JPH0964821A - 空間伝送光通信装置 - Google Patents
空間伝送光通信装置Info
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- JPH0964821A JPH0964821A JP7214793A JP21479395A JPH0964821A JP H0964821 A JPH0964821 A JP H0964821A JP 7214793 A JP7214793 A JP 7214793A JP 21479395 A JP21479395 A JP 21479395A JP H0964821 A JPH0964821 A JP H0964821A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １０ｍ以上離れた光送信装置と光受信装置の
間で空間を介して高速光通信が可能であり且つ光送信装
置と光受信装置の光軸合せを好適に行うことが出来る空
間伝送光通信装置を提供する。 【解決手段】 近赤外光半導体レーザ１１と、可視光半
導体レーザ１２と、伝送信号の周波数帯域が数１００Ｍ
Hz〜数ＧHzの高速通信のために前記近赤外光半導体レー
ザ１１を駆動する通信用駆動回路１３と、光軸合せのた
めに前記可視光半導体レーザ１２を駆動する光軸合せ用
駆動回路１４と、前記近赤外光と前記赤色光を第３光フ
ァイバ１５ｏに導く光ファイバカプラ１５と、前記第３
光ファイバ１５ｏの端部に取り付けられた光コネクタ１
６と、その光コネクタ１６を支持すると共に当該光コネ
クタ１６の位置を前後に調整可能な微調台１７と、前記
第３光ファイバ１５ｏの端部から出射された近赤外光お
よび可視光を平行な光ビームＬに形成するためのレンズ
１８とを具備する。 【効果】 高速光通信が可能であり且つ光軸合せを好適
に行うことが出来る。
間で空間を介して高速光通信が可能であり且つ光送信装
置と光受信装置の光軸合せを好適に行うことが出来る空
間伝送光通信装置を提供する。 【解決手段】 近赤外光半導体レーザ１１と、可視光半
導体レーザ１２と、伝送信号の周波数帯域が数１００Ｍ
Hz〜数ＧHzの高速通信のために前記近赤外光半導体レー
ザ１１を駆動する通信用駆動回路１３と、光軸合せのた
めに前記可視光半導体レーザ１２を駆動する光軸合せ用
駆動回路１４と、前記近赤外光と前記赤色光を第３光フ
ァイバ１５ｏに導く光ファイバカプラ１５と、前記第３
光ファイバ１５ｏの端部に取り付けられた光コネクタ１
６と、その光コネクタ１６を支持すると共に当該光コネ
クタ１６の位置を前後に調整可能な微調台１７と、前記
第３光ファイバ１５ｏの端部から出射された近赤外光お
よび可視光を平行な光ビームＬに形成するためのレンズ
１８とを具備する。 【効果】 高速光通信が可能であり且つ光軸合せを好適
に行うことが出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空間伝送光通信装
置に関し、更に詳しくは、１０ｍ以上離れた光送信装置
と光受信装置の間で空間を介して高速光通信が可能であ
り且つ光送信装置と光受信装置の光軸合せを好適に行う
ことが出来る空間伝送光通信装置に関する。
置に関し、更に詳しくは、１０ｍ以上離れた光送信装置
と光受信装置の間で空間を介して高速光通信が可能であ
り且つ光送信装置と光受信装置の光軸合せを好適に行う
ことが出来る空間伝送光通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、１０ｍ以上離れた光送信装置と光
受信装置の間で空間を介して光通信する空間伝送光通信
装置では、伝送信号の周波数帯域が数１０ＭHz程度であ
り、発光素子として波長０．６μｍの可視光を発光する
可視光半導体レーザや波長０．８μｍ〜０．９μｍの近
赤外光を発光する近赤外光発光ダイオードが使用されて
いる。上記可視光半導体レーザの場合、光のコヒーレン
シィが強く、光ビームの広がりが小さいため、光送信装
置と光受信装置の光軸合せを十分に行う必要がある。し
かし、光ビームを視認することができる（赤く見える）
ため、光受信装置側で白いスクリーンを利用して光軸合
せを容易に行うことが出来る。他方、上記近赤外光発光
ダイオードの場合、光のコヒーレンシィが弱く、レンズ
を用いても光ビームが広がってしまうため、光送信装置
と光受信装置の光軸合せは適当でよい。従って、光ビー
ムを視認できないが、特に支障はない。
受信装置の間で空間を介して光通信する空間伝送光通信
装置では、伝送信号の周波数帯域が数１０ＭHz程度であ
り、発光素子として波長０．６μｍの可視光を発光する
可視光半導体レーザや波長０．８μｍ〜０．９μｍの近
赤外光を発光する近赤外光発光ダイオードが使用されて
いる。上記可視光半導体レーザの場合、光のコヒーレン
シィが強く、光ビームの広がりが小さいため、光送信装
置と光受信装置の光軸合せを十分に行う必要がある。し
かし、光ビームを視認することができる（赤く見える）
ため、光受信装置側で白いスクリーンを利用して光軸合
せを容易に行うことが出来る。他方、上記近赤外光発光
ダイオードの場合、光のコヒーレンシィが弱く、レンズ
を用いても光ビームが広がってしまうため、光送信装置
と光受信装置の光軸合せは適当でよい。従って、光ビー
ムを視認できないが、特に支障はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年の通信量の増大傾
向に伴い、伝送信号の周波数帯域を数１００ＭHz〜数Ｇ
Hzに高速化することが必要になってきている。このよう
な高速通信では、発光素子として波長０．８μｍ以上の
赤外光を発光する赤外光半導体レーザを使用する必要が
ある。しかし、赤外光半導体レーザを使用する場合、光
のコヒーレンシィが強く、光ビームの広がりが小さいた
め、光送信装置と光受信装置の光軸合せを十分に行う必
要があるにもかかわらず、光ビームを視認できないた
め、光軸合せを容易に行うことが出来ない問題点があ
る。そこで、本発明の目的は、１０ｍ以上離れた光送信
装置と光受信装置の間で空間を介して高速光通信が可能
であり且つ光送信装置と光受信装置の光軸合せを好適に
行うことが出来る空間伝送光通信装置を提供することに
ある。
向に伴い、伝送信号の周波数帯域を数１００ＭHz〜数Ｇ
Hzに高速化することが必要になってきている。このよう
な高速通信では、発光素子として波長０．８μｍ以上の
赤外光を発光する赤外光半導体レーザを使用する必要が
ある。しかし、赤外光半導体レーザを使用する場合、光
のコヒーレンシィが強く、光ビームの広がりが小さいた
め、光送信装置と光受信装置の光軸合せを十分に行う必
要があるにもかかわらず、光ビームを視認できないた
め、光軸合せを容易に行うことが出来ない問題点があ
る。そこで、本発明の目的は、１０ｍ以上離れた光送信
装置と光受信装置の間で空間を介して高速光通信が可能
であり且つ光送信装置と光受信装置の光軸合せを好適に
行うことが出来る空間伝送光通信装置を提供することに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、１０ｍ以上離れた地点に設置した光受信装置に対し
て空間を介して光信号を送信しうる空間伝送光通信装置
において、波長０．８μｍ以上の赤外光を発光する赤外
光半導体レーザと、可視光を発光する可視光半導体レー
ザと、通信のために前記赤外光半導体レーザを駆動する
通信用駆動手段と、光軸合せのために前記可視光半導体
レーザを駆動する光軸合せ用駆動手段と、前記赤外光と
前記可視光とを１つの光ファイバに導く光ファイバカプ
ラまたは前記赤外光か前記可視光かを選択的に１つの光
ファイバに導く光ファイバスイッチと、前記１つの光フ
ァイバの端部から出射した光を光ビームに形成して前記
空間へ出射するレンズとを具備したことを特徴とする空
間伝送光通信装置を提供する。上記第１の観点による空
間伝送光通信装置では、波長０．８μｍ以上の赤外光を
発光する赤外光半導体レーザを通信のために駆動するた
め、伝送信号の周波数帯域が数１００ＭHz〜数ＧHzの高
速通信が可能である。また、可視光を発光する可視光半
導体レーザを光軸合せのために駆動するため、光軸合せ
を容易に且つ十分に行うことが出来る。さらに、前記赤
外光と前記可視光とを１つの光ファイバに導き、その１
つの光ファイバの端部から出射した光を光ビームに形成
して空間へ出射するため、光学系の構成が簡単になる。
は、１０ｍ以上離れた地点に設置した光受信装置に対し
て空間を介して光信号を送信しうる空間伝送光通信装置
において、波長０．８μｍ以上の赤外光を発光する赤外
光半導体レーザと、可視光を発光する可視光半導体レー
ザと、通信のために前記赤外光半導体レーザを駆動する
通信用駆動手段と、光軸合せのために前記可視光半導体
レーザを駆動する光軸合せ用駆動手段と、前記赤外光と
前記可視光とを１つの光ファイバに導く光ファイバカプ
ラまたは前記赤外光か前記可視光かを選択的に１つの光
ファイバに導く光ファイバスイッチと、前記１つの光フ
ァイバの端部から出射した光を光ビームに形成して前記
空間へ出射するレンズとを具備したことを特徴とする空
間伝送光通信装置を提供する。上記第１の観点による空
間伝送光通信装置では、波長０．８μｍ以上の赤外光を
発光する赤外光半導体レーザを通信のために駆動するた
め、伝送信号の周波数帯域が数１００ＭHz〜数ＧHzの高
速通信が可能である。また、可視光を発光する可視光半
導体レーザを光軸合せのために駆動するため、光軸合せ
を容易に且つ十分に行うことが出来る。さらに、前記赤
外光と前記可視光とを１つの光ファイバに導き、その１
つの光ファイバの端部から出射した光を光ビームに形成
して空間へ出射するため、光学系の構成が簡単になる。
【０００５】第２の観点では、この発明は、１０ｍ以上
離れた空間を介して２台を対向させ光信号を相互に送受
信しうる空間伝送光通信装置において、波長０．８μｍ
以上の赤外光を発光する赤外光半導体レーザと、可視光
を発光する可視光半導体レーザと、通信のために前記赤
外光半導体レーザを駆動する通信用駆動手段と、光軸合
せのために前記可視光半導体レーザを駆動する光軸合せ
用駆動手段と、波長０．８μｍ以上の赤外光を電気信号
に変換する赤外光受光手段と、前記赤外光と前記可視光
とを１つの光ファイバに導くと共にその光ファイバの端
部から入射した赤外光を前記赤外光受光手段に導く光フ
ァイバカプラまたは前記赤外光か前記可視光かを選択的
に１つの光ファイバに導くかその光ファイバの端部から
入射した赤外光を前記赤外光受光手段に導く光ファイバ
スイッチと、前記１つの光ファイバの端部から出射した
光を光ビームに形成して前記空間へ出射すると共に前記
空間から入射した光ビームを前記１つの光ファイバの端
部に集光するレンズとを具備したことを特徴とする空間
伝送光通信装置を提供する。上記第２の観点による空間
伝送光通信装置では、波長０．８μｍ以上の赤外光を発
光する赤外光半導体レーザを通信のために駆動するた
め、伝送信号の周波数帯域が数１００ＭHz〜数ＧHzの高
速通信が可能である。また、可視光を発光する可視光半
導体レーザを光軸合せのために駆動するため、光軸合せ
を容易に且つ十分に行うことが出来る。さらに、前記赤
外光と前記可視光とを１つの光ファイバに導き、その１
つの光ファイバの端部から出射した光を光ビームに形成
して空間へ出射すると共に、空間から入射した光ビーム
を前記１つの光ファイバの端部に集光するため、光学系
の構成が簡単になる。
離れた空間を介して２台を対向させ光信号を相互に送受
信しうる空間伝送光通信装置において、波長０．８μｍ
以上の赤外光を発光する赤外光半導体レーザと、可視光
を発光する可視光半導体レーザと、通信のために前記赤
外光半導体レーザを駆動する通信用駆動手段と、光軸合
せのために前記可視光半導体レーザを駆動する光軸合せ
用駆動手段と、波長０．８μｍ以上の赤外光を電気信号
に変換する赤外光受光手段と、前記赤外光と前記可視光
とを１つの光ファイバに導くと共にその光ファイバの端
部から入射した赤外光を前記赤外光受光手段に導く光フ
ァイバカプラまたは前記赤外光か前記可視光かを選択的
に１つの光ファイバに導くかその光ファイバの端部から
入射した赤外光を前記赤外光受光手段に導く光ファイバ
スイッチと、前記１つの光ファイバの端部から出射した
光を光ビームに形成して前記空間へ出射すると共に前記
空間から入射した光ビームを前記１つの光ファイバの端
部に集光するレンズとを具備したことを特徴とする空間
伝送光通信装置を提供する。上記第２の観点による空間
伝送光通信装置では、波長０．８μｍ以上の赤外光を発
光する赤外光半導体レーザを通信のために駆動するた
め、伝送信号の周波数帯域が数１００ＭHz〜数ＧHzの高
速通信が可能である。また、可視光を発光する可視光半
導体レーザを光軸合せのために駆動するため、光軸合せ
を容易に且つ十分に行うことが出来る。さらに、前記赤
外光と前記可視光とを１つの光ファイバに導き、その１
つの光ファイバの端部から出射した光を光ビームに形成
して空間へ出射すると共に、空間から入射した光ビーム
を前記１つの光ファイバの端部に集光するため、光学系
の構成が簡単になる。
【０００６】第３の観点では、この発明は、上記構成の
空間伝送光通信装置において、前記１つの光ファイバの
端部と前記レンズの間の間隔を前記レンズの前記赤外光
に対する焦点距離に合せたり，前記間隔を前記可視光に
対する焦点距離に合せたりするための間隔調整手段を具
備したことを特徴とする空間伝送光通信装置を提供す
る。波長が異なれば同一のレンズにおける焦点距離が異
なる。このため、異なる焦点距離に対して前記１つの光
ファイバの端部と前記レンズの間の間隔が一定である
と、赤外光と可視光の両方に対して最適の光ビームを形
成することが出来ない。上記第３の観点による空間伝送
光通信装置では、前記１つの光ファイバの端部と前記レ
ンズの間の間隔を調整し、前記レンズの前記赤外光に対
する焦点距離に合せたり，前記可視光に対する焦点距離
に合せたりする。このため、赤外光と可視光の両方に対
して最適の光ビームを形成することが出来る。
空間伝送光通信装置において、前記１つの光ファイバの
端部と前記レンズの間の間隔を前記レンズの前記赤外光
に対する焦点距離に合せたり，前記間隔を前記可視光に
対する焦点距離に合せたりするための間隔調整手段を具
備したことを特徴とする空間伝送光通信装置を提供す
る。波長が異なれば同一のレンズにおける焦点距離が異
なる。このため、異なる焦点距離に対して前記１つの光
ファイバの端部と前記レンズの間の間隔が一定である
と、赤外光と可視光の両方に対して最適の光ビームを形
成することが出来ない。上記第３の観点による空間伝送
光通信装置では、前記１つの光ファイバの端部と前記レ
ンズの間の間隔を調整し、前記レンズの前記赤外光に対
する焦点距離に合せたり，前記可視光に対する焦点距離
に合せたりする。このため、赤外光と可視光の両方に対
して最適の光ビームを形成することが出来る。
【０００７】第４の観点では、この発明は、上記構成の
空間伝送光通信装置において、前記レンズの前記赤外光
に対する焦点距離を前記１つの光ファイバの端部と前記
レンズの間の間隔に合せたり，前記可視光に対する焦点
距離を前記１つの光ファイバの端部と前記レンズの間の
間隔に合せるための焦点距離調整手段を具備したことを
特徴とする空間伝送光通信装置を提供する。上記第４の
観点による空間伝送光通信装置では、異なる波長に対し
て前記レンズの焦点距離が一定になるように前記レンズ
を調整し、前記赤外光に対する焦点距離を前記１つの光
ファイバの端部と前記レンズの間の間隔に合せたり，前
記可視光に対する焦点距離を前記１つの光ファイバの端
部と前記レンズの間の間隔に合せたりする。このため、
赤外光と可視光の両方に対して最適の光ビームを形成す
ることが出来る。
空間伝送光通信装置において、前記レンズの前記赤外光
に対する焦点距離を前記１つの光ファイバの端部と前記
レンズの間の間隔に合せたり，前記可視光に対する焦点
距離を前記１つの光ファイバの端部と前記レンズの間の
間隔に合せるための焦点距離調整手段を具備したことを
特徴とする空間伝送光通信装置を提供する。上記第４の
観点による空間伝送光通信装置では、異なる波長に対し
て前記レンズの焦点距離が一定になるように前記レンズ
を調整し、前記赤外光に対する焦点距離を前記１つの光
ファイバの端部と前記レンズの間の間隔に合せたり，前
記可視光に対する焦点距離を前記１つの光ファイバの端
部と前記レンズの間の間隔に合せたりする。このため、
赤外光と可視光の両方に対して最適の光ビームを形成す
ることが出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。
【０００９】−第１の実施形態− 図１は、本発明の第１の実施形態の空間伝送光通信装置
１００Ａを示す構成図である。この空間伝送光通信装置
１００Ａは、波長１．３１μｍまたは１．５５μｍの近
赤外光を発光する近赤外光半導体レーザ１１と、波長
０．６６μｍの赤色光を発光する高出力の可視光半導体
レーザ１２と、伝送信号の周波数帯域が数１００ＭHz〜
数ＧHzの高速通信のために前記近赤外光半導体レーザ１
１を駆動する通信用駆動回路１３と、光軸合せのために
前記可視光半導体レーザ１２を駆動する光軸合せ用駆動
回路１４と、前記近赤外光を第１光ファイバ１５ｃで第
３光ファイバ１５ｏに導くと共に前記赤色光を第２光フ
ァイバ１５ｐで前記第３光ファイバ１５ｏに導く光ファ
イバカプラ１５と、前記第３光ファイバ１５ｏの端部に
取り付けられた光コネクタ１６と、その光コネクタ１６
を支持すると共に当該光コネクタ１６の位置を前後に調
整可能な微調台１７と、前記第３光ファイバ１５ｏの端
部から出射された近赤外光および可視光を平行な光ビー
ムＬに形成するためのレンズ１８とを具備して構成され
る。Ｓｃは、通信用駆動信号である。また、Ｓｐは、光
軸合せ用駆動信号である。
１００Ａを示す構成図である。この空間伝送光通信装置
１００Ａは、波長１．３１μｍまたは１．５５μｍの近
赤外光を発光する近赤外光半導体レーザ１１と、波長
０．６６μｍの赤色光を発光する高出力の可視光半導体
レーザ１２と、伝送信号の周波数帯域が数１００ＭHz〜
数ＧHzの高速通信のために前記近赤外光半導体レーザ１
１を駆動する通信用駆動回路１３と、光軸合せのために
前記可視光半導体レーザ１２を駆動する光軸合せ用駆動
回路１４と、前記近赤外光を第１光ファイバ１５ｃで第
３光ファイバ１５ｏに導くと共に前記赤色光を第２光フ
ァイバ１５ｐで前記第３光ファイバ１５ｏに導く光ファ
イバカプラ１５と、前記第３光ファイバ１５ｏの端部に
取り付けられた光コネクタ１６と、その光コネクタ１６
を支持すると共に当該光コネクタ１６の位置を前後に調
整可能な微調台１７と、前記第３光ファイバ１５ｏの端
部から出射された近赤外光および可視光を平行な光ビー
ムＬに形成するためのレンズ１８とを具備して構成され
る。Ｓｃは、通信用駆動信号である。また、Ｓｐは、光
軸合せ用駆動信号である。
【００１０】図２は、上記空間伝送光通信装置１００Ａ
から出射される光ビームＬを受光する光受信装置１００
Ｂと光軸合せに使用するスクリーン板５を示す構成図で
ある。この光受信装置１００Ｂは、赤外光を電気信号に
変換する受光素子３１と、前記電気信号を増幅する増幅
回路３２と、端部から入射した赤外光を前記受光素子３
１に導く光ファイバ３３と、その光ファイバ３３の端部
に取り付けられた光コネクタ３４と、その光コネクタ３
４を支持すると共に当該光コネクタ３４の位置を前後に
調整可能な微調台３５と、前記光ビームＬを前記光ファ
イバ３３の端部に集光するためのレンズ３６とを具備し
て構成される。Ｓｒは、受信信号である。前記スクリー
ン板５は、上記光受信装置１００Ｂの前面に着脱可能な
白色板であり、図４に示すように、ターゲットマーク５
１が描かれている。
から出射される光ビームＬを受光する光受信装置１００
Ｂと光軸合せに使用するスクリーン板５を示す構成図で
ある。この光受信装置１００Ｂは、赤外光を電気信号に
変換する受光素子３１と、前記電気信号を増幅する増幅
回路３２と、端部から入射した赤外光を前記受光素子３
１に導く光ファイバ３３と、その光ファイバ３３の端部
に取り付けられた光コネクタ３４と、その光コネクタ３
４を支持すると共に当該光コネクタ３４の位置を前後に
調整可能な微調台３５と、前記光ビームＬを前記光ファ
イバ３３の端部に集光するためのレンズ３６とを具備し
て構成される。Ｓｒは、受信信号である。前記スクリー
ン板５は、上記光受信装置１００Ｂの前面に着脱可能な
白色板であり、図４に示すように、ターゲットマーク５
１が描かれている。
【００１１】図３および図４は、上記空間伝送光通信装
置１００Ａと上記光受信装置１００Ｂの光軸合せ時の説
明図である。空間伝送光通信装置１００Ａでは、光軸合
せ用駆動信号Ｓｐを光軸合せ用駆動回路１４に印加し、
可視光半導体レーザ１２から赤色光を発光させる。ま
た、微調台１７により第３光ファイバ１５ｏの端部とレ
ンズ１８の間の間隔を調整し、赤色光に対するレンズ１
８の焦点距離に合せ、赤色光ビームＬｐを空間に出射さ
せる。他方、光受信装置１００Ｂでは、スクリーン板５
を前面に装着する。そして、スクリーン板５に赤色光ビ
ームＬｐが適正に当たるように、空間伝送光通信装置１
００Ａおよび／または光受信装置１００Ｂの位置や向き
を調整する。
置１００Ａと上記光受信装置１００Ｂの光軸合せ時の説
明図である。空間伝送光通信装置１００Ａでは、光軸合
せ用駆動信号Ｓｐを光軸合せ用駆動回路１４に印加し、
可視光半導体レーザ１２から赤色光を発光させる。ま
た、微調台１７により第３光ファイバ１５ｏの端部とレ
ンズ１８の間の間隔を調整し、赤色光に対するレンズ１
８の焦点距離に合せ、赤色光ビームＬｐを空間に出射さ
せる。他方、光受信装置１００Ｂでは、スクリーン板５
を前面に装着する。そして、スクリーン板５に赤色光ビ
ームＬｐが適正に当たるように、空間伝送光通信装置１
００Ａおよび／または光受信装置１００Ｂの位置や向き
を調整する。
【００１２】図５および図６は、上記空間伝送光通信装
置１００Ａと上記光受信装置１００Ｂの通信時の説明図
である。空間伝送光通信装置１００Ａでは、通信用駆動
信号Ｓｃを通信用駆動回路１３に印加し、近赤外光半導
体レーザ１１から近赤外光を発光させる。また、微調台
１７により第３光ファイバ１５ｏの端部とレンズ１８の
間の間隔を調整し、近赤外光に対するレンズ１８の焦点
距離に合せ、近赤外光ビームＬｃを空間に出射させる。
他方、光受信装置１００Ｂでは、スクリーン板５を前面
から外し、微調台３５により光ファイバ３３の端部とレ
ンズ３６の間の間隔を調整し、近赤外光に対するレンズ
３６の焦点距離に合せる。そして、受信信号Ｓｒをモニ
タして感度が最大になるように空間伝送光通信装置１０
０Ａおよび／または光受信装置１００Ｂの位置や向きを
再調整する。この状態になれば、以後、高速通信を行う
ことが出来る。
置１００Ａと上記光受信装置１００Ｂの通信時の説明図
である。空間伝送光通信装置１００Ａでは、通信用駆動
信号Ｓｃを通信用駆動回路１３に印加し、近赤外光半導
体レーザ１１から近赤外光を発光させる。また、微調台
１７により第３光ファイバ１５ｏの端部とレンズ１８の
間の間隔を調整し、近赤外光に対するレンズ１８の焦点
距離に合せ、近赤外光ビームＬｃを空間に出射させる。
他方、光受信装置１００Ｂでは、スクリーン板５を前面
から外し、微調台３５により光ファイバ３３の端部とレ
ンズ３６の間の間隔を調整し、近赤外光に対するレンズ
３６の焦点距離に合せる。そして、受信信号Ｓｒをモニ
タして感度が最大になるように空間伝送光通信装置１０
０Ａおよび／または光受信装置１００Ｂの位置や向きを
再調整する。この状態になれば、以後、高速通信を行う
ことが出来る。
【００１３】なお、平凸レンズの焦点距離ｆと，球面曲
率ｒと，屈折率ｎとには、 １／ｆ＝（ｎ−１）／ｒ の関係がある。そこで、レンズ１８が平凸レンズであ
り、球面曲率ｒが６２．２８ｍｍであり、波長０．６６
μｍに対して屈折率ｎ＝１．５１４，波長１．３１μｍ
に対して屈折率ｎ＝１．５０４，波長１．５５μｍに対
して屈折率ｎ＝１．５０１の材料からなるものとすれ
ば、波長０．６６μｍに対して焦点距離ｆ＝１２１．１
ｍｍ，波長１．３１μｍに対して焦点距離ｆ＝１２３．
６ｍｍ，波長１．５５μｍに対して焦点距離ｆ＝１２
４．３ｍｍとなる。
率ｒと，屈折率ｎとには、 １／ｆ＝（ｎ−１）／ｒ の関係がある。そこで、レンズ１８が平凸レンズであ
り、球面曲率ｒが６２．２８ｍｍであり、波長０．６６
μｍに対して屈折率ｎ＝１．５１４，波長１．３１μｍ
に対して屈折率ｎ＝１．５０４，波長１．５５μｍに対
して屈折率ｎ＝１．５０１の材料からなるものとすれ
ば、波長０．６６μｍに対して焦点距離ｆ＝１２１．１
ｍｍ，波長１．３１μｍに対して焦点距離ｆ＝１２３．
６ｍｍ，波長１．５５μｍに対して焦点距離ｆ＝１２
４．３ｍｍとなる。
【００１４】−第２の実施形態− 図７は、本発明の第２の実施形態の空間伝送光通信装置
２００を示す構成図である。この空間伝送光通信装置２
００は、波長１．３１μｍまたは１．５５μｍの近赤外
光を発光する近赤外光半導体レーザ１１と、波長０．６
６μｍの赤色光を発光する高出力の可視光半導体レーザ
１２と、伝送信号の周波数帯域が数１００ＭHz〜数ＧHz
の高速通信のために前記近赤外光半導体レーザ１１を駆
動する通信用駆動回路１３と、光軸合せのために前記可
視光半導体レーザ１２を駆動する光軸合せ用駆動回路１
４と、赤外光を電気信号に変換する受光素子３１と、前
記電気信号を増幅する増幅回路３２と、前記近赤外光を
１次側第１光ファイバ１９ｃで２次側光ファイバ１９ｏ
に導くと共に前記赤色光を１次側第２光ファイバ１９ｐ
で前記２次側光ファイバ１９ｏに導き且つ２次側光ファ
イバ１９ｏの端部から入射した赤外光を前記受光素子３
１に導く光ファイバカプラ１９と、前記２次側光ファイ
バ１９ｏの端部に取り付けられた光コネクタ１６と、そ
の光コネクタ１６を支持すると共に当該光コネクタ１６
の位置を前後に調整可能な微調台１７と、前記２次側光
ファイバ１９ｏの端部から出射された近赤外光および可
視光を平行な光ビームＬに形成すると共に前記空間から
入射した光ビームＬを前記２次側光ファイバ１９ｏの端
部に集光するためのレンズ１８とを具備して構成され
る。Ｓｃは、通信用駆動信号である。また、Ｓｐは、光
軸合せ用駆動信号である。また、Ｓｒは、受信信号であ
る。微調台１７により２次側光ファイバ１９ｏの端部と
レンズ１８の間の間隔を調整し、近赤外光に対するレン
ズ１８の焦点距離に合せておく。
２００を示す構成図である。この空間伝送光通信装置２
００は、波長１．３１μｍまたは１．５５μｍの近赤外
光を発光する近赤外光半導体レーザ１１と、波長０．６
６μｍの赤色光を発光する高出力の可視光半導体レーザ
１２と、伝送信号の周波数帯域が数１００ＭHz〜数ＧHz
の高速通信のために前記近赤外光半導体レーザ１１を駆
動する通信用駆動回路１３と、光軸合せのために前記可
視光半導体レーザ１２を駆動する光軸合せ用駆動回路１
４と、赤外光を電気信号に変換する受光素子３１と、前
記電気信号を増幅する増幅回路３２と、前記近赤外光を
１次側第１光ファイバ１９ｃで２次側光ファイバ１９ｏ
に導くと共に前記赤色光を１次側第２光ファイバ１９ｐ
で前記２次側光ファイバ１９ｏに導き且つ２次側光ファ
イバ１９ｏの端部から入射した赤外光を前記受光素子３
１に導く光ファイバカプラ１９と、前記２次側光ファイ
バ１９ｏの端部に取り付けられた光コネクタ１６と、そ
の光コネクタ１６を支持すると共に当該光コネクタ１６
の位置を前後に調整可能な微調台１７と、前記２次側光
ファイバ１９ｏの端部から出射された近赤外光および可
視光を平行な光ビームＬに形成すると共に前記空間から
入射した光ビームＬを前記２次側光ファイバ１９ｏの端
部に集光するためのレンズ１８とを具備して構成され
る。Ｓｃは、通信用駆動信号である。また、Ｓｐは、光
軸合せ用駆動信号である。また、Ｓｒは、受信信号であ
る。微調台１７により２次側光ファイバ１９ｏの端部と
レンズ１８の間の間隔を調整し、近赤外光に対するレン
ズ１８の焦点距離に合せておく。
【００１５】図８は、前記空間伝送光通信装置２００の
前面に装着する焦点距離調整用アダプタ６の説明図であ
る。この焦点距離調整用アダプタ６のレンズ６１は、こ
のレンズ６１と前記空間伝送光通信装置２００のレンズ
１８とを合成した場合の赤色光に対する焦点距離が、近
赤外光に対するレンズ１８の焦点距離に合致するように
選ばれている。
前面に装着する焦点距離調整用アダプタ６の説明図であ
る。この焦点距離調整用アダプタ６のレンズ６１は、こ
のレンズ６１と前記空間伝送光通信装置２００のレンズ
１８とを合成した場合の赤色光に対する焦点距離が、近
赤外光に対するレンズ１８の焦点距離に合致するように
選ばれている。
【００１６】図９は、２台の上記空間伝送光通信装置２
００の間の光軸合せ時の説明図である。発光側の空間伝
送光通信装置２００では、光軸合せ用駆動信号Ｓｐを光
軸合せ用駆動回路１４に印加し、可視光半導体レーザ１
２から赤色光を発光させる。また、焦点距離調整用アダ
プタ６を装着し、赤色光ビームＬｐを空間に出射させ
る。他方、受光側の空間伝送光通信装置２００では、ス
クリーン板５を前面に装着する。そして、スクリーン板
５に赤色光ビームＬｐが適正に当たるように、発光側の
空間伝送光通信装置２００および／または受光側の空間
伝送光通信装置２００の位置や向きを調整する。
００の間の光軸合せ時の説明図である。発光側の空間伝
送光通信装置２００では、光軸合せ用駆動信号Ｓｐを光
軸合せ用駆動回路１４に印加し、可視光半導体レーザ１
２から赤色光を発光させる。また、焦点距離調整用アダ
プタ６を装着し、赤色光ビームＬｐを空間に出射させ
る。他方、受光側の空間伝送光通信装置２００では、ス
クリーン板５を前面に装着する。そして、スクリーン板
５に赤色光ビームＬｐが適正に当たるように、発光側の
空間伝送光通信装置２００および／または受光側の空間
伝送光通信装置２００の位置や向きを調整する。
【００１７】図１０は、２台の上記空間伝送光通信装置
２００の間の通信時の説明図である。発光側の空間伝送
光通信装置２００では、焦点距離調整用アダプタ６を外
し、通信用駆動信号Ｓｃを通信用駆動回路１３に印加
し、近赤外光半導体レーザ１１から近赤外光を発光さ
せ、近赤外光ビームＬｃを空間に出射させる。他方、受
光側の空間伝送光通信装置２００では、スクリーン板５
を前面から外し、近赤外光ビームＬｃをレンズ３６に入
射させ、受信信号Ｓｒをモニタして感度が最大になるよ
うに発光側の空間伝送光通信装置２００および／または
受光側の空間伝送光通信装置２００の位置や向きを再調
整する。この状態になれば、以後、双方向の高速通信を
行うことが出来る。
２００の間の通信時の説明図である。発光側の空間伝送
光通信装置２００では、焦点距離調整用アダプタ６を外
し、通信用駆動信号Ｓｃを通信用駆動回路１３に印加
し、近赤外光半導体レーザ１１から近赤外光を発光さ
せ、近赤外光ビームＬｃを空間に出射させる。他方、受
光側の空間伝送光通信装置２００では、スクリーン板５
を前面から外し、近赤外光ビームＬｃをレンズ３６に入
射させ、受信信号Ｓｒをモニタして感度が最大になるよ
うに発光側の空間伝送光通信装置２００および／または
受光側の空間伝送光通信装置２００の位置や向きを再調
整する。この状態になれば、以後、双方向の高速通信を
行うことが出来る。
【００１８】
【発明の効果】本発明の空間伝送光通信装置によれば、
１０ｍ以上離れた光送信装置と光受信装置の間で空間を
介して高速光通信が可能であり且つ光送信装置と光受信
装置の光軸合せを好適に行うことが出来る。
１０ｍ以上離れた光送信装置と光受信装置の間で空間を
介して高速光通信が可能であり且つ光送信装置と光受信
装置の光軸合せを好適に行うことが出来る。
【図１】本発明の第１の実施形態の空間伝送光通信装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】光受信装置とスクリーン板を示す構成図であ
る。
る。
【図３】光軸合せ時の説明図である。
【図４】光軸合せ時の斜視図である。
【図５】通信時の説明図である。
【図６】通信時の斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の空間伝送光通信装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図８】焦点距離調整用アダプタの構成図である。
【図９】光軸合せ時の斜視図である。
【図１０】通信時の斜視図である。
５ スクリーン ６ 焦点距離調整用アダプタ １１ 近赤外光半導体レーザ １２ 可視光半導体レーザ １３ 通信用駆動回路 １４ 光軸合せ用駆動回路 １５，１９ 光ファイバカプラ １６ 光コネクタ １７，３５ 微調台 １８，３６，６１ レンズ ３１ 受光素子 ３２ 増幅回路 ３３ 光ファイバ ３４ 光コネクタ １００Ａ，２００ 空間伝送光通信装置 １００Ｂ 光受信装置
Claims (4)
- 【請求項１】 １０ｍ以上離れた地点に設置した光受信
装置に対して空間を介して光信号を送信しうる空間伝送
光通信装置において、 波長０．８μｍ以上の赤外光を発光する赤外光半導体レ
ーザと、可視光を発光する可視光半導体レーザと、通信
のために前記赤外光半導体レーザを駆動する通信用駆動
手段と、光軸合せのために前記可視光半導体レーザを駆
動する光軸合せ用駆動手段と、前記赤外光と前記可視光
とを１つの光ファイバに導く光ファイバカプラまたは前
記赤外光か前記可視光かを選択的に１つの光ファイバに
導く光ファイバスイッチと、前記１つの光ファイバの端
部から出射した光を光ビームに形成して前記空間へ出射
するレンズとを具備したことを特徴とする空間伝送光通
信装置。 - 【請求項２】 １０ｍ以上離れた空間を介して２台を対
向させ光信号を相互に送受信しうる空間伝送光通信装置
において、 波長０．８μｍ以上の赤外光を発光する赤外光半導体レ
ーザと、可視光を発光する可視光半導体レーザと、通信
のために前記赤外光半導体レーザを駆動する通信用駆動
手段と、光軸合せのために前記可視光半導体レーザを駆
動する光軸合せ用駆動手段と、波長０．８μｍ以上の赤
外光を電気信号に変換する赤外光受光手段と、前記赤外
光と前記可視光とを１つの光ファイバに導くと共にその
光ファイバの端部から入射した赤外光を前記赤外光受光
手段に導く光ファイバカプラまたは前記赤外光か前記可
視光かを選択的に１つの光ファイバに導くかその光ファ
イバの端部から入射した赤外光を前記赤外光受光手段に
導く光ファイバスイッチと、前記１つの光ファイバの端
部から出射した光を光ビームに形成して前記空間へ出射
すると共に前記空間から入射した光ビームを前記１つの
光ファイバの端部に集光するレンズとを具備したことを
特徴とする空間伝送光通信装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の空間伝
送光通信装置において、前記１つの光ファイバの端部と
前記レンズの間の間隔を前記レンズの前記赤外光に対す
る焦点距離に合せたり，前記間隔を前記可視光に対する
焦点距離に合せたりするための間隔調整手段を具備した
ことを特徴とする空間伝送光通信装置。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の空間伝
送光通信装置において、前記レンズの前記赤外光に対す
る焦点距離を前記１つの光ファイバの端部と前記レンズ
の間の間隔に合せたり，前記可視光に対する焦点距離を
前記１つの光ファイバの端部と前記レンズの間の間隔に
合せるための焦点距離調整手段を具備したことを特徴と
する空間伝送光通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7214793A JPH0964821A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 空間伝送光通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7214793A JPH0964821A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 空間伝送光通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964821A true JPH0964821A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16661629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7214793A Pending JPH0964821A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 空間伝送光通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0964821A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004068746A1 (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 光アンテナ |
| JP2007295050A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Kddi Corp | 光受信装置 |
| JP2008109598A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光通信装置 |
| WO2016042637A1 (ja) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 光源装置、電子黒板システムおよび光源装置の制御方法 |
| CN107870396A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-04-03 | 广州光束信息技术有限公司 | 一种空间光耦合装置 |
| KR20180116548A (ko) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 서강대학교산학협력단 | 모노스태틱 양방향 집광 및 수광 광학계 |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP7214793A patent/JPH0964821A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004068746A1 (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 光アンテナ |
| US7151882B2 (en) | 2003-01-31 | 2006-12-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical antenna |
| JP2007295050A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Kddi Corp | 光受信装置 |
| JP2008109598A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光通信装置 |
| WO2016042637A1 (ja) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 光源装置、電子黒板システムおよび光源装置の制御方法 |
| JPWO2016042637A1 (ja) * | 2014-09-18 | 2017-07-13 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 光源装置、電子黒板システムおよび光源装置の制御方法 |
| US10331274B2 (en) | 2014-09-18 | 2019-06-25 | Nec Display Solutions, Ltd. | Light source device, electronic blackboard system, and method of controlling light source device |
| KR20180116548A (ko) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 서강대학교산학협력단 | 모노스태틱 양방향 집광 및 수광 광학계 |
| CN107870396A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-04-03 | 广州光束信息技术有限公司 | 一种空间光耦合装置 |
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