JP2005278024A - Optical space transmission method and system - Google Patents
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Abstract
【課題】
光空間伝送で一時的な光路遮断の影響を解消する。
【解決手段】
電気/光(E/O)変換器14はデータ信号を直線偏波の光信号に変換する。偏波分離器16は、E/O変換器14の出力信号光を均等な光パワーのP波とS波に分離する。光遅延器18はS波を所定時間Tdだけ遅延する。偏波合成器20は、光遅延器18からのS波と偏波分離器16からのP波を直交偏波で合成する。投射レンズ22は偏波合成器20の出力信号光を空間伝送路に投射する。空間伝送路に投射された信号光ビームは、集光レンズ32を介して偏波分離器34に入射する。偏波分離器34は入射光をP波とS波に分離する。光遅延器36はP波をTdだけ遅延する。偏波合成器38は、光遅延器36からのP波と偏波分離器34からのS波を合成する。光/電気(O/E)変換器40は、偏波合波器38の出力信号光を電気信号に変換する。
【選択図】
図1【Task】
Eliminate the effects of temporary light path interruptions with optical space transmission.
[Solution]
An electrical / optical (E / O) converter 14 converts the data signal into a linearly polarized optical signal. The polarization separator 16 separates the output signal light from the E / O converter 14 into a P wave and an S wave with equal optical power. The optical delay device 18 delays the S wave by a predetermined time Td. The polarization beam combiner 20 combines the S wave from the optical delay device 18 and the P wave from the polarization separator 16 with orthogonal polarization. The projection lens 22 projects the output signal light from the polarization beam combiner 20 onto the spatial transmission path. The signal light beam projected onto the spatial transmission path enters the polarization separator 34 via the condenser lens 32. The polarization separator 34 separates incident light into P waves and S waves. The optical delay device 36 delays the P wave by Td. The polarization beam combiner 38 combines the P wave from the optical delay device 36 and the S wave from the polarization separator 34. The optical / electrical (O / E) converter 40 converts the output signal light of the polarization multiplexer 38 into an electrical signal.
[Selection]
FIG.
Description
本発明は、光信号を空間伝搬する光空間伝送方法及びシステムに関する。 The present invention relates to an optical space transmission method and system for spatially propagating an optical signal.
従来、自由空間で光信号を伝搬させて通信を行う光空間伝送方式は、広く知られている。光空間伝送方式では、雨、霧、煙及び鳥等による光路遮蔽が信号誤りの原因となる。このような光路遮蔽による受信レベルの低下を防ぐ方法として、従来、複数の光路を設定し、複数の光源及び複数の受光器を用いたダイバーシティ方式と、送信ビーム径を距離に従って拡張する方式が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical space transmission system that performs communication by propagating an optical signal in free space is widely known. In the optical space transmission system, light path shielding due to rain, fog, smoke, birds and the like causes signal errors. As a method for preventing such a decrease in reception level due to light path shielding, conventionally, a diversity method using a plurality of light paths and a plurality of light sources and a plurality of light receivers and a method of extending the transmission beam diameter according to the distance have been proposed. Has been.
しかし、前者の方法では、複数の光源及び複数の受光器を用いると送受信装置が大きくなり、コストの増加につながる。複数の光路が同時に遮断された場合には、伝送エラーが避けられない。後者の方法では、受信装置に近い位置では、鳥等によるビームの遮断の影響が小さいが、送信装置に近い位置では、ビーム径が小さいので、鳥等による遮断の影響を無視できず、伝送エラーが発生する。 However, in the former method, when a plurality of light sources and a plurality of light receivers are used, the size of the transmission / reception device increases, leading to an increase in cost. If a plurality of optical paths are blocked at the same time, transmission errors are inevitable. In the latter method, the effect of blocking the beam by birds is small at a position close to the receiving device, but the beam diameter is small at a position close to the transmitting device, so the influence of blocking by the birds cannot be ignored, resulting in a transmission error. Will occur.
誤り訂正装置を導入したとしても、ビーム遮断によるバーストエラーを訂正するには限界がある。 Even if an error correction device is introduced, there is a limit in correcting a burst error due to beam interruption.
本発明は、簡易な構成でビーム遮断による悪影響を軽減できる光空間伝送方法及びシステムを提示することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide an optical space transmission method and system that can reduce the adverse effects of beam blocking with a simple configuration.
本発明に係る光空間伝送方法は、データを搬送する第1の信号光、当該データを当該第1の信号光よりも所定時間(Td)遅れて搬送する第2の信号光を生成する信号光生成ステップと、当該第1及び第2の信号光を空間伝送路に投射する投射ステップと、当該空間伝送路からの当該第1の信号光により搬送される第1の信号を当該所定時間、遅延する遅延ステップと、当該空間伝送路からの当該第2の信号光により搬送される第2の信号と、遅延された当該第2の信号を合成して合成信号を生成する合成ステップと、当該合成信号から当該データを復元する復元ステップとを具備することを特徴とする。 The optical space transmission method according to the present invention generates a first signal light that carries data and a second signal light that carries the data delayed by a predetermined time (Td) from the first signal light. A generation step, a projection step of projecting the first and second signal lights onto the spatial transmission path, and a delay of the first signal carried by the first signal light from the spatial transmission path for the predetermined time. A delay step, a second signal carried by the second signal light from the spatial transmission path, a synthesis step of synthesizing the delayed second signal to generate a synthesized signal, and the synthesis And a restoration step of restoring the data from the signal.
本発明に係る光空間伝送システムは、データを搬送する第1の信号光、当該データを当該第1の信号光よりも所定時間(Td)遅れて搬送する第2の信号光を生成する信号光生成装置と、当該第1及び第2の信号光を空間伝送路に投射する投射光学系と、当該空間伝送路からの当該第1及び当該第2の信号光を含む光を受光する受光光学系と、当該空間伝送路からの当該第1の信号光により搬送される第1の信号を当該所定時間、遅延する遅延器と、当該空間伝送路からの当該第2の信号光により搬送される第2の信号と、遅延された当該第2の信号を合成して合成信号を生成する合成器と、当該合成信号から当該データを復元する復元装置とを具備することを特徴とする。 The optical space transmission system according to the present invention generates a first signal light that carries data and a second signal light that carries the data delayed by a predetermined time (Td) from the first signal light. A generation device, a projection optical system that projects the first and second signal lights onto a spatial transmission path, and a light receiving optical system that receives light including the first and second signal lights from the spatial transmission path A delay device that delays the first signal carried by the first signal light from the spatial transmission path for the predetermined time, and a second carrier carried by the second signal light from the spatial transmission path. 2, a combiner that combines the delayed second signal and generates a combined signal, and a restoration device that recovers the data from the combined signal.
本発明によれば、鳥などにより光路が一時的に遮断されても、支障なくデータを伝送できる。 According to the present invention, even if an optical path is temporarily interrupted by a bird or the like, data can be transmitted without hindrance.
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1実施例の概略構成ブロック図を示す。光送信装置10は信号光ビームを空間伝送路を介して光受信装置30に送信する。
FIG. 1 shows a schematic block diagram of a first embodiment of the present invention. The
光送信装置10では、誤り訂正符号化装置12が、送信データを誤り訂正符号化する。電気/光(E/O)変換器14が、誤り訂正符号化装置12から出力されるデータを直線偏波の光信号に変換する。E/O変換器14の出力信号光は、偏波分離器16の主軸に対して45度傾いた偏波方向で、偏波分離器16に入射する。偏波分離器16は、E/O変換器14の出力信号光をほぼ均等な光パワーのP波と、P波と直交するS波に分離する。偏波分離器16で分離されたS波は、所定時間Tdの遅延時間を具備する光遅延器18を介して偏波合成器20に入射し、偏波分離器16で分離されたP波は、直接、偏波合成器20に入射する。遅延時間Tdは、鳥などによる光路遮断時間より長く設定される。偏波合成器20は、入射するS波とP波を直交状態のまま合波し出力する。送信光学系である投射レンズ22は、偏波合成器20の出力信号光を空間伝送路に投射する。
In the
光受信装置30の受信光学系である集光レンズ32は、光送信装置10から空間伝送路に投射された信号光ビームを集光し、偏波分離器34に入射する。偏波分離器34は、集光レンズ32からの信号光ビームを、偏波分離器16により分離されたP波と同じ偏波方向成分(P波)とこれに直交する偏波成分成分(S波)に分離する。偏波分離器34で分離されたP波は、光遅延器18と同じ所定時間Tdの遅延時間を具備する光遅延器36を介して偏波合成器38に入射し、偏波分離器34で分離されたS波は、直接、偏波合成器38に入射する。偏波合成器38は、入射するS波とP波を直交状態のまま合成し出力する。光/電気(O/E)変換器40は、偏波合波器38の出力信号光を偏波依存性無しで電気信号に変換する。弁別器42は、O/E変換器40の出力電気信号を所定の閾値に従い弁別する。誤り訂正装置44は、弁別器42で弁別されたディジタル信号に含まれる伝送エラーを、誤り訂正符号化装置12による誤り訂正符号を使って訂正する。
A condensing lens 32 that is a receiving optical system of the
図2は、本実施例のタイミングチャートの一例を示す。図2を参照して、本実施例の特徴的な動作を説明する。波形50は、偏波分離器16により分離されたP波を示し、波形52は偏波分離器16により分離されたS波を示す。波形50,52は同じデータを搬送するので、全く同じ波形になる。波形54は光遅延器18により時間Tdだけ遅延されたS波を示す。波形52に示すP波と波形54で示すS波が、直交偏波多重されて、光送信装置10から光受信装置30に送信される。但し、S波は、時間Tdだけ遅れて、P波と全く同じデータを搬送する。
FIG. 2 shows an example of a timing chart of the present embodiment. With reference to FIG. 2, the characteristic operation of the present embodiment will be described. A
波形56は偏波分離器34で分離されたP波を示し、波形58は偏波分離器34で分離されたS波を示す。図2にt1からt2で示す期間に、鳥などが空間伝送路を遮断したとする。これにより、偏波分離器34で分離されるP波(波形56)及びS波(波形58)は、t1からt2に相当する斜線部分で光強度がゼロになる。波形60は、光遅延器36で時間Tdだけ遅延されたP波を示す。偏波合成器38は波形58に示すS波と波形60に示すP波を合成する。波形62は、偏波合成器38から出力される合成光を示す。
A
遅延時間Tdは、鳥などによる光路遮断時間より長く設定されるので、波形58と波形60とでは、光路遮断による影響を受ける位置が時間軸で重ならない。また、送信装置10ではS波をTdだけ遅らせ、受信装置30ではP波をTdだけ遅らせるので、偏波合波器38に入力するP波とS波は、光路遮断が生じた箇所を除いては、全く同じ時間波形になる。偏波合成器38による合成光の波形62は、光路遮断の影響の無い箇所では、S波(波形58)及び遅延したP波(波形60)を直交偏波で合成した波形になる。他方、光路遮断の影響がある箇所では、S波(波形58)又は遅延したP波(波形60)の光強度がゼロになっているので、合成光の光強度は、他の箇所の半分になる。
Since the delay time Td is set to be longer than the optical path cutoff time due to birds or the like, in the
弁別器42の弁別閾値は、通常であれば、パルスピークの半分程度に設定されるところ、本実施例では、パルスピークの1/4程度に設定する。これにより、光路遮断の影響により光強度が通常の半分になった箇所の信号を正しく弁別できる。
Normally, the discrimination threshold of the
本実施例では、同じ光路上で同じデータを時間軸上で前後して伝送することで、冗長性を持たせ、光路障害に強くしている。同じデータを搬送する信号光を互いに直交する偏波で同じ光路上に伝送するので、光送信装置10と光受信装置30との間の光軸調整が容易になり、光受信装置でこれらの信号光を分離するのが容易になる。受信装置30において、互いに直交する偏波の信号光をその時間のずれを解消して合成し、その合成光を電気信号に変換するので、電気処理系が簡略になる。同じ遅延時間の光遅延器18,36は、例えば、同じ長さの光ファイバを使用することで容易に実現できる。
In the present embodiment, the same data is transmitted back and forth on the time axis on the same optical path, thereby providing redundancy and strengthening the optical path failure. Since the signal light carrying the same data is transmitted on the same optical path with mutually orthogonal polarizations, the optical axis adjustment between the
図1に示す実施例の光学系、即ち、偏波分離器16から偏波合成器38までの光学系は、双方向に利用可能である。従って、図1に示す実施例を双方向光伝送に拡張することは容易である。図3は、双方向に拡張した第2実施例の概略構成ブロック図を示す。
The optical system of the embodiment shown in FIG. 1, that is, the optical system from the
光送受信装置110Aから光送受信装置110Bへのデータ伝送を説明する。
Data transmission from the
光送受信装置110Aの誤り訂正符号化装置112Aが、送信データD1を誤り訂正符号化する。電気/光(E/O)変換器114Aが、誤り訂正符号化装置112Aから出力されるデータを直線偏波の光信号に変換する。E/O変換器114Aの出力信号光は、光サーキュレータ115のポートA,Bを介して、偏光ビームスプリッタ(PBS)116の主軸に対して45度傾いた偏波方向で偏光ビームスプリッタ116に入射する。光サーキュレータ115は、ポートAの入力光をポートBから出力し、ポートBの入力光をポートCから出力する光素子である。ここでは、偏光ビームスプリッタ116、光遅延器118、偏光ビームスプリッタ120及び投射・集光レンズ122は、それぞれ、図1に示す偏波分離器16,光遅延器18,偏波合成器20及び投射レンズ22と同じ機能を果たす。投射・集光レンズ122は、偏光ビームスプリッタ120の出力信号光を空間伝送路に投射する。
The error
光送受信装置110Bでは、投射・集光レンズ132が、光送受信装置110Aから空間伝送路に投射された信号光ビームを集光し、偏光ビームスプリッタ134に入射する。偏光ビームスプリッタ134、光遅延器136及び偏光ビームスプリッタ138は、それぞれ、図1に示す実施例の偏波分離器134、光遅延器36及び偏波合成器38と同じ機能を果たす。
In the optical transmission / reception device 110 </ b> B, the projection / condensing
偏光ビームスプリッタ138から出力される合成信号光は、光サーキュレータ139のポートB,Cを介して光/電気(O/E)変換器140Bに入力する。O/E変換器140Bは、偏光ビームスプリッタ138からの合成信号光を偏波依存性無しで電気信号に変換する。弁別器142Bは、O/E変換器140Bの出力電気信号を所定の閾値に従い弁別する。誤り訂正装置144Bは、弁別器142Bで弁別されたディジタル信号に含まれる伝送エラーを、誤り訂正符号化装置112Aによる誤り訂正符号を使って訂正し、受信データD1を出力する。
The combined signal light output from the
次に、光送受信装置110Bから光送受信装置110Aへのデータ伝送を説明する。
Next, data transmission from the
光送受信装置110Bの誤り訂正符号化装置112Bが、送信データD2を誤り訂正符号化する。電気/光(E/O)変換器114Bが、誤り訂正符号化装置112Bから出力されるデータを直線偏波の光信号に変換する。E/O変換器114Bの出力信号光は、光サーキュレータ139のポートA,Bを介して、偏光ビームスプリッタ(PBS)138の主軸に対して45度傾いた偏波方向で偏光ビームスプリッタ138に入射する。偏光ビームスプリッタ138、光遅延器136及び偏光ビームスプリッタ1134は、E/O変換器114Bの出力信号光を互いに直交するP波とS波に分離し、P波をTdだけ遅延させ、S波と遅延したP波を合成する。投射・集光レンズ132は、偏光ビームスプリッタ134の出力信号光を空間伝送路に投射する。
The error
光送受信装置110Aでは、投射・集光レンズ122が、光送受信装置110Bから空間伝送路に投射された信号光ビームを集光し、偏光ビームスプリッタ120に入射する。偏光ビームスプリッタ120、光遅延器118及び偏光ビームスプリッタ116は、投射・集光レンズ122からの信号光を互いに直交するP波とS波に分離し、S波をTdだけ遅延させ、P波と遅延したS波を合成する。
In the optical transmission / reception device 110 </ b> A, the projection / condensing
偏光ビームスプリッタ116から出力される合成信号光は、光サーキュレータ115のポートB,Cを介して光/電気(O/E)変換器140Aに入力する。O/E変換器140Aは、偏光ビームスプリッタ116からの合成信号光を偏波依存性無しで電気信号に変換する。弁別器142Aは、O/E変換器140Aの出力電気信号を所定の閾値に従い弁別する。誤り訂正装置144Aは、弁別器142Aで弁別されたディジタル信号に含まれる伝送エラーを、誤り訂正符号化装置112Bによる誤り訂正符号を使って訂正し、受信データD2を出力する。
The combined signal light output from the
このように、本実施例では、空間伝送路の前後に配置される光学系を双方向に利用して、双方向のデータ伝送を実現できる。光送受信装置110Aから光送受信装置110Bへのデータ伝送と、その逆のデータ伝送のどちらにおいても、光路遮断が発生した場合に支障なくデータを伝送できる。
As described above, in this embodiment, bidirectional data transmission can be realized by bidirectionally using the optical systems arranged before and after the spatial transmission path. In both data transmission from the optical transmission /
図4は、本発明の第3実施例の概略構成ブロック図を示す。図1に示す実施例では、互いに直交する偏波で伝送される信号を光学的に合成したが、電気信号に変換してから合成してもよい。図4に示す実施例では、光受信装置30Aにおいて、互いに直交する偏波の信号光を個別に電気信号に変換した後で、合成する。図1と同じ構成要素には同じ符号を付してある。変更部分の構成と動作を主に説明する。
FIG. 4 shows a schematic block diagram of a third embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 1, signals transmitted with polarized waves orthogonal to each other are optically combined, but may be combined after being converted into an electric signal. In the embodiment shown in FIG. 4, in the
光受信装置30Aでは、集光レンズ70は、光送信装置10から空間伝送路に投射された信号光ビームを集光し、偏波分離器72に入射する。偏波分離器72は、集光レンズ70からの信号光ビームを、偏波分離器16により分離されたP波と同じ偏波方向の成分(P波)とこれに直交する偏波方向の成分(S波)に分離し、前者を光/電気(O/E)変換器74Pに、後者を光/電気(O/E)変換器74Sに供給する。
In the
O/E変換器74Pは、偏波分離器72により分離されたP波の信号光を電気信号に変換し、弁別器76Pは、O/E変換器74Pの出力電気信号を所定閾値で弁別する。電気遅延器78は、弁別器76Pの出力電気信号を、光遅延器18の遅延時間Tdと同じ時間だけ遅延する。他方、O/E変換器74Sは、偏波分離器72により分離されたS波の信号光を電気信号に変換し、弁別器76Sは、O/E変換器74Sの出力電気信号を所定閾値で弁別する。オア回路80は、電気遅延器78の出力電気信号と弁別器76Sの出力電気信号との間の論理和(オア演算)を取り、その結果を誤り訂正装置82に出力する。オア回路80の論理和演算は、図1に示す実施例の偏波合成器38による偏波合成に対応する。誤り訂正装置82は、光送信装置10の誤り訂正符号化装置12で付加された誤り訂正符号を使用して、オア回路80の出力信号に含まれる伝送エラーを訂正する。
The O /
電気遅延器78の代わりに、偏波分離器72と光/電気変換器74Pの間に光遅延器を配置しても良い。
Instead of the
弁別器76P,74Sの代わりに、オア回路80と誤り訂正装置82との間に弁別器を配置しても良い。また、各偏波で伝送されるデータの伝送エラーを訂正した後に、同じタイミングに戻して合成しても良い。この場合には、弁別器76P,76Sの出力に誤り訂正装置を挿入することになる。
Instead of the
図5は、本発明の第4実施例の概略構成ブロック図を示す。第1乃至第3の各実施例では、同じデータ信号を、同じビーム上の互いに直交する偏波で時間的にずらして伝送した。これにより、光送信装置と光受信装置との間の光軸調整が容易になる。これに対し、第4実施例では、直交する偏波を使用せずに、空間位置の異なる2系統の光ビームを使用するので、光軸調整の手間が増すものの、偏波の分離及び合成のための光素子を省略できる。 FIG. 5 shows a schematic block diagram of a fourth embodiment of the present invention. In each of the first to third embodiments, the same data signal is transmitted while being shifted in time with mutually orthogonal polarizations on the same beam. Thereby, the optical axis adjustment between the optical transmitter and the optical receiver is facilitated. On the other hand, in the fourth embodiment, since two systems of light beams with different spatial positions are used without using orthogonal polarized waves, the effort of adjusting the optical axis is increased, but the separation and synthesis of polarized waves are increased. Therefore, the optical element can be omitted.
光送信装置210では、誤り訂正符号化装置212が、送信データDを誤り訂正符号化する。電気遅延器214は、誤り訂正符号化装置212の出力データをTdだけ遅延して、電気/光(E/O)変換器216に印加する。E/O変換器216は、遅延器214からのデータ信号を光信号に変換する。E/O変換器216の出力信号光は、投射レンズ218により受信装置240に向けて投射される。即ち、投射レンズ218により投射される光ビーム230が、光受信装置240に入力する。また、E/O変換器220は、誤り訂正符号化装置212の出力データ信号を光信号に変換する。E/O変換器220の出力信号光は、投射レンズ222により受信装置240に向けて投射される。即ち、投射レンズ222により投射される光ビーム232が、光受信装置240に入力する。
In the
光受信装置240の集光レンズ242は、光送信装置210の投射レンズ218により投射された信号光ビーム230を集光し、光/電気(O/E)変換器244に入射する。O/E変換器244は、集光レンズ242からの光信号を電気信号に変換する。弁別器246は、O/E変換器244の出力電気信号を所定の閾値に従い弁別する。また、集光レンズ248は、光送信装置210の投射レンズ222により投射された信号光ビーム232を集光し、光/電気(O/E)変換器250に入射する。O/E変換器250は、集光レンズ248からの光信号を電気信号に変換する。弁別器252は、O/E変換器250の出力電気信号を所定の閾値に従い弁別する。遅延器254は、弁別器252の出力データを、遅延器214の遅延時間Tdと同じ時間だけ、遅延する。
The
オア回路256は、弁別器246の出力データ及び遅延器254の出力データの論理和を取り、その結果を誤り訂正装置258に印加する。誤り訂正装置258は、オア回路256から出力されるディジタル信号に含まれる伝送エラーを、誤り訂正符号化装置212による誤り訂正符号を使って訂正する。
The OR
例えば、光ビーム230,232の一方又は両方を鳥等が瞬間的に遮断したとすると、その遮断期間では、弁別器246,252の出力信号はゼロレベルになる。しかし、送信時に予め、遅延器214により光ビーム230で搬送されるデータを光ビーム232で搬送されるデータより遅らせてあるので、ビーム遮断によるエラーは、光ビーム230と光ビーム232とでは、伝送データ上の全く異なるタイミングで存在する。即ち、光弁別器246の出力データにビーム遮断によるエラーがあっても、その同じ時点で、遅延器254の出力データには、ビーム遮断によるエラーは存在しない。その逆も同様である。この作用は、第1乃至第3実施例と同じである。オア回路256が弁別器246の出力と遅延器254の出力の論理和をとることにより、ビーム遮断によるエラーを、ビーム遮断を受けていない正常なデータで置換できる。
For example, if one or both of the
弁別器246,252の代わりに、オア回路256と誤り訂正装置258との間に弁別器を配置しても良い。また、弁別器246,252の出力データを誤り訂正してから、一方を遅延し、両データを合成してもよい。
Instead of the
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。 Although the invention has been described with reference to specific illustrative embodiments, various modifications and alterations may be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the invention as defined in the claims. This is obvious to an engineer in the field to which the present invention belongs, and such changes and modifications are also included in the technical scope of the present invention.
10:光送信装置
12:誤り訂正符号化装置
14:電気/光(E/O)変換器
16:偏波分離器
18:光遅延器
20:偏波合成器
22:投射レンズ
30,30A:光受信装置
32:集光レンズ
34:偏波分離器
36:光遅延器
38:偏波合成器
40:光/電気(O/E)変換器
42:弁別器
44:誤り訂正装置
70:集光レンズ
72:偏波分離器
74P,74S:光/電気(O/E)変換器
76P,76S:弁別器
78:遅延器
80:オア回路
82:誤り訂正装置
110A,110B:光送受信装置
112A,112B:誤り訂正符号化装置
114A,114B:電気/光(E/O)変換器
115:光サーキュレータ
116:偏光ビームスプリッタ(PBS)
118:光遅延器
120:偏光ビームスプリッタ
122:投射・集光レンズ
132:投射・集光レンズ
134:偏光ビームスプリッタ
136:光遅延器
138:偏光ビームスプリッタ
139:光サーキュレータ
140A,140B:光/電気(O/E)変換器
142A,142B:弁別器
144A,144B:誤り訂正装置
210:光送信装置
212:誤り訂正符号化装置
214:遅延器
216:電気/光(E/O)変換器
218:投射レンズ
220:電気/光(E/O)変換器
222:投射レンズ
230,232:光ビーム
240:光受信装置
242:集光レンズ
244:光/電気(O/E)変換器
246:弁別器
248:集光レンズ
250:光/電気(O/E)変換器
252:弁別器
254:遅延器
256:オア回路
258:誤り訂正装置
10: Optical transmission device 12: Error correction coding device 14: Electric / optical (E / O) converter 16: Polarization separator 18: Optical delay device 20: Polarization synthesizer 22:
118: Optical delay device 120: Polarization beam splitter 122: Projection / condensing lens 132: Projection / condensing lens 134: Polarization beam splitter 136: Optical delay device 138: Polarization beam splitter 139:
Claims (14)
当該第1及び第2の信号光を空間伝送路に投射する投射ステップと、
当該空間伝送路からの当該第1の信号光により搬送される第1の信号を当該所定時間、遅延する遅延ステップと、
当該空間伝送路からの当該第2の信号光により搬送される第2の信号と、遅延された当該第2の信号を合成して合成信号を生成する合成ステップと、
当該合成信号から当該データを復元する復元ステップ
とを具備することを特徴とする光空間伝送方法。 A signal light generation step for generating a first signal light for carrying data, and a second signal light for carrying the data delayed by a predetermined time (Td) from the first signal light;
A projection step of projecting the first and second signal lights onto a spatial transmission path;
A delay step for delaying the first signal carried by the first signal light from the spatial transmission path for the predetermined time;
A combining step of combining the second signal carried by the second signal light from the spatial transmission path and the delayed second signal to generate a combined signal;
And a restoration step of restoring the data from the combined signal.
当該データを直線偏波の光信号に変換する電気/光変換ステップと、
当該光信号を互いに直交する偏波の2つの光成分に分離し、その一方の光成分を当該第1の信号光として出力する偏波分離ステップと、
当該偏波分離ステップで分離された他方の偏波成分を当該所定時間、遅延し、当該第2の信号光として出力するステップ
とを具備することを特徴とする請求項2に記載の光空間伝送方法。 The signal light generation step includes
An electrical / optical conversion step for converting the data into a linearly polarized optical signal;
A polarization separation step of separating the optical signal into two optical components of polarization orthogonal to each other, and outputting one of the optical components as the first signal light;
3. The optical space transmission according to claim 2, further comprising a step of delaying the other polarization component separated in the polarization separation step for the predetermined time and outputting the second polarization component as the second signal light. Method.
当該合成ステップが、当該遅延ステップで遅延された当該第1の信号光と、当該空間伝送路からの当該第2の信号光を互いに直交する偏波で合成する偏波合成ステップを具備する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の光空間伝送方法。 The delay step is a step of delaying the first signal light from the spatial transmission path for the predetermined time,
The combining step includes a polarization combining step of combining the first signal light delayed in the delay step and the second signal light from the spatial transmission path with polarizations orthogonal to each other. The optical space transmission method according to claim 1, wherein the method is an optical space transmission method.
当該合成ステップが、当該空間伝送路からの当該第2の信号光を第2の電気信号に変換する第2の変換ステップと、当該第2の電気信号を当該電気遅延ステップで遅延された当該第1の信号光と合成する電気合成ステップとを具備する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の光空間伝送方法。 The delay step includes a first conversion step for converting the first signal light from the spatial transmission path into a first electric signal, and an electric delay step for delaying the first electric signal for the predetermined time. Comprising
The combining step includes a second conversion step for converting the second signal light from the spatial transmission path into a second electric signal, and the second electric signal delayed by the electric delay step. An optical space transmission method according to any one of claims 1 to 3, further comprising an electrical synthesis step of combining with one signal light.
当該第1及び第2の信号光を空間伝送路に投射する投射光学系(20,22;218,222)と、
当該空間伝送路からの当該第1及び当該第2の信号光を含む光を受光する受光光学系(32,34;70,72;242,248)と、
当該空間伝送路からの当該第1の信号光により搬送される第1の信号を当該所定時間、遅延する遅延器(36,78,254)と、
当該空間伝送路からの当該第2の信号光により搬送される第2の信号と、遅延された当該第2の信号を合成して合成信号を生成する合成器(38,80,256)と、
当該合成信号から当該データを復元する復元装置(40,42,44;82;258)
とを具備することを特徴とする光空間伝送システム。 A signal light generating device (14, 16, 18; 214) that generates a first signal light that carries data and a second signal light that carries the data delayed by a predetermined time (Td) from the first signal light. , 216, 220),
A projection optical system (20, 22; 218, 222) for projecting the first and second signal lights onto the spatial transmission path;
A light receiving optical system (32, 34; 70, 72; 242, 248) for receiving light including the first and second signal lights from the spatial transmission path;
A delay device (36, 78, 254) for delaying the first signal carried by the first signal light from the spatial transmission path for the predetermined time;
A combiner (38, 80, 256) for generating a combined signal by combining the second signal carried by the second signal light from the spatial transmission path and the delayed second signal;
Restoration device (40, 42, 44; 82; 258) for restoring the data from the synthesized signal
An optical space transmission system comprising:
当該データを直線偏波の光信号に変換する電気/光変換器(14)と、
当該光信号を互いに直交する偏波の2つの光成分に分離し、その一方の光成分を当該第1の信号光として出力する偏波分離器(16)と、
当該偏波分離器(16)で分離された他方の偏波成分を当該所定時間、遅延し、当該第2の信号光として出力する光遅延器(18)
とを具備することを特徴とする請求項6又は7に記載の光空間伝送システム。 The signal light generation device is
An electrical / optical converter (14) for converting the data into a linearly polarized optical signal;
A polarization separator (16) that separates the optical signal into two optical components of polarization orthogonal to each other, and outputs one of the optical components as the first signal light;
An optical delay (18) that delays the other polarization component separated by the polarization separator (16) for the predetermined time and outputs it as the second signal light
The optical space transmission system according to claim 6 or 7, further comprising:
当該遅延器が、当該第1の光/電気変換器(74P)からの当該第1の電気信号を当該所定時間、遅延する電気遅延器(78)であり、
当該合波器が、当該電気遅延器(78)により遅延される当該第1の信号に当該第2の光/電気変換器(74S)の出力信号からの当該第2の信号を合成する電気合成器(80)である
ことを特徴とする請求項6乃至10の何れか1項に記載の光空間伝送システム。 Furthermore, it comprises first and second optical / electrical converters (74P, 74S) for converting the first and second signal lights from the spatial transmission path into first and second electrical signals, respectively.
The delay device is an electrical delay device (78) for delaying the first electrical signal from the first optical / electrical converter (74P) for the predetermined time;
The electrical combiner combines the second signal from the output signal of the second optical / electrical converter (74S) with the first signal delayed by the electrical delay device (78). The optical space transmission system according to any one of claims 6 to 10, wherein the optical space transmission system is an optical device (80).
当該データを当該所定時間、遅延する電気遅延器(214)と、
当該電気遅延器(214)の出力電気信号を当該第1の光信号に変換する第1の電気/光変換器(216)と、
当該データを当該第2の光信号に変換する第2の電気/光変換器(220)
とを具備し、
当該投射光学系が、当該第1及び当該第2の信号光を別々の光ビームとして当該空間伝送路に投射する光学系(218,222)からなる
ことを特徴とする請求項6に記載の光空間伝送システム。 The signal light generation device is
An electrical delay (214) for delaying the data for the predetermined time;
A first electrical / optical converter (216) for converting the output electrical signal of the electrical delay device (214) into the first optical signal;
Second electrical / optical converter (220) for converting the data into the second optical signal
And
The light according to claim 6, wherein the projection optical system includes an optical system (218, 222) that projects the first signal light and the second signal light onto the spatial transmission path as separate light beams. Spatial transmission system.
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