(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一波長でかつ連続波である初期捕捉用光を出力する第１の光源部と、
前記初期捕捉用光とは異なる波長でかつ連続波である通信用光を出力する第２の光源部と、
前記初期捕捉用光をパルス光に変換し、前記初期捕捉用光の光パワーを調整する捕捉用光変換部と、
前記初期捕捉用光と前記通信用光とを合波する合波部と、
前記合波部によって合波された光を増幅して送信光として出力する光増幅器と、
初期捕捉が完了すると、前記捕捉用光変換部を制御して前記初期捕捉用光の光パワーを減衰させる信号処理部と
を備えたことを特徴とする光空間通信装置。
【請求項２】
前記捕捉用光変換部は、半導体光増幅器であること
を特徴とする請求項１記載の光空間通信装置。
【請求項３】
前記第２の光源部は、前記通信用光として多波長光を出力すること
を特徴とする請求項１または請求項２記載の光空間通信装置。
【請求項４】
単一波長でかつ連続波である初期捕捉用光を出力する第４の光源部と、
前記初期捕捉用光とは異なる波長でかつ連続波である通信用光を出力する第５の光源部と、
前記初期捕捉用光をパルス光に変換し、前記初期捕捉用光の光パワーを調整する捕捉用光変換部と、
前記初期捕捉用光と前記通信用光とを合波する合波部と、
前記合波部によって合波された光を複数の信号光に多分配する分配部と、
前記複数の信号光のそれぞれを増幅して出力する複数の光増幅器と、
前記複数の信号光における信号光間の光位相誤差を検出する位相誤差検出部と、
前記位相誤差検出部によって検出された信号光間の光位相誤差に基づいて、前記複数の信号光における信号光間の光位相を同期させる光位相同期部と、
初期捕捉において、前記光位相同期部を制御して前記複数の信号光のそれぞれの光位相を、ビーム拡がりを有する送信光となる光位相に設定させ、初期捕捉が完了すると、前記光位相同期部を制御して前記複数の信号光のそれぞれの光位相を、同一位相に設定させる信号処理部と
を備えたことを特徴とする光空間通信装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、初期捕捉が完了すると、前記捕捉用光変換部を制御して前記初期捕捉用光の光パワーを減衰させること
を特徴とする請求項４記載の光空間通信装置。
【請求項６】
前記捕捉用光変換部は、半導体光増幅器であり、
前記光位相同期部は、前記半導体光増幅器によって前記初期捕捉用光がパルス光にされたときに生じる周波数偏移と逆特性の周波数シフト量で、前記複数の信号光のそれぞれの周波数偏移を補償すること
を特徴とする請求項４または請求項５記載の光空間通信装置。
【請求項７】
前記第５の光源部は、前記通信用光として多波長光を出力すること
を特徴とする請求項４から請求項６のうちのいずれか１項記載の光空間通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空間にレーザ光を伝播させて通信を行う光空間通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光空間通信では、到来波の伝播方向を検出して到来波を捕捉することで、送信光の指向角度を制御する必要がある。
例えば、特許文献１に記載される光空間通信装置では、初期捕捉用の光ビームと通信用の光ビームとを空間合波し、初期捕捉用の光ビームのビーム拡がり角を通信用の光ビームよりも大きくしている。これにより、通信相手の初期捕捉の確実性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２６６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載される光空間通信装置では、通信が確立して初期捕捉が完了しても、初期捕捉用の光ビームを初期捕捉時と同じ光パワーで出射し続ける必要があり、初期捕捉と光通信の効率が悪いという課題があった。【０００５】
この発明は上記課題を解決するものであり、効率よく、安定した初期捕捉および光通信を実現することができる光空間通信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る光空間通信装置は、第１の光源部、第２の光源部、捕捉用光変換部、合波部、光増幅器および信号処理部を備えている。第１の光源部は、単一波長でかつ連続波である初期捕捉用光を出力する。第２の光源部は、初期捕捉用光とは異なる波長でかつ連続波である通信用光を出力する。捕捉用光変換部は、初期捕捉用光をパルス光に変換し、初期捕捉用光の光パワーを調整する。合波部は、初期捕捉用光と通信用光とを合波する。光増幅器は、合波部によって合波された光を増幅して送信光として出力する。信号処理部は、初期捕捉が完了すると、捕捉用光変換部を制御して初期捕捉用光の光パワーを減衰させる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、初期捕捉が完了するまでは初期捕捉用光の光パワーを維持し、初期捕捉が完了した後は、初期捕捉用光の光パワーを減衰させて、送信光における通信用光の光パワーを相対的に増加させる。これにより、初期捕捉が完了するまでに必要な光パワーと光通信に必要な光パワーの両方を確保できるので、効率よく、安定した初期捕捉および光通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る光空間通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１における送信光および受信光のスペクトルイメージを示す図である。
【図３】実施の形態１に係る光空間通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における初期捕捉用光および通信用光の光パワーの時間変化を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る光空間通信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態２における半導体光増幅器（ＳＯＡ）駆動信号、初期捕捉用光および通信用光の光パワーの時間変化を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る光空間通信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係る光空間通信装置の構成を示すブロック図である。
【図９】鋸波信号、周波数偏移量および周波数偏移補償信号の時間波形を示すグラフである。
【図１０】実施の形態４における初期捕捉用光および通信用光の光パワーの時間変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る光空間通信装置１００の構成を示すブロック図である。光空間通信装置１００は、空間にレーザ光を伝播させて通信を行う光通信装置であり、光送信部１０１、光受信部１０２、波長分離フィルタ１０３、アダプティブミラー１０４、光アンテナ１０５、ビーム分離部１０６、指向角度検出部１０７および制御信号生成部１０８を備える。光送信部１０１は、初期捕捉用ユニット１０１ａ、光通信用ユニット１０１ｂ、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）カプラ１０１ｃ、光増幅器１０１ｄおよび信号処理部１０１ｅを備える。
【００１０】
光送信部１０１から出力された送信光は、波長分離フィルタ１０３によって送信光路に分離され、アダプティブミラー１０４を通ってから、光アンテナ１０５によって送信光として空間へ出力される。光アンテナ１０５によって受信された受信光は、アダプティブミラー１０４を通ってから、波長分離フィルタ１０３によって送信光と分離されて受信光路に出力される。
【００１１】
ビーム分離部１０６は、波長分離フィルタ１０３によって受信光路に出力された受信光を、光受信部１０２と指向角度検出部１０７に出力する。光受信部１０２は、通信相手の光空間通信装置１００からのデータを、受信光から抽出する。
指向角度検出部１０７は、受信光の指向角度（到来角度）を検出する構成要素であり、例えば、４象限ＰＤ（フォトダイオード）で実現される。
【００１２】
指向角度検出部１０７によって検出された指向角度は、制御信号生成部１０８に出力される。制御信号生成部１０８は、指向角度検出部１０７から入力した指向角度が一定値になる制御信号を生成してアダプティブミラー１０４にフィードバックする。
アダプティブミラー１０４は、制御信号生成部１０８から入力した制御信号に従って、指向角度を制御する指向角度制御部として機能する。
例えば、駆動機構を用いてアダプティブミラー１０４の角度が変更されると、指向角度が変更される。
【００１３】
初期捕捉期間において、アダプティブミラー１０４は、受信光の指向角度と上記一定値との誤差が閾値内になるまで、送信光である初期捕捉用光の指向角度を制御する。
通信相手の光空間通信装置１００においても、アダプティブミラーが、上記と同様に、初期捕捉用光の指向角度を制御する。これにより、光空間通信装置１００，１００間で、初期捕捉と、これに続く光通信の確立とが行われる。
【００１４】
光送信部１０１における初期捕捉用ユニット１０１ａは、初期捕捉用光を出力する第１の光源部である。
初期捕捉用ユニット１０１ａは、送信光源１０−１、光強度変調器１０−２、パルス信号発生器１０−３、光可変アッテネータ１０−４および制御信号生成部１０−５を備えている。送信光源１０−１は、初期捕捉用光として、単一波長、連続発振かつ定偏光であるレーザ光を発生する。
【００１５】
光強度変調器１０−２は、パルス信号発生器１０−３によって発生されたパルス信号に基づいて、送信光源１０−１から出力された光をパルス光に変換する。
信号処理部１０１ｅは、パルス信号発生器１０−３によるパルス信号生成を制御する。例えば、信号処理部１０１ｅは、パルス信号発生器１０−３に指示してパルス信号の生成を停止させることで、パルス光の初期捕捉用光を連続波に戻す。
【００１６】
光可変アッテネータ１０−４は、制御信号生成部１０−５によって生成された制御信号に従って光強度変調器１０−２から出力される初期捕捉用光の光パワーを減衰させる。
信号処理部１０１ｅは、制御信号生成部１０−５による制御信号の生成を制御する。
制御信号生成部１０−５は、例えば、信号処理部１０１ｅの制御に従って、光可変アッテネータ１０−４を０ｄＢの設定にする制御信号を生成する。光可変アッテネータ１０−４は、制御信号生成部１０−５から入力した上記制御信号が示す光パワーに初期捕捉用光の光パワーを減衰させる。
このように、光強度変調器１０−２および光可変アッテネータ１０−４は、初期捕捉用光をパルス光に変換し、初期捕捉用光の光パワーを調整する、捕捉用光変換部として機能する。
【００１７】
光通信用ユニット１０１ｂは、通信用光を出力する第２の光源部である。
光通信用ユニット１０１ｂは、送信光源１１−１、光位相変調器１１−２およびデータ信号生成部１１−３を備えている。送信光源１１−１は、通信用光として、初期捕捉用光とは異なる波長、連続発振かつ定偏光であるレーザ光を発生する。
【００１８】
光位相変調器１１−２は、送信光源１１−１から出力されたレーザ光を、データ信号を含む変調信号で光変調して、上記レーザ光にデータ信号を重畳する。
データ信号を含む変調信号としては、例えば、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調信号があるが、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調信号またはＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調信号であってもよい。
データ信号生成部１１−３は、データ信号を含む変調信号を生成して光位相変調器１１−２に出力する。
【００１９】
ＷＤＭカプラ１０１ｃは、初期捕捉用ユニット１０１ａから出力された初期捕捉用光と光通信用ユニット１０１ｂから出力された通信用光とを合波する合波部である。
光増幅器１０１ｄは、ＷＤＭカプラ１０１ｃによって合波された複数の波長の光を増幅して送信光として出力する。光増幅器１０１ｄから出力される光の光パワーは、入力した複数の波長の光が有する光パワーの平均パワー比で決定される。
従って、光増幅器１０１ｄから出力される光において、初期捕捉用光の光パワーが減衰すると、その分だけ通信用光の光パワーが増加する。
【００２０】
図２は、実施の形態１における送信光および受信光のスペクトルイメージを示す図である。図２において、送信光源１０−１から出力された初期捕捉用光の波長がλ１であり、通信相手の光空間通信装置１００から受信光として受信された初期捕捉用光の波長がλ３であるものとする。送信光源１１−１から出力された通信用光の波長がλ２であり、通信相手の光空間通信装置１００から送信された通信用光の波長がλ４であるものとする。
光空間通信装置１００および通信相手の光空間通信装置１００において、初期捕捉用光（λ１，λ３）の光パワーは、通信用光（λ２，λ４）よりも高くなるように設定される。
【００２１】
次に動作について説明する。
図３は、光空間通信装置１００の動作を示すフローチャートである。
図４は、実施の形態１における、初期捕捉用光および通信用光の光パワーの時間変化を示す図である。
まず、初期捕捉が開始される（ステップＳＴ１）。
ここでは、初期捕捉用ユニット１０１ａが、波長λ１のパルス光である初期捕捉用光を出力し、光通信用ユニット１０１ｂが、波長λ２の連続波である通信用光を出力する。
ＷＤＭカプラ１０１ｃは、波長λ１の初期捕捉用光と波長λ２の通信用光とを合波して光増幅器１０１ｄに出力する。光増幅器１０１ｄは、ＷＤＭカプラ１０１ｃによって合波された送信光の光パワーを増幅して送信光として出力する。
【００２２】
光送信部１０１から出力された送信光は、波長分離フィルタ１０３によって送信光路に出力され、アダプティブミラー１０４を通ってから、光アンテナ１０５によって送信光として空間へ出力される。このようにして、光空間通信装置１００は、初期捕捉用光を送信し、同様にして、通信相手の光空間通信装置１００が、初期捕捉用光を送信する。
【００２３】
次に、アダプティブミラースキャンが行われる（ステップＳＴ２）。
制御信号生成部１０８は、指向角度検出部１０７によって受信された受信光の指向角度が一定値になる制御信号を生成してアダプティブミラー１０４にフィードバックする。
アダプティブミラー１０４は、制御信号生成部１０８から入力した制御信号に従って、受信光の指向角度と上記一定値との誤差が閾値内になるまで、初期捕捉用光の指向角度を制御する（ステップＳＴ３）。
【００２４】
指向角度の誤差が閾値よりも大きい場合（ステップＳＴ３；ＮＯ）、ステップＳＴ２に戻って、アダプティブミラースキャンが継続される。
指向角度の誤差が閾値内（閾値以下）になった場合（ステップＳＴ３；ＹＥＳ）、アダプティブミラー１０４は、初期捕捉用光の指向角度の制御を停止する。これにより、初期捕捉が完了する（ステップＳＴ４）。
【００２５】
初期捕捉期間では、図４に示すように、波長λ１のパルス光の初期捕捉用光と波長λ２の連続波の通信用光とからなる送信光が通信相手に送信される。
初期捕捉が完了して光通信期間に移行すると、信号処理部１０１ｅは、パルス信号発生器１０−３によるパルス信号の発生を停止させる（ステップＳＴ５）。
光強度変調器１０−２から出力される初期捕捉用光は、パルス光から連続波に戻る。
【００２６】
次に、信号処理部１０１ｅは、制御信号生成部１０−５に指示して、光増幅器１０１ｄに入力される光の平均パワーＰＡｖｅよりも初期捕捉用光の光パワーを低くする制御信号を生成させる。光可変アッテネータ１０−４は、制御信号生成部１０−５から入力した上記制御信号に従って、図４の下向き矢印で示すように初期捕捉用光の光パワーを減衰させる（ステップＳＴ６）。
【００２７】
この後、光空間通信装置１００と通信相手の光空間通信装置１００との間で、光通信が開始される（ステップＳＴ７）。光増幅器１０１ｄは、一定の駆動電流で駆動しており、かつ波長λ１，λ２の光を増幅している。このとき、光増幅器１０１ｄから出力される光の光パワーは、入力した波長λ１，λ２の光が有する光パワーの平均パワー比で決定される。このため、初期捕捉用光の光パワーを減衰させると、図４の上向き矢印で示すように送信光における波長λ２の通信用光の光パワーが相対的に増加する。これにより、初期捕捉に必要な光パワーと光通信に必要な光パワーとの両立が可能となる。
【００２８】
以上のように、実施の形態１に係る光空間通信装置１００において、信号処理部１０１ｅが、初期捕捉が完了すると、光可変アッテネータ１０−４を制御して初期捕捉用光の光パワーを減衰させる。これにより、初期捕捉が完了するまでに必要な光パワーと光通信に必要な光パワーとの両方を確保できるので、効率よく、安定した初期捕捉および光通信を実現することができる。
【００２９】
実施の形態２．
実施の形態１では、初期捕捉用光のパルス光への変換および光パワーの調整を、光強度変調器および光可変アッテネータで実行していた。
実施の形態２では、初期捕捉用光のパルス光への変換および光パワーの調整を、半導体光増幅器が実行する。これにより、実施の形態１に示した構成に比べて光空間通信装置の小型化および高出力化が可能となる。
【００３０】
図５は、この発明の実施の形態２に係る光空間通信装置１００Ａの構成を示すブロック図である。図５において、図１と同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
光空間通信装置１００Ａは、光送信部１０１Ａ、光受信部１０２、波長分離フィルタ１０３、アダプティブミラー１０４、光アンテナ１０５、ビーム分離部１０６、指向角度検出部１０７および制御信号生成部１０８を備えている。光送信部１０１Ａは、初期捕捉用ユニット１０１ａ−１、光通信用ユニット１０１ｂ、ＷＤＭカプラ１０１ｃ、光増幅器１０１ｄおよび信号処理部１０１ｅ−１を備える。
【００３１】
初期捕捉用ユニット１０１ａ−１は、送信光源１０−１、半導体光増幅器１０−６および任意波形発生回路１０−７を備えている。
半導体光増幅器１０−６は、任意波形発生回路１０−７によって発生された任意の波形信号に基づいて、送信光源１０−１から出力された初期捕捉用光の波形を切り替える。
ここで、任意の波形信号をＳＯＡ駆動信号と呼ぶ。半導体光増幅器１０−６は、送信光源１０−１から出力された光の光パワーを調整する。
このように、半導体光増幅器１０−６は、実施の形態１で示した捕捉用光変換部と同様に機能する。
【００３２】
信号処理部１０１ｅ−１は、任意波形発生回路１０−７によるＳＯＡ駆動信号の生成を制御する。任意波形発生回路１０−７は、信号処理部１０１ｅから指示された波形のＳＯＡ駆動信号を半導体光増幅器１０−６に出力する。例えば、半導体光増幅器１０−６は、パルス信号のＳＯＡ駆動信号に基づいて、初期捕捉用光をパルス光に変換する。
【００３３】
図６は、実施の形態２におけるＳＯＡ駆動信号、初期捕捉用光および通信用光の光パワーの時間変化を示す図である。初期捕捉期間において、信号処理部１０１ｅ−１は、任意波形発生回路１０−７に指示して、図６に示すパルス信号のＳＯＡ駆動信号を、半導体光増幅器１０−６に出力させる。半導体光増幅器１０−６は、パルス信号のＳＯＡ駆動信号に応じて、送信光源１０−１から出力された波長λ１の初期捕捉用光を、パルス光に切り替える。
【００３４】
初期捕捉が完了して光通信期間に移行すると、信号処理部１０１ｅ−１は、任意波形発生回路１０−７に指示して、例えば０ＶのＤＣ信号のＳＯＡ駆動信号を半導体光増幅器１０−６に出力させる。半導体光増幅器１０−６は、上記ＳＯＡ駆動信号が印加されると、図６に下向きの矢印で示すように、波長λ１の初期捕捉用光の出力を停止する。
【００３５】
光増幅器１０１ｄは、一定の駆動電流で駆動しており、波長λ１，λ２の光を増幅している。光増幅器１０１ｄから出力される光の光パワーは、入力した波長λ１，λ２の光が有する光パワーの平均パワー比で決定される。
このため、初期捕捉用光の光パワーを減衰させると、図６の上向き矢印で示すように、送信光における、波長λ２の通信用光の光パワーが相対的に増加する。これにより、初期捕捉に必要な光パワーと光通信に必要な光パワーとの両立が可能となる。
【００３６】
以上のように、実施の形態２に係る光空間通信装置１００Ａにおいて、半導体光増幅器１０−６が、初期捕捉用光をパルス光に変換し、初期捕捉用光の光パワーを調整する。
すなわち、光空間通信装置１００Ａは、実施の形態１に係る光空間通信装置１００における、光強度変調器１０−２および光可変アッテネータ１０−４の機能を、半導体光増幅器１０−６で実現している。
これにより、光空間通信装置１００Ａは、光空間通信装置１００よりも小型化することができる。
また、半導体光増幅器１０−６は、光強度変調器１０−２よりも初期捕捉用光の高出力化が可能である。
【００３７】
実施の形態３．
実施の形態１および実施の形態２では、アダプティブミラー１０４を使用して送信光の指向角度を制御する構成を示したが、実施の形態３では、送信光を多分配してそれぞれの位相制御を行うことによって、アクティブフェーズドアレイレーザとして機能する光空間通信装置について説明する。
【００３８】
図７は、この発明の実施の形態３に係る光空間通信装置１００Ｂの構成を示すブロック図である。図７において、図１および図５と同一構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。光空間通信装置１００Ｂは、光分配器１２、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎ、光増幅器１４−１〜１４−Ｎ、ビームスプリッタ（以下、ＢＳと記載する）１５−１〜１５−Ｎ、光受信器１６−１〜１６−Ｎ、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎ、制御信号生成回路１８−１〜１８−Ｎ、光通信用ユニット１０１ｂ、信号処理部１０１ｅ−２、光受信部１０２、波長分離フィルタ１０３、光アンテナ１０５、ビーム分離部１０６および指向角度検出部１０７を備える。
【００３９】
実施の形態３における光通信用ユニット１０１ｂは、通信用光を出力する第３の光源部である。光通信用ユニット１０１ｂは、送信光源１１−１、光位相変調器１１−２およびデータ信号生成部１１−３を備える。送信光源１１−１は、通信用光として、単一波長、連続発振かつ定偏光であるレーザ光を発生する。
【００４０】
光位相変調器１１−２は、送信光源１１−１から出力されたレーザ光を、データ信号を含む変調信号で光変調して、上記レーザ光にデータ信号を重畳する。データ信号生成部１１−３は、データ信号を含む変調信号を生成して光位相変調器１１−２に出力する。
【００４１】
光分配器１２は、光通信用ユニット１０１ｂから出力された光を、１光路への局発光とＮ（Ｎ＞１）光路への信号光とに多分配する分配部である。光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎは、光分配器１２によって分配されたＮ光路の信号光のそれぞれに対応して設けられ、信号光の周波数をシフトさせて出力する。光増幅器１４−１〜１４−Ｎは、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎのそれぞれに対応して設けられ、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎのそれぞれから出力された光を増幅する。
【００４２】
ＢＳ１５−１〜１５−Ｎは、光増幅器１４−１〜１４−Ｎのそれぞれから出力された信号光を波長分離フィルタ１０３に出力するとともに、局発光と光増幅器１４−１〜１４−Ｎのそれぞれから出力された信号光とを合波して光受信器１６−１〜１６−Ｎのそれぞれに出力する合波部として機能する。
光受信器１６−１〜１６−Ｎは、ＢＳ１５−１〜１５−Ｎの出力光に基づいて、光増幅器１４−１〜１４−Ｎのそれぞれから出力された信号光における信号光間の光位相誤差を検出する位相誤差検出部である。例えば、光受信器１６−１〜１６−Ｎは、ヘテロダイン検波を行う。
【００４３】
光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎは、光受信器１６−１〜１６−Ｎにより検出された信号光間の光位相誤差に基づいて、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎのそれぞれを制御して複数の信号光における信号光間の光位相を同期させる光位相同期部である。例えば、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎは、光受信器１６−１〜１６−Ｎによって検波された複数の信号光のそれぞれの相対位相を、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎのそれぞれに瞬時周波数としてフィードバックすることで、複数の信号光のそれぞれの相対位相の位相同期を行う。
【００４４】
制御信号生成回路１８−１〜１８−Ｎは、信号処理部１０１ｅ−２の制御により、オフセット位相を光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎのそれぞれに出力する。
信号処理部１０１ｅ−２は、初期捕捉期間において、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎを制御して、複数の信号光のそれぞれの光位相を、ビーム拡がりを有する送信光１９となる光位相に設定させる。初期捕捉が完了して光通信期間を開始すると、信号処理部１０１ｅ−２は、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎを制御して、複数の信号光のそれぞれの光位相を同一位相に設定させて、送信光２０をコリメート光とする。
【００４５】
次に動作について説明する。
光通信用ユニット１０１ｂから出力された通信用光は、光分配器１２によって１光路の局発光とＮ光路の信号光とに多分配される。
光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎは、Ｎ光路の信号光のそれぞれの周波数をシフトさせ、光増幅器１４−１〜１４−Ｎは、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎのそれぞれから出力された信号光を増幅する。
【００４６】
ＢＳ１５−１〜１５−Ｎは、光増幅器１４−１〜１４−Ｎのそれぞれから出力された信号光を波長分離フィルタ１０３に出力する。ＢＳ１５−１〜１５−Ｎは、局発光と光増幅器１４−１〜１４−Ｎのそれぞれから出力された信号光とを合波して光受信器１６−１〜１６−Ｎのそれぞれに出力する。ＢＳ１５−１〜１５−Ｎのそれぞれから出力された信号光は、波長分離フィルタ１０３および光アンテナ１０５を介して、対向する通信相手の光空間通信装置１００Ｂに送信される。通信相手の光空間通信装置１００Ｂへの送信光は、例えば、実施の形態１と同様に、波長がλ１の初期捕捉用光または波長がλ２の通信用光である。
【００４７】
一方、光アンテナ１０５によって受信された受信光は、波長分離フィルタ１０３により受信光のみがビーム分離部１０６へ出力される。受信光は、例えば、実施の形態１と同様に、波長がλ３の初期捕捉用光または波長がλ４の通信用光である。
ビーム分離部１０６は、上記受信光を分離して光受信部１０２と指向角度検出部１０７とに出力する。光受信部１０２は、通信相手の光空間通信装置１００Ｂからのデータを、受信光から抽出する。指向角度検出部１０７は、受信光の指向角度（到来角度）を検出する。
【００４８】
信号処理部１０１ｅ−２は、光空間通信装置１００Ｂをフェーズドアレイレーザとして機能させるために、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎにそれぞれ分配された信号光の位相量を、指向角度検出部１０７によって検出された到来角度に応じて算出する。
制御信号生成回路１８−１〜１８−Ｎは、信号処理部１０１ｅ−２によって算出された位相量に基づいて、それぞれの信号光のオフセット位相を設定するための制御信号を生成して光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎに出力する。
【００４９】
光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎは、上記制御信号に従って光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎを制御することで、信号光に対応するオフセット位相を設定する。
これにより、機械的な駆動機構が必要なアダプティブミラーを用いることなく、光空間通信装置１００Ｂは、信号光の位相の電子制御によって、非機械駆動のビーム捕捉追尾を行うことができる。
【００５０】
信号処理部１０１ｅ−２は、初期捕捉期間に、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎを制御して、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎのそれぞれに分配された複数の信号光の光位相を、ビーム拡がりを有する送信光１９となる位相に設定させる（デフォーカス設定）。これにより、送信光１９は、図７に示すようにビーム拡がりを持つことから、初期捕捉のダイナミックレンジが拡大される。
【００５１】
初期捕捉が完了して光通信期間に移行すると、信号処理部１０１ｅ−２は、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎを制御して、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎのそれぞれに分配された複数の信号光の光位相を同一位相に設定させる。これにより、送信光２０は、図７に示すようにコリメート光となるため、光通信における送信光の光パワーが増加する。
【００５２】
以上のように、実施の形態３に係る光空間通信装置１００Ｂにおいて、信号処理部１０１ｅ−２は、初期捕捉期間で、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎを制御して、複数の信号光のそれぞれの光位相を、ビーム拡がりを有する送信光１９となる位相に設定させる。初期捕捉が完了して光通信期間に移行すると、信号処理部１０１ｅ−２は、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎを制御して、複数の信号光のそれぞれの光位相を同一位相に設定させる。これにより、初期捕捉におけるダイナミックレンジを拡大することができ、さらに光通信における送信光の光パワーを増加させることができる。
【００５３】
実施の形態３に係る光空間通信装置１００Ｂにおいて、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎは、複数の信号光のそれぞれの光位相をアクティブ制御して送信光のビーム伝播方向を電子走査する。これにより、機械的な駆動機構が必要なアダプティブミラーを用いることなく、光空間通信装置１００Ｂがフェーズドアレイレーザとして機能して、信号光の位相の電子制御によって、非機械駆動のビーム捕捉追尾を行うことが可能となる。
【００５４】
実施の形態４．
実施の形態３に係る光空間通信装置１００Ｂは、多分配されたそれぞれの光の位相制御を行って指向角度を電子的に制御するものであった。
実施の形態４に係る光空間通信装置１００Ｃは、多波長の光を扱うアクティブフェーズドアレイレーザとして機能する光空間通信装置であり、初期捕捉用光を出力する光源を、通信用光を出力する光源とは別に設けて初期捕捉用光の光パワーを制御している。
【００５５】
図８は、この発明の実施の形態４に係る光空間通信装置１００Ｃの構成を示すブロック図である。図８において、図１、図５および図７と同一構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。光空間通信装置１００Ｃは、光分配器１２、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎ、光増幅器１４−１〜１４−Ｎ、ＢＳ１５−１〜１５−Ｎ、光受信器１６−１〜１６−Ｎ、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎ、制御信号生成回路１８−１〜１８−Ｎ、波長分離フィルタ２１、初期捕捉用ユニット１０１ａ−２、光通信用ユニット１０１ｂ、ＷＤＭカプラ１０１ｃ、信号処理部１０１ｅ−３、光受信部１０２、波長分離フィルタ１０３、光アンテナ１０５、ビーム分離部１０６および指向角度検出部１０７を備える。
【００５６】
初期捕捉用ユニット１０１ａ−２は、単一波長でかつ連続波である初期捕捉用光を出力する第４の光源部であって、送信光源１０−１、半導体光増幅器１０−６、任意波形発生回路１０−７、光位相変調器１０−８および鋸波生成回路１０−９を備える。
光位相変調器１０−８は、鋸波生成回路１０−９によって生成された鋸波の変調信号に基づいて送信光源１０−１の出力光を位相変調し、半導体光増幅器１０−６で生じる周波数偏移の逆特性を印加する。これにより、周波数偏移が補償されたパルス光の初期捕捉用光を生成することができる。位相変調は、例えば、セロダイン変調である。
【００５７】
実施の形態４における光通信用ユニット１０１ｂは、通信用光を出力する第５の光源部である。光通信用ユニット１０１ｂは、送信光源１１−１、光位相変調器１１−２およびデータ信号生成部１１−３を備える。送信光源１１−１は、通信用光として、単一波長、連続発振かつ定偏光であるレーザ光を発生する。
通信相手の光空間通信装置１００Ｃへの送信光は、実施の形態１と同様に、波長がλ１の初期捕捉用光または波長がλ２の通信用光である。
光空間通信装置１００Ｃの受信光は、実施の形態１と同様に、通信相手の光空間通信装置１００Ｃから送信された波長がλ３の初期捕捉用光あるいは波長がλ４の通信用光である。
【００５８】
実施の形態４におけるＷＤＭカプラ１０１ｃは、初期捕捉用ユニット１０１ａ−２から出力された初期捕捉用光と、光通信用ユニット１０１ｂから出力された通信用光とを合波する合波部である。
波長分離フィルタ２１は、局発光用の光路に設けられ、光分配器１２によって局発光用の光路に分配された光のうち、波長λ２の送信光のみを透過させる波長分離部である。
波長分離フィルタ２１によって透過された光は、局発光としてＢＳ１５−１〜１５−Ｎに出力される。
【００５９】
実施の形態４におけるＢＳ１５−１〜１５−Ｎは、光増幅器１４−１〜１４−Ｎのそれぞれから出力された信号光を波長分離フィルタ１０３に出力する。
また、ＢＳ１５−１〜１５−Ｎは、波長分離フィルタ２１によって分離された波長λ２の局発光と、光増幅器１４−１〜１４−Ｎのそれぞれから出力された信号光とを合波して光受信器１６−１〜１６−Ｎのそれぞれに出力する合波部として機能する。
【００６０】
次に動作について説明する。
初期捕捉用ユニット１０１ａ−２の送信光源１０−１から出力された送信光と光通信用ユニット１０１ｂの送信光源１１−１から出力された送信光とは、ＷＤＭカプラ１０１ｃによって合波された後、光分配器１２によって１光路の局発光とＮ光路の信号光とに分配される。波長分離フィルタ２１は、光分配器１２によって分配された局発光のうちから、波長λ２の成分を抽出し、最終的な局発光としてＢＳ１５−１〜１５−Ｎに出力する。
【００６１】
光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎは、光分配器１２によって分配されたＮ光路の信号光のそれぞれの周波数をシフトさせ、光増幅器１４−１〜１４−Ｎは、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎのそれぞれから出力された信号光を増幅する。
ＢＳ１５−１〜１５−Ｎは、光増幅器１４−１〜１４−Ｎのそれぞれから出力された信号光を波長分離フィルタ１０３に出力する。
【００６２】
また、ＢＳ１５−１〜１５−Ｎは、波長分離フィルタ２１から出力された局発光と、光増幅器１４−１〜１４−Ｎのそれぞれから出力された信号光とを合波して、光受信器１６−１〜１６−Ｎのそれぞれに出力する。
ＢＳ１５−１〜１５−Ｎのそれぞれから出力された信号光は、波長分離フィルタ１０３および光アンテナ１０５を介して、対向する通信相手の光空間通信装置１００Ｃに送信される。
【００６３】
光アンテナ１０５によって受信された受信光は、波長分離フィルタ１０３により受信光のみがビーム分離部１０６へ出力される。
ビーム分離部１０６は、上記受信光を分離して、光受信部１０２と指向角度検出部１０７とに出力する。光受信部１０２は、通信相手の光空間通信装置１００Ｃから送信されたデータを受信光から抽出する。指向角度検出部１０７は、受信光の指向角度（到来角度）を検出する。
【００６４】
信号処理部１０１ｅ−２は、光空間通信装置１００Ｃをフェーズドアレイレーザとして機能させるために、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎに分配されたそれぞれの信号光の位相量を、指向角度検出部１０７によって検出された到来角度に応じて算出する。
制御信号生成回路１８−１〜１８−Ｎは、信号処理部１０１ｅ−３によって算出された位相量に基づいて、それぞれの信号光のオフセット位相を設定するための制御信号を生成して光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎに出力する。
【００６５】
光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎは、上記制御信号に従って光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎを制御することで、信号光に対応するオフセット位相を設定する。
これにより、機械的な駆動機構が必要なアダプティブミラーを用いることなく、光空間通信装置１００Ｃは、信号光の位相の電子制御によって、非機械駆動のビーム捕捉追尾を行うことができる。
【００６６】
さらに、信号処理部１０１ｅ−３は、初期捕捉期間に、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎを制御して、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎのそれぞれに分配された複数の信号光の光位相を、ビーム拡がりを有する送信光１９となる位相に設定させる（デフォーカス設定）。これにより、送信光１９は、図８に示すようにビーム拡がりを持つことから、初期捕捉のダイナミックレンジが拡大される。
【００６７】
初期捕捉が完了して光通信期間に移行すると、信号処理部１０１ｅ−３は、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎを制御して、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎのそれぞれに分配された複数の信号光の光位相を同一位相に設定させる。これにより、送信光２０は、図８に示すようにコリメート光となるため、光通信における送信光の光パワーが増加する。
【００６８】
なお、半導体光増幅器１０−６の光学媒質では、パルス光が伝播すると、その光パワーに応じて屈折率が変化する。この屈折率の変化に伴って、初期捕捉用光のパルス光に周波数偏移が生じる。このような周波数偏移を生じたパルス光は、複数に分配してフェーズドアレイレーザとして出力するときに、それぞれの光を同一位相にすることができず、出力光の光パワーの低下を招く。
【００６９】
そこで、実施の形態４では、送信光源１０−１から出力された光を、鋸波信号によってセロダイン変調することで、周波数偏移の逆特性を印加する。これにより、周波数偏移が補償された初期捕捉用光のパルス光を生成することができる。
図９は、鋸波信号、周波数偏移量および周波数偏移補償信号の時間波形を示すグラフである。鋸波生成回路１０−９によって生成される鋸波信号は、図９の上段のグラフに示すように、周期Ｔｍの信号である。
【００７０】
光位相変調器１０−８は、上記鋸波信号である変調信号を、送信光源１０−１から出力された光に印加する。光の位相値が０から２πになるときに、鋸波の周期Ｔｍによって、光周波数が１／Ｔｍだけシフトする。
実施の形態４では、この周波数シフト量を、半導体光増幅器１０−６によって送信光に生じる周波数偏移の逆特性とすることで、この周波数偏移を補償する。
【００７１】
図９の下段のグラフに示す周波数偏移量ｃは、初期捕捉用光の１パルスに生じる周波数偏移量である。周波数偏移補償信号ｄは、図９に示すように、周波数偏移量ｃの逆特性となっている。従って、周波数偏移補償信号ｄを送信光に印加することで、初期捕捉用光の光周波数を基準の光周波数ｆ０にすることができる。
【００７２】
送信光源１０−１および送信光源１１−１のそれぞれから出力された光を、フェーズドアレイレーザ出力したときの光電場および局発光として出力したときの光電場は、下記式（１）〜（３）で表すことができる。下記式（１）〜（３）において、ｆ１は、送信光源１０−１から出力された光の光周波数であり、ｆ２は、送信光源１１−１から出力された光の光周波数である。φＳｉ＿λ１は、ｉ番目の素子（ｉ番目の光路）の波長λ１における位相変動を示しており、φＳｉ＿λ２は、ｉ番目の素子（ｉ番目の光路）の波長λ２における位相変動を示している。δφｉ（ｔ）は、光周波数シフタ１３−ｉによってフィードバック制御される位相量、ｆＡＯＭは、光周波数シフタによってシフトされる光の周波数シフト量である。φＬ（ｔ）は、局発光の光路における位相変化量を示している。
ＥＳｉλ１（ｔ）
＝Ｅｉｎ＿λ１×ｅｘｐ［ｉ｛２π（ｆ１＋ｆＡＯＭ）ｔ＋φＳｉ＿λ１（ｔ）＋δφｉ（ｔ）｝］                                              ・・・（１）
ＥＳｉλ２（ｔ）
＝Ｅｉｎ＿λ２×ｅｘｐ［ｉ｛２π（ｆ２＋ｆＡＯＭ）ｔ＋φＳｉ＿λ２（ｔ）＋δφｉ（ｔ）｝］                                              ・・・（２）
ＥＬ（ｔ）＝ＥＬ×ｅｘｐ［ｉ｛２πｆ２ｔ＋φＬ（ｔ）｝］  ・・・（３）
【００７３】
局発光は、波長分離フィルタ２１によってλ２の波長成分のみが透過される。このため、光受信器１６−１〜１６−Ｎの受信周波数帯域において検波される信号は、波長λ２のみのヘテロダイン検波信号となる。このとき、波長λ１の信号を無視することができ、ヘテロダイン検波信号は、下記式（４）〜（６）で表される。
｜ＥＳ１λ２（ｔ）−ＥＬ（ｔ）｜２
＝２Ｅｉｎ＿λ２×ＥＬｓｉｎ（２πｆＡＯＭｔ＋φＳ１＿λ２−φＬ）  ・・・（４）
｜ＥＳ２λ２（ｔ）−ＥＬ（ｔ）｜２
＝２Ｅｉｎ＿λ２×ＥＬｓｉｎ（２πｆＡＯＭｔ＋φＳ２＿λ２−φＬ＋δφｌ−２（ｔ））                                                    ・・・（５）
δφｌ−ｉ（ｔ）＝φＳ１＿λ２−φＳｉ＿λ２        ・・・（６）
【００７４】
ｉ＝１の素子を基準として位相同期させたときの光電場は、下記式（７）および（８）で表すことができ、同一の光路（素子）を伝播する異なる波長の位相誤差は、下記式（９）で表すことができる。
下記式（９）に示す位相誤差は、同一の光路を伝播する光が対象であるため、波長分散の影響を無視した場合、“０”となる。ＡＯＭのような光周波数シフタは、入力光波長が変化した際でも、シフト量は変化しないため、光周波数シフタを用いた構成では、下記式（９）は“０”となる。
従って、波長λ２の光の位相誤差を検出して制御することで、多波長の信号光に対する位相同期が可能となる。
ＥＳｉλ１（ｔ）
＝Ｅｉｎ＿λ１×ｅｘｐ［ｉ｛２π（ｆ１＋ｆＡＯＭ）ｔ＋φＳｉ＿λ１（ｔ）＋δφｌ−ｉ（ｔ）｝］
＝Ｅｉｎ＿λ１×ｅｘｐ［ｉ｛２π（ｆ１＋ｆＡＯＭ）ｔ＋Δφλｉ＋φＳ１＿λ２（ｔ）｝］
・・・（７）
ＥＳｉλ２（ｔ）
＝Ｅｉｎ＿λ２×ｅｘｐ［ｉ｛２π（ｆ２＋ｆＡＯＭ）ｔ＋φＳｉ＿λ２（ｔ）＋δφｌ−ｉ（ｔ）｝］
＝Ｅｉｎ＿λ２×ｅｘｐ［ｉ｛２π（ｆ２＋ｆＡＯＭ）ｔ＋φＳ１＿λ２｝］
・・・（８）
Δφλｉ＝φＳｉ＿λ２−φＳｉ＿λ１＝０                ・・・（９）
【００７５】
次に、図１０は、初期捕捉用光および通信用光の光パワーの時間変化を示す図である。図１０に示すように、初期捕捉用光の１パルス当たりの光パワーは、Ｎ素子（Ｎ光路）のフェーズドアレイ出力によって、図１に示した１素子（１光路）の光空間通信装置１００よりも大きくなる。
【００７６】
また、信号処理部１０１ｅ−３は、初期捕捉が完了して光通信期間になると、任意波形発生回路１０−７に指示して、初期捕捉用光の光パワーを下げるためのＳＯＡ駆動信号を半導体光増幅器１０−６に出力させる。半導体光増幅器１０−６は、上記ＳＯＡ駆動信号が印加されると、図１０に下向きの矢印で示すように波長λ１の初期捕捉用光の光パワーを低下させる。
【００７７】
光増幅器１４−１〜１４−Ｎのそれぞれは、実施の形態１における光増幅器１０１ｄと同様に、一定の駆動電流で駆動しており、波長λ１，λ２の光を増幅している。
このとき、光増幅器１４−１〜１４−Ｎのそれぞれから出力された光の光パワーは、入力した波長λ１，λ２の光が有する光パワーの平均パワー比で決定される。このため、初期捕捉用光の光パワーを減衰させると、図１０の上向き矢印で示すように送信光における波長λ２の通信用光の光パワーが相対的に増加する。これにより、初期捕捉に必要な光パワーと光通信に必要な光パワーとの両立が可能となる。
【００７８】
実施の形態４に係る光空間通信装置１００Ｃが、初期捕捉用ユニットとして、半導体光増幅器１０−６を有した初期捕捉用ユニット１０１ａ−２を備えた構成を示したが、捕捉用光変換部は、実施の形態１と同様に、光強度変調器１０−２および光可変アッテネータ１０−４であってもよい。
【００７９】
以上のように、実施の形態４に係る光空間通信装置１００Ｃにおいて、波長分離フィルタ１０３が通信用光の波長成分の局発光を生成して出力する。光受信器１６−１〜１６−Ｎは、波長分離フィルタ１０３から出力された局発光と複数の光増幅器１４−１〜１４−Ｎの出力光とを合波した光に基づいて、光増幅器１４−１〜１４−Ｎのそれぞれから出力された信号光における信号光間の光位相誤差を検出する。光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎは、光受信器１６−１〜１６−Ｎによって検出された信号光間の光位相誤差に基づいて、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎのそれぞれを制御して複数の信号光における信号光間の光位相を同期させる。このように構成することで、多波長の信号光に対する位相同期をとることができる。
【００８０】
実施の形態４に係る光空間通信装置１００Ｃにおいて、信号処理部１０１ｅ−３は、初期捕捉において、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎを制御して、複数の信号光のそれぞれの光位相を、ビーム拡がりを有する送信光となる位相に設定させ、初期捕捉が完了すると、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎを制御して、複数の信号光のそれぞれの光位相を同一位相に設定させる。これにより、初期捕捉におけるダイナミックレンジを拡大することができ、さらに光通信における送信光の光パワーを増加させることができる。
【００８１】
実施の形態４に係る光空間通信装置１００Ｃにおいて、信号処理部１０１ｅ−３は、初期捕捉が完了すると、半導体光増幅器１０−６を制御して光パワーを減衰させる。これにより、初期捕捉が完了するまでに必要な光パワーと光通信に必要な光パワーの両方を確保できるので、効率よく、安定した初期捕捉および光通信を実現することができる。
【００８２】
実施の形態４に係る光空間通信装置１００Ｃにおいて、光位相同期回路１７−１〜１７−Ｎは、光周波数シフタ１３−１〜１３−Ｎのそれぞれを制御して、半導体光増幅器１０−６によって初期捕捉用光がパルス光にされたときに生じる周波数偏移と逆特性の周波数シフト量で複数の信号光のそれぞれの周波数をシフトさせる。
このように構成することで、初期捕捉用光のパルス光の周波数偏移に起因した初期捕捉用光の光パワーの低下を防止することができる。
【００８３】
なお、実施の形態１、実施の形態３および実施の形態４において、光空間通信装置が、初期捕捉用光および通信用光の２波長光を扱う場合について示したが、これに限定されるものではない。例えば、実施の形態１〜４に係る光空間通信装置において、光通信用ユニットが通信用光として多波長光を出力してもよい。
【００８４】
光位相同期を実現する方法として、ヘテロダイン検波の結果を使用して、ある素子（ｉ＝１）の位相を基準とし、光周波数シフタを制御する方法を示したが、これに限定されるものではない。
例えば、位相誤差は、ディザリング信号を用いる単一光検出器で検出してもよい。
また、複数の信号光のそれぞれの相対位相を光位相変調器にフィードバックして位相同期をとってもよい。
また、基準となる信号の信号源として外部信号源を用いてもよい。
【００８５】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、実施の形態のそれぞれの自由な組み合わせまたは実施の形態のそれぞれの任意の構成要素の変形もしくは実施の形態のそれぞれにおいて任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
この発明に係る光空間通信装置は、効率よく、安定した初期捕捉および光通信を実現することができるので、様々な光通信分野に利用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１０−１，１１−１  送信光源、１０−２  光強度変調器、１０−３  パルス信号発生器、１０−４  光可変アッテネータ、１０−５，１０８  制御信号生成部、１０−６  半導体光増幅器、１０−７  任意波形発生回路、１０−８，１１−２  光位相変調器、１０−９  鋸波生成回路、１１−３  データ信号生成部、１２  光分配器、１３−１〜１３−Ｎ  光周波数シフタ、１４−１〜１４−Ｎ，１０１ｄ  光増幅器、１５−１〜１５−Ｎ  ＢＳ、１６−１〜１６−Ｎ  光受信器、１７−１〜１７−Ｎ  光位相同期回路、１８−１〜１８−Ｎ  制御信号生成回路、１９  送信光、２０  送信光、２１，１０３  波長分離フィルタ、１００，１００Ａ〜１００Ｃ  光空間通信装置、１０１，１０１Ａ  光送信部、１０１ａ，１０１ａ−１，１０１ａ−２  初期捕捉用ユニット、１０１ｂ  光通信用ユニット、１０１ｃ  ＷＤＭカプラ、１０１ｅ，１０１ｅ−１〜１０１ｅ−３  信号処理部、１０２  光受信部、１０４  アダプティブミラー、１０５  光アンテナ、１０６  ビーム分離部、１０７  指向角度検出部。
【要約】
信号処理部（１０１ｅ）は、初期捕捉が完了すると、光可変アッテネータ（１０−４）および制御信号生成部（１０−５）を制御して初期捕捉用光の光パワーを減衰させる。【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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