JPH01149533A - 特に宇宙通信用の電波−光波伝送システム - Google Patents

特に宇宙通信用の電波−光波伝送システム

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JPH01149533A
JPH01149533A JP63271923A JP27192388A JPH01149533A JP H01149533 A JPH01149533 A JP H01149533A JP 63271923 A JP63271923 A JP 63271923A JP 27192388 A JP27192388 A JP 27192388A JP H01149533 A JPH01149533 A JP H01149533A
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lightwave
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に宇宙通信用の電波−光波伝送システムに
係る。
１引へ１１ ■へＦ８６に発表されたＪ、Ｌ、Ｐｅｒｂｏｓ及びＢ、
Ｌａｕｒｅｎｔの論文「＾ｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｒ　
ｏｐｔｉｃａｌ　ｃｏｍ＋ｎｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｓｙ
ｓｔｅｍｓ　ｆｏｒ　ｄａｔａ　ｒｅｌａｙ　５ａｔｅ
ｌｌｉｔｅ」は、将来の欧州データ伝送衛星システムに
高いデータ伝送速度をもつ通信リンクを導入するために
光技術を使用する可能性について考察している。この論
文においては、衛星間通信のために特に２種類の光技術
が検討されている。１つは１０．６μｍ″Ｃ′動作する
ＣＯ２レーザを使用する技術であり、いま１つは０．８
μｍ〜１．３μｍのバンドで動作する半導体レーザダイ
オードを使用する技術である。該論文は、衛星間の光リ
ンクとして半導体レーザの直接変調を使用することを提
案しているが、このような変調の場合には、２つの衛星
間の直接リンクを成立させるべく第゛１衛星におけるマ
イクロ波信号の復調とマイクロ波を地上に再伝送すべく
第２衛星における再生情報の再変調とが必要になる。
従って電波リンク（例えばマイクロ波周波数−光波周波
数）使用の場合には、通過帯域を通過させることなく即
ち復調及び再生を行なうことなく再送信を行なうことは
できない。
本発明の目的は、マイクロ波周波数と光波周波数との間
の遷移をできるだけ簡単に行なうことによって上記のご
とき欠点を是正することである。
１呼αｌＬｉ このために本発明は、第１変調電波と光波との間の電波
−光波インタフェースを含み伝送された光波が波長変調
されることを特徴とする特に宇宙通信用の電波−光波伝
送システムを提供する。
従って本発明によれば、例えば衛星間の光波リンク、ま
たはより一般的にはマイクロ波リンク及び光波リンクを
順次に含む連続リンクにおけるデータの復調、再生及び
再変調等の中間処理を削除し得る。
伝送システムは好ましくは、前記光波と第２変調電波と
の間の光波−電波インタフェースを含み、前記電波はマ
イクロ波である。第１インタフエースは第１衛星に搭載
され、第２インタフエースは第２衛星に搭載される。第
１電波は第１地上局から送信され第１衛星で受信される
マイクロ波であり、第２電波は第２％星から送信され第
２地上局で受信されるマイクロ波である。
本発明方法の利点は、マイクロ波及び光波の連続リンク
が信号の復調、再生及び再変調を行なうことなく使用さ
れ得ることである。従って、衛星間光リンクの場合に衛
星に搭載する装置の個数を低減し、いくつかの場合には
必要に応じて伝送信号の種類（例えばアップマイクロ波
リンクの変調）を変更することも可能である。
１制漣 添付図面に示す非限定具体例に基づく以下の記載より本
発明が更に十分に理解されよう。
第１区の具体例によれば本発明システムは、第１及び第
２の地上局１０．１１と静止軌道１４に配置された第１
及び第２の衛星１２．１３とを含む。
第１衛星１２は、第１地上局１０及び第１衛星１２の夫
々のマイクロ波アンテナ１６と１７との間に伝送される
第１変調電波１５例えばマイクロ波と、第１衛星１２及
び第２衛星１３に夫々搭載された２つの送受信システム
１９と２０との間に伝送される光波１８との間の第１の
インタフェースデバイスを含む。
第２衛星１３は、前記光波１８と、第２衛星１３及び第
２地上局１１に夫々搭載されたマイクロ波アンテナ２３
と２４との間に伝送される第２変調電波２２例えばマイ
クロ波との間の第２インタフェースデバイスを含む。
第１図に示すごとく、リンク１５．１８及び２２は双方
向リンクであり、従って２つのインタフェースデバイス
の各々は、マイクロ波−光波インタフェースと光波−マ
イクロ波インタフェースとを含む。
本発明システムにおいては光波１８が変調される。
いくつかの光波変調方法が可能である０例えば、（ベー
スバンド伝送に対応する）光度の直接オン／オフ変調ま
たは光の振幅変調もしくは波長変調もしくは位相変調が
可能である。本発明では波長変調を用いる。
第２図に示すマイクロ波−光波インタフェースは、マイ
クロ波受信回路２８と光波送信回路２９とを含む。
マイクロ波アンテナ例えばアンテナ１７に接続されたマ
イクロ波受信回路２８は、発振信号ＯＬＩを受信するミ
クサ３１と、特定チャネルを選択するデマルチプレクサ
３２とを含む。
光波送信回路２９は、発振信号ＯＬ２を受信するミクサ
３３と、フィルタ３４と、増幅器３５と、電流制御回路
３６と、温度制御回路３８が接続されたレーザ３７とを
順次に含む。
マイクロ波受信回路２８は当業者に公知の従来型の回路
である。
光波送信回路２９は、光波送信回路の通過帯域と整合す
るようにマイクロ波信号の周波数変換を行なう。次にこ
の信号をフィルタ３４でｒ過し、この信号によってレー
ザ３フの注入電流を変調する。
送信レーザの周波数変調（または波長変調）はその注入
電流の変調によって得られる。
レーザの送信波長が温度に対する感受性をもつのでレー
ザは温度制御回路３８によって安定温度に維持される。
またレーザの送信スペクトル線の幅は、所望の伝送速度
及び伝送品質と適合する値まで低減される。
１つの具体例においては、例えば第１図のアンテナ１フ
のごときアンテナが、例えば１５〜３０　Ｇ　Ｉｔ　ｚ
のマイクロ波を受信する。ミクサの出力では８０　Ｍ　
Ｈｚの信号が得られる。レーザは例えばλ＝１．３μｍ
（λは中心波長）の光波を送信する半導体レーザであり
、この波長λが変調される。
第３図に示す光波−マイクロ波インタフェースは、光波
受信回路３０とマイクロ波送信回路３９とを含む。
光波受信回路は光波整合回路４０と検出ダイオード４１
とフィルタ４２と前置増幅器４３と増幅器４４とを順次
に含む。
周波数補捉追尾ループ４５は増幅器４４の出力に結合さ
れており、レーザ４７の周波数を制御する電流制御回路
４６が該ループに接続されている。レーザ４フの温度は
温度制御回路４８によって調整される。
レーザ４７は光波整合回路４０の第２人力に接続されて
いる。
当業者に公知の従来型のマイクロ波送信回路は、発振信
号ＯＬを受信するミクサ４９と、増幅器５０と、マイク
ロ波アンテナ例えばアンテナ２３に接続されたマルチプ
レクサ５１とを順次に含む。
従って光波受信回路は、局部発振レーザ４７と、該レー
ザの温度を制御する温度制御回路４８と、該レーザの送
信スペクトル線幅を所望の性能に適応させるべく受信し
た光波信号とレーザ４７の信号とを混合し光波の偏光を
補償する整合回路４０と、受信ダイオード４１と、増幅
器４３．４４と、周波数補捉追尾シスム４５とを含む。
入射した光波と局部発振レーザからだされた光波とがダ
イオード４１によって検出され、該ダイオードは電界の
直角位相検出によって２つの光波の周波数の差周波数に
電気信号を発生し、これにより、（変換された）情報の
スペクトルを再現する。中間周波数は周波数追尾システ
ム４５によって安定化され、システムの通過帯域及び複
雑性は外部条件（例えばドツプラー効果）及び送信時の
変調指数に左右される。このシステムは、理論中間周波
数の周囲に配置されたフィルタ４２の出力エネルギの利
用に基づく。
中間周波数を適正に選択すると、任意に第２の周波数変
換を行なった後に使用周波数バンド幅と適合し得るとい
う条件下で、マイクロ波送信回路３９を用いて（光波リ
ンクに続く）マイクロ波リンクのチャネルに信号を挿入
し得る。
１つの具体例においては、光波整合回路によって受信さ
れる信号は中心波長λ−１，３μｍをもつ信号である。
ミクサの入力には例えば周波数２Ｇｔｌｚの信号が存在
し、同じミクサ４９の出力従ってアンテナ５２の出力で
周波数２０　Ｇ　ＩＩ　ｚの信号が得られる。
本発明を好適具体例に基づいて上記に説明した。
本発明の範囲内で記載の構成素子を等価の手段と代替し
得ることは理解されよう。
例えば、本発明システムをマイクロ波リンク−海底光ケ
ーブル−マイクロ波リンクの組み合わせに使用すること
も可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明システムの概略説明図、第２図はマイク
ロ波−光波インタフェースの説明図、第３図は光波−マ
イクロ波インタフェースの説明図である。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）第１変調電波と光波との間の電波−光波インタフ
    ェースを含み、伝送された光波が波長変調されることを
    特徴とする特に宇宙通信用の電波−光波伝送システム。
  2. （２）前記光波と第２変調電波との間の光波−電波イン
    タフェースを含むことを特徴とする請求項１に記載のシ
    ステム。
  3. （３）電波がマイクロ波であることを特徴とする請求項
    １に記載のシステム。
  4. （４）第１インタフェースデバイスが第１衛星に搭載さ
    れ、第２インタフェースデバイスが第２衛星に搭載され
    ていることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
  5. （５）第１電波が第１地上局から送信され第１衛星によ
    って受信されるマイクロ波であり、第２電波が第２衛星
    から送信され第２地上局によって受信されるマイクロ波
    であることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
  6. （６）マイクロ波−光波インタフェースが、マイクロ波
    受信回路と光波送信回路とを含み、該光波送信回路が、
    発振信号を受信するミクサと、フィルタと、増幅器と、
    電流制御回路と、温度調節回路に接続されたレーザとを
    順次に含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム
    。
  7. （７）光波−マイクロ波インタフェースが、光波受信回
    路とマイクロ波送信回路とを含み、該光波受信回路が、
    光波整合回路と、これに続いて検出ダイオードと、フィ
    ルタと、少なくとも１つの増幅器と、（１つまたは複数
    の）前記増幅器の出力に接続された周波数補捉追尾ルー
    プと、温度制御回路によって制御されるレーザを制御す
    る電流制御回路とを含み、前記レーザが光波整合回路の
    第２入力に接続されていることを特徴とする請求項１に
    記載のシステム。
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FR2622754B1 (fr) 1990-01-12

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