JP3093237B2 - 光通信用端末装置 - Google Patents
光通信用端末装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、衛星に搭載される光通信用端末装置に係
り、特にアライメント調整（光軸調整）機構の改良に関
する。
り、特にアライメント調整（光軸調整）機構の改良に関
する。
（従来の技術） 従来の衛星搭載用光通信用端末装置は、一般に第５図
に示すように構成される。第５図において、11は送受兼
用テレスコープ、12はファイン・ポインティング・アッ
センブリ（以下FPAと記す）、13はポインタ・アヘッド
・アッセンブリ（以下PAAと記す）、14〜17はビームス
プリッタ、18〜20はセンサ用光学レンズ、21,22はLD
（レーザダイオード）用光学レンズ、23はコースセン
サ、24はファインセンサ、25は通信用センサ、26は通信
用LD、17はビーコン用LDである。
に示すように構成される。第５図において、11は送受兼
用テレスコープ、12はファイン・ポインティング・アッ
センブリ（以下FPAと記す）、13はポインタ・アヘッド
・アッセンブリ（以下PAAと記す）、14〜17はビームス
プリッタ、18〜20はセンサ用光学レンズ、21,22はLD
（レーザダイオード）用光学レンズ、23はコースセン
サ、24はファインセンサ、25は通信用センサ、26は通信
用LD、17はビーコン用LDである。
FPA12は相手衛星からのレーザ光を常に自己衛星側の
通信用センサ25の視野中心に入るようにファインセンサ
24の出力に応じて機械的にレーザ光のビーム偏向角を変
化させるものである。一般的には一軸が独立して制御可
能なジンバルミラーを２台用いて、AZ角とEL角を独立し
て制御する。PAA13は、衛星間通信の場合に、相手衛星
との距離が非常に遠いために相手衛星に向けて送出した
レーザ光が同衛星に到達するまでに要する遅れ時間によ
り、目標とする相手衛星の位置が移動して相手衛星に送
出したレーザ光が当たらないのを防止するために設けら
れ、ビームを送出するとき、相手衛星の移動見込み角を
予め算出し、その見込み角に基づいて送出するビーム角
を補正するビーム偏向機構である。このPAA13でも一軸
独立制御のジンバルミラーが２台用いられ、FPA12と同
様の制御が行われる。
通信用センサ25の視野中心に入るようにファインセンサ
24の出力に応じて機械的にレーザ光のビーム偏向角を変
化させるものである。一般的には一軸が独立して制御可
能なジンバルミラーを２台用いて、AZ角とEL角を独立し
て制御する。PAA13は、衛星間通信の場合に、相手衛星
との距離が非常に遠いために相手衛星に向けて送出した
レーザ光が同衛星に到達するまでに要する遅れ時間によ
り、目標とする相手衛星の位置が移動して相手衛星に送
出したレーザ光が当たらないのを防止するために設けら
れ、ビームを送出するとき、相手衛星の移動見込み角を
予め算出し、その見込み角に基づいて送出するビーム角
を補正するビーム偏向機構である。このPAA13でも一軸
独立制御のジンバルミラーが２台用いられ、FPA12と同
様の制御が行われる。
上記構成の光通信用端末装置を搭載した衛星におい
て、相手衛星と通信を行なう場合の運用手段について説
明する。
て、相手衛星と通信を行なう場合の運用手段について説
明する。
まず、相手衛星を捕らえるため、ビーコン用LD17から
発せられるビーコンレーザ光を図中一点鎖線で示す経路
で、すなわちLD用光学レンズ12、ビームスプリッタ17、
PAA13、ビームスプリッタ15、FPA12、ビームスプリッタ
14、テレスコープ11を経由して送出し、該レーザ光の送
出方向を相手衛星からのビーコンレーザ光が受かるよう
に粗調する。相手衛星からのビーコンレーザ光はテレス
コープ11を通過した後、ビームスプリッタ14で一部反射
され、センサ用光学レンズ18を介してコースセンサ23に
導かれる。このコースセンサ23は２次元CCD等で構成さ
れ、その受光面の中心点から受光点までの距離及び方向
を検知して相手衛星のビーコン方位誤差を検知する。こ
こで得られた方位情報に応じてテレスコープ11に備えた
２軸シンバルミラーやジンバル機構を制御して、ビーコ
ンレーザ光をコースセンサ23の中心点に自動的に追込
み、これによってコーストラッキング制御を行なう。
発せられるビーコンレーザ光を図中一点鎖線で示す経路
で、すなわちLD用光学レンズ12、ビームスプリッタ17、
PAA13、ビームスプリッタ15、FPA12、ビームスプリッタ
14、テレスコープ11を経由して送出し、該レーザ光の送
出方向を相手衛星からのビーコンレーザ光が受かるよう
に粗調する。相手衛星からのビーコンレーザ光はテレス
コープ11を通過した後、ビームスプリッタ14で一部反射
され、センサ用光学レンズ18を介してコースセンサ23に
導かれる。このコースセンサ23は２次元CCD等で構成さ
れ、その受光面の中心点から受光点までの距離及び方向
を検知して相手衛星のビーコン方位誤差を検知する。こ
こで得られた方位情報に応じてテレスコープ11に備えた
２軸シンバルミラーやジンバル機構を制御して、ビーコ
ンレーザ光をコースセンサ23の中心点に自動的に追込
み、これによってコーストラッキング制御を行なう。
このコーストラッキング制御により相手衛星からのビ
ーコンレーザ光がコースセンサ23の中心点に追込まれる
と、ビームスプリッタ14を通過したビーコンレーザ光は
FPA12、ビームスプリッタ14,16を通過した後、コースセ
ンサ用光学系に比べて非常に視野の狭いセンサ用光学レ
ンズ19の視野内に入り、該レンズ19を通過してファイン
センサ24に入射される。このファインセンサ24は４分割
ディテクタ（4QD）等で構成され、各分割領域の受光量
差からさらに相手衛星のビーコン方位誤差を高精度に検
知する。ここで得られた方位情報に応じてFPA12に備え
た方向調整を制御して、ビーコンレーザ光をファインセ
ンサ24の中心点に自動的に追込み、これによってファイ
ントラッキング制御を行なって、相手衛星との間で光回
線を成立させる。
ーコンレーザ光がコースセンサ23の中心点に追込まれる
と、ビームスプリッタ14を通過したビーコンレーザ光は
FPA12、ビームスプリッタ14,16を通過した後、コースセ
ンサ用光学系に比べて非常に視野の狭いセンサ用光学レ
ンズ19の視野内に入り、該レンズ19を通過してファイン
センサ24に入射される。このファインセンサ24は４分割
ディテクタ（4QD）等で構成され、各分割領域の受光量
差からさらに相手衛星のビーコン方位誤差を高精度に検
知する。ここで得られた方位情報に応じてFPA12に備え
た方向調整を制御して、ビーコンレーザ光をファインセ
ンサ24の中心点に自動的に追込み、これによってファイ
ントラッキング制御を行なって、相手衛星との間で光回
線を成立させる。
一度衛星間の光回線が成立した後は、お互いにビーコ
ンレーザ光をより狭い通信用レーザ光に切換える。すな
わち、ビーコン用LD27の駆動を停止させ、代わって通信
用LD26を駆動して、その出力レーザ光をLD用光学レンズ
22、ビームスプリッタ17、PAA13、ビームスプリッタ1
5、FPA12、ビームスプリッタ14、テレスコープ11を介し
て相手衛星へ向けて送出し、相手衛星からの通信用レー
ザ光をテレスコープ11、ビームスプリッタ14、FPA12、
ビームスプリッタ15,16、センサ用光学レンズ20を介し
てAPD（APD:アバランシェア・フォトダイオード）等の
通信用センサ25に導く。これによって光通信回線が成立
する。このとき、通信用レーザ光の一部はビームスプリ
ッタ14で反射してコースセンサ23に導かれ、またビーム
スプリッタ16を通過してファインセンサ24に導かれて前
述したコーストラッキング制御、ファイントラッキング
制御が継続して行われ、これによって光通信回線は継続
して良好に保持されることになる。
ンレーザ光をより狭い通信用レーザ光に切換える。すな
わち、ビーコン用LD27の駆動を停止させ、代わって通信
用LD26を駆動して、その出力レーザ光をLD用光学レンズ
22、ビームスプリッタ17、PAA13、ビームスプリッタ1
5、FPA12、ビームスプリッタ14、テレスコープ11を介し
て相手衛星へ向けて送出し、相手衛星からの通信用レー
ザ光をテレスコープ11、ビームスプリッタ14、FPA12、
ビームスプリッタ15,16、センサ用光学レンズ20を介し
てAPD（APD:アバランシェア・フォトダイオード）等の
通信用センサ25に導く。これによって光通信回線が成立
する。このとき、通信用レーザ光の一部はビームスプリ
ッタ14で反射してコースセンサ23に導かれ、またビーム
スプリッタ16を通過してファインセンサ24に導かれて前
述したコーストラッキング制御、ファイントラッキング
制御が継続して行われ、これによって光通信回線は継続
して良好に保持されることになる。
ところで、上記構成の従来の光通信用端末装置では、
キャリブレーション時に送信光学系と受信光学系とのア
ライメント調整（光軸調整）や、送信光の光強度のチェ
ックが不可欠である。特に、アライメント調整は超高精
度であることが要求される。しかしながら、従来装置に
は特にキャリブレーション機能としてアライメント調整
用、送信光の光強度のチェック用がなく、これらの調整
が極めて困難かつ時間を要していた。
キャリブレーション時に送信光学系と受信光学系とのア
ライメント調整（光軸調整）や、送信光の光強度のチェ
ックが不可欠である。特に、アライメント調整は超高精
度であることが要求される。しかしながら、従来装置に
は特にキャリブレーション機能としてアライメント調整
用、送信光の光強度のチェック用がなく、これらの調整
が極めて困難かつ時間を要していた。
（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように従来の光通信用端末装置では、送信
光学系と受信光学系とのアライメント調整、送信光の光
強度チェックが困難かつ時間がかかっていた。
光学系と受信光学系とのアライメント調整、送信光の光
強度チェックが困難かつ時間がかかっていた。
この発明は上記の課題を解決するためになされたもの
で、送信光学系と受信光学系とのアライメント調整や光
強度チェックを簡単にかつ短時間に実行可能なキャリブ
レーション機能を持つ光通信用端末装置を提供すること
を目的とする。
で、送信光学系と受信光学系とのアライメント調整や光
強度チェックを簡単にかつ短時間に実行可能なキャリブ
レーション機能を持つ光通信用端末装置を提供すること
を目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明に係る光通信用端
末装置は、 （１）送受兼用テレスコープの光軸上に複数のビームス
プリッタを配置し、これらのビームスプリッタを用いて
前記光軸上に送信光を乗せて前記テレスコープに導き、
あるいは前記光軸上から受信光を取出して受光部に導く
光通信用端末装置において、運用前に自装置内の前記送
信光と受信光との光軸を合わせる初期アライメント調整
あるいは前記送信光の初期光強度チェック時に用いら
れ、前記テレスコープへの送信光入射光軸上に配置さ
れ、前記テレスコープに入射する送信光を逆方向に反射
して前記テレスコープの光軸上に乗せる反射機構を具備
し、前記初期アライメント調整あるいは初期光強度チェ
ック時に、前記送信光を送出して前記テレスコープに代
わって前記反射機構に入射して、この反射機構の反射光
を前記受光部で受光し、この受光部の検出出力に基づい
て前記初期アライメント調整あるいは前記送信光の初期
光強度チェックを行うようにしたことを第１の特徴とす
る。
末装置は、 （１）送受兼用テレスコープの光軸上に複数のビームス
プリッタを配置し、これらのビームスプリッタを用いて
前記光軸上に送信光を乗せて前記テレスコープに導き、
あるいは前記光軸上から受信光を取出して受光部に導く
光通信用端末装置において、運用前に自装置内の前記送
信光と受信光との光軸を合わせる初期アライメント調整
あるいは前記送信光の初期光強度チェック時に用いら
れ、前記テレスコープへの送信光入射光軸上に配置さ
れ、前記テレスコープに入射する送信光を逆方向に反射
して前記テレスコープの光軸上に乗せる反射機構を具備
し、前記初期アライメント調整あるいは初期光強度チェ
ック時に、前記送信光を送出して前記テレスコープに代
わって前記反射機構に入射して、この反射機構の反射光
を前記受光部で受光し、この受光部の検出出力に基づい
て前記初期アライメント調整あるいは前記送信光の初期
光強度チェックを行うようにしたことを第１の特徴とす
る。
（２）送受兼用テレスコープの光軸上に複数のビームス
プリッタを配置し、これらのビームスプリッタを用いて
前記光軸上に第１の波長の送信光を乗せて前記テレスコ
ープに導き、あるいは前記光軸上から前記テレスコープ
からの第２の波長の受信光を取出して受光部に導く光通
信用端末装置において、運用前に自装置内の前記送信光
と受信光との初期アライメント調整あるいは前記送信光
の初期光強度チェック時に前記テレスコープへの送信光
入射光軸上に配置され、前記テレスコープに入射する送
信光を逆方向に反射して前記テレスコープの光軸上に乗
せる反射機構と、前記受光部の前に配置され運用状態で
は第２の波長の光のみを通過させ、前記初期アライメン
ト調整または初期光強度チェック時には受信光光軸上か
ら排除して前記反射機構によって反射された第１の波長
の光を前記受光部に直接入射するフィルタ機構とを具備
し、前記初期アライメント調整あるいは初期光強度チェ
ック時に、前記第１の波長の送信光を送出して前記テレ
スコープに代わって前記反射機構に入射して、この反射
機構の反射光を前記フィルタ機構を介さずに前記受光部
に入射し、この受光部の検出出力に基づいて前記初期ア
ライメント調整あるいは前記送信光の初期光強度チェッ
クを行うようにしたことを第２の特徴とする。
プリッタを配置し、これらのビームスプリッタを用いて
前記光軸上に第１の波長の送信光を乗せて前記テレスコ
ープに導き、あるいは前記光軸上から前記テレスコープ
からの第２の波長の受信光を取出して受光部に導く光通
信用端末装置において、運用前に自装置内の前記送信光
と受信光との初期アライメント調整あるいは前記送信光
の初期光強度チェック時に前記テレスコープへの送信光
入射光軸上に配置され、前記テレスコープに入射する送
信光を逆方向に反射して前記テレスコープの光軸上に乗
せる反射機構と、前記受光部の前に配置され運用状態で
は第２の波長の光のみを通過させ、前記初期アライメン
ト調整または初期光強度チェック時には受信光光軸上か
ら排除して前記反射機構によって反射された第１の波長
の光を前記受光部に直接入射するフィルタ機構とを具備
し、前記初期アライメント調整あるいは初期光強度チェ
ック時に、前記第１の波長の送信光を送出して前記テレ
スコープに代わって前記反射機構に入射して、この反射
機構の反射光を前記フィルタ機構を介さずに前記受光部
に入射し、この受光部の検出出力に基づいて前記初期ア
ライメント調整あるいは前記送信光の初期光強度チェッ
クを行うようにしたことを第２の特徴とする。
（３）第１または第２の特徴とする構成において、前記
初期アライメント調整あるいは初期光強度チェック時に
は前記反射機構を前記テレスコープの光軸上に位置さ
せ、運用状態では前記反射機構を前記テレスコープの光
入出力経路外に移動させるようにしたことを第３の特徴
とする。
初期アライメント調整あるいは初期光強度チェック時に
は前記反射機構を前記テレスコープの光軸上に位置さ
せ、運用状態では前記反射機構を前記テレスコープの光
入出力経路外に移動させるようにしたことを第３の特徴
とする。
（４）第１または第２の特徴とする構成において、前記
テレスコープは、その光入出射光軸上にそれぞれ中央に
透光を有し互いに径の異なる主鏡と副鏡を対向配置して
なる反射型で、その送信光送出側に形成される死角部分
に主鏡と副鏡の透光を通じて送信光が漏れる構造であ
り、前記反射機構は、前記送信光送出側に形成される死
角部分の光軸上に固定配置され、さらに、前記反射機構
の反射面前にシャッタを備え、前記初期アライメント調
整あるいは初期光強度チェック時には前記シャッタを開
いて、前記反射機構により前記死角部分の光軸上に漏れ
る送信光を逆方向に反射して前記受光部に導き、運用状
態では前記シャッタを閉じて前記反射機構に前記死角部
分に漏れる送信光を反射させないようにしたことを第４
の特徴とする。
テレスコープは、その光入出射光軸上にそれぞれ中央に
透光を有し互いに径の異なる主鏡と副鏡を対向配置して
なる反射型で、その送信光送出側に形成される死角部分
に主鏡と副鏡の透光を通じて送信光が漏れる構造であ
り、前記反射機構は、前記送信光送出側に形成される死
角部分の光軸上に固定配置され、さらに、前記反射機構
の反射面前にシャッタを備え、前記初期アライメント調
整あるいは初期光強度チェック時には前記シャッタを開
いて、前記反射機構により前記死角部分の光軸上に漏れ
る送信光を逆方向に反射して前記受光部に導き、運用状
態では前記シャッタを閉じて前記反射機構に前記死角部
分に漏れる送信光を反射させないようにしたことを第４
の特徴とする。
（作用） 上記第１の特徴とする構成の光通信用端末装置では、
運用前における自装置内の送信光と受信光との光軸を合
わせる初期アライメント調整あるいは前記送信光の初期
光強度チェック時に、テレスコープへの送信光入射光軸
上に反射機構を配置して、テレスコープに入射する送信
光を逆方向に反射させることで受光部に導くようにし、
これによって受光部の検出出力に基づいて初期アライメ
ント調整あるいは初期光強度チェックを行えるようにし
ている。
運用前における自装置内の送信光と受信光との光軸を合
わせる初期アライメント調整あるいは前記送信光の初期
光強度チェック時に、テレスコープへの送信光入射光軸
上に反射機構を配置して、テレスコープに入射する送信
光を逆方向に反射させることで受光部に導くようにし、
これによって受光部の検出出力に基づいて初期アライメ
ント調整あるいは初期光強度チェックを行えるようにし
ている。
第２の特徴とする構成の光通信用端末装置では、送信
光が第１の波長、受信光が第２の波長であるとき、運用
状態ではフィルタ機構により第２の波長の受信光を受光
部に導き、初期アライメント調整または初期光強度チェ
ック時にはフィルタ機構を除いて反射機構による第１の
波長による送信光の反射光を受光部に導くようにし、こ
れによって送信光と受信光の波長が異なる場合でも、受
光部の検出出力に基づいて初期アライメント調整あるい
は初期光強度チェックを行えるようにしている。
光が第１の波長、受信光が第２の波長であるとき、運用
状態ではフィルタ機構により第２の波長の受信光を受光
部に導き、初期アライメント調整または初期光強度チェ
ック時にはフィルタ機構を除いて反射機構による第１の
波長による送信光の反射光を受光部に導くようにし、こ
れによって送信光と受信光の波長が異なる場合でも、受
光部の検出出力に基づいて初期アライメント調整あるい
は初期光強度チェックを行えるようにしている。
第３の特徴とする構成の光通信用端末装置では、反射
機構の位置をテレスコープの光軸上の位置と光入出力経
路外の位置とに移動できるようにすることで、運用状態
で反射機構の存在が影響しないようにし、初期アライメ
ント調整または初期光強度チェック時のみ反射機構がそ
の機能を発揮できるようにしている。
機構の位置をテレスコープの光軸上の位置と光入出力経
路外の位置とに移動できるようにすることで、運用状態
で反射機構の存在が影響しないようにし、初期アライメ
ント調整または初期光強度チェック時のみ反射機構がそ
の機能を発揮できるようにしている。
第４の特徴とする構成の光通信用端末装置では、テレ
スコープを、その光入出射光軸上にそれぞれ中央に透光
を有し互いに径の異なる主鏡と副鏡を対向配置してなる
反射型で、その送信光送出側に形成される死角部分に主
鏡と副鏡の透光を通じて送信光が漏れる構造とし、その
漏れの送信光を利用し、シャッタを開いてテレスコープ
死角部分の光軸上に漏れる送信光を反射機構により逆方
向に反射して受光部に導くことで初期アライメント調整
あるいは初期光強度チェックを行えるようにし、運用時
にはシャッタを閉じてテレスコープ死角部分に漏れる送
信光を反射させないようにし、これによって運用状態で
支障が生じないようにしている。
スコープを、その光入出射光軸上にそれぞれ中央に透光
を有し互いに径の異なる主鏡と副鏡を対向配置してなる
反射型で、その送信光送出側に形成される死角部分に主
鏡と副鏡の透光を通じて送信光が漏れる構造とし、その
漏れの送信光を利用し、シャッタを開いてテレスコープ
死角部分の光軸上に漏れる送信光を反射機構により逆方
向に反射して受光部に導くことで初期アライメント調整
あるいは初期光強度チェックを行えるようにし、運用時
にはシャッタを閉じてテレスコープ死角部分に漏れる送
信光を反射させないようにし、これによって運用状態で
支障が生じないようにしている。
（実施例） 以下、第１図乃至第４図を参照してこの発明の一実施
例を説明する。但し、第１図乃至第４図において第５図
と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる
部分について説明する。
例を説明する。但し、第１図乃至第４図において第５図
と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる
部分について説明する。
第１図はこの発明に係る第１の実施例を示すもので、
FPA12から送出されたレーザ光がビームスプリッタ14で
一部反射されることを利用し、その光軸上にレーザ光反
射機構28が設けられている。
FPA12から送出されたレーザ光がビームスプリッタ14で
一部反射されることを利用し、その光軸上にレーザ光反
射機構28が設けられている。
このレーザ光反射機構28は、上記光軸上にシャッタ機
構ａ、減光フィルタｂ、コーナキューブｃを順に配置さ
せたものである。シャッタ機構ａは遮蔽板a1、モータM1
による回転駆動機構a2からなり、通常使用時には遮蔽板
a1を光軸上に配置してビームスプリッタ14からのレーザ
光を遮断し、キャリブレーション時には回転駆動機構a2
を駆動して遮蔽板a1の光軸からはずし、ビームスプリッ
タ14からのレーザ光を通過させるようになっている。こ
のシャッタ機構ａの開放時に入射されたレーザ光は減光
フィルタｂで減光された後、コーナキューブｃに導かれ
る。このコーナキューブｃは入射光を正確に入射方向に
反射させる機能を有するものである。すなわち、このコ
ーナキューブｃで反射されたビームスプリッタ14からの
レーザ光は減光フィルタｂで再び減光され、シャッタ機
構ａを通過してビームスプリッタ14に戻されることにな
る。
構ａ、減光フィルタｂ、コーナキューブｃを順に配置さ
せたものである。シャッタ機構ａは遮蔽板a1、モータM1
による回転駆動機構a2からなり、通常使用時には遮蔽板
a1を光軸上に配置してビームスプリッタ14からのレーザ
光を遮断し、キャリブレーション時には回転駆動機構a2
を駆動して遮蔽板a1の光軸からはずし、ビームスプリッ
タ14からのレーザ光を通過させるようになっている。こ
のシャッタ機構ａの開放時に入射されたレーザ光は減光
フィルタｂで減光された後、コーナキューブｃに導かれ
る。このコーナキューブｃは入射光を正確に入射方向に
反射させる機能を有するものである。すなわち、このコ
ーナキューブｃで反射されたビームスプリッタ14からの
レーザ光は減光フィルタｂで再び減光され、シャッタ機
構ａを通過してビームスプリッタ14に戻されることにな
る。
上記構成において、以下その運用について説明する。
まず、キャリブレーション時にシャッタ機構ａの遮蔽
板a1を開く。この状態でビーコン用LD27を駆動すると、
このLD27から送出されるレーザ光は前述した経路を通っ
てビームスプリッタ14に到達する。このとき、一部のレ
ーザ光はビームスプリッタ14によって反射され、レーザ
光反射機構28に入射される。
板a1を開く。この状態でビーコン用LD27を駆動すると、
このLD27から送出されるレーザ光は前述した経路を通っ
てビームスプリッタ14に到達する。このとき、一部のレ
ーザ光はビームスプリッタ14によって反射され、レーザ
光反射機構28に入射される。
このレーザ光反射機構28では、ビームスプリッタ14で
反射されたFPA12からのレーザ光を減光フィルタｂで減
光した後、コーナキューブｃで逆方向に反射させ、減光
フィルタ22を介してビームスプリッタ14に送り返す。こ
のようにして反射機構28によって反射されたレーザ光は
一部ビームスプリッタ14を透過してコースセンサ23へ導
かれ、一部反射されてファインセンサ24へ導かれ、さら
にビームスプリッタ16で反射されて通信用センサ26へ導
かれる。そこで、送出したビーコンレーザ光の光軸と反
射機構28によって反射されたレーザ光の光軸とが一致す
るように各ビーコン光学系の位置、角度を調整し、さら
に各センサ23〜25について光軸交差点が中心にくるよう
に位置合わせを行なう。これによってビーコンレーザ光
のアライメント調整が完了する。
反射されたFPA12からのレーザ光を減光フィルタｂで減
光した後、コーナキューブｃで逆方向に反射させ、減光
フィルタ22を介してビームスプリッタ14に送り返す。こ
のようにして反射機構28によって反射されたレーザ光は
一部ビームスプリッタ14を透過してコースセンサ23へ導
かれ、一部反射されてファインセンサ24へ導かれ、さら
にビームスプリッタ16で反射されて通信用センサ26へ導
かれる。そこで、送出したビーコンレーザ光の光軸と反
射機構28によって反射されたレーザ光の光軸とが一致す
るように各ビーコン光学系の位置、角度を調整し、さら
に各センサ23〜25について光軸交差点が中心にくるよう
に位置合わせを行なう。これによってビーコンレーザ光
のアライメント調整が完了する。
以上の調整については通信用レーザ光のアライメント
調整の場合でも同様である。各センサ23〜25の出力レベ
ルから送出レーザ光の強度をチェックすることもでき
る。
調整の場合でも同様である。各センサ23〜25の出力レベ
ルから送出レーザ光の強度をチェックすることもでき
る。
第２図は第２の実施例を示すもので、相手衛星の送出
レーザ光（アップリンク）の波長λ１と自己の送出レー
ザ光（ダウンリンク）の波長λ２とが異なる場合を想定
して構成している。この光通信装置では、第１図のレー
ザ光反射機構28の他、コースセンサ23に向かう光軸のセ
ンサ用光学レンズ18の前に第１のフィルタ機構29を設置
し、ビームスプリッタ15,16の間に第２のフィルタ機構3
0を設置して構成される。
レーザ光（アップリンク）の波長λ１と自己の送出レー
ザ光（ダウンリンク）の波長λ２とが異なる場合を想定
して構成している。この光通信装置では、第１図のレー
ザ光反射機構28の他、コースセンサ23に向かう光軸のセ
ンサ用光学レンズ18の前に第１のフィルタ機構29を設置
し、ビームスプリッタ15,16の間に第２のフィルタ機構3
0を設置して構成される。
第１のフィルタ機構29は、波長λ１のみを通過させる
ダウンリンク用帯域フィルタd1と、このフィルタd1をモ
ータM2の回転によって上記光軸上に配置したり、光軸か
ら外したりするための回転駆動機構d2で構成される。ま
た、第２のフィルタ機構30も同様に、波長λ１のみを通
過させるダウンリンク用帯域フィルタe1と、このフィル
タe1をモータM3の回転によって上記光軸上に配置した
り、光軸から外したりするための回転駆動機構e2とで構
成される。尚、FPA12はファインセンサ24の検出出力に
応じて角度調整を自動制御するようになっている。
ダウンリンク用帯域フィルタd1と、このフィルタd1をモ
ータM2の回転によって上記光軸上に配置したり、光軸か
ら外したりするための回転駆動機構d2で構成される。ま
た、第２のフィルタ機構30も同様に、波長λ１のみを通
過させるダウンリンク用帯域フィルタe1と、このフィル
タe1をモータM3の回転によって上記光軸上に配置した
り、光軸から外したりするための回転駆動機構e2とで構
成される。尚、FPA12はファインセンサ24の検出出力に
応じて角度調整を自動制御するようになっている。
すなわち、キャリブレーション時にはフィルタ機構2
9,30の各帯域フィルタd1,e1を共に光軸から外す。これ
により、ビーコン用LD27、通信用LD26から送出される波
長λ２のレーザ光はそれぞれ一点鎖線で示す経路を通
り、ビームスプリッタ14で一部反射されて反射機構28に
導かれる。そして、この反射機構28によって反射された
レーザ光は実線で示す経路を通り、コースセンサ23、フ
ァインセンサ24、通信用センサ25に導かれる。アライメ
ント調整、レーザ光の強度チェックの手順は第１の実施
例と同様である。
9,30の各帯域フィルタd1,e1を共に光軸から外す。これ
により、ビーコン用LD27、通信用LD26から送出される波
長λ２のレーザ光はそれぞれ一点鎖線で示す経路を通
り、ビームスプリッタ14で一部反射されて反射機構28に
導かれる。そして、この反射機構28によって反射された
レーザ光は実線で示す経路を通り、コースセンサ23、フ
ァインセンサ24、通信用センサ25に導かれる。アライメ
ント調整、レーザ光の強度チェックの手順は第１の実施
例と同様である。
調整終了後は、反射機構28のシャッタを閉じると同時
にフィルタd1,e1を光軸上に配置する。これによって光
軸上への送信光の反射は停止され、また波長λ１の受信
レーザ光のみが各センサ23〜25に導かれ、波長λ２の送
信用レーザ光との干渉が防止されて、通常の運用形態と
なる。
にフィルタd1,e1を光軸上に配置する。これによって光
軸上への送信光の反射は停止され、また波長λ１の受信
レーザ光のみが各センサ23〜25に導かれ、波長λ２の送
信用レーザ光との干渉が防止されて、通常の運用形態と
なる。
ところで、上述した第１及び第２の実施例ではテレス
コープ11の送信用レーザ光入射側でキャリブレーション
時に送信用レーザ光と反射光を分合波するようにしてお
り、テレスコープ11でのアレイメント調整を考慮してい
ない。これを考慮する場合には第３図あるいは第４図に
示す反射機構を設ければよい。
コープ11の送信用レーザ光入射側でキャリブレーション
時に送信用レーザ光と反射光を分合波するようにしてお
り、テレスコープ11でのアレイメント調整を考慮してい
ない。これを考慮する場合には第３図あるいは第４図に
示す反射機構を設ければよい。
第３図は送受兼用テレスコープ11が屈折型の場合を示
している。ここで用いる反射機構31はテレスコープ11の
前面に、光軸に対して垂直方向に光軸上の位置Ａと光軸
外の位置Ｂとに移動可能で、反射面に減光フィルタ（図
中斜線部分）f1を形成した反射鏡f2を設け、キャリブレ
ーション時にはＡの位置に配置してテレスコープ11から
のレーザ光を逆方向に送り返すように構成したものであ
る。
している。ここで用いる反射機構31はテレスコープ11の
前面に、光軸に対して垂直方向に光軸上の位置Ａと光軸
外の位置Ｂとに移動可能で、反射面に減光フィルタ（図
中斜線部分）f1を形成した反射鏡f2を設け、キャリブレ
ーション時にはＡの位置に配置してテレスコープ11から
のレーザ光を逆方向に送り返すように構成したものであ
る。
第４図は送受兼用テレスコープ11が反射型の場合を示
している。ここで用いる反射機構32はテレスコープ11の
主鏡g1及び副鏡g2の互いに死角になる各センターが開い
ていることを利用し、副鏡g2の透孔後部にシャッタ付ミ
ラーを配置して構成したものである。すなわち、この場
合の反射機構は、キャリブレーション時に反射機構32の
シャッタを開くことによって送信用レーザ光の一部を副
鏡g2の透孔を通過させ、ミラーで反射させて入射経路を
逆行させ、受信レーザ光としてテレスコープ11を介して
内部に入射するようにしたものである。
している。ここで用いる反射機構32はテレスコープ11の
主鏡g1及び副鏡g2の互いに死角になる各センターが開い
ていることを利用し、副鏡g2の透孔後部にシャッタ付ミ
ラーを配置して構成したものである。すなわち、この場
合の反射機構は、キャリブレーション時に反射機構32の
シャッタを開くことによって送信用レーザ光の一部を副
鏡g2の透孔を通過させ、ミラーで反射させて入射経路を
逆行させ、受信レーザ光としてテレスコープ11を介して
内部に入射するようにしたものである。
このような機構を第１図あるいは第２図に示した構成
に追加すれば、キャブレーション時にフィルタ部f1によ
ってテレスコープ11からのレーザ光を減光し、これを反
射鏡f2によって反射させ、この反射レーザ光を受光レー
ザ光としてテレスコープ11へ入射させることができるの
で、テレスコープ11を含めて各光学系のアライメント調
整が可能となる。
に追加すれば、キャブレーション時にフィルタ部f1によ
ってテレスコープ11からのレーザ光を減光し、これを反
射鏡f2によって反射させ、この反射レーザ光を受光レー
ザ光としてテレスコープ11へ入射させることができるの
で、テレスコープ11を含めて各光学系のアライメント調
整が可能となる。
尚、上記実施例の光通信用端末装置を衛星に搭載する
場合、上述した調整は、一般に衛星が宇宙空間に送出さ
れる前、すなわち地上にて行われるが、アライメント調
整は衛星の打上げ後にも行われる。この場合には、セン
サの位置を機械的に微調するのではなく、アライメント
調整時に検出された受信レーザ光の検出角度誤差（セン
サ受光面の中心からのずれ）を記憶しておき、その誤差
角で通信の相手方の衛星に向けて送出することにより、
送信レーザ光の送出方向（角度）を補正することができ
る。
場合、上述した調整は、一般に衛星が宇宙空間に送出さ
れる前、すなわち地上にて行われるが、アライメント調
整は衛星の打上げ後にも行われる。この場合には、セン
サの位置を機械的に微調するのではなく、アライメント
調整時に検出された受信レーザ光の検出角度誤差（セン
サ受光面の中心からのずれ）を記憶しておき、その誤差
角で通信の相手方の衛星に向けて送出することにより、
送信レーザ光の送出方向（角度）を補正することができ
る。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、送信光学系と受信光
学系とのアライメント調整や光強度チェックを簡単にか
つ短時間に実行可能なキャリブレーション機能を持つ光
通信用端末装置を提供することができる。
学系とのアライメント調整や光強度チェックを簡単にか
つ短時間に実行可能なキャリブレーション機能を持つ光
通信用端末装置を提供することができる。
第１図はこの発明に係る光通信用端末装置の第１の実施
例を示す概略構成図、第２図はこの発明に係る第２の実
施例を示す概略構成図、第３図は及び第４図はそれぞれ
第１図あるいは第２図の装置で送受兼用テレスコープを
含めてアライメント調整を行なうための構成を示す構成
図、第５図は従来の光通信用端末装置の構成を示す概略
構成図である。 11……送受兼用テレスコープ、12……ファイン・ポイン
ティング・アッセンブリ（FPA）、13……ポインタ・ア
ヘッド・アッセンブリ（PAA）、14〜17……ビームスプ
リッタ、18,20……受信用光学レンズ、21〜22……送信
用光学レンズ、23……コースセンサ、24……ファインセ
ンサ、25……通信用センサ、26……通信用LD、27……ビ
ーコン用LD、28……送信レーザ光反射機構、29,30……
ダウンリンク用フィルタ機構、31,32……反射機構。
例を示す概略構成図、第２図はこの発明に係る第２の実
施例を示す概略構成図、第３図は及び第４図はそれぞれ
第１図あるいは第２図の装置で送受兼用テレスコープを
含めてアライメント調整を行なうための構成を示す構成
図、第５図は従来の光通信用端末装置の構成を示す概略
構成図である。 11……送受兼用テレスコープ、12……ファイン・ポイン
ティング・アッセンブリ（FPA）、13……ポインタ・ア
ヘッド・アッセンブリ（PAA）、14〜17……ビームスプ
リッタ、18,20……受信用光学レンズ、21〜22……送信
用光学レンズ、23……コースセンサ、24……ファインセ
ンサ、25……通信用センサ、26……通信用LD、27……ビ
ーコン用LD、28……送信レーザ光反射機構、29,30……
ダウンリンク用フィルタ機構、31,32……反射機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08 G02B 7/00
Claims (4)
- 【請求項１】送受兼用テレスコープの光軸上に複数のビ
ームスプリッタを配置し、これらのビームスプリッタを
用いて前記光軸上に送信光を乗せて前記テレスコープに
導き、あるいは前記光軸上から受信光を取出して受光部
に導く光通信用端末装置において、 運用前に自装置内の前記送信光と受信光との光軸を合わ
せる初期アライメント調整あるいは前記送信光の初期光
強度チェック時に用いられ、前記テレスコープへの送信
光入射光軸上に配置され、前記テレスコープに入射する
送信光を逆方向に反射して前記テレスコープの光軸上に
乗せる反射機構を具備し、 前記初期アライメント調整あるいは初期光強度チェック
時に、前記送信光を送出して前記テレスコープに代わっ
て前記反射機構に入射して、この反射機構の反射光を前
記受光部で受光し、この受光部の検出出力に基づいて前
記初期アライメント調整あるいは前記送信光の初期光強
度チェックを行うようにしたことを特徴とする光通信用
端末装置。 - 【請求項２】送受兼用テレスコープの光軸上に複数のビ
ームスプリッタを配置し、これらのビームスプリッタを
用いて前記光軸上に第１の波長の送信光を乗せて前記テ
レスコープに導き、あるいは前記光軸上から前記テレス
コープからの第２の波長の受信光を取出して受光部に導
く光通信用端末装置において、 運用前に自装置内の前記送信光と受信光との初期アライ
メント調整あるいは前記送信光の初期光強度チェック時
に前記テレスコープへの送信光入射光軸上に配置され、
前記テレスコープに入射する送信光を逆方向に反射して
前記テレスコープの光軸上に乗せる反射機構と、 前記受光部の前に配置され運用状態では第２の波長の光
のみを通過させ、前記初期アライメント調整または初期
光強度チェック時には受信光光軸上から排除して前記反
射機構によって反射された第１の波長の光を前記受光部
に直接入射するフィルタ機構とを具備し、 前記初期アライメント調整あるいは初期光強度チェック
時に、前記第１の波長の送信光を送出して前記テレスコ
ープに代わって前記反射機構に入射して、この反射機構
の反射光を前記フィルタ機構を介さずに前記受光部に入
射し、この受光部の検出出力に基づいて前記初期アライ
メント調整あるいは前記送信光の初期光強度チェックを
行うようにしたことを特徴とする光通信用端末装置。 - 【請求項３】前記初期アライメント調整あるいは初期光
強度チェック時には前記反射機構を前記テレスコープの
光軸上に位置させ、運用状態では前記反射機構を前記テ
レスコープの光入出力経路外に移動させるようにしたこ
とを特徴とする請求項（１）または（２）記載の光通信
用端末装置。 - 【請求項４】前記テレスコープは、その光入出射光軸上
にそれぞれ中央に透光を有し互いに径の異なる主鏡と副
鏡を対向配置してなる反射型で、その送信光送出側に形
成される死角部分に主鏡と副鏡の透光を通じて送信光が
漏れる構造であり、 前記反射機構は、前記送信光送出側に形成される死角部
分の光軸上に固定配置され、 さらに、前記反射機構の反射面前にシャッタを備え、 前記初期アライメント調整あるいは初期光強度チェック
時には前記シャッタを開いて、前記反射機構により前記
死角部分の光軸上に漏れる送信光を逆方向に反射して前
記受光部に導き、運用状態では前記シャッタを閉じて前
記反射機構に前記死角部分に漏れる送信光を反射させな
いようにしたことを特徴とする請求項（１）または
（２）記載の光通信用端末装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02118594A JP3093237B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | 光通信用端末装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02118594A JP3093237B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | 光通信用端末装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0416029A JPH0416029A (ja) | 1992-01-21 |
| JP3093237B2 true JP3093237B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=14740448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02118594A Expired - Fee Related JP3093237B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | 光通信用端末装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3093237B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6478701B1 (en) | 1997-11-13 | 2002-11-12 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Belt type nonstage transmission system |
| FR3058012B1 (fr) * | 2016-10-21 | 2020-01-10 | Airbus Defence And Space Sas | Systeme combine d'imagerie et de communication par signaux laser |
| WO2018128118A1 (ja) * | 2017-01-05 | 2018-07-12 | ソニー株式会社 | 光通信装置 |
-
1990
- 1990-05-10 JP JP02118594A patent/JP3093237B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0416029A (ja) | 1992-01-21 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
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