(57)【要約】      （修正有）【課題】小型かつ低消費電力の光波装置を実現するためのレーザ分配装置を提供する。【解決手段】レーザ光を出射するレーザ発生器１１と、レーザ発生器１１で発生されたレーザ光を分配して出射する音響光学素子光１９と、音響光学素子光１９に電圧を供給することにより、音響光学素子光１９がレーザ光を分配して出射するように制御するドライバ２０と、それぞれ、光を伝搬するコア２１−１Ａ、２１−２Ａおよびコア２１−１Ａ、２１−２Ａの周囲を覆うクラッドにより構成された複数の光ファイバ２１−１、２１−２により構成され、これらの光ファイバ２１−１、２１−２を構成する複数のコア２１−１Ａ、２１−２Ａのいずれかに、音響光学素子１９から出射されるレーザ光が入射されるように配置されたバンドルファイバ１３と、を具備する。【選択図】図１
2011137594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ発生器と、
このレーザ発生器で発生された前記レーザ光を分配して出射する光スイッチと、
この光スイッチに電圧を供給することにより、前記光スイッチが前記レーザ光を分配して出射するように制御するドライバと、
それぞれ、光を伝搬するコアおよびこのコアの周囲を覆うクラッドにより構成された複数の光ファイバにより構成され、これらの光ファイバを構成する複数の前記コアのいずれかに、前記光スイッチから出射されるレーザ光が入射されるように配置されたバンドルファイバと、
を具備することを特徴とするレーザ分配装置。
【請求項２】
前記光スイッチは、音響光学素子によって構成されたことを特徴とする請求項１に記載のレーザ分配装置。
【請求項３】
前記光スイッチは、複数の音響光学素子が直列に接続されて構成されたことを特徴とする請求項２に記載のレーザ分配装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ発生器から出射されたレーザ光を分配するレーザ分配装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の飛翔体には、赤外線等の信号を感知する光波センサが搭載されているものがある。この光波センサが搭載された飛翔体は、光波センサによって飛翔体を目標に誘導するための誘導信号を受信し、この受信された誘導信号に基づいて目標に向かって誘導される。これに対して、光波センサに、光波センサの出力を飽和させるだけのパルス波高値を有する信号を、他の飛翔体側から照射することにより、光波センサが搭載された飛翔体を誤誘導させる技術が知られている。
【０００３】
飛翔体に搭載される従来の光波装置は、赤外線等の光波（以下、レーザ光と称す）を発生させるレーザ発生器と、このレーザ発生器にて発生されたレーザ光を高精度で目標に出射するタレットと、を具備する。通常の光波装置は、複数のタレットを具備しており、これらのタレットが、例えば飛翔体の両側部等に搭載される。各タレットから出射されるレーザ光は、上述のように光波センサの出力を飽和させるだけのパルス波高値が必要である。従って、飛翔体には、それぞれのタレットに対して一台のレーザ発生器が搭載される（特許文献１参照）。この光波装置は、各タレットから出射されるレーザ光が、各タレットに対応したそれぞれのレーザ発生器から出射されるため、所望の波高値のレーザ光を出射することが可能となる装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７１５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の光波装置は、飛翔体内にタレットの数に応じた複数のレーザ発生器を搭載させる必要がある。従って、タレット数が増加するに従って光波装置が大型化する問題がある。さらに、複数のレーザ発生器をそれぞれ駆動させる必要があるため、タレット数が増加するに従って光波装置の消費電力が増大するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、小型かつ低消費電力の光波装置を実現するためのレーザ分配装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるレーザ分配装置は、レーザ光を出射するレーザ発生器と、このレーザ発生器で発生された前記レーザ光を分配して出射する光スイッチと、この光スイッチに電圧を供給することにより、前記光スイッチが前記レーザ光を分配して出射するように制御するドライバと、それぞれ、光を伝搬するコアおよびこのコアの周囲を覆うクラッドにより構成された複数の光ファイバにより構成され、これらの光ファイバを構成する複数の前記コアのいずれかに、前記光スイッチから出射されるレーザ光が入射されるように配置されたバンドルファイバと、を具備することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、一台のレーザ発生器を用い、この一台のレーザ発生器にて発生されたレーザ光を光スイッチにより分配することにより、複数のタレットに対してレーザ光を選択的に供給することができる。このように、複数のタレットに対して一台のレーザ発生器のみを用いた構成であるため、小型かつ低消費電力の光波装置を実現するためのレーザ分配装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレーザ分配装置を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１のレーザ分配装置に用いられるレーザ発生器の一例を示すブロック図である。
【図３】図１のレーザ分配装置に用いられるバンドルファイバを、図１の１点鎖線Ａ−Ａ´に沿って示す断面図である。
【図４】図２のレーザ発生器から出射されたレーザ光の波形、光スイッチに供給される電圧波形および、各タレットに供給されるレーザ光の波形を比較して示す波形図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るレーザ分配装置を模式的に示すブロック図である。
【図６】図５のレーザ分配装置に用いられるバンドルファイバを、図５の１点鎖線Ｂ−Ｂ´に沿って示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態に係るレーザ分配装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るレーザ分配装置を模式的に示すブロック図である。図１に示すレーザ分配装置は、レーザ発生器１１から出射されるレーザ光を２系統に分配する例である。このレーザ分配装置は、レーザ光を発生させるレーザ発生器１１と、このレーザ発生器１１から出射されたレーザ光を２系統に分配させる光スイッチ１２と、スイッチされたレーザ光を図示しない各タレットに供給するバンドルファイバ１３とを具備する。なお、本願において、レーザ光の分配とは、レーザ光をスイッチさせることを意味する。
【００１２】
図２は、レーザ発生器１１の構成を示すブロック図である。このレーザ発生器１１は、パルス形状のレーザ光を出射するものであり、レーザ溶媒１５および第１の音響光学素子１６（以下、音響光学素子をＡＯＭと称す）が、互いに対向して配置されたミラー１７の間に配置された構成である。なお、第１のＡＯＭ１６には、これを駆動させるための第１のＡＯＭ１６用ドライバ１８が接続されている。
【００１３】
このレーザ発生器１１は、以下のように動作する。すなわち、第１のＡＯＭ１６に駆動電圧が印加されないときは、レーザ溶媒１５によって発生されたレーザ光が対向するミラー１７間で共振しながらレーザ溶媒１５で増幅される。そして、増幅されたレーザ光がレーザ発生器１１から出射される。
【００１４】
しかし、第１のＡＯＭ１６用ドライバ１８によって、第１のＡＯＭ１６に駆動電圧が印加されると、第１のＡＯＭ１６に駆動電圧が印加されない場合に第１のＡＯＭ１６から出射されるレーザ光とは異なる角度でレーザ光が出射される。この結果、レーザ光はミラー１７間で共振せず、レーザ光はレーザ発生器１１から出射されない。
【００１５】
このように、図２のレーザ発生器１１は、第１のＡＯＭ１６に駆動電圧が印加されないときにはレーザ光を出射し、駆動電圧が印加されたときにはレーザ光を出射しない。従って、第１のＡＯＭ１６に印加される駆動電圧を第１のＡＯＭ１６用ドライバ１８によって適宜調節することにより、パルス形状のレーザ光を出射させることができる。
【００１６】
なお、図２のレーザ発生器１１は、第１のＡＯＭ１６に駆動電圧を常に印加しなければ、波高値が一定のレーザ光、すなわち連続光（以下、ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）レーザ光と称す）を出射させることも可能である。
【００１７】
レーザ発生器１１から出射されたレーザ光は、光スイッチ１２に入射される。光スイッチ１２は、例えば第２のＡＯＭ１９からなる。第２のＡＯＭ１９の動作原理は、第１のＡＯＭ１６と同様であり、第２のＡＯＭ１９に接続された第２のＡＯＭ用ドライバ２０から供給される駆動電圧が印加された場合と、駆動電圧が印加されない場合とで、それぞれ異なる角度でレーザ光を出射するものである。従って、第２のＡＯＭ１９に印加される駆動電圧を第２のＡＯＭ１９用ドライバ２０によって適宜調節することにより、第２のＡＯＭ１９に入射されたレーザ光を駆動電圧に応じて異なる方向に出射させることができる。これにより、光スイッチ１２に入射されたレーザ光を２系統に分配させることができる。
【００１８】
光スイッチ１２で２系統に分配されたレーザ光は、バンドルファイバ１３に入射される。バンドルファイバ１３は、２本の光ファイバ２１−１、２１−２の一端が束ねられた構成である。図３は、図１に示されるバンドルファイバ１３の一端を、図１の１点鎖線Ａ−Ａ´に沿って示す断面図である。図３に示すように、バンドルファイバ１３を構成する一方の光ファイバ２１−１は、レーザ光が伝搬されるコア２１−１Ａと、コア２１−１Ａの周囲を覆うクラッド２１−１Ｂからなる。同様に、バンドルファイバ１３を構成する他方の光ファイバ２１−２は、レーザ光が伝搬されるコア２１−２Ａと、コア２１−２Ａの周囲を覆うクラッド２１−２Ｂからなる。
【００１９】
バンドルファイバ１３を構成する一方の光ファイバ２１−１の一端は、駆動電圧が印加された第２のＡＯＭ１９から出射されるレーザ光がコア２１−１Ａに入射されるように配置される。この一方の光ファイバ２１−１の他端には、第１のタレット（図示せず）が接続されている。また、バンドルファイバ１３を構成する他方の光ファイバ２１−２の一端は、駆動電圧が印加されない第２のＡＯＭ１９から出射されるレーザ光がコア２１−２Ａに入射されるように配置され、他方の光ファイバ２１−２他端には、第２のタレット（図示せず）が接続されている。
【００２０】
すなわち、第２のＡＯＭ１９に駆動電圧が印加されているときには、バンドルファイバ１３を構成する一方の光ファイバ２１−１を介して第１のタレットにレーザ光が供給され、第２のＡＯＭ１９に駆動電圧が印加されていないときには、バンドルファイバ１３を構成する他方の光ファイバ２１−２を介して第２のタレットにレーザ光が供給される。
【００２１】
図４は、レーザ発生器１１から出射されたレーザ光の波形、第２のＡＯＭ１９用ドライバ２０から出力される電圧の波形、第１のタレットに供給されるレーザ光の波形および第２のタレットに供給されるレーザ光の波形の関係を示す波形図である。図４に示すように、レーザ発生器１１から出射されたパルス状のレーザ光は、第２のＡＯＭ１９用ドライバ２０から出力される電圧Ｖに応じて、第１のタレットまたは第２のタレットのいずれかに供給される。この際、レーザ発生器１１から出射されたパルス状のレーザ光の波高値をαとすれば、第１のタレットまたは第２のタレットのいずれかに供給されるレーザ光の波高値もαとなる。すなわち、レーザ発生器１１から出射されたレーザ光は、波高値αを保ちながら第１のタレットまたは第２のタレットのいずれかに供給される。
【００２２】
以上に説明したように、本実施形態に係るレーザ分配装置によれば、一台のレーザ発生器１１から出射されたレーザ光を光スイッチ１２により適宜分配させることにより、第１のタレットまたは第２のタレットに対してレーザ光を選択的に供給することができる。このように、複数のタレットに対して一台のレーザ発生器１１のみを用いた構成であるため、小型かつ低消費電力の光波装置を実現するためのレーザ分配装置を提供することができる。
【００２３】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係るレーザ分配装置を模式的に示すブロック図である。図５に示すレーザ分配装置は、４系統に分配する例である。なお、このレーザ分配装置の説明においては、第１の実施形態に係るレーザ分配装置と異なる箇所についてのみ説明する。
【００２４】
第２の実施形態に係るレーザ分配装置は、第１の実施形態に係るレーザ分配装置と比較して、レーザ発生器１１から出射されたレーザ光を分配させる光スイッチ２２が、直列に接続された４つのＡＯＭ２２−１、２２−２、２２−３、２２−４によって構成される点が異なる。これらは、それぞれが、入射されたレーザ光を上下左右のいずれか一方に分配させることが可能なＡＯＭである。
【００２５】
光スイッチ２２の構成について、より具体的には、レーザ発生器１１側から、例えば上方向に分配するＡＯＭ２２−１、下方向に分配するＡＯＭ２２−２、右方向に分配するＡＯＭ２２−３、左方向に分配するＡＯＭ２２−４の順に直列に接続された構成である。それぞれのＡＯＭ２２−１、２２−２、２２−３、２２−４には、各ＡＯＭ２２−１、２２−２、２２−３、２２−４を駆動させるためのＡＯＭ用ドライバ２３−１、２３−２、２３−３、２３−４が接続されている。なお、上下左右の各方向とは、後述の図６の上下左右の各方向を意味する。
【００２６】
また、第２の実施形態に係るレーザ分配装置は、第１の実施形態に係るレーザ分配装置と比較して、バンドルファイバ２４の形状も異なっており、４本の光ファイバ２５−１、２５−２、２５−３、２５−４の一端が束ねられた構成である。図６は、図５に示されるバンドルファイバ２４の一端を、図５の１点鎖線Ｂ−Ｂ´に沿って示す断面図である。図６に示すように、バンドルファイバ２４を構成する第１の光ファイバ２５−１は、レーザ光が伝搬されるコア２５−１Ａと、コア２５−１Ａの周囲を覆うクラッド２５−１Ｂからなる。同様に、バンドルファイバ２４を構成する第２乃至第４の光ファイバ２５−２、２５−３、２５−４は、それぞれレーザ光が伝搬されるコア２５−２Ａ、２５−３Ａ、２５−４Ａと、これらの各コア２５−２Ａ、２５−３Ａ、２５−４Ａの周囲を覆うクラッド２５−２Ｂ、２５−３Ｂ、２５−４Ｂからなる。
【００２７】
バンドルファイバ２４を構成する第１乃至第４の光ファイバ２５−１、２５−２、２５−３、２５−４は、これらの一端のコア２５−１Ａ、２５−２Ａ、２５−３Ａ、２５−４Ａに、光スイッチ２２によって４系統に分配されたレーザ光のいずれかが入射されるように配置される。また、第１乃至第４の光ファイバ２５−１、２５−２、２５−３、２５−４のそれぞれの他端には、第１のタレット乃至第４のタレット（図示せず）が接続されている。
【００２８】
このような第２の実施形態に係るレーザ分配装置において、レーザ発生器１１から出射されたレーザ光を、例えば図６に示される第１の光ファイバ２５−１のコア２５−１Ａ（左上のコア）に入射させたい場合には、光スイッチ２２を以下のように駆動すればよい。すなわち、上方向に分配するＡＯＭ２２−１および左方向に分配するＡＯＭ２２−４には駆動電圧を印加し、下方向に分配するＡＯＭ２２−２および右方向に分配するＡＯＭ２２−３には駆動電圧を印加しなければよい。これにより、レーザ発生器１１から出射されたレーザ光は、光スイッチ２２によって第１の光ファイバ２５−１のコア２５−１Ａ（左上のコア）に、波高値を保ったまま入射されるように分配される。
【００２９】
なお、これと同様に各ＡＯＭ２２−１、２２−２、２２−３、２２−４を適宜駆動させることにより、レーザ発生器１１から出射されたレーザ光を、図６に示される第２乃至第４の光ファイバのコア２５−２Ａ、２５−３Ａ、２５−４Ａのいずれかに波高値を保ったまま入射させることができる。
【００３０】
以上に説明したように、本実施形態に係るレーザ分配装置であっても、一台のレーザ発生器１１から出射されたレーザ光を光スイッチ２２によって適宜分配させることにより、第１乃至第４のタレットに対して選択的にレーザ光を供給することができる。このように、複数のタレットに対して一台のレーザ発生器１１のみを用いた構成であるため、小型かつ低消費電力の光波装置を実現するためのレーザ分配装置を提供することができる。
【００３１】
以上に、本発明の実施形態に係るレーザ分配装置を説明した。しかし本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の各実施形態においては、一台のレーザ発生器１１から発生したレーザ光を、２系統若しくは４系統に分配させたが、２系統以上の複数系統に分配してもよい。例えば３系統に分配する場合には、レーザ発生器１１から出射されたレーザ光を、３つの直列に接続されたＡＯＭを用いて分配すればよい。この際、バンドルファイバは、３本の光ファイバが束ねられた構成となることは、説明するまでもない。
【００３２】
また、上述の各実施形態においては、図２に示されるレーザ発生器１１が適用された。しかし、レーザ発生器は、パルス状のレーザ光を出力することができるものであればよく、図２に示されるレーザ発生器１１に限定されるものではない。従って、レーザ発生器は、例えば、半導体レーザおよび光変調器によって構成されてもよい。また、レーザ発生器から出力されるレーザ光は、変調されたパルス状のレーザ光であってもよい。
【００３３】
なお、上述の各実施形態においては、レーザ発生器から出力されるレーザ光は、パルス状のレーザ光であったが、必ずしもパルス状である必要はない。従って、図２の構成から第１のＡＯＭ１８を除去することによりＣＷレーザ光を出射するレーザ発生器を適用してもよいし、また、ＣＷレーザ光を出射する半導体レーザ等をレーザ発生器として適用してもよい。
【００３４】
また、上述の各実施形態において、光スイッチ１２、２２は、少なくとも一つのＡＯＭを用いた構成であった。しかし光スイッチ１２、２２は、入力されたレーザ光を２系統以上に分配させることが可能なものであればよい。従って、レーザ光の波長によっては、例えば、半導体光増幅器を使用するマッハツェンダー型の光干渉型の光スイッチ等を適用してもよい。
【００３５】
また、上述の各実施形態において、光スイッチ１２、２２によるレーザ光の分配数と、バンドルファイバ１３、２４を構成する光ファイバの数とは、等しくなるように構成された。しかし、バンドルファイバは、少なくとも光スイッチによるレーザ光の分配数以上の光ファイバにより構成されればよい。
【符号の説明】
【００３６】
１１・・・レーザ発生器
１２、２２・・・光スイッチ
１３、２４・・・バンドルファイバ
１５・・・レーザ溶媒
１６・・・第１の音響光学素子（第１のＡＯＭ）
１７・・・ミラー
１８・・・第１のＡＯＭ用ドライバ
１９・・・第２のＡＯＭ
２０・・・第２のＡＯＭ用ドライバ
２１−１、２１−２・・・光ファイバ
２１−１Ａ、２１−２Ａ・・・コア
２１−１Ｂ、２１−２Ｂ・・・クラッド
２２−１・・・上方向に分配するＡＯＭ
２２−２・・・下方向に分配するＡＯＭ
２２−３・・・右方向に分配するＡＯＭ
２２−４・・・左方向に分配するＡＯＭ
２３−１・・・上方向に分配するＡＯＭ用ドライバ
２３−２・・・下方向に分配するＡＯＭ用ドライバ
２３−３・・・右方向に分配するＡＯＭ用ドライバ
２３−４・・・左方向に分配するＡＯＭ用ドライバ
２５−１・・・第１の光ファイバ
２５−２・・・第２の光ファイバ
２５−３・・・第３の光ファイバ
２５−４・・・第４の光ファイバ
２５−１Ａ、２５−２Ａ、２５−３Ａ、２５−４Ａ・・・第１乃至第４の光ファイバのコア
２５−１Ｂ、２５−２Ｂ、２５−３Ｂ、２５−４Ｂ・・・第１乃至第４の光ファイバのクラッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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