(57)【要約】      （修正有）【課題】ユニファイバーレーザ通信（レーザコム）端末のための方法、システム、及び装置を提供する。【解決手段】装置は、第一の波長を有する第一の信号を生成するための発振器１１０、及び第一の信号を変調するための変調器１２０を備える。第一の信号を循環させるための循環機１３０、及び第一の信号を増幅するための双方向の光増幅器（光アンプ）１４０をさらに含む。また、フェルール１５０に組み込まれ、フェルールの端部が反射コーティングでコーティングされた光ファイバー１６０を備える。さらに、少なくとも一つのレンズを備え、第一の信号は光ファイバー及び少なくとも一つのレンズ１７０を介して送受信される。また、第一の信号を検出するための取得検出器１９５を備える。フェルールと関連付けられた、第一の信号に関して取得検出器からのフィードバックに従ってフェルールを垂下させ移動するためのアクチュエータ１５２をさらに含む。【選択図】図１
2014161010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニファイバーレーザ通信（レーザコム）端末（１００、２００、６００）のための方法であって、 
前記方法は、
発振器（１１０）で、第一の波長を有する第一の信号を生成すること、
変調器（１２０）で、前記第一の信号を変調すること、
循環機（１３０）で、前記第一の信号を循環させること、
双方向の光増幅器（光アンプ）（１４０）で、前記第一の信号を増幅すること、
光ファイバー（１６０）を介して、前記第一の信号を送信することであって、前記光ファイバー（１６０）はフェルール（１５０）に組み込まれ、前記フェルール（１５０）の端部は反射コーティング（１５５）でコーティングされる、送信すること、
少なくとも一つのレンズ（１７０）を介して、前記第一の信号を送信すること、
前記少なくとも一つのレンズ（１７０）及び前記光ファイバー（１６０）を介して、前記第一の信号を受信すること、
前記双方向の光アンプ（１４０）で、前記第一の信号を増幅すること、
前記循環機（１３０）で、前記第一の信号を循環させること、
取得検出器（１９５）で、前記第一の信号を検出すること、及び
前記フェルール（１５０）と関連付けられたアクチュエータ（１５２）で、前記第一の信号に関して前記取得検出器（１９５、６３０、６４０）からのフィードバックに従って前記フェルール（１５０）を垂下させ移動することを含む方法。
【請求項２】
前記方法は、 
前記少なくとも一つのレンズ（１７０）及び前記光ファイバー（１６０）を介して、第二の波長を有する第二の信号を受信すること、
双方向の光アンプ（２４０）で、前記第二の信号を増幅すること、
前記循環機（２３０）で、前記第二の信号を循環させること、
波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）（２９０）で、前記第一の信号及び前記第二の信号を含む第三の信号を、前記第一の信号と前記第二の信号とに分離すること、及び
通信検出器（１９７）で、前記第二の信号を検出することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記方法は、前記第一の信号及び前記第二の信号のうちの少なくとも一つを前記少なくとも一つのレンズ（１７０、２７０）と関連付けられた少なくとも一つのミラー（１８０、２８０）に反射させることをさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも一つのミラー（１８０、２８０）は、ジンバルで支持することができる、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記取得検出器（１９５）により前記第一の信号を前記検出することは、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）及び相関検出のうちの少なくとも一つにより達成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記フェルール（１５０、２５０）の前記端部の前記反射コーティング（１５５、２５５）は、キャットアイリフレクターである、請求項１から５のいずれか一項に記載のユニファイバーレーザ通信（レーザコム）端末（１００、２００、６００）。
【請求項７】
ユニファイバーレーザ通信（レーザコム）端末（１００、２００、６００）のためのシステムであって、前記システムは、
第一の端末（１００、６００）と関連付けられた、第一の波長を有する第一の信号を生成するための発振器（１１０）、
前記第一の端末（１００、６００）と関連付けられた、前記第一の信号を変調するための変調器（１２０）、
前記第一の端末（１００、６００）と関連付けられた、前記第一の信号を循環させるための循環機（１３０）、
前記第一の端末（１００）と関連付けられた、前記第一の信号を増幅するための双方向の光増幅器（光アンプ）（１４０）、
前記第一の端末（１００、６００）と関連付けられた光ファイバー（１６０）であって、前記光ファイバー（１６０）はフェルール（１５０）に組み込まれ、前記フェルール（１５０）の端部は反射コーティング（１５５）でコーティングされた、光ファイバー（１６０）、
前記第一の端末（１００、６００）と関連付けられた少なくとも一つのレンズ（１７０、２７０）であって、前記第一の信号は、前記第一の端末（１００、６００）と関連付けられた前記光ファイバー（１６０）及び前記第一の端末（１００、６００）と関連付けられた前記少なくとも一つのレンズ（１７０、２７０）を介して送受信される、少なくとも一つのレンズ（１７０、２７０）、
第二の端末（２００）と関連付けられた、前記第一の信号を反射するための反射面（２８０）、
前記第一の端末（１００、６００）と関連付けられた、前記反射された第一の信号を検出するための取得検出器（１９５、６３０、６４０）、及び
前記第一の端末（１００、６００）の前記フェルール（１５０）と関連付けられた、前記反射された第一の信号に関して前記取得検出器（１９５、６３０、６４０）からのフィードバックに従って前記第一の端末（１００、６００）の前記フェルール（１５０）を垂下させ移動するためのアクチュエータ（１５２）を備えるシステム。
【請求項８】
前記システムは、
第一の波長を有する第二の信号を生成するための発振器（２１０）、
前記第二の信号を変調するための変調器（２２０）、
前記第二の信号を循環させるための循環機（２３０）、
前記第二の信号を増幅するための双方向の光増幅器（光アンプ）（２４０）、
光ファイバー（２６０）であって、前記光ファイバー（２６０）はフェルール（２５０）に組み込まれ、前記フェルール（２５０）の端部は反射コーティング（２５５）でコーティングされる、光ファイバー（２６０）、
少なくとも一つのレンズ（２７０）であって、前記第二の信号は、前記光ファイバー（２６０）及び前記少なくとも一つのレンズ（２７０）を介して送受信される、少なくとも一つのレンズ（２７０）、
反射面（２８０）、
前記反射された第二の信号を検出するための取得検出器（２９５）、及び
前記第二の端末（２００）の前記フェルールと関連付けられた、前記反射された第二の信号に関して前記取得検出器（２９５）からのフィードバックに従って前記第二の端末（２００）の前記フェルール（２５０）を垂下させ移動するためのアクチュエータ（２５２）
を有する第二の端末（２００）をさらに備える、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記システムは、前記第一の端末（１００、６００）の前記少なくとも一つのレンズ（１７０）と関連付けられた、前記第一の信号及び前記第二の信号のうちの少なくとも一つを反射するための少なくとも一つのミラー（１８０、２８０）をさらに備える、請求項７又は８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも一つミラー（１８０、２８０）は、ジンバルで支持することができる、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記アクチュエータ（１５２、２５２）は、圧電アクチュエータである、請求項７から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第一の端末（１００）の前記フェルール（１５０）の前記端部の前記反射コーティング（１５５）は、キャットアイリフレクターである、請求項７から１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第一の端末（１００、６００）と関連付けられた前記取得検出器（１９５）は、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）及び相関検出のうちの少なくとも一つにより前記反射された第一の信号を検出する、請求項７から１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第二の端末（２００）と関連付けられた前記反射面（２５５）は、キャットアイリフレクターである、請求項８から１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記光ファイバー（１６０、２６０）及び前記フェルール（１５０、２５０）のうちの少なくとも一つは、後方反射を最小化するために先細にされる、請求項８から１４のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ通信（レーザコム）端末に関する。具体的には、本発明は、ユニファイバーレーザコム端末に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本発明は、ユニファイバーレーザ通信（レーザコム）端末のためのシステム、方法、及び装置に関する。具体的には、ユニファイバー（すなわち、単一の光ファイバー）レーザコム端末の開示される方法は、発振器で、第一の波長（λ１）を有する第一の信号を生成することを含む。方法は、変調器で、前記第一の信号を変調することをさらに含む。また、方法は、循環機で、前記第一の信号を循環させることを含む。また、方法は、双方向の光増幅器（光アンプ）で、前記第一の信号を増幅することを含む。また、方法は、光ファイバーを介して、前記第一の信号を送信することを含む。一又は複数の実施形態では、前記光ファイバーは、フェルールに組み込まれ、前記フェルールの端部は、反射コーティングでコーティングされる。また、方法は、少なくとも一つのレンズを介して、前記第一の信号を送信することを含む。また、方法は、少なくとも一つのレンズ及び前記光ファイバーを介して、前記第一の信号を受信することを含む。また、方法は、前記双方向の光アンプで、前記第一の信号を増幅することを含む。また、方法は、前記循環機で、前記第一の信号を循環させることを含む。また、方法は、取得検出器で、前記第一の信号を検出することを含む。さらに、方法は、前記フェルールと関連付けられたアクチュエータで、前記第一の信号に関して前記取得検出器からのフィードバックに従って前記フェルールを垂下させ（ｎｕｔａｔｉｎｇ）移動する（ｔｒａｎｓｌａｔｉｎｇ）ことを含む。
【０００３】
一又は複数の実施形態では、方法は、少なくとも一つのレンズ及び前記光ファイバーを介して、第二の波長（λ２）を有する第二の信号を受信することをさらに含む。また、方法は、前記双方向の光アンプで、前記第二の信号を増幅することをさらに含む。また、方法は、前記循環機で、前記第二の信号を循環させることをさらに含む。また、方法は、波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）で、第三の信号（前記第一の信号及び前記第二の信号を含む）を、前記第一の信号と前記第二の信号とに分離することをさらに含む。また、方法は、通信検出器で、前記第二の信号を検出することをさらに含む。
【０００４】
少なくとも一つの実施形態では、方法は、前記第一の信号及び／又は前記第二の信号を少なくとも一つのレンズと関連付けられた少なくとも一つのミラーに反射させることをさらに含む。いくつかの実施形態では、前記ミラーのうちの少なくとも一つは、ジンバルで支持（ｇｉｍｂａｌｅｄ）することができる。 
【０００５】
一又は複数の実施形態では、前記アクチュエータは、圧電アクチュエータである。少なくとも一つの実施形態では、前記フェルールの前記端部の前記反射コーティングは、キャットアイリフレクターである。いくつかの実施形態では、前記取得検出器により前記第一の信号を前記検出することは、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）及び／又は相関検出により達成される。一又は複数の実施形態では、前記光ファイバー及び／又は前記フェルールは、後方反射を最小化するために先細にされる。
【０００６】
少なくとも一つの実施形態では、ユニファイバーレーザコム端末装置は、第一の波長（λ１）を有する第一の信号を生成するための発振器を含む。一又は複数の実施形態では、装置は、前記第一の信号を変調するための変調器をさらに含む。また、装置は、前記第一の信号を循環させるための循環機を含む。また、装置は、前記第一の信号を増幅するための双方向の光アンプを含む。また、装置は光ファイバーを含み、前記光ファイバーは、フェルールに組み込まれ、前記フェルールの端部は、反射コーティングでコーティングされる。さらに、装置は、少なくとも一つのレンズを含む。少なくとも一つの実施形態では、前記第一の信号は、前記光ファイバー及び少なくとも一つのレンズを介して送受信される。また、装置は、前記第一の信号を検出するための取得検出器を含む。さらに、装置は、前記フェルールと関連付けられた、前記第一の信号に関して前記取得検出器からのフィードバックに従って前記フェルールを垂下させ（ｎｕｔａｔｅ）移動する（ｔｒａｎｓｌａｔｅ）ためのアクチュエータを含む。
【０００７】
一又は複数の実施形態では、前記装置の前記双方向の光アンプは、前記光ファイバー及び少なくとも一つのレンズを介して受信される、第二の波長（λ２）を有する、第二の信号をさらに増幅することができる。少なくとも一つの実施形態では、前記装置の前記循環機は、前記第二の信号をさらに循環させることができる。いくつかの実施形態では、装置は、第三の信号（前記第一の信号及び前記第二の信号を含む）を、前記第一の信号と前記第二の信号とに分離するためのＷＤＭをさらに備える。また、装置は、前記第二の信号を検出するための通信検出器をさらに備える。
【０００８】
少なくとも一つの実施形態では、装置は、少なくとも一つのレンズと関連付けられた、前記第一の信号及び／又は前記第二の信号を反射するための少なくとも一つのミラーをさらに含む。一又は複数の実施形態では、前記ミラーのうちの少なくとも一つは、ジンバルで支持することができる。いくつかの実施形態では、前記取得検出器は、ＴＤＭＡ及び／又は相関検出により前記第一の信号を検出する。 
【０００９】
一又は複数の実施形態では、ユニファイバーレーザコム端末システムを作動させるための方法は、第一の端末と関連付けられた発振器で、第一の波長（λ１）を有する第一の信号を生成することとを含む。方法は、前記第一の端末と関連付けられた変調器で、前記第一の信号を変調することをさらに含む。また、方法は、前記第一の端末と関連付けられた循環機で、前記第一の信号を循環させることを含む。また、方法は、前記第一の端末と関連付けられた双方向の光アンプで、前記第一の信号を増幅することを含む。さらに、方法は、前記第一の端末と関連付けられた光ファイバーを介して、前記第一の信号を送信することを含む。一又は複数の実施形態では、前記光ファイバーは、フェルールに組み込まれ、前記フェルールの端部は、反射コーティングでコーティングされる。さらに、方法は、前記第一の端末と関連付けられた少なくとも一つのレンズを介して、前記第一の信号を送信することを含む。さらに、方法は、第二の端末と関連付けられた反射面により、前記第一の信号を反射することを含む。また、方法は、前記第一の端末と関連付けられた少なくとも一つのレンズ及び前記第一の端末と関連付けられた光ファイバーを介して前記第一の端末により、前記反射された第一の信号を受信することを含む。さらに、方法は、前記第一の端末と関連付けられた前記双方向の光アンプで、前記反射された第一の信号を増幅することを含む。また、方法は、前記第一の端末と関連付けられた前記循環機で、前記反射された第一の信号を循環させることを含む。また、方法は、前記第一の端末と関連付けられた取得検出器で、前記反射された第一の信号を検出することを含む。方法は、前記第一の端末の前記フェルールと関連付けられたアクチュエータで、前記反射された第一の信号に関して前記取得検出器からのフィードバックに従って前記第一の端末の前記フェルールを垂下させ移動することをさらに含む。
【００１０】
少なくとも一つの実施形態では、方法は、前記第一の端末と関連付けられた少なくとも一つのレンズ及び前記第一の端末と関連付けられた前記光ファイバーを介して前記第一の端末により、前記第二の端末から第二の信号を受信することをさらに含み、前記第二の信号は第二の波長（λ２）を有する。また、方法は、前記第一の端末と関連付けられた前記双方向の光アンプで、前記第二の信号を増幅することを含む。また、方法は、前記第一の端末と関連付けられた前記循環機で、前記第二の信号を循環させることをさらに含む。また、方法は、前記第一の端末と関連付けられたＷＤＭで、第三の信号（前記第一の信号及び前記第二の信号を含む）を、前記第一の信号と前記第二の信号とに分離することをさらに含む。また、方法は、前記第一の端末と関連付けられた通信検出器で、前記第二の信号を検出することをさらに含む。
【００１１】
一又は複数の実施形態では、方法は、前記第一の信号及び／又は前記第二の信号を、前記第一の端末と関連付けられた少なくとも一つのレンズと関連付けられた少なくとも一つのミラーに反射させることをさらに含む。少なくとも一つの実施形態では、前記第一の端末の前記ミラーのうちの少なくとも一つは、ジンバルで支持することができる。いくつかの実施形態では、前記第二の端末と関連付けられた前記反射面は、キャットアイリフレクターである。
【００１２】
少なくとも一つの実施形態では、ユニファイバーレーザコム端末のためのシステムは、第一の端末と関連付けられた、第一の波長（λ１）を有する第一の信号を生成するための発振器を備える。システムは、前記第一の端末と関連付けられた、前記第一の信号を変調するための変調器をさらに備える。また、システムは、前記第一の端末と関連付けられた、前記第一の信号を循環させるための循環機を備える。また、システムは、前記第一の端末と関連付けられた、前記第一の信号を増幅するための双方向の光アンプを備える。また、システムは、前記第一の端末と関連付けられた光ファイバーを備え、前記光ファイバーはフェルールに組み込まれ、前記フェルールの端部は反射コーティングでコーティングされる。また、システムは、前記第一の端末と関連付けられた少なくとも一つのレンズを備える。一又は複数の実施形態では、前記第一の信号は、前記第一の端末と関連付けられた前記光ファイバー及び前記第一の端末と関連付けられた少なくとも一つのレンズを介して送受信される。また、システムは、第二の端末と関連付けられた、前記第一の信号を反射するための反射面を含む。また、システムは、前記第一の端末と関連付けられた、前記反射された第一の信号を検出するための取得検出器を含む。さらに、システムは、前記第一の端末と関連付けられた、前記反射された第一の信号に関して前記取得検出器からのフィードバックに従って前記第一の端末の前記フェルールを垂下させ移動するためのアクチュエータを備える。
【００１３】
一又は複数の実施形態では、前記第一の端末と関連付けられた、前記双方向の光アンプは、前記第二の端末からの、第二の波長（λ２）を有する、前記第一の端末と関連付けられた前記光ファイバー及び前記第一の端末と関連付けられた少なくとも一つのレンズを介して受信される、第二の信号をさらに増幅することができる。いくつかの実施形態では、前記第一の端末と関連付けられた前記循環機は、前記第二の信号をさらに循環させることができる。少なくとも一つの実施形態では、システムは、前記第一の端末と関連付けられた、第三の信号（前記第一の信号及び前記第二の信号を含む）を、前記第一の信号と前記第二の信号とに分離するためのＷＤＭをさらに備える。また、システムは、前記第一の端末と関連付けられた、前記第二の信号を検出するための通信検出器をさらに備える。
【００１４】
少なくとも一つの実施形態では、システムは、前記第一の端末の少なくとも一つのレンズと関連付けられた、前記第一の信号及び／又は前記第二の信号を反射するための少なくとも一つのミラーをさらに備える。いくつかの実施形態では、前記第一の端末の前記ミラーのうちの少なくとも一つは、ジンバルで支持することができる。
【００１５】
一又は複数の実施形態では、前記第一の端末の前記フェルールの前記端部の前記反射コーティングは、キャットアイリフレクターである。いくつかの実施形態では、前記取得検出器は、ＴＤＭＡ及び／又は相関検出により前記反射された第一の信号を検出する。少なくとも一つの実施形態では、前記第二の端末と関連付けられた前記反射面は、キャットアイリフレクターである。       
【００１６】
さらに、本発明は、以下の条項による実施形態を含む。
【００１７】
条項１
ユニファイバーレーザ通信（レーザコム）端末のための方法であって、前記方法は、
発振器で、第一の波長を有する第一の信号を生成すること、
変調器で、前記第一の信号を変調すること、
循環機（１３０）で、前記第一の信号を循環させること、
双方向の光増幅器（光アンプ）で、前記第一の信号を増幅すること、
光ファイバーを介して、前記第一の信号を送信することであって、前記光ファイバーは、フェルールに組み込まれ、前記フェルールの端部は反射コーティングでコーティングされる、送信すること、
少なくとも一つのレンズを介して、前記第一の信号を送信すること、
前記少なくとも一つのレンズ及び前記光ファイバーを介して、前記第一の信号を受信すること、
前記双方向の光アンプで、前記第一の信号を増幅すること、
前記循環機で、前記第一の信号を循環させること、
取得検出器で、前記第一の信号を検出すること、及び
前記フェルールと関連付けられたアクチュエータで、前記第一の信号に関して前記取得検出器からのフィードバックに従って前記フェルールを垂下させ移動することを含む方法。
【００１８】
条項２
前記方法は、
前記少なくとも一つのレンズ及び前記光ファイバーを介して、第二の信号を受信すること、 
第二の波長を有すること、 
前記双方向の光アンプで、前記第二の信号を増幅すること、
前記循環機で、前記第二の信号を循環させること、
波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）で、前記第一の信号及び前記第二の信号を含む第三の信号を前記第一の信号と前記第二の信号とに分離すること、及び
通信検出器で、前記第二の信号を検出することをさらに含む、条項１に記載の方法。
【００１９】
条項３
前記方法は、 
前記第一の信号及び前記第二の信号のうちの少なくとも一つを、前記少なくとも一つのレンズと関連付けられた少なくとも一つのミラーに反射させることをさらに含む、条項２に記載の方法。
【００２０】
条項４
前記少なくとも一つのミラーは、ジンバルで支持することができる、条項３に記載の方法。 
【００２１】
条項５
前記アクチュエータは、圧電アクチュエータである、条項１に記載の方法。
【００２２】
条項６
前記フェルールの前記端部の前記反射コーティングは、キャットアイリフレクターである、条項１に記載の方法。 
【００２３】
条項７
前記取得検出器により前記第一の信号を前記検出することは、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）及び相関検出のうちの少なくとも一つにより達成される、条項１に記載の方法。
【００２４】
条項８
前記光ファイバー及び前記フェルールのうちの少なくとも一つは、後方反射を最小化するために先細にされる、条項１に記載の方法。
【００２５】
条項９
ユニファイバーレーザ通信（レーザコム）端末装置であって、前記装置は、
第一の波長を有する第一の信号を生成するための発振器、
前記第一の信号を変調するための変調器、
前記第一の信号を循環させるための循環機、
前記第一の信号を増幅するための双方向の光増幅器（光アンプ）、
光ファイバーであって、前記光ファイバーはフェルールに組み込まれ、フェルールの端部は反射コーティングでコーティングされる、光ファイバー、
少なくとも一つのレンズであって、前記第一の信号は、前記光ファイバー及び前記少なくとも一つのレンズを介して送受信される、少なくとも一つのレンズ、
前記第一の信号を検出するための取得検出器、及び
フェルールと関連付けられた、前記第一の信号に関して前記取得検出器からのフィードバックに従って前記フェルールを垂下させ移動するためのアクチュエータを備える端末装置。
【００２６】
条項１０
装置は、
第二の波長を有し、前記光ファイバー及び前記少なくとも一つのレンズを介して受信される、第二の信号をさらに増幅するための前記双方向の光アンプ、
前記第二の信号をさらに循環させるための前記循環機、
前記第一の信号及び前記第二の信号を含む第三の信号を、前記第一の信号と前記第二の信号とに分離するための波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）、及び
前記第二の信号を検出するための通信検出器をさらに備える、条項９に記載の装置。
【００２７】
条項１１
前記装置は、前記少なくとも一つのレンズと関連付けられた、前記第一の信号及び前記第二の信号のうちの少なくとも一つを反射するための少なくとも一つのミラーをさらに備える、条項１０に記載の装置。
【００２８】
条項１２
前記少なくとも一つのミラーは、ジンバルで支持することができる、条項１１に記載の装置。   
【００２９】
条項１３
前記アクチュエータは、圧電アクチュエータである、条項９に記載の装置。
【００３０】
条項１４
前記フェルールの前記端部の前記反射コーティングは、キャットアイリフレクターである、条項９に記載の装置。
【００３１】
条項１５
前記取得検出器は、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）及び相関検出のうちの少なくとも一つにより前記第一の信号を検出する、条項９に記載の装置。 
【００３２】
条項１６
前記光ファイバー及び前記フェルールのうちの少なくとも一つは、後方反射を最小化するために先細にされる、条項９に記載の装置。
【００３３】
条項１７
ユニファイバーレーザ通信（レーザコム）端末システムを作動させるための方法であって、前記方法は、
第一の端末と関連付けられた発振器で、第一の波長を有する第一の信号を生成すること、
前記第一の端末と関連付けられた変調器で、前記第一の信号を変調すること、
前記第一の端末と関連付けられた循環機で、前記第一の信号を循環させること、
前記第一の端末と関連付けられた双方向の光増幅器（光アンプ）で、前記第一の信号を増幅すること、
前記第一の端末と関連付けられた光ファイバーを介して、前記第一の信号を送信することであって、前記光ファイバーは、フェルールに組み込まれ、前記フェルールの端部は、反射コーティングでコーティングされる、送信すること、
前記第一の端末と関連付けられた少なくとも一つのレンズを介して、前記第一の信号を送信すること、
第二の端末と関連付けられた反射面により、前記第一の信号を反射すること、
前記第一の端末と関連付けられた前記少なくとも一つのレンズ及び前記第一の端末と関連付けられた前記光ファイバーを介して前記第一の端末により、前記反射された第一の信号を受信すること、
前記第一の端末と関連付けられた前記双方向の光アンプで、前記反射された第一の信号を増幅すること、
前記第一の端末と関連付けられた前記循環機で、前記反射された第一の信号を循環させること、
前記第一の端末と関連付けられた取得検出器で、前記反射された第一の信号を検出すること、及び
前記第一の端末の前記フェルールと関連付けられたアクチュエータで、前記反射された第一の信号に関して前記取得検出器からのフィードバックに従って前記第一の端末の前記フェルールを垂下させ移動することを含む方法。
【００３４】
条項１８
前記方法は、
前記第一の端末と関連付けられた前記少なくとも一つのレンズ及び前記第一の端末と関連付けられた前記光ファイバーを介して前記第一の端末により、前記第二の端末から第二の信号を受信することであって、前記第二の信号は第二の波長を有する、受信すること、
前記第一の端末と関連付けられた前記双方向の光アンプで、前記第二の信号を増幅すること、
前記第一の端末と関連付けられた前記循環機で、前記第二の信号を循環させること、
前記第一の端末と関連付けられた波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）で、前記第一の信号及び前記第二の信号を含む第三の信号を、前記第一の信号と前記第二の信号とに分離すること、及び
前記第一の端末と関連付けられた通信検出器で、前記第二の信号を検出することをさらに含む、条項１７に記載の方法。
【００３５】
条項１９
前記方法は、前記第一の信号及び前記第二の信号のうちの少なくとも一つを、前記第一の端末と関連付けられた前記少なくとも一つのレンズと関連付けられた少なくとも一つのミラーに反射させることをさらに含む、条項１８に記載の方法。
【００３６】
条項２０
前記少なくとも一つのミラーは、ジンバルで支持することができる、条項１９に記載の方法。
【００３７】
条項２１
前記第一の端末と関連付けられた前記アクチュエータは、圧電アクチュエータである、条項１７に記載の方法。
【００３８】
条項２２
前記第一の端末の前記フェルールの前記端部の前記反射コーティングは、キャットアイリフレクターである、条項１７に記載の方法。
【００３９】
条項２３
前記取得検出器により前記第一の信号を前記検出することは、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）及び相関検出のうちの少なくとも一つにより達成される、条項１７に記載の方法。
【００４０】
条項２４
前記第二の端末と関連付けられた前記反射面は、キャットアイリフレクターである、条項１７に記載の方法。
【００４１】
条項２５
前記光ファイバー及び前記フェルールのうちの少なくとも一つは、後方反射を最小化するために先細にされる、条項１７に記載の方法。
【００４２】
条項２６
ユニファイバーレーザ通信（レーザコム）端末のためのシステムであって、
前記システムは、
第一の端末と関連付けられた、第一の波長を有する第一の信号を生成するための発振器、
前記第一の端末と関連付けられた、前記第一の信号を変調するための変調器、
前記第一の端末と関連付けられた、前記第一の信号を循環させるための循環機、
前記第一の端末と関連付けられた、前記第一の信号を増幅するための双方向の光増幅器（光アンプ）、
前記第一の端末と関連付けられた光ファイバーであって、前記光ファイバーは、フェルールに組み込まれ、前記フェルールの端部は、反射コーティングでコーティングされる、光ファイバー、
前記第一の端末と関連付けられた少なくとも一つのレンズであって、前記第一の信号は、前記第一の端末と関連付けられた前記光ファイバー及び前記第一の端末と関連付けられた前記少なくとも一つのレンズを介して送受信される、少なくとも一つのレンズ、 
第二の端末と関連付けられた、前記第一の信号を反射するための反射面、
前記第一の端末と関連付けられた、前記反射された第一の信号を検出するための取得検出器、及び
前記第一の端末の前記フェルールと関連付けられた、前記反射された第一の信号に関して前記取得検出器からのフィードバックに従って前記第一の端末の前記フェルールを垂下させ移動するためのアクチュエータを備えるシステム。
【００４３】
条項２７
前記システムは、
前記第一の端末と関連付けられ、前記第二の端末からの、第二の波長を有する、前記第一の端末と関連付けられた前記光ファイバー及び前記第一の端末と関連付けられた前記少なくとも一つのレンズを介して受信される、第二の信号をさらに増幅するための前記双方向の光アンプ、
前記第一の端末と関連付けられた、前記第二の信号をさらに循環させるための前記循環機、
前記第一の端末と関連付けられた、前記第一の信号及び前記第二の信号を含む第三の信号を、前記第一の信号と前記第二の信号とに分離するための波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）、及び
前記第一の端末と関連付けられた、前記第二の信号を検出するための通信検出器をさらに備える、条項２６に記載のシステム。
【００４４】
条項２８
前記システムは、前記第一の前記少なくとも一つのレンズと関連付けられた、前記第一の信号及び前記第二の信号のうちの少なくとも一つを反射するための少なくとも一つのミラーをさらに備える、条項２７に記載のシステム。
【００４５】
条項２９
前記少なくとも一つのミラーは、ジンバルで支持することができる、条項２８に記載のシステム。 
【００４６】
条項３０
前記アクチュエータは、圧電アクチュエータである、条項２６に記載のシステム。
【００４７】
条項３１
前記第一の端末の前記フェルールの前記端部の前記反射コーティングは、キャットアイリフレクターである、条項２６に記載のシステム。
【００４８】
条項３２
前記第一の端末と関連付けられた取得検出器は、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）及び相関検出のうちの少なくとも一つにより前記反射された第一の信号を検出する、条項２６に記載のシステム。 
【００４９】
条項３３
前記第二の端末と関連付けられた前記反射面は、キャットアイリフレクターである、条項２６に記載のシステム。
【００５０】
条項３４
前記光ファイバー及び前記フェルールのうちの少なくとも一つは、後方反射を最小化するために先細にされる、条項２６に記載のシステム。
【００５１】
特徴、機能、及び利点は、本発明の種々の実施形態において単独で達成することができるか、又は他の実施形態において組み合わせることができる。
【００５２】
本開示の上記及び他の特徴、態様、及び利点に対する理解は、後述の説明、特許請求の範囲、及び添付図面を参照することにより深まるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の少なくとも一つの実施形態による、ユニファイバー（すなわち、単一の光ファイバー）レーザ通信（レーザコム）端末の概略図を示す。
【図２】本発明の少なくとも一つの実施形態による、図１のユニファイバーレーザコム端末と関連して使用される第二のユニファイバーレーザ端末の概略図を示す。
【図３】本発明の少なくとも一つの実施形態による、図１のユニファイバーレーザコム端末の光ファイバーを囲むフェルール及びレンズの図を示す。
【図４】本発明の少なくとも一つの実施形態による、図２の端末と関連する図１の端末の操作方法のためのフローチャートを示す。
【図５Ａ】本発明の少なくとも一つの実施形態による、送信された第一の信号及び反射された第一の信号の分離のための、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）に基づく、第一の技術を表すグラフを示す。
【図５Ｂ】本発明の少なくとも一つの実施形態による、送信された第一の信号及び反射された第一の信号の分離のための、ＴＤＭＡに基づく、第二の技術を表すグラフを示す。
【図５Ｃ】本発明の少なくとも一つの実施形態による、送信された第一の信号及び反射された第一の信号の分離のための、相関検出に基づく、第三の技術を表すグラフを示す。
【図６】本発明の少なくとも一つの実施形態による、図５Ｃの分離技術を利用するユニファイバーレーザコム端末の概略図を示す。
【図７】本発明の少なくとも一つの実施形態による、図２の端末を取得し、追跡しかつそれと通信する図１の端末の操作方法のためのフローチャートを示す。
【図８】本発明の少なくとも一つの実施形態に従って、通常のレーザコム端末設計について開示されるユニファイバーレーザコム端末設計の利点を表すチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
ここで開示される方法及び装置は、ユニファイバー（すなわち、単一の光ファイバー）レーザ通信（レーザコム）端末のための操作システムを提供する。この開示されるシステムは、単一かつ効率の良いユニファイバーレーザコム端末を用いる。ユニファイバーレーザコム端末設計は、感度を下げずに必要とされるハードウェアの量を最小化する。具体的には、信号光ファイバーは、送信ビーコン信号、送信通信信号、受信取得信号、及び受信通信信号を含むがこれらに限定されないすべての信号に使用される。
【００５５】
ユニファイバーレーザコム端末のユニファイバー設計は、従来のレーザコム端末には通常見られないいくつかの特性を使用することにより可能になる。具体的には、これらの特性は、取得を促進するためのキャットアイリフレクター、ファイバー送信信号の後方反射を最小化しつつリフレクターをできる限りファイバーコアに近づけるように設計された固有のファイバーフェルール、単一の波長の送受信分離のための特別な取得パルスコード、及びすべての信号経路に増幅を提供するための双方向の光増幅器（光アンプ）などを含むが、これらに限定はされない。これらの特性により、光ヘッドは収束素子（例えば、レンズ又は反射望遠鏡）の後焦点面で単一の作動されたファイバーに簡略化することができ、これにより、ユニファイバーレーザコム端末を、低ペイロードサイズ、低重量及び低電力（ＳＷａＰ）性能のプラットフォームに統合しやすくする。開示されるユニファイバーレーザコム端末設計は、ポイントアヘッド（ｐｏｉｎｔ−ａｈｅａｄ）を必要としない短い範囲の適用によく適していることに注目すべきである。
【００５６】
最新の従来型レーザコム端末は、多くの内側小ビーム空間光を伴う比較的大きな受信開口部を必要とする。逆に、開示されたユニファイバーレーザコム端末設計は、低サイズ、低重量、かつ低電力のレーザコム端末を提供する。
【００５７】
下記の説明には、システムのさらに徹底した説明を提供するために、多数の詳細事項が記載されている。しかしながら、当業者には、開示されたシステムをこれらの具体的な詳細事項なしで実行可能であることが明らかであろう。その他の場合では、システムを不要にわかりにくくしないために、よく知られる特徴については詳細に説明していない。
【００５８】
図１は、本発明の少なくとも一つの実施形態による、ユニファイバー（すなわち、単一の光ファイバー）レーザ通信（レーザコム）端末の概略図を示す。図２は、本発明の少なくとも一つの実施形態による、図１のユニファイバーレーザコム端末１００（すなわち、第一の端末）と関連して使用される第二のユニファイバーレーザコム端末２００の概略図を示す。第一の端末１００の主要な発振器１１０が第一の波長（λ１）を有する第一の信号を生成し、第二の端末２００の主要な発振器２１０が第二の波長（λ２）を有する第二の信号を生成する；第一の端末１００の取得検出器１９５が第一の波長（λ１）を有する第一の信号を検出し、第二の端末２００の取得検出器２９５が第二の波長（λ２）を有する第二の信号を検出する；及び、第一の端末１００の通信検出器１９７が第二の波長（λ２）を有する第二の信号を検出し、第二の端末２００の通信検出器２９７が第一の波長（λ１）を有する第一の信号を検出することを除き、図２の第二の端末２００の設計が図１の第一の端末１００の設計と同一であるということに、注目すべきである。ゆえに、第一の端末１００の変調器１２０及び第二の端末２００の変調器２２０は同一であり、第一の端末１００の循環機１３０及び第二の端末２００の循環機２３０は同一であり、第一の端末１００の双方向の光増幅器（光アンプ）１４０及び第二の端末２００の双方向の光アンプ２４０は同一であり、第一の端末１００の波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）１９０及び第二の端末２００のＷＤＭ２９０は同一であり、第一の端末１００のフェルール１５０及び第二の端末２００のフェルール２５０は同一であり、第一の端末１００のレンズ１７０及び第二の端末２００のレンズ２７０は同一であり、第一の端末１００のジンバルで支持されたミラー１８０及び第二の端末２００のジンバルで支持されたミラー２８０は同一であり、かつ第一の端末１００の圧電アクチュエータ１５２及び第二の端末２００の圧電アクチュエータ２５２は同一であるということになる。また、図１の端末１００及び図２の端末２００の両方が受信された信号（すなわち、第一の信号及び第二の信号）をフィルタリングするためのフィルター（図１及び図２には図示されず）を備え、フィルターが検出器（すなわち通信検出器１９７、２９７、及び取得検出器１９５、２９５）より前に配置されると理解されることに注目すべきである。図３は、本発明の少なくとも一つの実施形態による、図１のユニファイバーレーザコム端末１００の光ファイバー１６０を囲むフェルール１５０及びレンズ１７０の図を示す。
【００５９】
図２の第二の端末２００と関連して使用される図１の第一の端末１００の操作をよりよく理解するために、図１、図２及び図３が互いに組み合わされて説明される。図１を参照すると、第一の波長（λ１）を有する第一の信号を生成するための主要な発振器１１０が示される。次に、第一の信号を変調するための変調器１２０が使用される。第一の信号が変調された後に、循環機１３０は、第一の信号を双方向の光アンプ１４０に循環させる。次に、双方向の光アンプ１４０は、第一の信号を増幅する。第一の信号が双方向の光アンプ１４０によりいったん増幅されると、第一の信号は、光ファイバー１６０を取り囲むフェルール１５０を通過する。
【００６０】
図３を参照すると、第一の端末１００のフェルール１５０が光吸収ガラスから（又は、別の方法では、他の材料から）製造され、フェルール１５０は直径およそ１ミリメートル以上であるということに注目すべきである。また、光ファイバー１６０を取り囲むフェルール１５０の入／出力端部が高い反射コーティング１５５でコーティングされ、キャットアイリフレクターを形成するということにも注目すべきである。また、光ファイバー１６０の入／出力チップが反射防止コーティング１５３でコーティングされることにも注目すべきである。ファイバー及びフェルールが反射コーティング１５５により送信された信号の後方反射を最小化するために先細にされてもよいことにも注目すべきである。さらに、レンズ１７０が直径およそ１インチ以上でありファイバーからおよそ１焦点距離ほど離れて配置されることにも注目すべきである。同様に、図２を参照すると、第二の端末２００のフェルール２５０は光吸収ガラスから（又は、別の方法では、他の材料から）製造され；フェルール２５０は直径およそ１ミリメートル以上であり；光ファイバー２６０を取り囲むフェルール２５０の入／出力端部は高反射コーティング２５５でコーティングされ、キャットアイリフレクターを形成し；光ファイバー２６０の入／出力チップは反射防止コーティング２５３でコーティングされ；ファイバー及びフェルールは反射コーティング２５５により送信された信号の後方反射を最小化するために先細にされてもよく；かつ、レンズ２７０は直径およそ１インチ以上であり、ファイバーからおよそ１焦点距離ほど離れて配置される。 
【００６１】
図１、図２及び図３をまとめて参照すると、第一の信号が第一の端末１００の光ファイバー１６０を取り囲むフェルール１５０を通過した後に、第一の信号は、次に、第一の端末１００のレンズ１７０を伝搬し、第一の端末１００のジンバルで支持されたミラー１８０に反射され、第二の端末２００に送信される。他の実施形態では、複数のレンズ１７０、２７０が、第一の端末１００及び／又は第二の端末２００により用いられるということに注目すべきである。第一の端末１００のミラー１８０及び／又は前記第二の端末２００のミラー２８０はジンバル性能を有するように製造されてもよく又は製造されなくてもよいということにも注目すべきである。さらに、複数のミラー１８０、２８０が第一の端末１００及び／又は第二の端末２００により用いられるということにも注目すべきである。
【００６２】
第一の信号が第一の端末１００から第二の端末２００へいったん送信されると、第一の信号は、第二の端末２００の光ファイバー２６０を取り囲むフェルール２５０の端部で反射コーティング２５５から反射する。第一の信号が第二の端末２００の反射コーティング２５５から反射した後に、第一の信号は、第一の端末１００に再び反射される。次に、第一の信号は、第一の端末のジンバルで支持されたミラー１８０に反射され、第一の端末１００のレンズ１７０及び光ファイバー１６０を伝搬する。
【００６３】
図２を参照すると、選択的に（すなわち、第一の端末１００が送信のみの通信システムではなく、むしろ送受信の通信システムである実施形態について）、第二の端末２００の主要な発振器２１０は、第二の波長（λ２）を有する第二の信号、例えば、第二の信号ＸＸＸを生成する。次に、変調器２２０は、第二の信号を変調するために使用される。前記第二の信号が変調されると、第二の循環機２３０は、第二の信号を第二の双方向の光アンプ２４０に循環させる。次に、第二の双方向の光アンプ２４０は、第二の信号を増幅する。第二の信号が第二の双方向の光アンプ２４０によりいったん増幅されると、第二の信号は、第二の光ファイバー２６０を取り囲む第二のフェルール２５０を通過する。次に、第二の信号は第二の端末２００の第二のレンズ２７０を伝搬し、第二の端末２００の第二のミラー２８０に反射され、第一の端末１００に送信される。図１に戻り、次に、第二の信号は第一の端末１００のジンバルで支持されたミラー１８０に反射され、第一の端末１００のレンズ１７０及び光ファイバー１６０を伝搬する。
【００６４】
次に、第一の端末１００の双方向の光アンプ１４０は、反射された第一の信号及び／又は第二の信号を含む、第三の信号を増幅する。第三の信号が増幅された後に、循環機１３０は、波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）１９０に増幅された第三の信号を循環させる。次に、ＷＤＭ１９０は、第三の信号を第一の反射された信号及び／又は第二の信号に分離する。第三の信号が第一の反射された信号と第二の信号とに分離された後に、取得検出器１９５は第一の反射された信号を検出し、通信検出器１９７は第二の信号を検出する。フェルール１５０と関連付けられた圧電アクチュエータ１５２は、追跡信号を生成するためにフェルール１５０を垂下させ、反射された第一の信号に関して取得検出器１９５からのフィードバックに従ってフェルール１５０を適切な配列に移動する。他の実施形態では、フェルール１５０は、圧電アクチュエータ１５２による以外の手段により垂下され及び／又は移動されることに注目すべきである。
【００６５】
図４は、本発明の少なくとも一つの実施形態による、図２の端末２００と関連する図１の第一の端末の操作の方法４００のためのフローチャートを示す。方法４００の開始４０５で、第一の端末と関連付けられた発振器は、第一の波長（λ１）を有する第一の信号を生成する（４１０）。第一の端末と関連付けられた変調器が、次に第一の信号を変調する（４１５）。第一の信号が変調された後に、第一の端末と関連付けられた循環機は、第一の信号を循環させる（４２０）。次に、システムは、第一の端末と関連付けられた双方向の光アンプが、第一の信号を増幅する（４２５）。第一の信号が増幅された後に、第一の信号は、第一の端末と関連付けられた光ファイバー及び第一の端末と関連付けられた少なくとも一つのレンズを介して送信される（４３０）。次に、第一の信号は、第二の端末の反射面により反射される（４３５）。次に、第二の端末から送信され第二の波長（λ２）を有する、反射された第一の信号及び第二の信号は、第一の端末と関連付けられた少なくとも一つのレンズ及び第一の端末の光ファイバーを介して受信される（４４０）。
【００６６】
第一の端末が反射された第一の信号及び第二の信号を受信した後に、第一の端末と関連付けられた双方向の光アンプは、反射された第一の信号及び第二の信号を増幅する（４４５）。反射された第一の信号及び第二の信号が増幅された後に、第一の端末と関連付けられた循環機は、反射された第一の信号及び第二の信号を循環させる（４５０）。次に、第一の端末と関連付けられた波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）は、第三の信号（反射された第一の信号及び／又は第二の信号を含む）を反射された第一の信号及び／又は第二の信号に分離する（４５５）。反射された第一の信号及び第二の信号が分離された後に、第一の端末と関連付けられた取得検出器は、反射された第一の信号を検出する（４６０）。次に、第一の端末と関連付けられたアクチュエータは、反射された第一の信号に関して第一の端末の取得検出器からのフィードバックに従って、第一の端末の光ファイバーを取り囲むフェルールを垂下させ移動する（４６５）。第一の端末と関連付けられた通信検出器は、次に第二の信号を検出する（４７０）。そして、方法４００は終了する（４７５）。 
【００６７】
開示されるユニファイバーレーザコム端末設計について、送信された（ＴＸ）取得信号（例えば、第一の波長（λ１）を有する、図１の第一の端末１００から送信された第一の信号）を、受信された（ＲＸ）取得信号（例えば、図２の第二の端末から反射された第一の信号である、第一の波長（λ１）を有する反射された第一の信号）から分離することが必要だろうということに注目すべきである。この分離を実行するために用いることができる種々の技術がある。３つの例示的技術が、図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃに示される。
【００６８】
図５Ａは、本発明の少なくとも一つの実施形態による、送信された第一の信号及び反射された第一の信号の分離のための、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）に基づく、第一の技術を表すグラフ５００示す。この図において、受信取得信号（ＲＸ１，ＲＸ２）の返信パルス５２０が送信パルス５１０間のおよそ中間で到達するように、送信取得信号（ＴＸ１，ＴＸ２）のパルス列５１０は、特定の時間間隔で送信される。この技術については、第一の端末と第二の端末との間の予想範囲（すなわち、距離）は、約２５％の精度で認識される又は導き出される必要があるだろう。しかしながら、端末間の１０〜１００キロメートルの測定距離について、パルス繰返数は０．７〜７キロパルス毎秒（ｋｐｐｓ）であり、これは通常の光アンプにとっては好ましくない程遅いということに注目すべきである。
【００６９】
図５Ｂは、本発明の少なくとも一つの実施形態による、送信された第一の信号及び反射された第一の信号の分離のための、ＴＤＭＡに基づく、第二の技術を表すグラフ５３０を示す。この図において、多重送信パルス５４０が飛行し続けるように、送信取得信号（ＴＸ１，ＴＸ２）のパルス列５４０の速度は増大する。この技術は、受信取得信号（ＲＸ１，ＲＸ２）の戻りパルス５５０を送信パルス５４０の中間に維持するために、端末間の範囲のより正確な認識を必要とする。この技術を使用すると、０．５メガパルス毎秒（Ｍｐｐｓ）のパルス速度に到達するためには、端末間の範囲が７５メートルの精度の範囲内で認識される（又は導き出される）必要があるだろう。 
【００７０】
図５Ｃは、本発明の少なくとも一つの実施形態による、送信された第一の信号及び反射された第一の信号の分離のための、相関検出に基づく、第三の技術を表すグラフ５６０を示す。この図において、パルスコードワード（Ｔｘ  Ｗｏｒｄ１，Ｔｘ  Ｗｏｒｄ２）５７０が送信され、戻りコードワード（Ｒｘ  Ｗｏｒｄ１，Ｒｘ  Ｗｏｒｄ２）５８０が受信される。相関復号器が、戻りパルス５９０を復号するために使用される。この技術については、３１ビットのコードワード長を有するオンオフキーイング（ＯＯＫ）コードの１Ｍｂｐｓに到達するために、端末間の範囲は、１．１キロメートルの精度の範囲内で認識される（導き出される）ことのみが必要である。自動相関、整合フィルター、カルマンフィルター、及び仮説検証を含むがこれらに限定されない種々の相関技術を用いることができることに注目すべきである。
【００７１】
図６は、本発明の少なくとも一つの実施形態による、図５Ｃの分離技術を利用するユニファイバーレーザ端末６００の概略図を示す。図６の端末６００が、二つの相関復号器６１０、６２０、二つの追加の取得検出器６３０、６４０、二つの垂下（ｎｕｔａｔｉｏｎ）追跡ユニット６５０、６６０、送信ブランキングユニット６７０、及び通信復調器６８０を含むがこれらに限定されない追加のコンポーネントを備えることを除き、図６の端末６００の設計が図１の第一の端末１００の設計と同一であることに注目すべきである。相関復号器６２０、６１０は、受信され反射された第一の信号及び第二の信号をそれぞれ復号化するために使用される。送信ブランキングユニット６７０は、第一の波長（λ１）を有する、反射された第一の信号から送信パルスを除去するために使用される。取得検出器６４０、６３０は、反射された第一の信号及び第二の信号からそれぞれ受信パルスを検出するために使用される。垂下追跡ユニット６６０、６５０は、第一の反射された信号及び第二の信号に関してそれぞれ圧電アクチュエータ１５２にフィードバックを提供するために使用される。通信復調器６８０は、検出された第二の信号を復調するために使用される。
【００７２】
図７は、本発明の少なくとも一つの実施形態による、図２の端末２００を取得し、追跡し、かつそれと通信する図１の端末１００の操作の方法７００のためのフローチャートを示す。方法７００の開始７１０で、第一の端末は、第一の波長（λ１）を有する第一の信号を送信する（７２０）。次に、第一の端末は、そのジンバルを移動し（例えば、そのミラーをジンバルで支持し）、第二の端末を含む可能な角度の範囲を走査する（７３０）。第一の信号が第二の端末を照射すると、第一の信号は、第二のキャットアイリフレクター（すなわち、第二の端末のキャットアイリフレクター）に反射し、第一のファイバー（すなわち、第一の端末のファイバー）に焦点が合わされ、第一の取得検出器（すなわち、第一の端末の取得検出器）により検出される（７４０）。次に、第一の端末は、第一のファイバー垂下による第一の信号の変調により形成されるエラー信号を使用して、第一のファイバーの移動を調整し、第二の端末を追跡する（７５０）。次に、第二の端末は、第二の波長（λ２）を有する第二の信号を送信し、第一の端末と一致するこの方法のすべてのステップ（すなわち、ステップ７２０−７８０）を進む（７６０）。第一の端末が第二の端末の波長（すなわち、第二の波長）を検出すると、第一の端末は、第一のファイバー垂下による第二の信号の変調により形成されるエラー信号を追跡オフに切り替える（７７０）。次に、第一の端末は、第一の信号の変調を取得波形（すなわち、図５の波形）から通信波形（すなわち、データを第二の端末の通信検出器に送るために使用される波形）に切り替える（７８０）。そして、方法７００は終了する（７９０）。 
【００７３】
図８は、本発明の少なくとも一つの実施形態に従って、従来のレーザコム端末設計について開示されるユニファイバーレーザコム端末設計の利点を示すチャート８００である。具体的には、このチャート８００は、従来のレーザコム端末設計の特性について開示されるユニファイバーレーザコム端末設計の任意の数の特性の利点を示す。一つの利点は、開口部サイズの特性に関する。この特性について、開示されるユニファイバー設計がわずか１．０インチの開口部サイズを有するのに対し、相当する従来の端末設計は３．５インチの開口部サイズを有する。第二の利点は、光ヘッド寸法の特性に関する。この特性について、開示されるユニファイバー設計が３インチ×４インチ×７インチの光ヘッド寸法を有するのに対し、相当する従来の端末設計は１３．５インチ×１３．５インチ×２４．０インチの光ヘッド寸法を有する。第三の利点は質量（すなわち、光学及び電子工学に関しての質量）の特性に関する。この特性について、開示されるユニファイバー設計が光学に関してわずか５ポンド（ｌｂｓ）の質量及び電子工学に関して５４ｌｂｓの質量を有するのに対し、相当する従来の端末設計は光学について５０ｌｂｓの質量及び電子工学について５４ｌｂｓの質量を有する。第四の利点は、送信（Ｔｘ）電力の特性に関する。この特性について、開示されるユニファイバー設計が２５０ミリワット（ｍＷ）の送信電力を有するのに対し、相当する従来の端末設計は５００ｍＷの送信電力を有する。第五の利点は、電力消費の特性に関する。この特性について、開示されるユニファイバー設計はわずか６０ワット（Ｗ）の電力しか消費しないのに対し、相当する従来の端末設計は８２Ｗの電力を消費する。
【００７４】
特定の例示的実施形態及び方法を本明細書に開示したが、前述の開示内容から、当業者には、本開示の精神及び範囲から逸脱することなくこのような実施形態及び方法に変更及び修正を加えることが可能であることは明らかであろう。その他多数の本開示の実施例があり、各実施例はその詳細事項においてのみ他と異なる。したがって、本開示は特許請求の範囲及び適用法の規則及び原理によって必要とされる範囲にのみ制限されることが意図されている。
【符号の説明】
【００７５】
１００    第一のユニファイバーレーザコム端末
１５０    フェルール
１５３    反射防止コーティング
１５５    反射コーティング
１６０    光ファイバー
１７０    レンズ
２００    第二のユニファイバーレーザコム端末
２５０    フェルール
２５３    反射防止コーティング
２５５    反射コーティング
２６０    光ファイバー
２７０    レンズ
５００    グラフ
５１０    送信パルス
５２０    返信パルス
５３０    グラフ
５４０    多重送信パルス
５５０    戻りパルス
５６０    グラフ
５９０    戻りパルス
【図１】
2014161010.tif 000003
【図２】
2014161010.tif 000004
【図３】
2014161010.tif 000005
【図４】
2014161010.tif 000006
【図５Ａ】
2014161010.tif 000007
【図５Ｂ】
2014161010.tif 000008
【図５Ｃ】
2014161010.tif 000009
【図６】
2014161010.tif 000010
【図７】
2014161010.tif 000011
【図８】
2014161010.tif 000012
【外国語明細書】
2014161010000001.pdf
2014161010000002.pdf
2014161010000003.pdf
2014161010000004.pdf