JPH0820510B2 - 光通信機光学系のアライメント調整システム - Google Patents

光通信機光学系のアライメント調整システム

Info

Publication number
JPH0820510B2
JPH0820510B2 JP5006526A JP652693A JPH0820510B2 JP H0820510 B2 JPH0820510 B2 JP H0820510B2 JP 5006526 A JP5006526 A JP 5006526A JP 652693 A JP652693 A JP 652693A JP H0820510 B2 JPH0820510 B2 JP H0820510B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
mirror
light
communication device
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP5006526A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06214010A (ja
Inventor
好徳 有本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EI TEI AARU KODENPA TSUSHIN KENKYUSHO KK
Original Assignee
EI TEI AARU KODENPA TSUSHIN KENKYUSHO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI TEI AARU KODENPA TSUSHIN KENKYUSHO KK filed Critical EI TEI AARU KODENPA TSUSHIN KENKYUSHO KK
Priority to JP5006526A priority Critical patent/JPH0820510B2/ja
Priority to DE69405414T priority patent/DE69405414T2/de
Priority to EP94100607A priority patent/EP0607906B1/en
Priority to US08/183,416 priority patent/US5465170A/en
Publication of JPH06214010A publication Critical patent/JPH06214010A/ja
Publication of JPH0820510B2 publication Critical patent/JPH0820510B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H04B10/118—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum specially adapted for satellite communication

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信機光学系のアラ
イメント調整システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザ光を用いた光通信は以下の
ような特徴を有している。 （ａ）当該レーザ光の波長がマイクロ波のそれに比べて
１０００分の１以下となるためにアンテナや通信機を小
型化することができる。 （ｂ）使用可能な周波数帯域が広くなるために高速かつ
大容量の通信を行うことができる。 （ｃ）鋭いレーザビームを用いるためにお互いの干渉を
無視することができる。
【０００３】しかしながら、上記の特徴を十分に生かす
ためには、非常に鋭いレーザビームを通信の相手方のア
ンテナに向かって精確に向ける必要がある。例えば、静
止衛星と周回衛星との間の光通信においては、２０ｃｍ
程度の口径を有する光アンテナを提供する必要がある。
通常用いられる波長０．８３μｍの半導体レーザ光を用
いた場合、送信レーザ光の半値幅は約５μラジアンとな
り、安定に光通信を維持するためには、１μラジアン以
下の精度をもった指向追尾が必要になる。また、周回衛
星に搭載する光通信機については、さらに天球における
立体角が２πステラジアン以上にわたる広い指向範囲が
必要になる。
【０００４】従来の指向追尾システムにおいては、広い
視野と高い追尾精度を両立させるために、（ａ）応答速
度は比較的遅いが広い視野角を有する、ＣＣＤセンサ
と、光アンテナを２軸で駆動制御する２軸ジンバルとか
らなる粗追尾系と、（ｂ）視野は狭いが高速応答の可能
な、４象限で分割された４個のフォトダイオード・セル
からなる４象限検出器（Quadrant Detector）センサ
（以下、ＱＤセンサという。）と、精追尾ミラー（Fine
Pointing Mirror）モジュール（以下、ＦＰＭとい
う。）とからなる精追尾系と、から構成される２重のフ
ィードバックループを有する制御システムが用いられて
いる。
【０００５】また、従来のセンタフィード・カセグレン
型光アンテナは、凹の放物面鏡からなる主鏡と、凸の双
曲面鏡からなる副鏡とを備え、光通信機から出力される
レーザ送信光を、上記主鏡の中心に形成された孔を介し
て副鏡に導いた後、副鏡と主鏡とで順次反射させた後、
相手方の光アンテナに送信するように構成されている。
【０００６】さらに、従来の捕捉追尾の制御システムに
おいては、相手方の衛星から送信される広い視野角のビ
ーコン光を受信して初期捕捉を行っている。このとき、
粗捕捉センサとしてＣＣＤセンサを用い、ＣＣＤセンサ
から出力されるビーコン光の輝点の追尾中心からの誤差
を検出して、当該誤差に基づいて光アンテナに連結され
た２軸ジンバルを駆動制御して当該光アンテナを相手方
の衛星の方向に向ける。これによって、ビーコン光をＱ
Ｄセンサの視野内に捕捉した後、ＱＤセンサの各フォト
ダイオード・セルに入射する光量の相対比から直交する
２つの方向の追尾誤差を検出し、当該誤差に基づいてＦ
ＰＭの駆動機構を駆動制御して相手方の衛星の光ビーム
を受信用光ダイオードセンサ（以下、光ダイオードセン
サをＰＤセンサという。）の視野内に捕捉する。さら
に、光行差補正ミラー（Point-Ahead Mirror）モジュー
ル（以下、ＰＡＭという。）を用いて、詳細後述する光
衛星通信の光行差の補正を行って、当該補正後の方向に
レーザ光を送信して、光通信を開始する。
【０００７】衛星の打ち上げ時の大きな振動や大きな周
囲温度の変動が存在する過酷な環境のもとで、上記の追
尾精度を光通信が可能なように保持するためには、鏡
面、レンズ等の光学系の素子の配置に１μｍ以下のアラ
イメント精度が必要になる。このため、従来、熱膨張係
数が小さく精密光学機器を構成する素材として実績のあ
るインバー（登録商標：Ｎｉ系の合金）やゼロデユア−
（登録商標：ガラスセラミック素材）を用いて、温度変
化による光学素子の配置が変化しないように設計が行わ
れてきた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インバ
ーは比重が比較的大きく、ゼロデユアーは複雑な形状に
加工することがむずかしいという問題点があった。
【０００９】衛星搭載用の光通信機の構造材料として、
できる限り比重が小さく熱伝導が大きい、例えばＡｌ、
Ｍｇ，Ｂｅなどの軽金属材料が適しているが、軽金属材
料は一般に熱膨張係数が比較的大きいため、光通信を行
うためには、熱膨張による機器配置のアライメント誤差
を補償するためのアライメント調整機構を設ける必要が
ある。しかしながら、衛星の打ち上げ後に、光通信機の
アライメントを調整するための適当な方法は全く提案さ
れておらず、仮に何らかの方法で調整が可能となっても
精度要求が厳しいために、当該アライメント調整機構の
設けることによって、光アンテナを備えた光通信機が比
較的大型になるという問題点があった。
【００１０】本発明の目的は以上の問題点を解決し、従
来装置に比較して小型・軽量であって、光通信機光学系
の配置をより精確に調整することができる光通信機光学
系のアライメント調整システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の光通信機光学系のアライメント調整システムは、そ
れぞれ光軸を中心としてかつ互いに所定間隔だけ離れて
設けられた主鏡と副鏡とを備え、光通信機から出力され
た送信光を上記副鏡と上記主鏡で順次反射した後、相手
方の光アンテナに送信する光アンテナと、上記光アンテ
ナと上記光通信機とを光学的に接続する光学接続手段と
を備えた光通信機光学系のアライメント調整システムに
おいて、上記主鏡はリング形状を有する、凹の放物面鏡
又は放物面に近い凹の双曲面鏡であり、上記主鏡の焦点
と折り返し用反射鏡の曲率中心とが一致するように上記
主鏡と一体的にかつ上記光軸を中心として上記主鏡とと
もに同心状に形成された、リング形状を有する、凹の球
面鏡又は球面に近い凹の楕円面鏡にてなり、上記送信光
の一部を折り返して反射する折り返し用反射鏡と、上記
折り返し用反射鏡によって折り返されて反射された折り
返し送信光の平均半径を測定することにより上記送信光
の焦点ずれの情報を検出する第１の検出手段と、上記副
鏡を上記光軸と平行であって上記主鏡に向かう前方方向
もしくはそれと反対の後方方向に移動させる第１の移動
手段と、上記第１の検出手段によって検出された上記送
信光の焦点ずれの情報に基づいて上記送信光の焦点ずれ
がなくなるように上記第１の移動手段を制御する第１の
制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】また、請求項２記載の光通信機光学系のア
ライメント調整システムは、上記光アンテナは、上記相
手方の光アンテナから受信された受信光を上記主鏡と上
記副鏡で順次反射した後、上記光学接続手段を介して上
記光通信機に出力し、上記光通信機光学系のアライメン
ト調整システムは、上記折り返し送信光に基づいて上記
光アンテナにおける上記送信光の光軸からのずれの情報
を検出する第２の検出手段と、上記受信された受信光に
基づいて上記光アンテナにおける上記受信光の光軸から
のずれの情報を検出する第３の検出手段と、上記光学接
続手段における上記送信光の光軸を移動させる第２の移
動手段と、上記第２の検出手段によって検出された上記
送信光の光軸からのずれの情報と、上記第３の検出手段
によって検出された上記受信光の光軸からのずれの情報
とに基づいて、上記送信光の光軸からのずれの情報が上
記受信光の光軸からのずれの情報に一致するように上記
第２の移動手段を制御する第２の制御手段とをさらに備
えたことを特徴とする。
【００１３】さらに、請求項３記載の光通信機光学系の
アライメント調整システムは、請求項１又は２記載の光
通信機光学系のアライメント調整システムにおいて、上
記主鏡を外周部に設ける一方、上記折り返し用反射鏡を
内周部に設け、上記折り返し用反射鏡は、上記光軸を含
みかつ上記光軸を中心として同心状に設けられ上記送信
光又は上記受信光を通過させる光通過孔を備えたことを
特徴とする。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【作用】請求項１記載の光通信機光学系のアライメント
調整システムにおいては、上記第１の検出手段は、上記
折り返し用反射鏡によって折り返されて反射された折り
返し送信光の平均半径を測定することにより上記送信光
の焦点ずれの情報を検出し、上記第１の制御手段は、上
記第１の検出手段によって検出された上記送信光の焦点
ずれの情報に基づいて上記送信光の焦点ずれがなくなる
ように上記第１の移動手段を制御する。ここで、上記第
１の制御手段は、測定された折り返し送信光の平均半径
を小さくなるように上記第１の移動手段を制御すること
により、上記送信光の焦点ずれがなくなるように制御す
ることができる。ここで、上記折り返し用反射鏡が上記
主鏡に設けられているので、上記光通信機から上記光学
接続手段を介して上記光アンテナの副鏡及び主鏡までの
光学系についての、上記送信光の焦点ずれを補正して無
くすることができる。
【００１７】また、請求項２記載の光通信機光学系のア
ライメント調整システムにおいては、上記光アンテナ
は、上記相手方の光アンテナから受信された受信光を上
記主鏡と上記副鏡で順次反射した後、上記光学接続手段
を介して上記光通信機に出力する。そして、上記第２の
検出手段は、上記折り返し送信光に基づいて上記光アン
テナにおける上記送信光の光軸からのずれの情報を検出
する一方、上記第３の検出手段は、上記受信された受信
光に基づいて上記光アンテナにおける上記受信光の光軸
からのずれの情報を検出する。さらに、上記第２の制御
手段は、上記第２の検出手段によって検出された上記送
信光の光軸からのずれの情報と、上記第３の検出手段に
よって検出された上記受信光の光軸からのずれの情報と
に基づいて、上記送信光の光軸からのずれの情報が上記
受信光の光軸からのずれの情報に一致するように上記第
２の移動手段を制御する。ここで、上記折り返し用反射
鏡が上記主鏡に設けられているので、上記光通信機から
上記光学接続手段を介して上記光アンテナの副鏡及び主
鏡までの光学系についての、上記送信光の光軸からのず
れを補正して上記受信光の光軸に一致させることができ
る。
【００１８】さらに、請求項３記載の光通信機光学系の
アライメント調整システムにおいては、好ましくは、上
記主鏡を外周部に設ける一方、上記折り返し用反射鏡を
内周部に設け、上記折り返し用反射鏡は、上記光軸を含
みかつ上記光軸を中心として同心状に設けられ上記送信
光又は上記受信光を通過させる光通過孔を備える。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
について説明する。
【００２２】図１は、本発明に係る一実施例である、光
アンテナ１０と光通信用光学系のアライメント調整シス
テムとを含む光通信機のブロック図である。
【００２３】本実施例のセンターフィード・カセグレン
型光アンテナ１０は、図２に示すように、それぞれレー
ザ光の光軸ＣＬを中心として同心状に設けられ、外周部
に設けられたリング形状の送受信用凹の放物面鏡１ａと
内周部に設けられ中心部に光通過孔１ｈを有するリング
形状の送信光折り返し用凹の球面鏡１ｂとからなりこれ
らが一体的に形成された主鏡１と、互いに一致する放物
面鏡１ａの焦点Ｆｐと球面鏡１ｂの曲率中心Ｒｃ（符号
ＦｐとＲｃについては、図７参照。）の位置から主鏡１
側にずれた位置に光軸ＣＬを中心として設けられた凸の
双曲面鏡からなる副鏡２とを備え、光通信機から出力さ
れるレーザ送信ビーム光を、上記光通過孔１ｈを介して
副鏡２に導いた後、副鏡２と主鏡１の放物面鏡１ａとで
順次反射させた後、相手方の光アンテナに送信するとと
もに、副鏡２で反射されたレーザ送信ビーム光を主鏡１
の球面鏡１ｂで反射させて、副鏡２に向かって折り返し
て副鏡２で反射させ、当該折り返されたレーザ送信ビー
ム光（以下、折り返し送信ビーム光という。）に基づい
て光通信機光学系のアライメント調整を行うことを特徴
としている。
【００２４】なお、本実施例において、レーザダイオー
ド３７から出力される送信ビーム光の波長と、相手方の
光通信機から送信されて当該光アンテナ１０で受信され
る受信ビーム光の波長とは、ＣＣＤセンサ３０とＱＤセ
ンサ３２とに内蔵される各光フィルタで分離可能な程度
に異なるように設定される。
【００２５】図２において、センターフィード・カセグ
レン型光アンテナ１０においては、主鏡１の外周部に当
該光アンテナ１０の送受信方向に向かう側にリング形状
の送受信用凹の放物面鏡１ａが設けられる一方、主鏡１
の内周部に当該光アンテナ１０の送受信方向に向かう側
に、光軸ＣＬを中心とする円形の光通過孔１ｈを有する
リング形状の送信光折り返し用凹の球面鏡１ｂが設けら
れる。ここで、放物面鏡１ａの焦点Ｆｐの位置と球面鏡
１ｂの曲率中心Ｒｃの位置とは一致するように設定さ
れ、当該一致位置から主鏡１の凹の反射面に向かう側に
ずれた位置に、凸の双曲面鏡からなる副鏡２が設けられ
る。ここで、各鏡１ａ，１ｂの曲率半径が互いに異なる
ように設定され、好ましくは、放物面鏡１ａの焦点距離
ｆｐと球面鏡１ｂの焦点距離ｆｃの比の値ｆｐ／ｆｃは
２よりも若干小さい値に設定される。
【００２６】ここで、主鏡１と副鏡２の材料として、好
ましくは熱膨張係数が比較的小さい、ゼロデユアーなど
の光学ガラスが用いられるが、本発明に係るアライメン
ト調整システムを設けたことにより、衛星搭載用には、
比重が比較的小さく熱伝導度が比較的大きい、例えばＡ
ｌ、Ｍｇ，Ｂｅなどの軽金属材料を用いることができ
る。
【００２７】一般に光アンテナ１０の鏡面の形状は、軸
対称の２次曲面で近似される。いま、ある鏡面の位置の
光軸からの半径をρとし、当該２次曲面の中心部の曲率
をＣとし、当該２次曲面の形状を表す変形パラメータを
Ｋとすると、当該２次曲面と鏡面の光軸との交点（頂
点）からの鏡面の深さＳａｇは次の数１で表される。
【００２８】
【数１】 Ｓａｇ＝（Ｃ・ρ2）／｛１＋（１−Ｃ2ρ2Ｋ）1/2｝ ＋ａ6ρ6＋ａ8ρ8＋ａ10ρ10＋…
【００２９】ここで、ａ6乃至ａ10は高次の非球面を表
す係数であり、変形パラメータＫは以下のような意味を
有する。 （ａ）Ｋ＜０のとき、双曲面 （ｂ）Ｋ＝０のとき、放物面 （ｃ）０＜Ｋ＜１のとき、楕円面 （ｄ）Ｋ＝１のとき、球面 （ｅ）Ｋ＞１のとき、楕円面
【００３０】例えば、従来の光アンテナのように、主鏡
１が図５に示すように放物面鏡５１（図５の例では、焦
点距離ｆｐ＝３０）のみが設けられている場合、焦点Ｆ
ｐから放物面鏡５１に向けて送信された送信光は当該放
物面鏡５１で反射された後、平行光となって相手方の光
アンテナに送信される。一方、主鏡１が図６に示すよう
に球面鏡５２（図６の例では、焦点距離ｆｐ＝３０）の
みが設けられている場合、球面鏡５２の曲率中心Ｒｃか
ら球面鏡５２に向けて送信された送信光は当該球面鏡５
２で反射された後、同一の光路で曲率中心Ｒｃに折り返
される。本実施例では、図７に示すように、主鏡１の外
周側に放物面鏡５１を設ける一方、主鏡１の内周側に球
面鏡５２ａを設ける。図７の例では、放物面鏡５１の焦
点距離ｆｐ＝３０であり、球面鏡５２ａの焦点距離ｆｃ
＝１５よりやや大きい値に設定されている。このように
構成することにより、焦点Ｆｐと曲率中心Ｒｃとの一致
位置から放物面鏡５１と球面鏡５２ａに向けて送信され
た送信光は、当該放物面鏡５１で反射された後、平行光
となって相手方の光アンテナに送信されるとともに、球
面鏡５２ａで反射された後、同一の光路で曲率中心Ｒｃ
に折り返される。当該折り返された送信光は詳細後述す
るように、当該光通信機光学系のアライメント調整のた
めの基準光信号として用いられる。
【００３１】また、上記光アンテナ１０においては、副
鏡２の鏡面とは反対側の背面に副鏡駆動機構２ｄが設け
られ、当該副鏡駆動機構２ｄは、ＭＰＵ２０からの制御
信号に基づいて、副鏡２を、当該光アンテナ１０の中心
軸と一致する光軸ＣＬと平行な方向（図１と図２におけ
るＺ軸方向、以下、光アンテナ１０のＺ軸方向とい
う。）に並進移動させるとともに、副鏡２の鏡面中心を
原点として光軸ＣＬに対して垂直であって互いに直交す
る２つの方向の軸方向（図１と図２において、紙面に対
して垂直なＸ軸方向と、紙面上に位置するＹ軸方向、以
下、光アンテナ１０のＸ軸方向とＹ軸方向という。）に
並進移動させる。また、光アンテナ１０には、ＭＰＵ２
０からの制御信号に基づいて、光アンテナ１０のＸ軸方
向とＹ軸方向に対応しかつ平行し互いに直交する２つの
方向を有する２軸で角度を変化させる２軸ジンバル１ｄ
が設けられる。さらに、光アンテナ１０に、不要な信号
光が光アンテナ１０の内部に入射することを防止するた
めに、主鏡１の内鏡面と副鏡２全体を包むように設けら
れ、光アンテナの光軸ＣＬと同心である円筒形状を有す
るフード３が設けられる。
【００３２】当該光通信機と光アンテナ１０とを光学的
に接続する光学系は、片凸レンズ４ａと両凸レンズ４ｂ
とからなる接眼レンズ４と、ＦＰＭ１１と、３個のビー
ムスプリッタ１２，１３，１４と、ＰＡＭ１５とを備え
る。ここで、ＦＰＭ１１は、接眼レンズ４からの折り返
し送信ビーム光が４５°の入射角で入射しかつ４５°の
出射角で出射してビームスプリッタ１２に入射するよう
に設けられ、ＦＰＭ１１の鏡面と光軸ＣＬとの交点を通
過し図１の紙面に垂直な方向をＹ軸とし、当該鏡面上に
位置しかつ当該Ｙ軸と垂直な方向をＸ軸とし、ＦＰＭ１
１は、ＭＰＵ２０からの制御信号に基づいて、これらＸ
軸とＹ軸の２軸を中心として当該鏡面を回転駆動するた
めの駆動機構を含む。また、ＰＡＭ１５は、レーザダイ
オード３７からの送信ビーム光が４５°の入射角で入射
しかつ４５°の出射角で出射してビームスプリッタ１４
に入射するように設けられ、ＰＡＭ１５の鏡面と光軸Ｃ
Ｌとの交点を通過し図１の紙面に垂直な方向をＹ軸と
し、当該鏡面上に位置しかつ当該Ｙ軸と垂直な方向をＸ
軸とし、ＰＡＭ１５は、ＭＰＵ２０からの制御信号に基
づいて、これらＸ軸とＹ軸の２軸を中心として当該鏡面
が回転駆動するための駆動機構を含む。
【００３３】光アンテナ１０で受信された受信ビーム光
は主鏡１の放物面鏡１ａで反射された後、副鏡２に向か
い、副鏡２でまた反射され、当該反射光が光軸ＣＬと概
ね平行に接眼レンズ４に向かって進行する。上記受信ビ
ーム光と上述の折り返し送信ビーム光は、接眼レンズ４
を介してＦＰＭ１１に入射し、ＦＰＭ１１によって反射
された後、ビームスプリッタ１２に入射し、ビームスプ
リッタ１２は入射したビーム光を２分割して、反射して
取り出した一方のビーム光をＣＣＤセンサ３０に入射さ
せるとともに、通過させて取り出した他方のビーム光を
ビームスプリッタ１３に入射させる。次いで、ビームス
プリッタ１３は入射したビーム光を２分割して、反射し
て取り出した一方のビーム光をＱＤセンサ３２に入射さ
せるとともに、通過させて取り出した他方のビーム光を
ビームスプリッタ１４に入射させる。さらに、ビームス
プリッタ１４は、ビームスプリッタ１３から入射するビ
ーム光を反射してＰＤセンサ３４に入射させる。
【００３４】一方、変調器３６は、所定の送信光波長を
有する送信光を所定の送信ベースバンド信号に従って、
例えば強度変調などの所定の変調方式で変調して、レー
ザダイオード３７から当該変調された送信ビーム光を出
力させ、当該送信ビーム光はＰＡＭ１５によって反射さ
れた後、３個のビームスプリッタ１４，１３，１２を介
してＦＰＭ１１に入射し、ＦＰＭ１１によって反射され
て接眼レンズ４を介して、光アンテナ１０の副鏡２に投
射される。
【００３５】ＣＣＤセンサ３０は、図３に示すように、
光アンテナ１０のＸ軸とＹ軸にそれぞれ対応するＸ軸と
Ｙ軸とで構成される正方形状の光検出平面を有し、当該
光検出平面は、Ｘ軸とＹ軸とに平行であって所定の間隔
で載置された複数の光検出セルからなり、各光検出セル
は格子形状で平面の座標付けがなされる。ＣＣＤセンサ
３０は入射した光を、折り返し送信ビーム光と受信ビー
ム光とに別々にフィルタで帯域ろ波した後、それぞれ各
光検出セルで検出し電気信号に変換してＣＣＤ処理回路
３１に出力する。ＣＣＤ処理回路３１は、ＣＣＤセンサ
３０から出力される各電気信号に基づいて、ＣＣＤセン
サ３０の光検出平面上で得られる上記折り返し送信ビー
ム光の像の幾何学的な平均半径を計算して、当該平均半
径値のデータをＭＰＵ２０に出力するとともに、受信ビ
ーム光については、光軸ＣＬに対応する図３の原点Ｏか
らのＸ軸方向とＹ軸方向の誤差量を示す誤差信号をＭＰ
Ｕ２０に出力する。ここで、上記折り返し送信ビーム光
の像の時間平均半径のデータは光アンテナにおける送信
ビーム光の焦点ずれ量の情報を含む。
【００３６】これに応答して、ＭＰＵ２０は、ＣＣＤ処
理回路３１から出力される受信ビーム光の誤差信号に基
づいて光アンテナ１０を相手方の光アンテナの方向に向
けるように２軸ジンバル１ｄを制御する。また、ＭＰＵ
２０は、詳細後述するアライメント調整処理において、
ＣＣＤ処理回路３１から出力される折り返し送信ビーム
光の平均半径値のデータに基づいて、入力された平均半
径値のデータが最も小さくなるように、副鏡２が光アン
テナ１０のＺ軸方向であって前方又は後方に向かって移
動するように、副鏡駆動機構２ｄを制御する。これによ
って、送信ビーム光の焦点ずれを補正して焦点ずれが無
い状態にする。なお、送信ビーム光の焦点ずれが極めて
大きい場合には、副鏡２のＺ軸方向の位置調整だけでは
焦点ずれを無い状態にすることができないので、このと
き、図示していないが、接眼レンズ４を光軸ＣＬと平行
な方向であって前方又は後方に移動させて、送信ビーム
光の焦点ずれを補正する。
【００３７】また、ＱＤセンサ３２は、図４に示すよう
に、光アンテナ１０のＸ軸とＹ軸にそれぞれ対応するＸ
軸とＹ軸とを境界線として４象限で分割された４個のフ
ォトダイオード・セルＰＡ１乃至ＰＡ４からなり、ここ
で、ＱＤセンサ３２側から見て第１象限、第２象限、第
３象限及び第４象限の各セルの参照符号をそれぞれ、Ｐ
Ａ１，ＰＡ２，ＰＡ３，ＰＡ４と付す。各セルＰＡ１乃
至ＰＡ４はそれぞれ、入射した光を折り返し送信ビーム
光と受信ビーム光とに別々にフィルタで帯域ろ波した
後、それぞれ検出し電気信号Ｖ１乃至Ｖ４に変換してＱ
Ｄ処理回路３３に出力する。ＱＤ処理回路３３は、入力
される折り返し送信ビーム光と受信ビーム光の各電気信
号Ｖ１乃至Ｖ４に基づいて、次の数２と数３の式で表さ
れる光軸ＣＬからの軸ずれ方向と軸ずれ量を示す追尾誤
差データδｘ，δｙを計算して、ＭＰＵ２０に出力す
る。
【００３８】
【数２】 δｘ＝｛（Ｖ１＋Ｖ４）−（Ｖ２＋Ｖ３）｝／（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）
【数３】 δｙ＝｛（Ｖ１＋Ｖ２）−（Ｖ３＋Ｖ４）｝／（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）
【００３９】ＱＤ処理回路３３から出力される受信ビー
ム光の追尾誤差データδｘ，δｙに基づいて、ＭＰＵ２
０は相手方の光アンテナから送信されるビーム光をＰＤ
センサ３４の受信視野内に捕捉するようにＦＰＭ１１の
駆動機構を制御する。また、ＭＰＵ２０は、詳細後述す
るアライメント調整処理において、ＱＤ処理回路３３か
ら出力される折り返し送信ビーム光の追尾誤差データδ
ｘ，δｙに基づいて、折り返し送信ビーム光の追尾誤差
データδｘ，δｙがそれぞれ上記受信ビーム光の追尾誤
差データδｘ，δｙに一致するように、ＰＡＭ１５の鏡
面がそのＸ軸とＹ軸を中心として回転するようにＰＡＭ
１５の駆動機構を制御する。
【００４０】以上のように構成された光通信機の捕捉追
尾の制御システムにおいては、相手方の衛星から送信さ
れる広い視野角のビーコン光を受信して初期捕捉を行
い、ここで、ＣＣＤセンサ３０から出力されるビーコン
光の輝点の追尾中心からの誤差を検出して、当該誤差に
基づいて光アンテナ１０に連結された２軸ジンバル１ｄ
を駆動制御して当該光アンテナ１０を相手方の衛星の方
向に向ける。これによって、ビーコン光をＱＤセンサ３
２の視野内に捕捉した後、ＱＤセンサ３２の各フォトダ
イオード・セルに入射する光量の相対比から直交する２
つの方向の追尾誤差を検出し、当該誤差に基づいてＦＰ
Ｍ１１の駆動機構を駆動制御して相手方の衛星の光ビー
ムを受信用ＰＤセンサ３４の視野内に捕捉する。さら
に、ＰＡＭ１５を用いて、以下に説明する光衛星通信の
光行差の補正を行って、当該補正後の方向にレーザ光を
送信して光通信を開始する。
【００４１】ここで、例えば地球局と周回衛星局との
間、又は静止衛星局と周回衛星局との間で行われる光衛
星通信の光行差とは、一般の光学や天文学における光行
差と以下のように異なる。光通信機の捕捉追尾系は相手
方の光アンテナから到来するレーザ光の方向を追尾する
ように設計されている。しかしながら、光の速度は毎秒
３０万ｋｍであって有限であるため、相手方の光アンテ
ナから到来した光の方向を検出した時点では、相手方の
衛星の方向は相対運動によりすでに変化している。さら
に、送信ビーム光にも相手方の衛星にまで伝送する間の
伝搬時間が所定時間だけかかるので同様に方向のずれが
生じる。この方向のずれは、静止衛星局と周回衛星局と
の間で行われる光衛星通信では、およそ数十マイクロラ
ジアンとなり、１マイクロラジアン程度の精密な追尾を
行うレーザ通信では無視できない大きさとなる。天文学
における光行差は地上から見た天体の方向に関するもの
であり、片方向の光の伝搬におけるものであるが、光衛
星通信では双方向で光行差が発生するので、補正量が２
倍になる。
【００４２】図８は、図１の光通信用光学系のアライメ
ント調整システムによって実行されるアライメント調整
処理を示す制御フローのフローチャートである。当該ア
ライメント調整処理は、光学系の温度変化の時定数に応
じた、例えば１０分に１回程度の所定の時間間隔で、Ｍ
ＰＵ２０によって実行される。
【００４３】図８に示すように、ステップＳ１におい
て、ＭＰＵ２０は、ＱＤ処理回路３３から出力される折
り返し送信ビーム光の追尾誤差データδｘ，δｙに基づ
いて、折り返し送信ビーム光の追尾誤差データδｘ，δ
ｙがそれぞれ上記受信ビーム光の追尾誤差データδｘ，
δｙに一致するように、ＰＡＭ１５の鏡面がそのＸ軸と
Ｙ軸を中心として回転するようにＰＡＭ１５の駆動機構
を制御する。これによって、送信ビーム光の光軸から垂
直な方向の軸ずれを補正して、受信ビーム光の光軸に一
致させることができる。
【００４４】次いで、ステップＳ２において、ＭＰＵ２
０は、ＣＣＤ処理回路３１から出力される折り返し送信
ビーム光の平均半径値のデータに基づいて、入力された
平均半径値のデータが最も小さくなるように、副鏡２が
光アンテナ１０のＺ軸方向であって前方又は後方に向か
って移動するように、副鏡駆動機構２ｄを制御する。こ
れによって、送信ビーム光の焦点ずれを補正して当該焦
点ずれが無い状態に調整することができる。
【００４５】以上の実施例において、送信ビーム光と受
信ビーム光の波長を互いに異ならせているが、本発明は
これに限らず、同一又は近接した波長を用いてもよい。
この場合、各ビーム光の光量分布が互いに異なるように
設定し、例えば所定の径の円形ビームの外周側には実質
的に受信ビーム光が存在し、当該円形ビームの内周側に
は受信ビーム光よりも強度が極めて大きい折り返し送信
ビーム光が存在しているとき、ＣＣＤセンサ３０、ＱＤ
センサ３２に、内周側の折り返し送信ビーム光を遮蔽す
る円形状の内周シャッタと外周側の受信ビーム光を遮蔽
するリング形状の外周シャッタとを備えたシャッタ機構
を設け、タイミング信号に基づいて内周シャッタと外周
シャッタとを時分割的に交互に切り換えるように駆動制
御する。そして上記タイミング信号に基づいてＣＣＤセ
ンサ３０及びＱＤセンサ３２で光検出された各信号を、
受信ビーム光と折り返し送信ビーム光とに識別して取り
出す。なお、ＰＤセンサ３４では、常時、外周側の受信
ビーム光のみを取り出して光検出する。
【００４６】以上の実施例において、光アンテナ１０に
おいては、主鏡１の外周部に送受信用凹の放物面鏡１ａ
を設ける一方、主鏡１の内周部に光通過孔１ｈを有する
送信光折り返し用凹の球面鏡１ｂを設けている。当該光
学系の焦点ずれに対する検出感度は、光通過孔１ｈが無
い場合に球面鏡１ｂの直径に反比例するので、内周側に
球面鏡１ｂを設けると、アライメント誤差の検出感度が
低下するが、副鏡２に遮蔽されて送信ビーム光として使
用することができない面を有効的に利用することがで
き、主鏡１の有効径を小さくすることができるという利
点がある。しかしながら、本発明はこれに限らず、主鏡
１の外周部に送信光折り返し用凹の球面鏡を設ける一
方、主鏡１の内周部に光通過孔１ｈを有する送受信用凹
の放物面鏡を設けてもよい。
【００４７】以上の実施例において、主鏡１の送受信用
に凹の放物面鏡１ａを用い、主鏡１の送信光折り返し用
に凹の球面鏡１ｂを用いたセンタフィード・カセングレ
ン型光アンテナ１０を用いているが、本発明はこれに限
らず、追尾角度の範囲をより広くとるために、例えばリ
ッチ・クレチアン型光アンテナを用いてもよい。この場
合、主鏡１の送受信用に凹の放物面に近い凹の双曲面鏡
を用い、主鏡１の送信光折り返し用に凹の球面に近い凹
の楕円面鏡を用いてもよい。このとき、前者の双曲面の
変形パラメータＫは好ましくは−０．１＜Ｋ＜０の範囲
にあり、後者の楕円面の変形パラメータＫは好ましくは
０．９＜Ｋ＜１．０の範囲にある。
【００４８】以上の実施例において、送信光折り返し用
の鏡面を主鏡１に設けており、これによって、光通信機
から光学系を介して副鏡２及び主鏡１までの各素子の配
置のアライメント調整を行うことができる。しかしなが
ら、本発明は、これに限らず、送信光折り返し用の鏡面
を副鏡２に設けてもよい。この場合の送信光折り返し用
の鏡面は、球面又は球面に近い楕円面であればよく、副
鏡２の内周部又は外周部に設けられる。この変形例にお
いて、上記副鏡２は凸の双曲面鏡であり、上記折り返し
用鏡面は上記副鏡２と一体的にかつ上記光軸ＣＬを中心
として上記副鏡２とともに同心状に形成された凹の球面
鏡又は球面に近い凹の楕円面鏡である。このとき、光通
信機から光学系を介して副鏡２までの各素子の配置のア
ライメント調整を行うことができる。ただし、主鏡１と
副鏡２とが機械的に連結されて精確にアライメント調整
されている場合は、光学系を介して副鏡２及び主鏡１ま
での各素子の配置のアライメント調整を行うことができ
る。
【００４９】以上の実施例において、上記光アンテナは
双方向の光通信機のために用いられているが、本発明は
これに限らず、送信のみの一方向の光通信機、もしくは
送信のみの光放送送信機に用いることができる。
【００５０】以上の実施例においては、光の波長領域の
通信信号を用いているが、本発明はこれに限らず、マイ
クロ波、準ミリ波、ミリ波などの周波数帯の通信信号を
用いる通信機又は放送機に適用することができる。
【００５１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る請求項
１記載の光通信機光学系のアライメント調整システムに
よれば、それぞれ光軸を中心としてかつ互いに所定間隔
だけ離れて設けられた主鏡と副鏡とを備え、光通信機か
ら出力された送信光を上記副鏡と上記主鏡で順次反射し
た後、相手方の光アンテナに送信する光アンテナと、上
記光アンテナと上記光通信機とを光学的に接続する光学
接続手段とを備えた光通信機光学系のアライメント調整
システムにおいて、上記主鏡はリング形状を有する、凹
の放物面鏡又は放物面に近い凹の双曲面鏡であり、上記
主鏡の焦点と折り返し用反射鏡の曲率中心とが一致する
ように上記主鏡と一体的にかつ上記光軸を中心として上
記主鏡とともに同心状に形成された、リング形状を有す
る、凹の球面鏡又は球面に近い凹の楕円面鏡にてなり、
上記送信光の一部を折り返して反射する折り返し用反射
鏡と、上記折り返し用反射鏡によって折り返されて反射
された折り返し送信光の平均半径を測定することにより
上記送信光の焦点ずれの情報を検出する第１の検出手段
と、上記副鏡を上記光軸と平行であって上記主鏡に向か
う前方方向もしくはそれと反対の後方方向に移動させる
第１の移動手段と、上記第１の検出手段によって検出さ
れた上記送信光の焦点ずれの情報に基づいて上記送信光
の焦点ずれがなくなるように上記第１の移動手段を制御
する第１の制御手段とを備える。
【００５２】ここで、上記折り返し用反射鏡が上記主鏡
に設けられているので、上記光通信機から上記光学接続
手段を介して上記光アンテナの副鏡及び主鏡までの光学
系についての、上記送信光の焦点ずれを補正して無くす
ることができる。従って、従来装置に比較して小型・軽
量であって、上記光通信機から上記光学接続手段を介し
て、さらに上記光アンテナの副鏡を介して主鏡までの光
学系の配置をより精確に調整することができる。そし
て、当該アライメント調整システムを設けることによっ
て、上記主鏡と副鏡は、比重が比較的小さく熱伝導が比
較的大きい、例えばＡｌ、Ｍｇ，Ｂｅなどの軽金属材料
を用いることができるので、当該光通信機を搭載する衛
星の重量を大幅に軽減することができるという利点があ
る。
【００５３】また、請求項２記載の光通信機光学系のア
ライメント調整システムによれば、上記光アンテナは、
上記相手方の光アンテナから受信された受信光を上記主
鏡と上記副鏡で順次反射した後、上記光学接続手段を介
して上記光通信機に出力し、上記光通信機光学系のアラ
イメント調整システムは、上記折り返し送信光に基づい
て上記光アンテナにおける上記送信光の光軸からのずれ
の情報を検出する第２の検出手段と、上記受信された受
信光に基づいて上記光アンテナにおける上記受信光の光
軸からのずれの情報を検出する第３の検出手段と、上記
光学接続手段における上記送信光の光軸を移動させる第
２の移動手段と、上記第２の検出手段によって検出され
た上記送信光の光軸からのずれの情報と、上記第３の検
出手段によって検出された上記受信光の光軸からのずれ
の情報とに基づいて、上記送信光の光軸からのずれの情
報が上記受信光の光軸からのずれの情報に一致するよう
に上記第２の移動手段を制御する第２の制御手段とをさ
らに備える。
【００５４】ここで、上記折り返し用反射鏡が上記主鏡
に設けられているので、上記光通信機から上記光学接続
手段を介して上記光アンテナの副鏡及び主鏡までの光学
系についての、上記送信光の光軸からのずれを補正して
上記受信光の光軸に一致させることができる。従って、
従来装置に比較して小型・軽量であって、上記光通信機
から上記光学接続手段を介して、さらに上記光アンテナ
の副鏡を介して主鏡までの光学系の配置をより精確に調
整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る一実施例である、光アンテナと
光通信用光学系の調整システムとを含む光通信機のブロ
ック図である。
【図２】 図１の光アンテナの構造の詳細を示す拡大断
面図である。
【図３】 図１のＣＣＤセンサの光検出面を示す正面図
である。
【図４】 図１のＱＤセンサの光検出面を示す正面図で
ある。
【図５】 凹の放物面鏡の動作を示す断面図である。
【図６】 凹の球面鏡の動作を示す断面図である。
【図７】 本発明に係る凹の放物面鏡と凹の球面鏡とを
備えた光アンテナの主鏡の動作を示す断面図である。
【図８】 図１の光通信用光学系の調整システムによっ
て実行される調整処理を示す制御フローのフローチャー
トである。
【符号の説明】
１…主鏡、 １ａ…凹の放物面鏡、 １ｂ…凹の球面鏡、 １ｄ…２軸ジンバル、 ２…副鏡、 ２ｄ…副鏡駆動機構、 ３…フード、 ４…接眼レンズ、 １０…光アンテナ、 １１…ＦＰＭ、 １２，１３，１４…ビームスプリッタ、 １５…ＰＡＭ、 ２０…ＭＰＵ、 ３０…ＣＣＤセンサ、 ３１…ＣＣＤ処理回路、 ３２…ＱＤセンサ、 ３３…ＱＤ処理回路、 ３４…ＰＤセンサ、 ３５…復調器、 ３６……変調器、 ３７…レーザダイオード、 Ｆｐ…凹の放物面鏡１ａの焦点、 Ｒｃ…凹の球面鏡１ｂの曲率中心。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 それぞれ光軸を中心としてかつ互いに所
    定間隔だけ離れて設けられた主鏡と副鏡とを備え、光通
    信機から出力された送信光を上記副鏡と上記主鏡で順次
    反射した後、相手方の光アンテナに送信する光アンテナ
    と、上記光アンテナと上記光通信機とを光学的に接続す
    る光学接続手段とを備えた光通信機光学系のアライメン
    ト調整システムにおいて、 上記主鏡はリング形状を有する、凹の放物面鏡又は放物
    面に近い凹の双曲面鏡であり、 上記主鏡の焦点と折り返し用反射鏡の曲率中心とが一致
    するように上記主鏡と一体的にかつ上記光軸を中心とし
    て上記主鏡とともに同心状に形成された、リング形状を
    有する、凹の球面鏡又は球面に近い凹の楕円面鏡にてな
    り、上記送信光の一部を折り返して反射する折り返し用
    反射鏡と、 上記折り返し用反射鏡によって折り返されて反射された
    折り返し送信光の平均半径を測定することにより上記送
    信光の焦点ずれの情報を検出する第１の検出手段と、 上記副鏡を上記光軸と平行であって上記主鏡に向かう前
    方方向もしくはそれと反対の後方方向に移動させる第１
    の移動手段と、 上記第１の検出手段によって検出された上記送信光の焦
    点ずれの情報に基づいて上記送信光の焦点ずれがなくな
    るように上記第１の移動手段を制御する第１の制御手段
    とを備えたことを特徴とする光通信機光学系のアライメ
    ント調整システム。
  2. 【請求項２】 上記光アンテナは、上記相手方の光アン
    テナから受信された受信光を上記主鏡と上記副鏡で順次
    反射した後、上記光学接続手段を介して上記光通信機に
    出力し、 上記光通信機光学系のアライメント調整システムは、 上記折り返し送信光に基づいて上記光アンテナにおける
    上記送信光の光軸からのずれの情報を検出する第２の検
    出手段と、 上記受信された受信光に基づいて上記光アンテナにおけ
    る上記受信光の光軸からのずれの情報を検出する第３の
    検出手段と、 上記光学接続手段における上記送信光の光軸を移動させ
    る第２の移動手段と、 上記第２の検出手段によって検出された上記送信光の光
    軸からのずれの情報と、上記第３の検出手段によって検
    出された上記受信光の光軸からのずれの情報とに基づい
    て、上記送信光の光軸からのずれの情報が上記受信光の
    光軸からのずれの情報に一致するように上記第２の移動
    手段を制御する第２の制御手段とをさらに備えたことを
    特徴とする請求項１記載の光通信機光学系のアライメン
    ト調整システム。
  3. 【請求項３】 上記主鏡を外周部に設ける一方、上記折
    り返し用反射鏡を内周部に設け、上記折り返し用反射鏡
    は、上記光軸を含みかつ上記光軸を中心として同心状に
    設けられ上記送信光又は上記受信光を通過させる光通過
    孔を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の光通
    信機光学系のアライメント調整システム。
JP5006526A 1993-01-19 1993-01-19 光通信機光学系のアライメント調整システム Expired - Fee Related JPH0820510B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5006526A JPH0820510B2 (ja) 1993-01-19 1993-01-19 光通信機光学系のアライメント調整システム
DE69405414T DE69405414T2 (de) 1993-01-19 1994-01-18 Ausrichtungseinstellsystem zur Verwendung in einem optischen Sende- und Empfangssystem
EP94100607A EP0607906B1 (en) 1993-01-19 1994-01-18 Alignment adjusting system for use in optical system of optical transceiver
US08/183,416 US5465170A (en) 1993-01-19 1994-01-19 Alignment adjusting system for use in optical system of optical transceiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5006526A JPH0820510B2 (ja) 1993-01-19 1993-01-19 光通信機光学系のアライメント調整システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06214010A JPH06214010A (ja) 1994-08-05
JPH0820510B2 true JPH0820510B2 (ja) 1996-03-04

Family

ID=11640811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5006526A Expired - Fee Related JPH0820510B2 (ja) 1993-01-19 1993-01-19 光通信機光学系のアライメント調整システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5465170A (ja)
EP (1) EP0607906B1 (ja)
JP (1) JPH0820510B2 (ja)
DE (1) DE69405414T2 (ja)

Families Citing this family (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5710652A (en) * 1992-08-27 1998-01-20 Trex Communications Laser communication transceiver and system
FR2730591B1 (fr) * 1995-02-09 1997-04-04 Dassault Electronique Dispositif de reception de signaux electromagnetiques
US5659413A (en) * 1995-02-28 1997-08-19 The Mitre Corporation Laser satellite communication system
DE19618149B4 (de) * 1996-05-07 2005-01-20 Daimlerchrysler Ag Optische Verbindungsleiste
JP3859335B2 (ja) * 1996-12-17 2006-12-20 Ｎｅｃ東芝スペースシステム株式会社 光通信装置および光通信システム
CA2194024C (en) * 1996-12-24 2001-01-30 Richard Morgan Helms Dual mode collimated communications transceiver
US6154297A (en) * 1997-03-19 2000-11-28 At&T Corp Optical transceiver using common optical path for transmission and reception
JPH11136190A (ja) * 1997-10-24 1999-05-21 Canon Inc 光空間通信装置
DE59800748D1 (de) * 1998-01-23 2001-06-28 Contraves Space Ag Zuerich Vorrichtung für optische Freiraum-Uebertragungssysteme
US6239888B1 (en) 1998-04-24 2001-05-29 Lightpointe Communications, Inc. Terrestrial optical communication network of integrated fiber and free-space links which requires no electro-optical conversion between links
US6868237B2 (en) 1998-04-24 2005-03-15 Lightpointe Communications, Inc. Terrestrial optical communication network of integrated fiber and free-space links which requires no electro-optical conversion between links
US6285476B1 (en) * 1998-06-10 2001-09-04 Lsa, Inc. Laser communication system and methods
US6462846B1 (en) * 1998-07-29 2002-10-08 Trw Inc. Shared telescope optical communication terminal
AU1128800A (en) * 1998-10-27 2000-05-15 Air Fiber, Inc. Wireless communication network with free space optical connection between nodes
JP4350203B2 (ja) * 1999-05-14 2009-10-21 キヤノン株式会社 光通信用光学装置
US6577421B1 (en) * 1999-08-12 2003-06-10 Hughes Electronics Corporation Alignment system and method for optical satellite communication
EP1257466A2 (en) 2000-02-14 2002-11-20 Aerovironment Inc. Aircraft
US7802756B2 (en) * 2000-02-14 2010-09-28 Aerovironment Inc. Aircraft control system
US6445496B1 (en) 2000-10-05 2002-09-03 Lucent Technologies Inc. Point-to-multipoint free-space wireless optical communication system
JP4549413B2 (ja) * 2000-12-07 2010-09-22 富士通株式会社 光信号交換器の制御装置および制御方法
US6763196B2 (en) * 2001-02-02 2004-07-13 Trex Enterprises Corporation Laser communication system with source tracking
US6510401B2 (en) 2001-05-11 2003-01-21 The United States Of America As Represented By The Director Of The National Security Agency Method of authenticating beacon
US6972904B2 (en) 2001-12-14 2005-12-06 Bratt Nicholas E Pointable optical transceivers for free space optical communication
US6967754B2 (en) * 2001-12-14 2005-11-22 Bratt Nicholas E Hybrid optical transceivers for free space optical communication
US7136585B2 (en) 2001-12-14 2006-11-14 Kiribati Wireless Ventures, Llc Optical amplifiers in a free space laser communication system
US7389052B2 (en) * 2002-01-30 2008-06-17 Texas Instruments Incorporated Calibration method for station orientation
US20040001720A1 (en) * 2002-06-27 2004-01-01 Krill Jerry A. Satellite-based mobile communication system
US7379088B2 (en) * 2002-07-01 2008-05-27 The Johns Hopkins University System and method for real-time image control and processing for use in wide area space based surveillance
US7106973B2 (en) * 2002-08-13 2006-09-12 Lightpointe Communications, Inc. Apparatus and method for use in free-space optical communication comprising optically aligned components integrated on circuit boards
DE10256396A1 (de) * 2002-12-02 2004-06-24 Martin Prof. Dr. Pietralla Einkoppelungsvorrichtung für elektromagnetische Strahlung
US20040120717A1 (en) * 2002-12-18 2004-06-24 Lightpointe Communications, Inc. Extended source free-space optical communication system
JP4068496B2 (ja) * 2003-04-14 2008-03-26 Ｎｅｃ東芝スペースシステム株式会社 鏡面母材及びそれを用いた鏡体及び、鏡体を用いた光学装置
US20050013616A1 (en) * 2003-07-14 2005-01-20 Kelson Yen Optical antenna system for free-space optical communication system
US20050031350A1 (en) * 2003-08-05 2005-02-10 Ilan Haber Miniature optical free space transceivers
JP4446087B2 (ja) * 2004-03-01 2010-04-07 独立行政法人情報通信研究機構 光検出装置及びこれを用いた光検出システム
US7277223B2 (en) * 2004-07-26 2007-10-02 Meade Instruments Corporation Apparatus and methods for focusing and collimating telescopes
US20060018012A1 (en) * 2004-07-26 2006-01-26 Smith John E Apparatus and methods for focusing and collimating telescopes
US7366419B2 (en) * 2004-11-22 2008-04-29 Northrop Grumman Corporation Spatial transmit/receive isolation method for optical communication systems
US7587141B2 (en) * 2005-08-02 2009-09-08 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Communication transceiver architecture
JP4657956B2 (ja) * 2006-03-14 2011-03-23 三菱電機株式会社 差分吸収ライダ装置
CN100454790C (zh) * 2006-04-28 2009-01-21 哈尔滨工业大学 一种全光卫星通信网络路由终端
JP4697446B2 (ja) * 2006-04-28 2011-06-08 Ｋｄｄｉ株式会社 光受信装置
EP2192433B1 (en) * 2007-09-25 2012-12-26 Nikon Corporation Alignment device and method for optical system
FR2936893B1 (fr) * 2008-10-06 2010-11-19 Astrium Sas Ensemble d'emission-reception optique avec controle de la direction d'emission
EP2456099B1 (en) * 2009-07-16 2020-09-02 Nec Corporation Capturing device, capturing method, and capturing program
EP2512322A4 (en) * 2009-12-17 2013-09-18 Alcon Res Ltd LIGHT EMITTING DIODE (LED) OF PHOTONIC NETWORK FOR OPHTHALMIC LIGHTING
US20110148304A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-23 Artsyukhovich Alexander N Thermoelectric cooling for increased brightness in a white light l.e.d. illuminator
JP2013515346A (ja) * 2009-12-22 2013-05-02 アルコン リサーチ， リミテッド 白色光ｌｅｄ照明器のための集光器
US9314374B2 (en) * 2010-03-19 2016-04-19 Alcon Research, Ltd. Stroboscopic ophthalmic illuminator
US8936377B2 (en) 2010-03-31 2015-01-20 Alcon Research, Ltd. Apparatus for enhancing brightness of a wavelength converting element
US8573801B2 (en) 2010-08-30 2013-11-05 Alcon Research, Ltd. LED illuminator
DE102011108819A1 (de) * 2011-07-29 2013-01-31 Holger Schulze Einrichtung und Verfahren zur Mustererzeugung
US8995841B1 (en) * 2012-09-12 2015-03-31 Space Photonics, Inc. Beam path adaptation system and method for free space optical communications systems
KR101303730B1 (ko) * 2013-03-28 2013-09-09 대한민국 광학 위성 영상 보정 방법 및 시스템
US9042734B2 (en) * 2013-04-02 2015-05-26 Raytheon Company Laser relay for free space optical communications
EP3100378B1 (en) * 2014-01-28 2019-09-04 Sa Photonics, Inc. Free space optical communication tracking with electronic boresight compensation and co-boresighted transmit and receive optics
US9231698B2 (en) 2014-02-25 2016-01-05 Google Inc. Optical communication terminal
US9971095B2 (en) * 2014-02-25 2018-05-15 X Development Llc Free-space optical communication dual-fiber ferrule
JP5985668B2 (ja) * 2015-01-09 2016-09-06 中国電力株式会社 多重無線通信装置
JP6561546B2 (ja) * 2015-04-07 2019-08-21 日本電気株式会社 レーザ測距装置、及びレーザ測距方法
EP3338381B1 (en) 2015-08-21 2022-06-08 SA Photonics, Inc. Free space optical (fso) system
US20170054499A1 (en) 2015-08-21 2017-02-23 SA Photonics, Inc. Free space optical (fso) system
US9973274B1 (en) 2015-10-07 2018-05-15 SA Photonics, Inc. Fast tracking free space optical module
US9917645B2 (en) * 2016-05-25 2018-03-13 Google Llc Phase sensitive beam tracking
US11172560B2 (en) 2016-08-25 2021-11-09 Alcon Inc. Ophthalmic illumination system with controlled chromaticity
DE102017211593A1 (de) * 2017-07-07 2019-01-10 Siemens Aktiengesellschaft Optische Freistrahlübertragungsvorrichtung
US10408935B1 (en) * 2018-04-25 2019-09-10 Cubic Corporation Long-range optical tag
CN110971296B (zh) * 2019-11-12 2021-02-19 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种空间无信标光通信终端扫描***
US11411647B2 (en) * 2020-01-31 2022-08-09 Com Dev Ltd. Coarse pointing arrangement
CN112152702B (zh) * 2020-08-27 2021-09-03 西安空间无线电技术研究所 用于激光通信终端收发通道多光轴同轴度的仿真计算方法
US11438062B2 (en) * 2020-10-30 2022-09-06 Honeywell Limited Honeywell Limitée Optical and radio frequency terminal for space-to-ground communications
WO2022226199A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-27 SA Photonics, Inc. Wavefront sensor with inner detector and outer detector

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5111457Y2 (ja) * 1971-08-20 1976-03-27
JPS5718146Y2 (ja) * 1973-05-07 1982-04-15
JPS5329623U (ja) * 1976-08-16 1978-03-14
JPS5496307U (ja) * 1977-12-20 1979-07-07
JPS57188397A (en) * 1981-05-16 1982-11-19 Yoshino Ichikawa Simple type binder
US4439012A (en) * 1982-01-11 1984-03-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Dual-secondary mirror cassegrain optical system
JPS5963804A (ja) * 1982-10-04 1984-04-11 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
US4596050A (en) * 1984-04-26 1986-06-17 Rogers Gordon W Information processing system using optically encoded signals
DE3855021T2 (de) * 1987-04-13 1996-07-18 Nippon Electric Co Optisches Ausrichtungssystem
JP2772079B2 (ja) * 1989-01-09 1998-07-02 オリンパス光学工業株式会社 自動合焦装置
US5060304A (en) * 1989-12-26 1991-10-22 Cubic Corporation Alignment acquiring, optical beam communication link
US5347387A (en) * 1992-03-24 1994-09-13 Rice Robert C Self-aligning optical transceiver

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06214010A (ja) 1994-08-05
EP0607906A1 (en) 1994-07-27
DE69405414D1 (de) 1997-10-16
EP0607906B1 (en) 1997-09-10
US5465170A (en) 1995-11-07
DE69405414T2 (de) 1998-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0820510B2 (ja) 光通信機光学系のアライメント調整システム
EP0977070B1 (en) Telescope with shared optical path for an optical communication terminal
US6347001B1 (en) Free-space laser communication system having six axes of movement
JP4729104B2 (ja) レーザ通信のための捕捉、指示、および追跡アーキテクチャ
US4087689A (en) Boresighting system for infrared optical receiver and transmitter
US11909439B2 (en) Wavefront sensor with inner detector and outer detector
JP4581111B2 (ja) 光空間通信装置
US11476933B1 (en) Free space optical communication terminal with rotatable dispersive optical component
JP2000068934A (ja) 衛星搭載用光通信機器
US6867889B1 (en) Transceiver for a wireless optical telecommunication system
US6678079B1 (en) Transceiver for a wireless optical telecommunication system
WO2015178173A1 (ja) 光空間通信装置
JP5674103B2 (ja) 光無線通信装置
WO2023079306A1 (en) A receiver for free-space optical signals
JP5278890B2 (ja) 光捕捉追尾装置
US11675145B2 (en) Injection of a beam of radiation into an optical fibre
JP3206993B2 (ja) 双方向光空間伝送装置
JP2006023626A (ja) コリメーション調整機構、それを用いた光アンテナ装置およびコリメーション調整方法
US20230022548A1 (en) OPTICAL SCANNING SYSTEM USING MICRO-ELECTRO-MECHANICAL SYSTEM (MEMS) MICRO-MIRROR ARRAYS (MMAs)
RU2272358C1 (ru) Устройство двусторонней оптической связи
US11652548B1 (en) Free space optical communication terminal with chromatic Risley prism pair
AU2021313807B2 (en) Terminal for optical communication by laser signals
JPS63108317A (ja) レ−ザビ−ムの超高精度方向制御方法
Czichy et al. Diffractive optics for advanced free space laser communication terminals
WO2024089397A1 (en) A transceiver for free-space optical communication, and components thereof

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees