JPS58200646A - 光空間伝搬通信方式 - Google Patents
光空間伝搬通信方式Info
- Publication number
- JPS58200646A JPS58200646A JP57084324A JP8432482A JPS58200646A JP S58200646 A JPS58200646 A JP S58200646A JP 57084324 A JP57084324 A JP 57084324A JP 8432482 A JP8432482 A JP 8432482A JP S58200646 A JPS58200646 A JP S58200646A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical signal
- light
- wavelength
- transmitter
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/114—Indoor or close-range type systems
- H04B10/1149—Arrangements for indoor wireless networking of information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Semiconductor Lasers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は光信号を空間伝搬して情報通信を行う光空間伝
搬通信方式に関する。
搬通信方式に関する。
−近時、光信号を光ファイバを介して伝送する情報通信
が飛躍的に発展し、各種システムに−広く利用されてい
る。とζろが、このような光ファイバを用い九光信号通
信では、光コネクタや光分岐素子等の使用による拡張性
の制限、また光ファイバケーツルの布設コストの増大、
更ＫＦｉ情報過信機器間の移動の問題等があプ、上記光
匍号の空間伝搬による情報通信が注目されつつある。第
１図は、このような光信号の空間伝搬を利用し九ローカ
ルネッＦワークシステムの歓略図であプ、部Ｈ１１の天
井に光送受信機２【設置、上記１１ｊｌＪの床に設置さ
れ九複数の端末イの各光送受信機５との間で、空間伝搬
される光信号によ多情報過信を行わしめるようにした４
のである。尚、醜配光送受信機２は、図示しない中央制
御懺置尋の上位機器に接続される。
が飛躍的に発展し、各種システムに−広く利用されてい
る。とζろが、このような光ファイバを用い九光信号通
信では、光コネクタや光分岐素子等の使用による拡張性
の制限、また光ファイバケーツルの布設コストの増大、
更ＫＦｉ情報過信機器間の移動の問題等があプ、上記光
匍号の空間伝搬による情報通信が注目されつつある。第
１図は、このような光信号の空間伝搬を利用し九ローカ
ルネッＦワークシステムの歓略図であプ、部Ｈ１１の天
井に光送受信機２【設置、上記１１ｊｌＪの床に設置さ
れ九複数の端末イの各光送受信機５との間で、空間伝搬
される光信号によ多情報過信を行わしめるようにした４
のである。尚、醜配光送受信機２は、図示しない中央制
御懺置尋の上位機器に接続される。
しかしてこのようなローカルエリアネ、トヮータによれ
ば、上−記＊１！ｉｘ内の光信号Ｊの届く範囲にｓ？メ
て任意に端末４を増加させることかで自、またその設置
場所の移動も容易である。
ば、上−記＊１！ｉｘ内の光信号Ｊの届く範囲にｓ？メ
て任意に端末４を増加させることかで自、またその設置
場所の移動も容易である。
ところで従来より、光送信に供する光信号には、主とし
て光ファイバを用い九長距離伝送を目的としている為、
光ファイバにおけるＨ、Ｏ等による吸収損失を考慮して
α９５μｍ程度の波長のものが多く用いられている。ま
たこのような発光波長の光信号を得る光源としての半導
体レーデ素子も種々研究されている。然し乍ら、上記ロ
ーカルエリアネットワークにおける光信号の空間伝搬に
ありては、上記光吸収損失よりもむしろ背景光雑音に起
因するシ、、ト雑音の増加が大きな問題となる。この為
、従来の光送信機の光源をそのまま利用しても、光空間
伝搬による情報通信にあっては、信号品質やその他の点
で多くの問題が生じ良。
て光ファイバを用い九長距離伝送を目的としている為、
光ファイバにおけるＨ、Ｏ等による吸収損失を考慮して
α９５μｍ程度の波長のものが多く用いられている。ま
たこのような発光波長の光信号を得る光源としての半導
体レーデ素子も種々研究されている。然し乍ら、上記ロ
ーカルエリアネットワークにおける光信号の空間伝搬に
ありては、上記光吸収損失よりもむしろ背景光雑音に起
因するシ、、ト雑音の増加が大きな問題となる。この為
、従来の光送信機の光源をそのまま利用しても、光空間
伝搬による情報通信にあっては、信号品質やその他の点
で多くの問題が生じ良。
本発明はこのような事情を考慮してなされ良もので、十
の目的とするとζろは、光信号を空間伝搬して行う情報
通信匣を背景光雑音にょる悪影響を少なくして信号品質
の劣化を招くことなく効果的に行い得る実用性の高い光
空間伝搬通信方式を提供することにある。
の目的とするとζろは、光信号を空間伝搬して行う情報
通信匣を背景光雑音にょる悪影響を少なくして信号品質
の劣化を招くことなく効果的に行い得る実用性の高い光
空間伝搬通信方式を提供することにある。
本竜明は空間伝搬される光信号として、波長１．３８声
ｍ乃至１．４３μｍの光信号を用いるようにしたもので
、例えば上記波長の光信号を送信出力する光源として四
元系化合物半導体レーザ素子を用いるようにしたもので
ある。
ｍ乃至１．４３μｍの光信号を用いるようにしたもので
、例えば上記波長の光信号を送信出力する光源として四
元系化合物半導体レーザ素子を用いるようにしたもので
ある。
かくして本発明によれば、背景光雑音として特に大きい
太陽光による悪影響上大幅に軽減してシ、、ト雑音の増
大を防ぎ、ｔたそのｓ／Ｎを＾めて必要受信光／４ワー
の低減を図９て嶌品質な情報通信を行うむとが可能とな
る。従って、その利点を活かし大各種のローカルエリア
光ネ、トワークを簡墨に横縞することか可能となシ、実
用上絶大なる効果が奏せられる。
太陽光による悪影響上大幅に軽減してシ、、ト雑音の増
大を防ぎ、ｔたそのｓ／Ｎを＾めて必要受信光／４ワー
の低減を図９て嶌品質な情報通信を行うむとが可能とな
る。従って、その利点を活かし大各種のローカルエリア
光ネ、トワークを簡墨に横縞することか可能となシ、実
用上絶大なる効果が奏せられる。
以下、図１ｉｔを参照して本発明の一実施例につき説明
する。
する。
本方式は、例えば第１図に示される光ネ、トワータにお
いて、光送受信機２）５に設けられ危光源が送信出力す
る空間伝搬される光信号の波長ｔ−１，３８−ｍ乃至１
．４３μｍＫ定めたことを特徴とするものである。この
ような波長の光信号全送信出力′する光源は、例えば第
２図に素子構造を示すようなＩｎＧａＡｓＰ尋の四元系
化合物半導体レーデ素子等によって実現される。この半
導体レーデ素子について説明すれば、ｎ型のＩｎＰ：ａ
ｍ半導体結晶基板１１上に、不純物濃度が５×ｌＯ１の
ｎ −ＩｎＰ：Ｓｎ ＩＩｔ＠結晶層をクラ、ド層１２
として成長させ、その上に０４μｍ程度の厚さでＩｎＧ
ａＡｓＰ結晶を成長させてこれをレーデ活性層１３とし
、更にそ（Ｄ上に不純物１） 度１０ ’ ”ｅｘ−”
程度のｐ −Ｉｎｋ：Ｚｎ結晶層をクラ、ド層１４とし
て成長させてダブルへテロ接合構造の発光ダイオードを
構成し、更にはｐ −ＩｎＧａＡｓＰ：Ｚｍ結晶層１５
を成長させたのちに１０１等の絶縁８１ｇを介して電極
１１を形成し九素子構造を有する。
いて、光送受信機２）５に設けられ危光源が送信出力す
る空間伝搬される光信号の波長ｔ−１，３８−ｍ乃至１
．４３μｍＫ定めたことを特徴とするものである。この
ような波長の光信号全送信出力′する光源は、例えば第
２図に素子構造を示すようなＩｎＧａＡｓＰ尋の四元系
化合物半導体レーデ素子等によって実現される。この半
導体レーデ素子について説明すれば、ｎ型のＩｎＰ：ａ
ｍ半導体結晶基板１１上に、不純物濃度が５×ｌＯ１の
ｎ −ＩｎＰ：Ｓｎ ＩＩｔ＠結晶層をクラ、ド層１２
として成長させ、その上に０４μｍ程度の厚さでＩｎＧ
ａＡｓＰ結晶を成長させてこれをレーデ活性層１３とし
、更にそ（Ｄ上に不純物１） 度１０ ’ ”ｅｘ−”
程度のｐ −Ｉｎｋ：Ｚｎ結晶層をクラ、ド層１４とし
て成長させてダブルへテロ接合構造の発光ダイオードを
構成し、更にはｐ −ＩｎＧａＡｓＰ：Ｚｍ結晶層１５
を成長させたのちに１０１等の絶縁８１ｇを介して電極
１１を形成し九素子構造を有する。
尚、図中１８は基板１１の裏面に設けた電極である。
このような半導体レーデ素子によれば、一般に１．００
μｍ乃至１５０Ｊ１ｍ程度の発光波長を得ることができ
、例えば上記レーデ活性１１１１の厚みや、四元系の組
成とそのバンドギャップとを選ぶことによって、波長１
，４０μｍの安定なレーデ光ｔ−得ることかｏｒａとな
る。またその光出力も、２５０ ｔｍＡ根度の電動電流
によって４〜５ｔｍＷ程度確保することができる。
μｍ乃至１５０Ｊ１ｍ程度の発光波長を得ることができ
、例えば上記レーデ活性１１１１の厚みや、四元系の組
成とそのバンドギャップとを選ぶことによって、波長１
，４０μｍの安定なレーデ光ｔ−得ることかｏｒａとな
る。またその光出力も、２５０ ｔｍＡ根度の電動電流
によって４〜５ｔｍＷ程度確保することができる。
しかして上記の如き半導体レーデ素子を光源とする光送
受信機ＪＦｉ、上記レーデ素子が出力する光信号を、８
１！１７の天井から、例えば±６０’の指向角を以って
、床ＥｉｉＫ設置され九端末４の各光送受信機５に対し
て放射する。そして、光送受信機５は上記光信号を例え
ば±１５°の指向角を以って受信する如く構成される。
受信機ＪＦｉ、上記レーデ素子が出力する光信号を、８
１！１７の天井から、例えば±６０’の指向角を以って
、床ＥｉｉＫ設置され九端末４の各光送受信機５に対し
て放射する。そして、光送受信機５は上記光信号を例え
ば±１５°の指向角を以って受信する如く構成される。
かくしてここに、光送受信機２の光源から光送受信機５
の各受光部に対して、波長１３ｇ、＃Ｂ〜１．４３μｍ
の光信号の空間伝搬による情報通信が行われる。
の各受光部に対して、波長１３ｇ、＃Ｂ〜１．４３μｍ
の光信号の空間伝搬による情報通信が行われる。
尚、床に設けられ喪光送受信機ξから光送受信機１への
光信号の空間伝搬も、上記ｌ、３８μｍ〜１．４３声−
の波長の光信号を用いて行われる・但しこの場合、光信
号の通信方向によって、その光信号の波長を上記した波
長範囲において異ならせることが好ましい、また複数の
端末４にそれぞれ対応させて光信号の波長を上述した範
囲で異ならせることも可能である。
光信号の空間伝搬も、上記ｌ、３８μｍ〜１．４３声−
の波長の光信号を用いて行われる・但しこの場合、光信
号の通信方向によって、その光信号の波長を上記した波
長範囲において異ならせることが好ましい、また複数の
端末４にそれぞれ対応させて光信号の波長を上述した範
囲で異ならせることも可能である。
以上のように波長１．３８μｍ乃至ｌ、４３μｍの光信
号を空間伝搬して情報通信を行う本方式によれば、背景
雑音光として最も影響の大きい太陽光の防害會受けるこ
となしＫ１１号品質の高い良好な光情報通信を行うこと
が可能となる。即ち、太陽光のスペクトル分布は第３図
に示すように短波長域から長波長域に亘って広範囲に分
布している。但し、＃！３図に示される／母うメーター
は、太陽光の受光角を示している。しかしてこのスペク
トル分布から明らかなように１波長１３１１ａ＋ｍ乃至
１．４３μｍの太陽光成分は、従来光通信用として主と
して用いられてきたα９５μｗｈ。
号を空間伝搬して情報通信を行う本方式によれば、背景
雑音光として最も影響の大きい太陽光の防害會受けるこ
となしＫ１１号品質の高い良好な光情報通信を行うこと
が可能となる。即ち、太陽光のスペクトル分布は第３図
に示すように短波長域から長波長域に亘って広範囲に分
布している。但し、＃！３図に示される／母うメーター
は、太陽光の受光角を示している。しかしてこのスペク
トル分布から明らかなように１波長１３１１ａ＋ｍ乃至
１．４３μｍの太陽光成分は、従来光通信用として主と
して用いられてきたα９５μｗｈ。
ズ１
波長成分に比して極めて小書く、Ｌ／Ｉ Ｏ以下のレベ
ルである。また太陽光のスペクトルミ１８０フ１ｍ乃ｉ
ｉｔ、ｓｓ＾ｍｏ献長４−でも非常に小さい。
ルである。また太陽光のスペクトルミ１８０フ１ｍ乃ｉ
ｉｔ、ｓｓ＾ｍｏ献長４−でも非常に小さい。
従りて、光通信に用いる光信号波長を上記１．３８μｍ
乃至１４３Ｊｍに定めれば太陽光の影響を大輪に＠滅す
る仁とが可能となる。マ九光信号波兼を１．８０μｍ乃
至１．８５ｊｍＫ定めることも可能であるが、この場合
光源としての出力強度を半導体し〜デ素子として十分に
確保できない郷の間鴫がある。
乃至１４３Ｊｍに定めれば太陽光の影響を大輪に＠滅す
る仁とが可能となる。マ九光信号波兼を１．８０μｍ乃
至１．８５ｊｍＫ定めることも可能であるが、この場合
光源としての出力強度を半導体し〜デ素子として十分に
確保できない郷の間鴫がある。
ま７ｔＪＩＩ４ａｌｌ＃１波長α９５Ｊａ＋の光信号を
空間伝搬する際の、伝送速度と必要受信光電力との関係
を示したもので、ム嬬背景雑音光がない場合の特性、墓
は背景雑音光がある場合の特性を示している。この関係
から示されるように背景雑音光が存在すると、その分だ
け必要受信光電力を大きくする必ｌＩ！があ〕、従って
本方式のように太陽光の影響を受け―い波長の光信号を
用いて情報伝送することにより、上記必要受信光電力を
低く抑えゐことが可能となる。
空間伝搬する際の、伝送速度と必要受信光電力との関係
を示したもので、ム嬬背景雑音光がない場合の特性、墓
は背景雑音光がある場合の特性を示している。この関係
から示されるように背景雑音光が存在すると、その分だ
け必要受信光電力を大きくする必ｌＩ！があ〕、従って
本方式のように太陽光の影響を受け―い波長の光信号を
用いて情報伝送することにより、上記必要受信光電力を
低く抑えゐことが可能となる。
故に、本方式に：よ□れば、背景雑音光の悪影響を大幅
に＠滅してシ、、）雑音を抑え、高品質な光信号の空間
伝搬による情報過信を行うむとが可能となる。そして、
ａ−カルエリア光ネ。
に＠滅してシ、、）雑音を抑え、高品質な光信号の空間
伝搬による情報過信を行うむとが可能となる。そして、
ａ−カルエリア光ネ。
トワークを簡易に構築する仁とが可能となり、その実用
的利点は非常に高い。
的利点は非常に高い。
尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるものではない
０例えば半導体レーデ素子をｈ−一以外の他の四元系化
合物半導体素子を用いて構成して４よい、また屋外にお
ける近距離光通信にも適用することができる。＊するに
本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して爽纏
することができる。
０例えば半導体レーデ素子をｈ−一以外の他の四元系化
合物半導体素子を用いて構成して４よい、また屋外にお
ける近距離光通信にも適用することができる。＊するに
本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して爽纏
することができる。
図は本発明の一実施例方式を説明するもので、第１図は
実施例方式が適用されるローカルエリア光ネ、）’７−
１０構成Ｅ、Ｎｚ、ｒｌＡｌｉｆｌｉｌｋＬｓｓμｍ＝
１４３μｍの光信号を出力する光源としての半導体レー
デ素子の構造を示す図、菖３図は太陽光のスペクトル分
布を示す図、謳４図は光信号の伝送速度と必要受信光強
度との関係を示す図である。 ２・・・光送受信機、Ｊ・・・光信号（空間伝１１ｉ）
、４・・・端末、５・・・光送受信機、１１・・・半導
体結晶基板、ＩＩ・・・レーデ活性層。 出願人代理人 弁理士 鈍 江 武 彦２１図 才２図 ７ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ （ｐｍ） ＪＩｋ基遼泉（ｂｐｓ）
実施例方式が適用されるローカルエリア光ネ、）’７−
１０構成Ｅ、Ｎｚ、ｒｌＡｌｉｆｌｉｌｋＬｓｓμｍ＝
１４３μｍの光信号を出力する光源としての半導体レー
デ素子の構造を示す図、菖３図は太陽光のスペクトル分
布を示す図、謳４図は光信号の伝送速度と必要受信光強
度との関係を示す図である。 ２・・・光送受信機、Ｊ・・・光信号（空間伝１１ｉ）
、４・・・端末、５・・・光送受信機、１１・・・半導
体結晶基板、ＩＩ・・・レーデ活性層。 出願人代理人 弁理士 鈍 江 武 彦２１図 才２図 ７ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ （ｐｍ） ＪＩｋ基遼泉（ｂｐｓ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （リ 光送信機から所定の光受信機に対して光２信号を
空間伝搬して情報通信を行うに際し、前記光送信機の光
源が出力する上記光信号の発光波長を１．３８μｍ乃至
１．４３μｍＫ定めたことを特許とする光空間伝搬通信
方式。 （２）光送信機の光源は、１．３８μｍ乃至１．４３声
ｍの波長のレーデ光を出力する四元系化合物半導体レー
デ素子からなるものである特許請求の範囲第１項記載の
光空間伝搬通信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57084324A JPS58200646A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | 光空間伝搬通信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57084324A JPS58200646A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | 光空間伝搬通信方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58200646A true JPS58200646A (ja) | 1983-11-22 |
Family
ID=13827326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57084324A Pending JPS58200646A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | 光空間伝搬通信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58200646A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5142399A (en) * | 1989-12-01 | 1992-08-25 | Societe Anonyme De Telecommunications | Message transmission system |
| US7336903B2 (en) | 2003-04-07 | 2008-02-26 | Victor Company Of Japan, Limited | Optical wireless transmission apparatus |
-
1982
- 1982-05-19 JP JP57084324A patent/JPS58200646A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5142399A (en) * | 1989-12-01 | 1992-08-25 | Societe Anonyme De Telecommunications | Message transmission system |
| US7336903B2 (en) | 2003-04-07 | 2008-02-26 | Victor Company Of Japan, Limited | Optical wireless transmission apparatus |
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