後に、副鏡１６の中央部を透過して、出
射光学系１７の光学部によって所望の発散角を成す送信
ビームLaとして相手側装置に伝達される。
光束は、先ず投光光学系１２によりほぼ平行光束とな
り、ビームスプリッタ１３のミラーコート部１３ａによ
って反射された後に、副鏡１６の中央部を透過して、出
射光学系１７の光学部によって所望の発散角を成す送信
ビームLaとして相手側装置に伝達される。
【００２０】また受信に際しては、相手側装置からの受
信ビームLbは主鏡１８、副鏡１６のミラーコート部によ
ってそれぞれ反射され、ビームスプリッタ１３の周縁
部、受光光学系１４を透過して受光素子１５に入射され
る。
信ビームLbは主鏡１８、副鏡１６のミラーコート部によ
ってそれぞれ反射され、ビームスプリッタ１３の周縁
部、受光光学系１４を透過して受光素子１５に入射され
る。
【００２１】このように、送信時には小口径の屈折式光
学系のみを使用するために、従来の屈折式光学装置では
受信時に必要である大口径のレンズ群を省略することが
でき、受信時には反射式光学系のみを使用するために、
従来の反射式光学装置では送信時に必要である主鏡１８
の面精度を緩めることができる。
学系のみを使用するために、従来の屈折式光学装置では
受信時に必要である大口径のレンズ群を省略することが
でき、受信時には反射式光学系のみを使用するために、
従来の反射式光学装置では送信時に必要である主鏡１８
の面精度を緩めることができる。
【００２２】なお、ビームスプリッタ１３のミラーコー
ト部１３ａを周縁部に輪帯状に施して、中央部のみを光
束が透過するように構成し、発光素子１１及び投光光学
系１２と、受光素子１５及び受光光学系１４の位置を交
換しても、同様の通信が行える。
ト部１３ａを周縁部に輪帯状に施して、中央部のみを光
束が透過するように構成し、発光素子１１及び投光光学
系１２と、受光素子１５及び受光光学系１４の位置を交
換しても、同様の通信が行える。
【００２３】このように、本実施例では互いに使用する
光源の使用波長や偏光方向の如何を問わず、送信光と受
信光を効率良く分離できる構成となっているが、送信ビ
ームLaが出射光学系１７によって面反射されて発生する
自己への回帰が実用上無視できない場合には、ビームス
プリッタ１３にミラーコート部１３ａを設けずに、ビー
ムスプリッタ１３を送信ビームLaと受信ビームLbとを偏
光分離する偏光ビームスプリッタとし、送信ビームLaと
受信ビームLbには偏光方向が互いに直交する光束を使用
して双方向通信を行うことにより、この自己への回帰
（クロストーク）を未然に防止することができる。
光源の使用波長や偏光方向の如何を問わず、送信光と受
信光を効率良く分離できる構成となっているが、送信ビ
ームLaが出射光学系１７によって面反射されて発生する
自己への回帰が実用上無視できない場合には、ビームス
プリッタ１３にミラーコート部１３ａを設けずに、ビー
ムスプリッタ１３を送信ビームLaと受信ビームLbとを偏
光分離する偏光ビームスプリッタとし、送信ビームLaと
受信ビームLbには偏光方向が互いに直交する光束を使用
して双方向通信を行うことにより、この自己への回帰
（クロストーク）を未然に防止することができる。
【００２４】図２は第２の実施例の構成図であり、互い
に波長の異なる発光素子１１を用いる双方向空間通信装
置に適用されるものである。ビームスプリッタ１３には
送信ビームLaを反射し、受信ビームLbを透過させる波長
選択特性を有するダイクロイックコート部１３ｂが一面
の全面に施され、出射光学系１７には送信ビームLaを透
過させ、受信ビームLbを反射する波長選択特性を有する
ダイクロイックコートが全面に施された副鏡２１が使用
されている。このように構成しても、送信ビームLa及び
受信ビームLbは第１の実施例と同一の光路を通るため
に、同様の双方向光通信が行える。
に波長の異なる発光素子１１を用いる双方向空間通信装
置に適用されるものである。ビームスプリッタ１３には
送信ビームLaを反射し、受信ビームLbを透過させる波長
選択特性を有するダイクロイックコート部１３ｂが一面
の全面に施され、出射光学系１７には送信ビームLaを透
過させ、受信ビームLbを反射する波長選択特性を有する
ダイクロイックコートが全面に施された副鏡２１が使用
されている。このように構成しても、送信ビームLa及び
受信ビームLbは第１の実施例と同一の光路を通るため
に、同様の双方向光通信が行える。
【００２５】なお、ダイクロイックコート部１３ｂを副
鏡２１と同一の波長選択特性のものとし、投光系と受光
系を入れ換えても同様の効果が得られる。また、副鏡２
１における送信ビームLaと受信ビームLbが共に有する領
域が狭い場合には、副鏡２１を第１の実施例と同様に周
縁部にミラーコートを施した副鏡１６としてもよい。
鏡２１と同一の波長選択特性のものとし、投光系と受光
系を入れ換えても同様の効果が得られる。また、副鏡２
１における送信ビームLaと受信ビームLbが共に有する領
域が狭い場合には、副鏡２１を第１の実施例と同様に周
縁部にミラーコートを施した副鏡１６としてもよい。
【００２６】図３は第３の実施例の構成図であり、第
１、第２の実施例における出射光学系１７の前方には、
負のパワーを有するレンズ群２２、正のパワーを有する
レンズ群２３が順次に設けられている。また、レンズ群
２２は図示しない駆動系によって光軸に沿って移動可能
とされている。
１、第２の実施例における出射光学系１７の前方には、
負のパワーを有するレンズ群２２、正のパワーを有する
レンズ群２３が順次に設けられている。また、レンズ群
２２は図示しない駆動系によって光軸に沿って移動可能
とされている。
【００２７】レンズ群２２をレンズ群２３の方向に移動
すると送信ビームLaの径は小さくなり、これと反対方向
に移動すると送信ビームLaの径は大きくなる。このよう
にして、送信ビームLaの径を小さくして相手側装置にお
ける受光量を増加させたり、送信ビームLaの径を大きく
して送信指向角を大きくすることができるため、大気の
状態の変化や通信距離の変更に応じて、常に最適なビー
ム径で通信を行うことができる。
すると送信ビームLaの径は小さくなり、これと反対方向
に移動すると送信ビームLaの径は大きくなる。このよう
にして、送信ビームLaの径を小さくして相手側装置にお
ける受光量を増加させたり、送信ビームLaの径を大きく
して送信指向角を大きくすることができるため、大気の
状態の変化や通信距離の変更に応じて、常に最適なビー
ム径で通信を行うことができる。
【００２８】なお、レンズ群２２を固定してレンズ群２
３を移動可能とし、これをレンズ群２２を移動する場合
と反対方向に移動しても、同様の効果が得られる。
３を移動可能とし、これをレンズ群２２を移動する場合
と反対方向に移動しても、同様の効果が得られる。
【００２９】図４は第４の実施例の構成図であり、発光
素子１１、投光光学系１２、ミラーコート部１３ａを有
するビームスプリッタ１３、受光光学系１４、受光素子
１５がマスター光学系３１内に内蔵され、副鏡１６、出
射光学系１７、主鏡１８が遠距離通信用フロントコンバ
ータ３２内に内蔵されることによって、２個のユニット
に分割されて取り外し及び交換が可能となっている。
素子１１、投光光学系１２、ミラーコート部１３ａを有
するビームスプリッタ１３、受光光学系１４、受光素子
１５がマスター光学系３１内に内蔵され、副鏡１６、出
射光学系１７、主鏡１８が遠距離通信用フロントコンバ
ータ３２内に内蔵されることによって、２個のユニット
に分割されて取り外し及び交換が可能となっている。
【００３０】またフロントコンバータとしては、遠距離
通信用フロントコンバータ３２の他に、図５に示すよう
に主鏡１８を小口径のものとして小型軽量化を図った近
距離通信用フロントコンバータ３３等が用意され、何れ
のフロントコンバータもマスター光学系３１に取り付け
ることができるようになっている。
通信用フロントコンバータ３２の他に、図５に示すよう
に主鏡１８を小口径のものとして小型軽量化を図った近
距離通信用フロントコンバータ３３等が用意され、何れ
のフロントコンバータもマスター光学系３１に取り付け
ることができるようになっている。
【００３１】このようにして、通信を行う距離に応じて
フロントコンバータを変更することができ、遠距離通信
を行わない場合には装置の小型化及び低コスト化を容易
に達成することができる。
フロントコンバータを変更することができ、遠距離通信
を行わない場合には装置の小型化及び低コスト化を容易
に達成することができる。
【００３２】なお、本実施例では第１の実施例における
部材を２個のユニットに分割した例を示したが、第２の
実施例でも同様のことが適用可能であり、更に第３の実
施例のようなレンズ群２２、２３をフロントコンバータ
３２、３３に内蔵することも可能である。
部材を２個のユニットに分割した例を示したが、第２の
実施例でも同様のことが適用可能であり、更に第３の実
施例のようなレンズ群２２、２３をフロントコンバータ
３２、３３に内蔵することも可能である。
【００３３】図６は第５の実施例の構成図であり、ダイ
クロイックコート部１３ｂを施したビームスプリッタ１
３の前方には、負のパワーを有するレンズ群４１、正の
パワーを有するレンズ群４２が順次に設けられ、従来の
互いに波長の異なる発光素子１１を用いて双方向通信を
行う屈折式光学装置において、レンズ群４２には出射光
学系１７、主鏡１８、副鏡２１によって構成されたフロ
ントコンバータがねじ止め等の手段により取り付けられ
ている。
クロイックコート部１３ｂを施したビームスプリッタ１
３の前方には、負のパワーを有するレンズ群４１、正の
パワーを有するレンズ群４２が順次に設けられ、従来の
互いに波長の異なる発光素子１１を用いて双方向通信を
行う屈折式光学装置において、レンズ群４２には出射光
学系１７、主鏡１８、副鏡２１によって構成されたフロ
ントコンバータがねじ止め等の手段により取り付けられ
ている。
【００３４】このように、従来の有効径の小さい短距離
通信用光学装置の前方に、第１又は第２の実施例におけ
る反射式ビームエクスパンダを取り付けることにより、
従来の送信出力を維持しながら受信光量を増加すること
ができるために、従来の装置を遠距離通信の際にも有効
に使用することができる。
通信用光学装置の前方に、第１又は第２の実施例におけ
る反射式ビームエクスパンダを取り付けることにより、
従来の送信出力を維持しながら受信光量を増加すること
ができるために、従来の装置を遠距離通信の際にも有効
に使用することができる。
【００３５】図７は第６の実施例の構成図であり、発光
素子１１には直線偏光性の強いレーザーダイオードが使
用され、ビームスプリッタ１３は偏光ビームスプリッタ
とされ、互いに偏光方向が直交する光束によって送信及
び受信を行うようになっている。また、レンズ群４２に
は受光素子１５、副鏡１６、出射光学系１７、レンズ群
２２、２３から成るフロントコンバータが、ねじ止め等
の手段によって取り付けられている。
素子１１には直線偏光性の強いレーザーダイオードが使
用され、ビームスプリッタ１３は偏光ビームスプリッタ
とされ、互いに偏光方向が直交する光束によって送信及
び受信を行うようになっている。また、レンズ群４２に
は受光素子１５、副鏡１６、出射光学系１７、レンズ群
２２、２３から成るフロントコンバータが、ねじ止め等
の手段によって取り付けられている。
【００３６】このようにレーザーダイオードを用い、ビ
ーム整形用光学系を持たない従来の光学装置では、送信
ビームLaの形状は長径と短径の比がほぼ２対１の楕円形
であるが、実用上有効な範囲は短径方向の円内の領域だ
けである。従って、副鏡１６によって反射される送信ビ
ームLaの損失量は、実質的な出射光損失とはならないた
め、フロントコンバータを取り付ける前と同等の出力を
有する送信ビームLaを出射することができる。
ーム整形用光学系を持たない従来の光学装置では、送信
ビームLaの形状は長径と短径の比がほぼ２対１の楕円形
であるが、実用上有効な範囲は短径方向の円内の領域だ
けである。従って、副鏡１６によって反射される送信ビ
ームLaの損失量は、実質的な出射光損失とはならないた
め、フロントコンバータを取り付ける前と同等の出力を
有する送信ビームLaを出射することができる。
【００３７】また副鏡１６を透過することにより、ビー
ムの口径はフロントコンバータを取り付ける前よりも小
さくなる。遠距離通信の際には、ビームの口径が小さい
ことにより受信地点における送信ビームLaに対して回折
縞が発生することがあるため、遠距離通信用フロントコ
ンバータ３２を取り付けた後の送信ビームLa径は、取り
付け前に比べて同等以上でなければならない。そこで、
レンズ群２２、２３を透過させて再び送信ビームLaの口
径を大きくすることにより、このような回折縞の発生が
防止される。
ムの口径はフロントコンバータを取り付ける前よりも小
さくなる。遠距離通信の際には、ビームの口径が小さい
ことにより受信地点における送信ビームLaに対して回折
縞が発生することがあるため、遠距離通信用フロントコ
ンバータ３２を取り付けた後の送信ビームLa径は、取り
付け前に比べて同等以上でなければならない。そこで、
レンズ群２２、２３を透過させて再び送信ビームLaの口
径を大きくすることにより、このような回折縞の発生が
防止される。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように第１発明に係る双方
向通信用光学装置は、反射式光学装置の副鏡に、送信光
を透過し受信光を反射させるような表面処理を施すこと
により、従来の屈折式光学装置と比較すると、ビームエ
クスパンダの正のパワーを持つレンズ群のような複数の
大口径の光学素子を必要としないため、軽量化、低価格
化を達成することができる。また、従来の反射式光学装
置と比較すると、主鏡と副鏡の面精度を緩めることがで
きるため、低価格化が可能となるだけでなく、送信光の
中空部を省略できるために出力損失を低減することが可
能となり、更に中空部により発生する送信ビームの回折
縞の発生を未然に防止することができる。
向通信用光学装置は、反射式光学装置の副鏡に、送信光
を透過し受信光を反射させるような表面処理を施すこと
により、従来の屈折式光学装置と比較すると、ビームエ
クスパンダの正のパワーを持つレンズ群のような複数の
大口径の光学素子を必要としないため、軽量化、低価格
化を達成することができる。また、従来の反射式光学装
置と比較すると、主鏡と副鏡の面精度を緩めることがで
きるため、低価格化が可能となるだけでなく、送信光の
中空部を省略できるために出力損失を低減することが可
能となり、更に中空部により発生する送信ビームの回折
縞の発生を未然に防止することができる。
【００３９】第２発明に係る双方向通信用光学装置は、
２個のユニットに分割し、フロントコンバータを交換可
能にすることにより、広い通信距離範囲に渡って低価格
で作業性が良くなる。
２個のユニットに分割し、フロントコンバータを交換可
能にすることにより、広い通信距離範囲に渡って低価格
で作業性が良くなる。
【００４０】第３発明に係る双方向通信用光学装置は、
フロントコンバータを近距離通信用光学装置の前方に取
り付けることにより、従来の装置を用いて遠距離通信を
低価格で可能とすることができる。
フロントコンバータを近距離通信用光学装置の前方に取
り付けることにより、従来の装置を用いて遠距離通信を
低価格で可能とすることができる。
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】第２の実施例の構成図である。
【図３】第３の実施例の出射光学系の構成図である。
【図４】第４の実施例の構成図である。
【図５】近距離通信用フロントコンバータを取り付けた
際の説明図である。
際の説明図である。
【図６】第５の実施例の構成図である。
【図７】第６の実施例の構成図である。
【図８】従来の屈折式光学装置の構成図である。
【図９】従来の反射式光学装置の構成図である。
１１ 発光素子 １２ 投光光学系 １３ ビームスプリッタ １４ 受光光学系 １５ 受光素子 １６、２１ 副鏡 １７ 出射光学系 １８ 主鏡 ２２、２３、４１、４２ レンズ群 ３１ マスター光学系 ３２ 遠距離通信用フロントコンバータ ３３ 近距離通信用フロントコンバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/105 10/22 9372−5Ｋ Ｈ０４Ｂ 9/00 Ａ
Claims (6)
- 【請求項１】 発光手段を備えた投光光学系の光軸と受
光手段を備えた受光光学系の光軸とをビームスプリッタ
により合成して双方向通信を行う空間光通信用光学装置
であって、前記ビームスプリッタの前方には、送信光を
透過させ主鏡で反射した受信光を反射させて前記ビーム
スプリッタに導光する表面処理を施した副鏡を設けたこ
とを特徴とする双方向通信用光学装置。 - 【請求項２】 前記副鏡の周縁部には輪帯状のミラーコ
ートを施した請求項１に記載の双方向通信用光学装置。 - 【請求項３】 発光波長が互いに異なる前記発光手段を
備えた２個の空間光通信用光学装置を対向させて双方向
通信を行う場合に、前記副鏡には送信光を透過させ、受
信光を反射させるダイクロイックコートを施した請求項
１に記載の双方向通信用光学装置。 - 【請求項４】 前記副鏡の前方には、正のパワーを有す
る第１のレンズ群と負のパワーを有する第２のレンズ群
とを設け、前記第１又は第２のレンズ群の少なくとも一
方を光軸に沿って移動可能とした請求項１に記載の双方
向通信用光学装置。 - 【請求項５】 発光手段を備えた投光光学系の光軸と受
光手段を備えた受光光学系の光軸とをビームスプリッタ
により合成して双方向通信を行う空間光通信用光学装置
であって、前記ビームスプリッタの前方には、主鏡と、
送信光を透過し前記主鏡で反射した受信光を反射させて
前記ビームスプリッタに導光する表面処理を施した副鏡
とを内蔵したフロントコンバータを取り付けたことを特
徴とする双方向通信用光学装置。 - 【請求項６】 発光手段を備えた投光光学系の光軸と受
光手段を備えた受光光学系の光軸とをビームスプリッタ
により合成して双方向通信を行う屈折式の近距離空間光
通信用光学装置において、主鏡と、送信光を透過し、前
記主鏡で反射した受信光を反射させて前記ビームスプリ
ッタに導光する表面処理を施した副鏡とを内蔵したフロ
ントコンバータを、前方に取り付けたことを特徴とする
双方向通信用光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5182005A JPH0787028A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 双方向通信用光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5182005A JPH0787028A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 双方向通信用光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0787028A true JPH0787028A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16110662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5182005A Pending JPH0787028A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 双方向通信用光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0787028A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000321536A (ja) * | 1999-05-14 | 2000-11-24 | Canon Inc | 光通信用光学装置 |
| JP2002084232A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-03-22 | Alcatel | 空中光通信のための方法および送受信機 |
| JP2010015002A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Nikon Corp | アライメント装置および光学装置 |
| US20160341547A1 (en) * | 2014-02-13 | 2016-11-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Orientation variation measurement system, satellite, and orientation variation measurement method |
| JP2020504918A (ja) * | 2016-10-21 | 2020-02-13 | エアバス・ディフェンス・アンド・スペース・エスアーエス | 結像およびレーザ通信を複合したシステム |
| KR102230672B1 (ko) * | 2020-12-14 | 2021-03-22 | 한화시스템(주) | 항공기 전자광학장비용 조준모듈 |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP5182005A patent/JPH0787028A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000321536A (ja) * | 1999-05-14 | 2000-11-24 | Canon Inc | 光通信用光学装置 |
| JP2002084232A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-03-22 | Alcatel | 空中光通信のための方法および送受信機 |
| JP2010015002A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Nikon Corp | アライメント装置および光学装置 |
| US20160341547A1 (en) * | 2014-02-13 | 2016-11-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Orientation variation measurement system, satellite, and orientation variation measurement method |
| US10054427B2 (en) * | 2014-02-13 | 2018-08-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Orientation variation measurement system, satellite, and orientation variation measurement method |
| JP2020504918A (ja) * | 2016-10-21 | 2020-02-13 | エアバス・ディフェンス・アンド・スペース・エスアーエス | 結像およびレーザ通信を複合したシステム |
| KR102230672B1 (ko) * | 2020-12-14 | 2021-03-22 | 한화시스템(주) | 항공기 전자광학장비용 조준모듈 |
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