(57)【要約】【課題】ＳＮ比を改善することができる水中光通信装置を提供する。【解決手段】他の水中光通信装置２との間で通信を行う水中光通信装置１であって、レーザ光を他の水中光通信装置２に送信する光送信部１１と、他の水中光通信装置２からのレーザ光を受信する光受信部１２と、光送信部１１と受信部１２とを制御する制御部１３とを備え、光受信部１２は、自然光のＳ偏光を透過し且つＰ偏光の透過を抑制する偏光板１２１と、偏光板１２１から出射されるレーザ光を検出する光検出器１２２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の水中光通信装置との間で通信を行う水中光通信装置であって、
レーザ光を前記他の水中光通信装置に送信する光送信部と、
前記他の水中光通信装置からのレーザ光を受信する光受信部と、
前記光送信部と前記光受信部とを制御する制御部とを備え、
前記光受信部は、自然光のＳ偏光を透過し且つＰ偏光の透過を抑制する偏光板と、
前記偏光板から出射されるレーザ光を検出する光検出器と、
を備えることを特徴とする水中光通信装置。
【請求項２】
前記偏光板を回転させる第１回転機構を備え、
前記制御部は、前記光検出器で検出された光出力に基づき前記第１回転機構を駆動させることにより前記偏光板を回転させることを特徴とする請求項１記載の水中光通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記光検出器で検出された光出力が光出力最小値の±１０％の範囲内になるように、前記第１回転機構を駆動させることにより前記偏光板を回転させることを特徴とする請求項２記載の水中光通信装置。
【請求項４】
前記光送信部を回転させる第２回転機構を備え、
前記制御部は、前記光検出器で検出された光出力に基づき前記第２回転機構を駆動させることにより前記光送信部の出射光の偏光方向を回転させることを特徴とする請求項１記載の水中光通信装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記光検出器で検出された光出力が光出力最大値の±１０％の範囲内になるように、前記第２回転機構を駆動させることにより前記光送信部の出射光の偏光方向を回転させることを特徴とする請求項４記載の水中光通信装置。
【請求項６】
前記光送信部は、偏光保持ファイバを備え、
さらに、前記偏光保持ファイバを回転させる第３回転機構を備え、
前記制御部は、前記光検出器で検出された光出力に基づき前記第３回転機構を駆動させることにより前記偏光保持ファイバの出射光の偏光方向を回転させることを特徴とする請求項１記載の水中光通信装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記光検出器で検出された光出力が光出力最大値の±１０％の範囲内になるように、前記第３回転機構を駆動させることにより前記偏光保持ファイバの出射光の偏光方向を回転させることを特徴とする請求項６記載の水中光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中で光通信を行う水中光通信装置に関し、特に通信のＳＮ比を改善することができる水中光通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水中通信において、音波の代わりに、レーザ光を利用した通信が実現されつつある。特許文献１には、受信側の水中通信装置が、送信側の水中通信装置から受信したレーザ光を解析して送信側の通信機器の位置を容易に検出することができる水中通信装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−３２９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光通信では、秘匿性、通信量、通信速度に期待されるが、レーザ光と水中に入射された自然光も光受信時に光出力として検出される。自然光のＳ偏光成分は、水面で多くが反射され、主にＰ偏光成分が水中を伝搬する。
【０００５】
光受信時にノイズとなる自然光は、Ｐ偏光であるため、水中通信においては、ＳＮ比が悪化していた。
【０００６】
本発明の課題は、ＳＮ比を改善することができる水中光通信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】
請求項１の発明は、他の水中光通信装置との間で通信を行う水中光通信装置であって、レーザ光を前記他の水中光通信装置に送信する光送信部と、前記他の水中光通信装置からのレーザ光を受信する光受信部と、前記光送信部と前記光受信部とを制御する制御部とを備え、前記光受信部は、自然光のＳ偏光を透過し且つＰ偏光の透過を抑制する偏光板と、前記偏光板から出射されるレーザ光を検出する光検出器とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記偏光板を回転させる第１回転機構を備え、前記制御部は、前記光検出器で検出された光出力に基づき前記第１回転機構を駆動させることにより前記偏光板を回転させることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明では、前記制御部は、前記光検出器で検出された光出力が光出力最小値の±１０％の範囲内になるように、前記第１回転機構を駆動させることにより前記偏光板を回転させることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、前記光送信部を回転させる第２回転機構を備え、前記制御部は、前記光検出器で検出された光出力に基づき前記第２回転機構を駆動させることにより前記光送信部の出射光の偏光方向を回転させることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明では、前記制御部は、前記光検出器で検出された光出力が光出力最大値の±１０％の範囲内になるように、前記第２回転機構を駆動させることにより前記光送信部の出射光の偏光方向を回転させることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明では、前記光送信部は、偏光保持ファイバを備え、さらに、前記偏光保持ファイバを回転させる第３回転機構を備え、前記制御部は、前記光検出器で検出された光出力に基づき前記第３回転機構を駆動させることにより前記偏光保持ファイバの出射光の偏光方向を回転させることを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明では、前記制御部は、前記光検出器で検出された光出力が光出力最大値の±１０％の範囲内になるように、前記第３回転機構を駆動させることにより前記偏光保持ファイバの出射光の偏光方向を回転させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光受信部において、偏光板は、自然光のＳ偏光を透過し且つＰ偏光の透過を抑制し、光検出器が偏光板から出射されるレーザ光を検出するので、検出されるＰ偏光が大幅に小さくなるため、ＳＮ比を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１の水中光通信装置の構成ブロック図である。
【図２】実施例２の水中光通信装置の構成ブロック図である。
【図３】実施例３の水中光通信装置の構成ブロック図である。
【図４】実施例４の水中光通信装置の構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の水中光通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
（実施例１）
図１は、実施例１の水中光通信装置の構成ブロック図である。実施例１の水中光通信装置は、第１水中光通信装置１と第２水中光通信装置２との間でレーザ通信を行う。
【００１８】
第１水中光通信装置１は、光送信部１１、光受信部１２、制御部１３を備える。光送信部１１は、図示しないレーザダイオードのレーザを結合レンズでファイバに結合して第２水中光通信装置２に送信する。
【００１９】
光受信部１２は、第２水中光通信装置２からのレーザを受信する。光受信部１２は、偏光板１２１と、光検出器１２２とを備える。偏光板１２１は、自然光のＳ偏光を透過し且つＰ偏光の透過を抑制する。光検出器１２２は、フォトダイオード（ＰＤ）等からなり、偏光板１２１から出射されるレーザ光を検出する。制御部１３は、光送信部１１及び光受信部１２を制御する。
【００２０】
第２水中光通信装置２は、光送信部２１、光受信部２２、制御部２３を備える。光送信部２１は、図示しないレーザダイオードのレーザを結合レンズでファイバに結合して第１水中光通信装置１に送信する。
【００２１】
光受信部２２は、第１水中光通信装置１からのレーザを受信する。光受信部２２は、偏光板２２１と、光検出器２２２とを備える。偏光板２２１は、自然光のＳ偏光を透過し且つＰ偏光の透過を抑制する。光検出器２２２は、フォトダイオード（ＰＤ）等からなり、偏光板２２１から出射されるレーザ光を検出する。制御部２３は、光送信部２１及び光受信部２２を制御する。
【００２２】
このように実施例１の水中光通信装置によれば、光受信部１２，２２において、偏光板１２１，２２１は、自然光のＳ偏光を透過し且つＰ偏光の透過を抑制し、光検出器１２２，２２２が偏光板１２１，２２１から出射されるレーザ光を検出する。検出されるＰ偏光が大幅に小さくなるため、ＳＮ比を改善することができる。
【００２３】
（実施例２）
図２は、実施例２の水中光通信装置の構成ブロック図である。実施例２の水中光通信装置は、実施例１の水中光通信装置の構成に対して、さらに、第１水中光通信装置１ａ及び第２水中光通信装置２ａの各々が、偏光板１２１，２２１を回転させる回転機構（本発明の第１回転機構に対応）１４を備えている。
【００２４】
また、制御部１３ａ，２３ａは、光検出器１２２，２２２で検出された光出力に基づき回転機構１４を駆動させることにより偏光板１２１，２２１を回転させる。
【００２５】
この場合、制御部１３ａ，２３ａは、光検出器１２２，２２２で検出された光出力が光出力最小値の±１０％の範囲内になるように、回転機構１４を駆動させることにより偏光板１２１，２２１を回転させる。
【００２６】
即ち、光検出器１２２，２２２で検出された光出力が光出力最小値の±１０％の範囲内になるということは、Ｐ偏光によるノイズ成分が小さくなるということである。偏光板１２１，２２１を回転させることで、Ｐ偏光の小さい条件を選択でき、これによって、ＳＮ比が大幅に良くなる。
【００２７】
（実施例３）
図３は、実施例３の水中光通信装置の構成ブロック図である。実施例３の水中光通信装置は、実施例１の水中光通信装置の構成に対して、さらに、第１水中光通信装置１ｂ及び第２水中光通信装置２ｂの各々が、光送信部１１，２１を回転させる回転機構（本発明の第２回転機構に対応）１５を備えている。
【００２８】
制御部１３ｂ，２３ｂは、光検出器１２２，２２２で検出された光出力に基づき回転機構１５を駆動させることにより光送信部１１，２１の出射光の偏光方向を回転させる。
【００２９】
この場合、制御部１３ｂ，２３ｂは、光検出器１２２，２２２で検出された光出力が光出力最大値の±１０％の範囲内になるように、回転機構１５を駆動させることにより光送信部１１，２１の出射光の偏光方向を回転させる。
【００３０】
即ち、光検出器１２２，２２２で検出された光出力が光出力最大値の±１０％の範囲内になるということは、通信効率を最大化に近づけることができるということである。これにより、光送信部１１，２１の出射光の偏光方向を回転させることで、通信効率を最大化することができる。
【００３１】
（実施例４）
図４は、実施例４の水中光通信装置の構成ブロック図である。実施例４の水中光通信装置は、実施例１の水中光通信装置の構成に対して、さらに、第１水中光通信装置１ｃ及び第２水中光通信装置２ｃの各々の光送信部１１ｃ，２１ｃは、偏光保持ファイバ１１１，２１１を備えている。
【００３２】
さらに、偏光保持ファイバ１１１，２１１を回転させる回転機構（本発明の第３回転機構に対応）１６を備えている。
【００３３】
制御部１３ｃ，２３ｃは、光検出器１２２，２２２で検出された光出力に基づき回転機構１６を駆動させることにより偏光保持ファイバ１１１，２１１の出射光の偏光方向を回転させる。
【００３４】
この場合、制御部１３ｃ，２３ｃは、光検出器１２２，２２２で検出された光出力が光出力最大値の±１０％の範囲内になるように、回転機構１６を駆動させることにより偏光保持ファイバ１１１，２１１の出射光の偏光方向を回転させる。
【００３５】
即ち、光検出器１２２，２２２で検出された光出力が光出力最大値の±１０％の範囲内になるということは、通信効率を最大化に近づけることができるということである。これにより、光送信部１１ｃ，２１ｃの出射光の偏光方向を回転させることで、通信効率を最大化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る水中光通信装置は、レーザ通信装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  第１水中光通信装置
２  第２水中光通信装置
１１，２１  光送信部
１２，２２  光受信部
１３，２３  制御部
１４，１５，１６  回転機構
１１１，２１１  偏光保持ファイバ
１２１，２２１  偏光板
１２２，２２２  光検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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