(57)【要約】【課題】光空間伝送システムにおいて、厳密な光軸調整を行うことなく、また、光軸がずれた場合であってもデータ通信を行うことができ、端末が小型化、薄型化及び軽量化できる光受信装置を提供する。【解決手段】連続的に変化する格子周期を持ち、任意の入射角度の光ビームに光入力結合を生じさせるチャープグレーティングと、チャープグレーティングによって光入力結合を生じた光ビームを伝搬させる光導波路と、光導波路から伝搬される光ビームを電気信号に変換する受光素子とを備える。【選択図】図４
2008016967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光空間伝送装置から入射する光ビームを受信してデータ通信を行う端末に備えられる光受信装置であって、
連続的に変化する格子周期を持ち、任意の入射角度の前記光ビームに光入力結合を生じさせる少なくとも１つのチャープグレーティングと、
前記少なくとも１つのチャープグレーティングによって光入力結合を生じた前記光ビームを伝搬させる少なくとも１つの光導波路と、
前記少なくとも１つの光導波路から伝搬される前記光ビームを電気信号に変換する少なくとも１つの受光素子とを備える、光受信装置。
【請求項２】
光空間伝送装置から入射する複数の波長を含んだ光ビームを受信してデータ通信を行う端末に備えられる光受信装置であって、
連続的に変化する格子周期を持ち、任意の入射角度の前記光ビームに光入力結合を生じさせる少なくとも１つのチャープグレーティングと、
前記少なくとも１つのチャープグレーティングによって光入力結合を生じた前記光ビームを伝搬させる少なくとも１つの光導波路と、
前記少なくとも１つの光導波路から伝搬される前記光ビームをそれぞれの波長を持つ複数の光ビームに分離する少なくとも１つの波長分離部と、
前記波長分離部で分離された前記複数の光ビームを、それぞれ受光して電気信号に変換する複数の受光素子とを備える、光受信装置。
【請求項３】
前記波長分離部は、前記光ビームを光出力結合して前記複数の波長に対応した角度で出射することで、前記光ビームを分離する、一定の格子周期を持つグレーティングであることを特徴とする、請求項２に記載の光受信装置。
【請求項４】
前記波長分離部は、前記複数の波長のうち、所定の波長を持つ光ビームのみを反射して、他の波長を持つ光ビームは透過することで、前記光ビームを分離する複数の波長フィルタであることを特徴とする、請求項２に記載の光受信装置。
【請求項５】
前記光受信装置は、
前記光空間伝送装置へ放射する上り用光ビームを出射する発光素子と、
前記上り用光ビームを前記少なくとも１つのチャープグレーティングへ向けて前記光導波路内に伝搬させる合波部とを、更に備え、
前記少なくとも１つのチャープグレーティングは、前記上り用光ビームを、指向角度を持って前記光空間伝送装置へ放射することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光受信装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの光導波路は、前記光ビームを集めるテーパ構造を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光受信装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの光導波路は、前記少なくとも１つのチャープグレーティングに接続される分岐構造を有する、１つの光導波路であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光受信装置。
【請求項８】
前記光受信装置は、
前記少なくとも１つの受光素子の出力にそれぞれ接続される少なくとも１つのスイッチと、
前記少なくとも１つの受光素子の受光電力の内、所定の受光電力以上を得た受光素子の出力に接続されるスイッチのみをオンにするスイッチ制御部とを、更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の光受信装置。
【請求項９】
光空間伝送装置と光受信装置を備える端末との間で光ビームを用いてデータ通信を行う光空間伝送システムであって、
前記光空間伝送装置は、
送信データを含む光ビームを照射する少なくとも１つの発光素子と、
前記光ビームを線状の平行光に変換して前記端末へ出射する少なくとも１つのレンズとを備え、
前記光受信装置は、
連続的に変化する格子周期を持ち、任意の入射角度の前記光ビームに光入力結合を生じさせる少なくとも１つのチャープグレーティングと、
前記少なくとも１つのチャープグレーティングによって光入力結合を生じた前記光ビームを伝搬させる少なくとも１つの光導波路と、
前記少なくとも１つの光導波路から伝搬される前記光ビームを電気信号に変換する少なくとも１つの受光素子とを備える、光空間伝送システム。
【請求項１０】
光空間伝送装置と光受信装置を備える端末との間で複数の波長を含んだ光ビームを用いてデータ通信を行う光空間伝送システムであって、
前記光空間伝送装置は、
送信データを含み相違する波長を持つ複数の光ビームをそれぞれ照射する複数の発光素子と、
前記複数の光ビームを線状の平行光に変換して、前記複数の波長を含んだ光ビームとして前記端末へ出射する少なくとも１つのレンズとを備え、
前記光受信装置は、
連続的に変化する格子周期を持ち、任意の入射角度の前記複数の波長を含んだ光ビームに光入力結合を生じさせる少なくとも１つのチャープグレーティングと、
前記少なくとも１つのチャープグレーティングによって光入力結合を生じた前記複数の波長を含んだ光ビームを伝搬させる少なくとも１つの光導波路と、
前記少なくとも１つの光導波路から伝搬される前記複数の波長を含んだ光ビームを、前記相違する波長を持つ複数の光ビームに分離する少なくとも１つの波長分離部と、
前記波長分離部で分離された前記相違する波長を持つ複数の光ビームを、それぞれ受光して電気信号に変換する複数の受光素子とを備える、光空間伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光空間伝送システムに用いる光受信装置に関し、より特定的には、光空間伝送装置が出射する光ビームに対して、厳密な光軸調整を行うことなくデータ通信を行うことができる光受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光空間伝送システムは、一般に、光ビームを空間に出射する光空間伝送装置と光ビームを受光する光受信装置を備える端末との間でデータ通信を行うシステムである。そして、一般に、光受信装置の所要の受光電力を確保するために、優れた指向性を持つ光ビームを用いた上で、光空間伝送装置と端末との間で厳密に光ビームの光軸（以下、単に光軸という）調整を行う必要がある。また、一般に、光受信装置は、照射された光ビームを効率よく受光素子に結合させるために、レンズを備える必要がある。
【０００３】
図１７は、特許文献１に記載された従来の光空間伝送システムを構成する光送受信装置１５０の構成を示す図である。そして、特許文献１に記載された従来の光空間伝送システムは、２つの光送受信装置１５０が互いに光空間伝送を行うシステムである。図１７に示す通り、従来の光送受信装置１５０は、受発光部１２５とデータ受信部１２９とを備える。
受発光部１２５は、データ信号により変調された光、又は、光軸調整用のパイロット光を出射する発光素子１１７と、コリメータレンズ等であるレンズ１１８と、通信相手装置である光送受信装置１５０（以下、光送受信装置１５０’という）からの入射光の一部を反射して残りを透過する光制御素子１１９と、通信相手装置からの入射光及び光送受信装置１５０’への出射光を反射し、これらの入出射光の偏向角を制御する駆動手段（図示なし）を有する反射光学系１２０と、光送受信装置１５０’から送信されたパイロット光を集光するレンズ１２１と、レンズ１２１で集光されたパイロット光を受光するフォトダイオード（以下、ＰＤという）等の第１の受光素子１２２とを備える。受光素子１２２は、偏向角制御信号供給部１２４に接続され、偏向角制御信号供給部１２４は反射光学系１２０に接続される。発光素子１１７は、外部インターフェース１２３ａに接続された送信信号処理部１２３に接続される。
データ受信部１２９は、光送受信装置１５０’から送信される光（データ信号で変調された光）を集光するレンズ１２７と、レンズ１２７で集光された光を受光するフォトダイオード等の第２の受光素子１２６とを備える。第２の受光素子１２６は、外部インターフェース１２８ａに接続された受信信号処理部１２８に接続される。
【０００４】
以下では、図１７を参照しながら、光送受信装置１５０が行う光軸を調整する動作について説明する。
まず、発光素子１１７は、光軸調整用のパイロット光をレンズ１１８へ出射する。次に、レンズ１１８は、入射したパイロット光を指向性に優れたパイロット光にして光制御素子１１９へ出射する。次に、光制御素子１１９は、入射したパイロット光を透過（一部は反射する）して反射光学系１２０に出力する。次に、反射光学系１２０は、入射したパイロット光を一定の偏向角をもって反射して光送受信装置１５０’へ出射する。
一方で、反射光学系１２０は、光送受信装置１５０’から入射した光軸調整用のパイロット光を光制御素子１１９に反射する。次に、光制御素子１１９は、入射したパイロット光をレンズ１２１へ反射する。次に、レンズ１２１は、入射したパイロット光を集光して第１の受光素子１２２へ出射する。次に、第１の受光素子１２２は、受光したパイロット光を電気信号へ変換して光送受信装置１５０’の位置情報として偏向角制御信号供給部１２４へ出力する。次に、偏向角制御信号供給部１２４は、偏向角制御信号を反射光学系１２０へ出力する。次に、反射光学系１２０は、入力した偏向角制御信号に基づいて、所望の受光電力を得られるように反射光学系１２０の偏向角を調節する。ここで、光送受信装置５０’も、上記した光送受信装置１５０の動作と全く同じ動作を行う。
【０００５】
このことによって、従来の光送受信装置１５０は、光送受信装置１５０’との間で光軸を厳密に調整することができる。
そして、上記した光軸の調整の後に、光送受信装置１５０は、レンズ１２７を備えるデータ受信部１２９によって、光送受信装置１５０’から出射されるデータ信号で変調された光を所用の光電力を確保して受信する。
【特許文献１】特開２００４−３１２３９０号公報（第１５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の光空間伝送システムでは、光送受信装置１５０を手に携帯してデータ通信を行う場合等のように、光軸がずれる場合には、その都度、厳密な光軸調整の動作を行う必要がある。また、光軸調整機構である反射光学系１２０が必要となり、更に、受光素子に集光するレンズ１２１及び１２７等が必要となる。この結果として、光受信装置を備える端末の小型化、薄型化及び軽量化が困難となるという問題があった。
【０００７】
それ故に、本発明の目的は、光ビームを空間に照射してデータ通信を行う光空間伝送システムにおいて、光空間伝送装置から照射される光ビームに対して、厳密な光軸調整を行うことなく端末を設置した場合でもデータ通信を行うことができ、また、光軸がずれた場合であってもデータ通信を行うことができ、更に、端末が小型化、薄型化及び軽量化できる光受信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、光空間伝送装置から入射する光ビームを受信してデータ通信を行う端末に備えられる光受信装置に向けられている。そして上記目的を達成させるために、本発明は、連続的に変化する格子周期を持ち、任意の入射角度の光ビームに光入力結合を生じさせる少なくとも１つのチャープグレーティングと、少なくとも１つのチャープグレーティングによって光入力結合を生じた光ビームを伝搬させる少なくとも１つの光導波路と、少なくとも１つの光導波路から伝搬される光ビームを電気信号に変換する少なくとも１つの受光素子とを備える。
【０００９】
また、本発明は、光空間伝送装置から入射する複数の波長を含んだ光ビームを受信してデータ通信を行う端末に備えられる光受信装置にも向けられている。そして上記目的を達成させるために、本発明は、連続的に変化する格子周期を持ち、任意の入射角度の光ビームに光入力結合を生じさせる少なくとも１つのチャープグレーティングと、少なくとも１つのチャープグレーティングによって光入力結合を生じた光ビームを伝搬させる少なくとも１つの光導波路と、少なくとも１つの光導波路から伝搬される光ビームをそれぞれの波長を持つ複数の光ビームに分離する少なくとも１つの波長分離部と、波長分離部で分離された複数の光ビームを、それぞれ受光して電気信号に変換する複数の受光素子とを備える。
【００１０】
また、波長分離部は、光ビームを光出力結合して複数の波長に対応した角度で出射することで、光ビームを分離する、一定の格子周期を持つグレーティングであってもよい。また、波長分離部は、複数の波長のうち、所定の波長を持つ光ビームのみを反射して、他の波長を持つ光ビームは透過することで、光ビームを分離する複数の波長フィルタであってもよい。
【００１１】
また、光受信装置は、光空間伝送装置へ放射する上り用光ビームを出射する発光素子と、上り用光ビームを少なくとも１つのチャープグレーティングへ向けて光導波路内に伝搬させる合波部とを、更に備え、少なくとも１つのチャープグレーティングは、上り用光ビームを、指向角度を持って光空間伝送装置へ放射してもよい。
【００１２】
また、好ましくは、少なくとも１つの光導波路は、光ビームを集めるテーパ構造を有する。また、少なくとも１つの光導波路は、少なくとも１つのチャープグレーティングに接続される分岐構造を有してもよい。
【００１３】
また、光受信装置は、少なくとも１つの受光素子の出力にそれぞれ接続される少なくとも１つのスイッチと、少なくとも１つの受光素子の受光電力の内、所定の受光電力以上を得た受光素子の出力に接続されるスイッチのみをオンにするスイッチ制御部とを、更に備えてもよい。
【００１４】
また、本発明は、光空間伝送装置と光受信装置を備える端末との間で光ビームを用いてデータ通信を行う光空間伝送システムにも向けられている。そして上記目的を達成させるために、光空間伝送装置は、送信データを含む光ビームを照射する少なくとも１つの発光素子と、光ビームを線状の平行光に変換して端末へ出射する少なくとも１つのレンズとを備え、光受信装置は、連続的に変化する格子周期を持ち、任意の入射角度の光ビームに光入力結合を生じさせる少なくとも１つのチャープグレーティングと、少なくとも１つのチャープグレーティングによって光入力結合を生じた光ビームを伝搬させる少なくとも１つの光導波路と、少なくとも１つの光導波路から伝搬される光ビームを電気信号に変換する少なくとも１つの受光素子とを備える。
【００１５】
また、本発明は、光空間伝送装置と光受信装置を備える端末との間で複数の波長を含んだ光ビームを用いてデータ通信を行う光空間伝送システムにも向けられている。そして上記目的を達成させるために、光空間伝送装置は、送信データを含み相違する波長を持つ複数の光ビームをそれぞれ照射する複数の発光素子と、複数の光ビームを線状の平行光に変換して、複数の波長を含んだ光ビームとして端末へ出射する少なくとも１つのレンズとを備え、光受信装置は、連続的に変化する格子周期を持ち、任意の入射角度の複数の波長を含んだ光ビームに光入力結合を生じさせる少なくとも１つのチャープグレーティングと、少なくとも１つのチャープグレーティングによって光入力結合を生じた複数の波長を含んだ光ビームを伝搬させる少なくとも１つの光導波路と、少なくとも１つの光導波路から伝搬される複数の波長を含んだ光ビームを、相違する波長を持つ複数の光ビームに分離する少なくとも１つの波長分離部と、波長分離部で分離された相違する波長を持つ複数の光ビームを、それぞれ受光して電気信号に変換する複数の受光素子とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
上述した発明によれば、端末を手に携帯しながらデータ通信を行う場合等でも、光空間伝送装置から照射される光ビームに対して厳密な光軸調整を行う必要がないので、データ通信を行うことができる。また、端末の小型化、薄型化及び軽量化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、チャープグレーティングを光受信装置の受光部に備えることによって、厳密な光軸調整を不要とし、更に、光軸が或る程度ずれても光信号の受信を可能にするものである。以下では、グレーティング及びチャープグレーティングについて簡単に説明した後に、各実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一の構成要素については、同一の参照符号を用いて詳しい説明を省略する。
【００１８】
まず、一般的なグレーティングについて説明する。（１）式に、グレーティングを用いた光入力結合の結合条件を示す。
【数１】
2008016967.tif 000003
（１）式において、ｎc は、クラッドの屈折率（ここではｎc ＝１）であり、Λは、グレーティングの格子周期であり、λは、入力させる光の波長であり、θq(c)は、クラッド方向へのｑ次の結合角度である。また、Ｎは、導波モードの等価屈折率であり、（２）式の方程式を解くことによって求まる。
【数２】
2008016967.tif 000004
（２）式において、Ｔは、光導波路の厚さであり、ｎf は、光導波路の屈折率であり、ｎs は、基板の屈折率である。
【００１９】
ここで、（１）式に示すように、通常、一定周期の格子パターンを持つグレーティングの場合は、上記した各条件が決まると、光結合される入射角度が一意に決まる。このことによって、この一意に決まった入射角度で光を入射しなければ光結合が生じないために、高精度な入射角度調整が求められる。
図１に、（１）式及び（２）式において、ｎs ＝１．４６、ｎf ＝１．５４、Ｔ＝７μｍ、λ＝８５０ｎｍとしたとき、光が入力あるいは出力結合される角度θとグレーティングの格子周期Λとの関係を示す。
【００２０】
次に、本発明の光受信装置に用いるチャープグレーティングについて説明する。図２は、チャープグレーティングを説明するための図である。図２に示す通り、チャープグレーティング１は、格子周期Λ（格子の間隔）を徐々に大きくした構造のグレーティングである。また、チャープグレーティング１は光導波路３の表面に設けられ、光導波路３は基板２に貼付けられている。
【００２１】
ここで、図２に示す通り、平行な光ビーム４が、入射角度θ’でチャープグレーティング１に照射される場合について考える。上記した通り、チャープグレーティング１は、格子周期Λを徐々に大きくした構造であるので、連続的に変化する格子周期Λを持つ。このことによって、角度θ’で入射した光ビーム４は、チャープグレーティング１の内、光の入力結合角度θ’に対応する格子周期Λを持つ領域で光入力結合を生じる（図１を参照）。同様に、角度θ”で光ビーム４が入射する場合であっても、光ビーム４は、チャープグレーティング１の内、光の入力結合角度θ”に対応する格子周期Λを持つ領域で光入力結合を生じる。そして、光入力結合を生じた光ビーム４は、光導波路３の内部を伝達する。このように、光ビーム４が任意の入射角度でチャープグレーティング１に照射されても、光ビーム４は、光入力結合を生じて光導波路３の内部を伝達する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態に係る光受信装置５１を備える、光空間伝送システム１０１を説明するための図である。以下では、光空間伝送システム１０１の構成及び動作について説明した後に、光受信装置５１の各実施例に係る光受信装置について説明する。
【００２３】
図３に示す通り、光空間伝送システム１０１は、光空間伝送装置９と端末５とによって構成される。光空間伝送装置９は、発光素子１０とコリメートレンズ１１と円筒レンズ１２とを含む。端末５は、光受信装置５１を含む。光受信装置５１は、光導波路３と、光導波路３の内部に形成されたチャープグレーティング１と、受光素子６とを備える。
【００２４】
以下に、光空間伝送装置９から端末５へ、光ビーム４を用いた光空間伝送が行われるときの動作について説明する。まず、発光素子１０は、伝送したいデータを持った光ビーム４をコリメートレンズ１１へ照射する。コリメートレンズ１１は、照射された光ビーム４を平行光に変換して円筒レンズ１２へ照射する。円筒レンズ１２は、照射された光ビーム４を線状に集光して端末５へ出射する。端末５は、光受信装置５１によって、出射された光ビーム４を受光する。このようにして、光空間伝送装置９から端末５へ、光ビーム４を用いた光空間伝送が行われる。
【００２５】
なお、図１に示した、結合角度θと格子周期Λとの関係は、対称な矩形断面を持つレリーフ形グレーティングカプラの結合条件を示したが、グレーティングの形状は、矩形断面には限らず、照射された光ビームを光導波路内に結合できるグレーティングであれば、どのような形態や形状でもよい。例えば、格子パターンを光導波路３の断面に対して斜め方向に施すブラッググレーティングやブレーズグレーティングと呼ばれる形状にすることによって、光の結合効率を向上することや、光の結合方向を光導波路基板に対して垂直や、後進方向にすることもできる。従って、光空間伝送装置９と端末５との位置関係によって、光受信装置５１に設けるグレーティング１の形状や結合周期を最適に設計することが好ましい。なお、グレーティングの構造に関しても、光導波路の表面に周期的な凹凸を設けたレリーフ形以外にも、光導波路内またはその近傍の媒質の屈折率を周期的に変化させた屈折率変調形としてもよい。
また、図２では、コリメートレンズ１１を用いて光ビーム４を平行にしているが、この方法には限らず、パラボラ形のミラーを用いて、光ビーム４を平行に照射してもよい。また、光受信装置５１に照射される光電力密度を上げて光の結合効率を高める目的で、円筒レンズ１２を用いて光ビーム４を線状に集光しているが、光ビーム４の照射面積を広げることによって厳密な光軸調整を更に緩和したい場合には、円筒レンズ１２を備えなくてもよい。
また、チャープグレーティングは、一般に、光導波路上に、数ｍｍ〜数ｃｍ程度の長さの領域があれば十分に光結合ができ、また、一般に、チャープグレーティングの厚さは、光導波路の厚さも含めて、数１０μｍ程度で作製できる。また、図２では、レリーフ形のチャープグレーティング１を作製しているが、本発明の実施形態において説明する、全てのグレーティング（チャープグレーティングを含む）は、上記した屈折率変調形でもよい。
【００２６】
（１）第１の実施例
図４は、光受信装置５１の第１の実施例に係る光受信装置５１ａを示す図である。図４に示す通り、光受信装置５１ａは、光導波路３と、チャープグレーティング１と、受光素子６とを備える。チャープグレーティング１は、光導波路３の内部に形成される。受光素子６は、光導波路３の一方の端部に配置される。なお、図４では、チャープグレーティング１から受光素子６までの距離を長く表現しているが、チャープグレーティング１に受光素子６を隣接させた構成としてもよい。また、図４では、チャープグレーティング１は、左方向から右方向に向かって、密から疎になる構成としているが、右方向から左方向に向かって、密から疎になる構成としてもよい。
【００２７】
以下では、光受信装置５１ａの動作について説明する。まず、光空間伝送装置９が出射した光ビーム４がチャープグレーティング１に照射される。すると、図１及び図２を用いて説明した通り、光ビーム４の入射角度が様々であっても、光ビーム４は、光入力結合を生じる。そして、光ビーム４は、光導波路３の内部を受光素子６に向けて伝搬する。次に、光ビーム４は、光導波路３の端部から受光素子６へ入射する。次に、受光素子６は、入射した光ビーム４を受光する。
【００２８】
以上に説明した通り、第１の実施例の光受信装置５１ａでは、光空間伝送装置が出射する光ビーム４をチャープグレーティング１に入射することによって、従来技術とは異なり、光ビームの厳密な入射角度調整を行う必要がなくなる。また、光空間伝送装置９から端末５へのデータ送信中に、光受信装置５１ａに入射される光ビーム４の入射角度が変化しても、光受信装置５１ａは、入射角度の再調整が行うことなく光ビーム４を受信することができる。更に、光受信装置５１ａは、受光素子に集光するレンズを必要としない。この結果として、光受信装置５１ａを備える端末５の小型化、薄型化及び軽量化を実現することができる。
【００２９】
（２）第２の実施例
図５は、光受信装置５１の第２の実施例に係る光受信装置５１ｂを示す図である。図５に示す通り、光受信装置５１ｂは、光受信装置５１ａ（図４を参照）と比べて、光導波路３の代りに光導波路７を備える構成である。
【００３０】
ここで、受光素子６が光ビーム４を結合する効率を高めるため、受光素子６に接続される光導波路の端部の断面積は、受光素子６の受光面積と同等以下とすることが好ましい。一方で、高速データ通信用の受光素子は、一般に、応答速度が早くなるに従い受光面積が小さくなる（一例として、１０Ｇｂｐｓ伝送用の受光素子の直径は６０μｍ（２００６年３月現在）。このことによって、第１の実施例の光導波路３を細くする必要がある。しかし、光導波路３を細くすると、光導波路３の表面のチャープグレーティング１を形成する領域も細くなる。この結果として、光空間伝送装置９から出射される光ビーム４をチャープグレーティング１に効率よく照射させることが困難になる。
【００３１】
そこで、図５に示す通り、光受信装置５１ｂが備える光導波路７は、テーパ構造を持つことによって、伝搬する光ビーム４を集めて、光ビーム４を受信するチャープグレーティング１が施される領域（以下、受光領域という）の面積を大きくしつつ、受光素子６に接続される光導波路７の端部の断面積を受光素子６の受光面積と同等以下としている。
【００３２】
このことによって、第２の実施例の光受信装置５１ｂは、第１の実施例の光受信装置５１ａよりも、受光領域を広くできる。この結果として、第２の実施例の光受信装置５１ｂは、第１の実施例の光受信装置５１ａよりも、光空間伝送装置９から出射される光ビーム４の光軸調整を容易にできる。
【００３３】
（３）第３の実施例
図６は、光受信装置５１の第３の実施例に係る光受信装置５１ｃを示す図である。図６に示す通り、光受信装置５１ｃは、光受信装置５１ｂ（図５を参照）と比べて、光導波路７の代りに光導波路７ｚを備える構成である。
【００３４】
ここで、第２の実施例の光受信装置５１ｂにおいて、受光領域を更に広げるために、光導波路７を急激に細くしてテーパ部分を急峻にした場合には、光導波路７を伝搬する光ビーム４の導波モードの不整合が生じ、光損失が大きくなってしまう。また、光導波路７を少しずつ細くして、テーパ部分をなだらかにした場合には、光導波路７の全長を大きくする必要があるので、光受信装置５１ｂが大きくなってしまう。
【００３５】
そこで、図６に示す通り、光受信装置５１ｃが備える光導波路７ｚは、分岐構造を持つ。これに加えて、光導波路７ｚは、分岐端の部分にチャープグレーティング１ａ〜１ｄをそれぞれ形成する。そして、チャープグレーティング１ａ〜１ｄの内の少なくとも１つで受光された光ビーム４は、最終的に一つに結合される光導波路７ｚによって、受光素子６に入射される。
【００３６】
このことによって、光受信装置５１ｃは、光導波路７ｚのテーパ部分をなだらかしつつ、光導波路７ｚの全長の増大を抑制し、更に、受光領域を広くしている。この結果として、第３の実施例の光受信装置５１ｃは、第２の実施例の光受信装置５１ｂよりも、光空間伝送装置９から出射される光ビーム４の光軸調整を容易にでき、光導波路内での光損失を低減できる。
なお、図６では、分岐数を３つとしたが、分岐数はこれに限らない。
【００３７】
（４）第４の実施例
図７は、光受信装置５１の第４の実施例に係る光受信装置５１ｄを示す図である。図７に示す通り、光受信装置５１ｄは、第２の実施例の光受信装置５１ｂの光導波路７（図５を参照）を並列に並べて光導波路７ａ〜７ｄとし、光導波路７ａ〜７ｄに接続される受光素子６ａ〜６ｄの出力を接続して光受信装置５１ｄの出力とした構成である。
【００３８】
ここで、第３の実施例の光受信装置５１ｃが備える光導波路７ｚは、分岐構造であるために、分岐部分で結合損失が生じる。
【００３９】
そこで、光受信装置５１ｄは、上記した構成とすることによって、光導波路７ａ〜７ｄをそれぞれ伝搬した光ビームを、受光素子６ａ〜６ｄでそれぞれ光電変換した後に、多重する。このことによって、光受信装置５１ｄは、光受信装置５１ｃにおいて生じる光導波路の分岐部分での結合損失を無くすことができる。
また、光受信装置５１ｄは、光受信装置５１ｃよりも信号対雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を改善できる。具体的には、例えば、図６（光受信装置５１ｃ）及び図７（光受信装置５１ｄ）に示すように、４つのチャープグレーティングの内、いずれか１つのチャープグレーティングが光ビーム４を受光する場合を考える。そしてこれらの場合と、図５に示す光受信装置５１ｂのチャープグレーティングが光ビーム４を受光する場合とを、それぞれ比較する。
まず、光受信装置５１ｃ（図６を参照）では、チャープグレーティングで受光された光ビーム４は、２つの分岐部分でそれぞれ光結合して受光素子６に受信される。すると、光結合１回あたりの光信号の結合損失が６ｄＢであるときには、光受信装置５１ｃにおいて、光信号の結合損失が１２ｄＢとなり、光受信装置５１ｂと比べて、ＳＮＲが１２ｄＢ劣化する。
一方、光受信装置５１ｄ（図７を参照）では、受光素子が光受信装置５１ｂよりも３つ多いために、光受信装置５１ｂと比べて、雑音が、例えば６ｄＢ増加してＳＮＲが６ｄＢ劣化する。
このように、光受信装置５１ｄは、受光領域を広げることによって生じるＳＮＲの劣化を、光受信装置５１ｃよりも低減することができる。
【００４０】
（５）第５の実施例
図８は、光受信装置５１の第５の実施例に係る光受信装置５１ｅを示す図である。図８に示す通り、光受信装置５１ｅは、第４の実施例の光受信装置５１ｄ（図７を参照）に対して、スイッチ制御部８Ａと、スイッチ制御部８Ａに制御され、受光素子６ａ〜６ｄの出力にそれぞれ接続されるスイッチ８ａ〜８ｄとを加えた構成である。そして、スイッチ制御部８Ａは、各受光素子６ａ〜６ｄで受光された光電力を比較して、最も受光電力の大きい受光素子に接続されたスイッチのみを導通状態（以下、オンという）にする。
【００４１】
上記した構成及び動作によって、第５の実施例の光受信装置５１ｅは、光受信装置５１ｄと比べて、受光していない受信回路からの雑音が加わらないために、ＳＮＲが改善される。
なお、スイッチ制御部８Ａは、最も受光電力の大きい受光素子のみではなく、所定の受光電力以上の受光電力を得た受光素子に接続されるスイッチの全てをオンにしてもよい。このことによって、光ビーム４が複数のチャープグレーティングにまたがって照射された場合であっても、光受信装置５１ｅは、大きな信号電力を得ることができる。
【００４２】
以上で説明した通り、光ビームを空間に照射してデータ通信を行う光空間伝送システムに備えられる第１の実施形態の光受信装置５１は、光空間伝送装置９から照射される光ビーム４に対して、厳密な光軸調整を行うことなく端末５を設置した場合でもデータ通信を行うことができ、また、光軸がずれた場合であってもデータ通信を行うことができ、更に、端末５の小型化、薄型化及び軽量化を実現できる。
また、第１の実施形態の光受信装置５１は、光空間伝送装置９から照射される光ビーム４の波長が、デバイス温度等による波長ばらつきによって、発振波長が設計値と異なる場合であっても、データ通信を行うことができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態に係る光受信装置５２を備える、光空間伝送システム１０２を説明するための図である。以下では、光空間伝送システム１０２の構成及び動作について説明した後に、光受信装置５２について説明する。
【００４４】
光空間伝送システム１０２は、第１の実施形態で説明した光空間伝送システム１０１（図３を参照）に対して、端末５が備える光受信装置５１を光受信装置５２に置換え、光空間伝送装置９が備える発光素子１０を複数の発光素子１０ａ〜１０ｄに置換えた構成である。光受信装置５２は、光導波路３ａと、光導波路３ａの内部に形成されたチャープグレーティング１ａと、受光素子６ａとを備える。
【００４５】
図９に示す通り、光空間伝送システム１０２では、複数の発光素子１０ａ〜１０ｄがそれぞれ光ビーム４ａ〜４ｄを照射する。そして、光ビーム４ａ〜４ｄは、互いに重なり合わないように空間的に分離されて端末５へ出射される。そして、端末５は、光受信装置５２によって、空間的に分離された光ビーム４ａ〜４ｄを受光する。このようにして、光空間伝送装置９から端末５へ、光ビーム４ａ〜４ｄを用いた光空間伝送が行われる。
【００４６】
なお、図９では、光空間伝送装置９が備える発光素子を４個としているが、発光素子の個数はこれに限られるものではない。また、図９では、それぞれ１つのコリメートレンズ１１及び円筒レンズ１２が、全ての光ビームを変換している。しかし、コリメートレンズ１１及び円筒レンズ１２を発光素子と同数にして、複数のコリメートレンズ１１及び円筒レンズ１２が、各発光素子に対応してそれぞれ光ビームを変換することによって各光ビームを空間的に分離してもよい。
また、光受信装置５２が備えるグレーティングの形状は、矩形断面には限らず、照射された光ビームを光導波路内に結合できるグレーティングであれば、どのような形態や形状でもよい。また、コリメートレンズ１１の代りにパラボラ形のミラーを用いてもよい。
【００４７】
図１０は、光受信装置５２を示す図である。図１０に示す通り、光受信装置５２は、第１の実施形態の第２の実施例に係る光受信装置５１ｂを並列に４個並べた構成である。以下では、図１０に示す通り、光受信装置５２が備える、各受光素子を、受光素子６−１、６−２、６−３、６−４とし、各光導波路を、光導波路７−１、７−２、７−３、７−４とし、各チャープグレーティングを、チャープグレーティング１−１、１−２、１−３、１−４とする。
光導波路７−１、７−２、７−３及び７−４は、光空間伝送装置９ａから入射する光ビーム４ａ〜４ｄが、チャープグレーティング１−１、１−２、１−３及び１−４に、それぞれ入射するように配置される。
【００４８】
このような構成とすることによって、第２の実施形態の光受信装置５２は、複数の受光素子を用いて、複数の発光素子によって出射される光ビームを同時に受信することができる。この結果として、第２の実施形態の光受信装置５２は、第１の実施形態の光受信装置５１と同様の効果を奏しつつ、第１の実施形態の光受信装置５１よりも高速データ通信を実現できる。また、光ビーム４ａ〜４ｄとして、同じ波長の光ビームを用いることができる。
【００４９】
なお、光導波路７−１、７−２、７−３及び７−４の配置ピッチは、光ビーム４ａ〜４ｄの入射ピッチと同じにすることが好ましい。これにより、光ビーム４ａ〜４ｄを、各光ビーム４ａ〜４ｄが対応するチャープグレーティング１−１、１−２、１−３及び１−４に、適切に入射することができる。
また、上記では、光受信装置５１ｂを並列に４個並べた構成を説明したが、光受信装置５１ｂの数量は４個には限らず、更に、第１の実施形態の第１〜第５の実施例の光受信装置５１ａ〜５１ｅ（図４〜図８を参照）のいずれかを並列に並べた構成としてもよい。一例として、図１１に、光受信装置５１ｅ（図８を参照）を並列に並べた構成を示す。
ここで、図１２には、図１１の光受信装置が備える複数のスイッチ制御部をまとめて１つのスイッチ制御部８ＡＡとした光受信装置の構成を示す。図１２に示す通り、図１２の光受信装置は、光ビーム４ａ〜４ｄを受光するそれぞれの受光ブロックａ〜ｄを含む。そして、受光ブロックａ〜ｄの配置ピッチを光ビーム４ａ〜４ｄの入射ピッチと同じにした場合には、スイッチ制御部８ＡＡは、受光ブロックａ〜ｄのいずれか１つが備える複数の受光素子の受光電力を互いに比較して、最も受光電力の大きい受光素子に接続されたスイッチのみオンして、同時に、このオンしたスイッチに対応する、他の受光ブロックが備えるスイッチをそれぞれオンする。このことによって、図１２の光受信装置は、図１１の光受信装置が備える複数のスイッチ制御部８Ａをまとめて、１つのスイッチ制御部８ＡＡに一元化することができる。
【００５０】
（第３の実施形態）
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る光受信装置５３を備える、光空間伝送システム１０３を説明するための図である。以下では、光空間伝送システム１０３の構成及び動作について説明した後に、光受信装置５３の各実施例に係る光受信装置について説明する。
【００５１】
光空間伝送システム１０３は、第２の実施形態で説明した光空間伝送システム１０２（図９を参照）に対して、端末５が備える光受信装置５２を光受信装置５３に置換え、光空間伝送装置９が備える複数の発光素子１０ａ〜１０ｄを複数の発光素子１０ｅ〜１０ｈに置換えた構成である。光受信装置５３は、光導波路３ｂと、光導波路３ｂの内部に形成されたチャープグレーティング１ｂと、複数の受光素子６ｅ〜６ｈとで構成される。
【００５２】
図１３に示す通り、光空間伝送システム１０３では、複数の発光素子１０ｅ〜１０ｈがそれぞれ波長の異なる光ビームをコリメートレンズ１１へ照射する。具体的には、発光素子１０ｅは、波長λ1 の光ビームを照射し、発光素子１０ｆは、波長λ2 の光ビームを照射し、発光素子１０ｇは、波長λ3 の光ビームを照射し、発光素子１０ｈは、波長λ4 の光ビームを照射する。そして、コリメートレンズ１１は、入射した、各光ビームを平行光に変換して円筒レンズ１２へ出射する。円筒レンズ１２は、入射した各光ビームを、線状に集光して端末５へ出射する。ここで、円筒レンズ１２から出射される各光ビームは、空間的に重ね合わされる。例えば、各発光素子１０ｅ〜１０ｈを近接して配置し、比較的焦点距離の長いコリメートレンズを使用することによって、円筒レンズ１２から出射される各光ビームは、ほぼ同位置の線状に集光され、空間的に重ね合わされる。そして、端末５は、光受信装置５３によって、空間的に重ね合わされた光ビーム（以下、光ビーム４Ｙという）を受光する。このようにして、光空間伝送装置９から端末５へ、光ビーム４Ｙを用いた光空間伝送が行われる。
【００５３】
なお、図１３では、光空間伝送装置９が備える発光素子を４個としているが、発光素子の個数はこれに限られるものではない。また、図１３では、それぞれ１つのコリメートレンズ１１及び円筒レンズ１２が、全ての光ビームを変換している。しかし、コリメートレンズ１１及び円筒レンズ１２を発光素子と同数にして、複数のコリメートレンズ１１及び円筒レンズ１２が、各発光素子に対応してそれぞれ光ビームを変換して、光受信装置１０２で受信される段階で各光ビームを同位置に集光させてもよい。
また、光受信装置５３が備えるグレーティングの形状は、矩形断面には限らず、照射された光ビームを光導波路内に結合できるグレーティングであれば、どのような形態や形状でもよい。また、コリメートレンズ１１の代りにパラボラ形のミラーを用いてもよい。
【００５４】
（１）第１の実施例
図１４は、第１の実施例に係る光受信装置５３ａの断面図である。図１４に示す通り、光受信装置５３ａは、光導波路３ｂと、チャープグレーティング１ｂと、グレーティング１３と、基板２と、受光素子６ｅ〜６ｈとを備える。基板２には光導波路３ｂが貼付けられ、光導波路３ｂの内部にはチャープグレーティング１ｂ及び波長分離部であるグレーティング１３が形成される。受光素子６ｅ〜６ｈは、光導波路３ｂが貼付けられた基板２の表面と対面した基板２の表面に、それぞれ配置される。また、受光素子６ｅ〜６ｈは、後述する、グレーティング１３との関係で定まる位置に、それぞれ配置される。また、受光素子は、光ビーム４Ｙが含む各光ビームの各波長の数と同じ数だけ配置される。また、基板２は、光学損失が少ないガラス等の透明材料であることが好ましい。
【００５５】
以下では、光受信装置５３ａの動作について説明する。図１４に示す通り、まず、波長λ1 〜λ4 の各光ビーム（以下、単に各光ビームという）が多重された光ビーム４Ｙがチャープグレーティング１ｂに入射される。チャープグレーティング１ｂでは、各光ビームの入射角度及び波長に対応した格子周期をもつ各領域で、各光ビームがそれぞれ入力結合される。そして、入力結合された各光ビームは、光導波路３ｂの内部を伝搬して、波長分離部であるグレーティング１３に入射される。ここで、グレーティング１３は、一定の格子周期を持つことによって、入射される各光ビームを、各光ビームの波長に対応した所定の角度で光出力結合するグレーティングである。従って、グレーティング１３は、入射した各光ビームをそれぞれ所定の角度で出射する。ここで、受光素子６ｅ〜６ｈは、グレーティング１３から出射される各光ビームを受光できる位置にそれぞれ配置されている。従って、出射された各光ビームは、基板２の内部を伝搬して受光素子６ｅ〜６ｈにそれぞれ受光される。
【００５６】
以上に説明した通り、第１の実施例の光受信装置５３ａは、第２の実施形態の光受信装置５２と同様に、第１の実施形態の光受信装置５１と同様の効果を奏しつつ、第１の実施形態の光受信装置５１よりも高速データ通信を実現できる。更に、光受信装置５３ａは、互いに異なる波長の光ビームが空間的に重ね合わされた光ビームをチャープグレーティング１ｂで受光するので、第２の実施形態の光受信装置５２のように、チャープグレーティングを光ビーム毎に備える必要がない。この結果として、光受信装置５３ａは、第２の実施形態の光受信装置５２よりも、端末５の小型化、薄型化及び軽量化を実現することができる。
【００５７】
（２）第２の実施例
図１５は、第２の実施例に係る光受信装置５３ｂの断面図である。図１５に示す通り、光受信装置５３ｂは、第１の実施例に係る光受信装置５３ａ（図１４を参照）のグレーティング１３を波長フィルタ１４ｅ〜１４ｈに置換えた構成である。
波長分離部である波長フィルタ１４ｅ〜１４ｈは、それぞれ、所定の波長の光ビームのみを反射させて、その他の波長の光ビームは透過させる。また、波長フィルタ１４ｅ〜１４ｈを、それぞれ、光導波路３の光ビームの伝搬方向に対して、例えば、４５°傾けて配置し、反射した光ビームを受光素子６ｅ〜６ｈの方向へそれぞれ出射する位置に設ける。
【００５８】
以下に、光受信装置５３ｂの動作について説明する。図１５に示すように、チャープグレーティング１ｂで受光された光ビーム４Ｙが光導波路３を伝搬すると、波長フィルタ１４ｈは、波長λ4 の光ビームのみを受光素子６ｈの方向へ反射する。一方で、波長フィルタ１４ｈは、他の波長λ1 〜λ3 の光ビームは透過させる。同様に、波長λ1 〜λ3 を反射させる波長フィルタ１４ｅ〜１４ｇは、それぞれ、所定の波長の光ビームのみを所定の受光素子の方向へ反射する一方で、他の波長の光ビームは透過させる。そして、受光素子６ｅ〜６ｈは、それぞれ、波長フィルタ１４ｅ〜１４ｈによって反射された光ビームを受光する。
【００５９】
上記した通り、第２の実施例の光受信装置５３ｂは、第１の実施例の光受信装置５３ａと同様に、光ビーム４Ｙに含まれる複数の波長の光ビームを分離して、それぞれ受光することができる。
ここで、第１の実施例の光受信装置５３ａでは、グレーティング１３によって、各光ビームが空間的に分離されるために一定の距離が必要となる。このために、光受信装置５３ａでは、基板２を或る程度厚くする必要がある。一方で、光受信装置５３ｂは、各光ビームを空間的に分離するために基板２を厚くする必要はない。この結果として、光受信装置５３ｂは、第１の実施例の光受信装置５３ａよりも、基板２を薄くできるので、光学損失を低減でき、また、光受信装置５３ｂを備える端末５を、更に、小型化、薄型化及び軽量化できる。
【００６０】
なお、第１の実施形態の第２〜第５の実施例で説明した光受信装置５１ｂ〜５１ｅ（図５から図８を参照）と同様に、第１の実施例の光受信装置５３ａ及び第２の実施例の光受信装置５３ｂの受光領域を広げることもできる。
【００６１】
（第４の実施形態）
図１６は、第４の実施形態に係る光受信装置５４の断面図である。光受信装置５４は、第１〜３の実施形態の光受信装置と比較して、光受信装置から光空間伝送装置９へ光信号を送信する機能を有す。図１６に示す通り、光受信装置５４は、第３の実施形態の第２の実施例に係る光受信装置５３ｂ（図１５を参照）の構成に、合波部である上り用波長フィルタ１４ｕ及び上り用発光素子１５を加えた構成である。上り用発光素子１５は、受光素子６ｅ〜６ｈと同様に、基板２の表面に配置される。上り用波長フィルタ１４ｕは、上り用発光素子１５が出射する光ビームを、チャープグレーティング１ｂの方向へ反射する角度で、光導波路３ｂの内部に設けられる。
【００６２】
以下に、光受信装置５４が光ビームを光空間伝送装置９へ送信する動作について説明する。なお、光受信装置１０３が光空間伝送装置９から光ビーム４Ｙを受信する動作については、第３の実施形態の第２の実施例に係る光受信装置５３ｂと同様であるので説明は省略する。
まず、上り用発光素子１５は、波長λu の上り用光ビーム４Ｘを合波部である上り用波長フィルタ１４ｕへ照射する。ここで、波長λu は、下り用光ビーム４Ｙの波長λ1 〜λ4 のいずれとも異なる波長である。そして、合波部である上り用波長フィルタ１４ｕは、照射された上り用光ビーム４Ｘをチャープグレーティング１ｂの方向へ反射する。ここで、波長フィルタ１４ｅ〜１４ｈは、上り用光ビーム４Ｘを透過する特性を持っている。従って、反射された上り用光ビーム４Ｘは、波長フィルタ１４ｅ〜１４ｈを透過しつつ、光導波路３ｂの内部を伝搬してチャープグレーティング１ｂに入射する。そして、チャープグレーティング１ｂは、各領域において異なる格子周期を有すので、上り用光ビーム４Ｘを、各領域の格子周期に対応するそれぞれの出力結合角度で出射する。このことによって、上り用光ビーム４Ｘは、大きな指向角度をもって、光空間伝送装置９へ放射される。
なお、以上では、第３の実施形態の第２の実施例に係る光受信装置５３ｂに、上り用光ビーム４Ｘを送信する機能を追加した構成としたが、第１〜第３の実施形態の光受信装置のいずれにもこの機能を追加することができる。また、以上では、合波部として上り用波長フィルタ１４ｕを用いたが、合波部は、上り用発光素子１５が照射した上り用光ビーム４Ｘを、チャープグレーティング１ｂへ向けて、光導波路３ｂ内に伝搬させることができればよく、例えば、グレーティングであってもよい。
【００６３】
以上に説明した通り、第４の実施形態の光受信装置５４は、第３の実施形態の第２の実施例に係る光受信装置５３ｂと同様の効果を奏しつつ、大きな指向角度をもって、光空間伝送装置９へデータを送信することができる。このことによって、光受信装置５４は、光受信装置５４を備える端末５と光空間伝送装置９との間で、厳密な光軸調整を行うことなく、双方向データ通信を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、光空間伝送装置と端末との間で光空間データ通信を行う光受信装置等に利用可能であり、特に、光空間伝送装置に対する端末の位置が変化しやすい場合でも、厳密な光軸調整を行うことなく、簡易に光空間データ通信を行いたい場合等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】光が入力あるいは出力結合される角度θとグレーティングの格子周期Λとの関係を示す図
【図２】チャープグレーティングを説明するための図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光受信装置５１を備える、光空間伝送システム１０１を説明するための図
【図４】光受信装置５１の第１の実施例に係る光受信装置５１ａを示す図
【図５】光受信装置５１の第２の実施例に係る光受信装置５１ｂを示す図
【図６】光受信装置５１の第３の実施例に係る光受信装置５１ｃを示す図
【図７】光受信装置５１の第４の実施例に係る光受信装置５１ｄを示す図
【図８】光受信装置５１の第５の実施例に係る光受信装置５１ｅを示す図
【図９】本発明の第２の実施形態に係る光受信装置５２を備える、光空間伝送システム１０２を説明するための図
【図１０】光受信装置５２を示す図
【図１１】光受信装置５１ｅを並列に並べた構成を示す図
【図１２】図１１の光受信装置が備える複数のスイッチ制御部をまとめて１つのスイッチ制御部８ＡＡとした光受信装置の構成を示す図
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る光受信装置５３を備える、光空間伝送システム１０３を説明するための図
【図１４】第１の実施例に係る光受信装置５３ａの断面図
【図１５】第２の実施例に係る光受信装置５３ｂの断面図
【図１６】第４の実施形態に係る光受信装置５４の断面図
【図１７】特許文献１に記載された従来の光空間伝送システムを構成する光送受信装置１５０の構成を示す図
【符号の説明】
【００６６】
１、１−１、１−２、１−３、１−４、１ａ、１ｂ  チャープグレーティング
２  基板
３、７、７−１、７−２、７−３、７−４、３ａ、３ｂ、７ａ〜７ｄ、７ｚ  光導波路
４、４ａ〜４ｄ、４Ｙ、４Ｘ  光ビーム
５  端末
６、６−１、６−２、６−３、６−４、１２２、１２６、６ａ〜６ｈ  受光素子
８ａ〜８ｄ  スイッチ
８Ａ、８ＡＡ  スイッチ制御部
９  光空間伝送装置
１０、１５、１１７、１２５、１０ａ〜１０ｈ、  発光素子
１１  コリメートレンズ
１２  円筒レンズ
１３  グレーティング
１４ｅ〜１４ｈ、１４ｕ  波長フィルタ
５１、５２、５３、５４、１５０、１５０’５１ａ〜５１ｅ、５３ａ、５３ｂ、  光受信装置
１０１〜１０３  光空間伝送システム
１１８、１２０、１２１、１２７  レンズ
１１９  光制御素子
１２３  送信信号処理部
１２３ａ、１２８ａ  外部インターフェース
１２４  偏向角制御信号供給部
１２８  受信信号処理部
１２９  データ受信部
ａ〜ｄ  受光ブロック
【図１】
2008016967.tif 000005
【図２】
2008016967.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008016967.tif 000010
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008016967.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008016967.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
2008016967.tif 000019
【図１６】
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【図１７】
2008016967.tif 000021