(57)【要約】  【課題】低価格で簡単な構成で、空間波長多重伝送を実現する。  【解決手段】互いに長さの異なる複数の光導波路を有する入力用光導波路群２、４と二次元光導波路３とを有する受光部と、光源部１１とを備える。二次元光導波路３は、入力用光導波路群４の各光導波路の各出射端に接続される入射端と、異なる波長の各光をその異なる波長に対応した異なる位置から出射する出射端とを有しており、光源部１１は、異なる波長の光を発光する複数の光源１を有している。そして、受光部は、複数の波長と、入力用光導波路群２、４の各光導波路の長さと、二次元光導波路３の出射端の位置が、それぞれの波長が分離されて二次元光導波路３の出射端の異なる位置から出射されるように設定されており、受光部と光源部１１とは、複数の光源１から発光した複数の異なる波長の光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間６上の距離をおいて設置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに長さの異なる複数の光導波路を有する入力用光導波路群と、
前記入力用光導波路群の各光導波路の各出射端に接続される入射端、および異なる波長の各光を、その異なる波長に対応した異なる位置から、出射する出射端を有する二次元光導波路とを備え、
前記入力用光導波路群のそれぞれの光導波路の入射端には、複数の波長が均質に分布した光が入射され、
前記複数の波長と、前記入力用光導波路群の各光導波路の長さと、前記二次元光導波路の出射端の位置は、それぞれの波長の光が分離されて前記二次元光導波路の出射端の前記異なる位置から出射されるように設定されている、多重空間波長受光部。
【請求項２】
請求項１に記載の多重空間波長受光部と、
異なる波長の光を発光する複数の光源を有する光源部とを備え、
前記多重空間波長受光部と前記光源部とは、前記複数の光源から発光した複数の異なる波長の光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間上の距離をおいて設置されている、空間波長多重伝送装置。
【請求項３】
前記複数の光源は、それぞれ異なる光導波路の出射端である、請求項２に記載の空間波長多重伝送装置。
【請求項４】
前記二次元光導波路の出射端の、分離された各波長の光が出射する各位置に接続される複数の光導波路を有する出力用光導波路群をさらに備えた、請求項２に記載の空間波長多重伝送装置。
【請求項５】
前記多重空間波長受光部と前記光源部との間の自由空間に、少なくとも１つの反射機能を有する中継部をさらに備えた、請求項２に記載の空間波長多重伝送装置。
【請求項６】
前記多重空間波長受光部と前記光源部との間の自由空間に、少なくとも１つの増幅機能を有する中継部をさらに備えた、請求項２に記載の空間波長多重伝送装置。
【請求項７】
前記多重空間波長受光部は、複数設けられており、
前記各多重空間波長受光部の前記入力用光導波路群のそれぞれの入射端には、いずれも、一つの前記光源部から発光された光が入射される、請求項２に記載の空間波長多重伝送装置。
【請求項８】
前記光源部は、各光源から発光される異なる波長の各光の拡散範囲を絞るビーム変換部を有しており、
前記多重空間波長受光部と前記光源部とは、前記ビーム変換部から拡散される前記異なる波長の各光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間上の距離をおいて設置されている、請求項２に記載の空間波長多重伝送装置。
【請求項９】
請求項２に記載の空間波長多重伝送装置と、
表示させるためのＡＶデータを送出するＡＶデータ蓄積部と、
前記ＡＶデータ蓄積部から送出されたデータを受信して表示するＡＶ表示部とを備えたＡＶシステムであって、
前記空間波長多重伝送装置の光源部は、前記ＡＶデータ蓄積部に設けられており、
前記空間波長多重伝送装置の多重空間波長受光部は、前記ＡＶ表示部に設けられており、
前記ＡＶデータは、前記光源部から発光される異なる波長の光によって、前記ＡＶデータ蓄積部から前記ＡＶ表示部に伝送される、ＡＶシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光無線伝送に使用される多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置およびＡＶシステムに関する。より特定的には、複数の異なる波長の光源を多重して高速伝送を可能とする、多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置およびＡＶシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）やコンピューターと周辺機器との接続に使用される外部バスなどの高速化の要求は強く、光伝送を応用する例が増えている。また、伝送路などのインフラとしてユーザーフレンドリーな無線伝送のニーズも高く、光ファイバーを使用せず自由空間に光を飛ばす光無線を利用すると光伝送のネックとなる光ファイバー敷設工事も不要となる。しかし、光源の高速化に伴って光伝送速度も向上しているが、面発光レーザー（ＶＩＣＳＥＬ）などの１Ｇｂｐｓ以上の変調速度を有する光源はまだまだ高価であり、低速ながら低価格な発光ダイオード（ＬＥＤ）を波長多重して高速化する空間波長多重伝送が期待されている。
【０００３】
従来の空間波長多重伝送として、異なる複数の波長を同一光軸上に結合多重させて自由空間に拡散させる方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図７は、特許文献１で提示されている光送信器（送信側）の波長多重化部の概略構成図を示している。
【０００５】
波長λ１、λ２、・・・、λｎの光をそれぞれ発する発光素子５１−１、５１−２、・・・、５１−ｎからの光信号は、各々対応するコリメータレンズ５２−１〜５２−ｎで平行光に変換される。この平行光は、各々波長選択光学素子であるダイクロイックミラー５５−１〜５５−（ｎ−１）に入射し、光軸が一致して合成されビームイクスパンダー５３を通って任意の大きさの光束をもつ平行光６０にされ、光拡散部に向かって放射される。
【０００６】
ダイクロイックミラー５５−１は、発光素子５１−１からの波長λ１の光は透過するが、これに対して９０°の角度から入射する発光素子５１−２からの波長λ２の光は反射する特性を有している。よって、ダイクロイックミラー５５−１の出力光はλ１とλ２が同一光軸上で合成されたものとなる。次にその出力光は、ダイクロイックミラー５５−２に入射される。
【０００７】
ダイクロイックミラー５５−２は、波長λ１、λ２の光は透過し、これに対し９０°の角度から入射する発光素子５１−３からの波長λ３の光は反射するので、結局ダイクロイックミラー５５−２の出力光は、λ１、λ２、λ３の光が同一光軸上で各波長成分が均一に合成されたものとなる。
【０００８】
この操作を（ｎ−１）回繰り返すことにより、ビームイクスパンダー５３への入力はλ１からλｎまでの波長が同一光軸上で合成された光信号となり、ビームイクスパンダー５３を通り任意の大きさの光束として空間に放射される。
【０００９】
図８は、図７に示した構成の波長多重化部５８を用いた空間波長多重伝送システムの一例を示す構成図である。
【００１０】
床面または机上に設置された波長多重化部５８からの波長多重平行光６０は、天井に設置された光拡散部５９に入射され波長多重拡散光５７に変換され、受信エリア６１を各波長成分均一にカバーする。
【００１１】
また、他の従来の空間波長多重伝送方法として、光ファイバーで構築された光ネットワーク上の光信号を増幅した後、光ファイバーの出射端から直接自由空間へ拡散させるものもある（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
一方、光ファイバー通信に限定されるが、波長多重伝送（ＷＤＭ）の多重光を分波する方法としてアレー導波路回折格子（ＡＷＧ）を使用するものがある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開昭６３−１５１２３０（例えば、第１図）
【特許文献２】特開平９−１７２４１０（例えば、第１図）
【特許文献３】特開平２−２４４１０５（例えば、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の空間波長多重伝送方法では、受光側で、多重光を分波するためのＡＷＧなどの分波器を設ける必要があった。
【００１４】
特許文献１に示される空間波長多重伝送方法では、例えば、図７に示す光送信器の波長多重化部の、発光素子５１−１〜５１−ｎを各波長から電気信号を再生する受光素子に代えたものを受光側に設けて、ビームイクスパンダー５３から波長多重拡散光５７が入射するようにして各波長に対応する光信号を再生しなければならなかった。
【００１５】
さらに、特許文献１に示される空間波長多重伝送方法では、自由空間へ拡散させるまでに同軸光軸上に複数の波長を多重させる必要があった。
【００１６】
また、特許文献２に示される空間波長多重伝送方法では、光ファイバー通信上の光信号を直接自由空間に拡散させるので空間伝送用にＥ／Ｏ変換する必要は無いが、この場合にも、多重光の分波にはＡＷＧなどの分波器が必要である。
【００１７】
一方、特許文献３に示される波長多重伝送方法は、光ファイバーなどの光導波路を伝搬する多重光の分波に使用されるものであり、空間波長多重光を直接分波することはできない。
【００１８】
上記のように、従来の空間波長多重伝送方法では、装置の構成部品にＡＷＧなどの分波器が含まれるために、構成部品が多くなり、またその分コスト高となっていた。また、送信側と受光側での光軸調整の作業が複雑なため、設置作業に時間がかかっていた。
【００１９】
本発明は、上述した従来の課題を解決するもので、空間波長多重伝送と波長分離を効率良く実現できる、多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置およびＡＶシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
互いに長さの異なる複数の光導波路を有する入力用光導波路群と、
前記入力用光導波路群の各光導波路の各出射端に接続される入射端、および異なる波長の各光を、その異なる波長に対応した異なる位置から、出射する出射端を有する二次元光導波路とを備え、
前記入力用光導波路群のそれぞれの光導波路の入射端には、複数の波長が均質に分布した光が入射され、
前記複数の波長と、前記入力用光導波路群の各光導波路の長さと、前記二次元光導波路の出射端の位置は、それぞれの波長の光が分離されて前記二次元光導波路の出射端の前記異なる位置から出射されるように設定されている、多重空間波長受光部である。
【００２１】
また、第２の本発明は、
第１の本発明の多重空間波長受光部と、
異なる波長の光を発光する複数の光源を有する光源部とを備え、
前記多重空間波長受光部と前記光源部とは、前記複数の光源から発光した複数の異なる波長の光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間上の距離をおいて設置されている、空間波長多重伝送装置である。
【００２２】
また、第３の本発明は、
前記複数の光源は、それぞれ異なる光導波路の出射端である、第２の本発明の空間波長多重伝送装置である。
【００２３】
また、第４の本発明は、
前記二次元光導波路の出射端の、分離された各波長の光が出射する各位置に接続される複数の光導波路を有する出力用光導波路群をさらに備えた、第２の本発明の空間波長多重伝送装置である。
【００２４】
また、第５の本発明は、
前記多重空間波長受光部と前記光源部との間の自由空間に、少なくとも１つの反射機能を有する中継部をさらに備えた、第２の本発明の空間波長多重伝送装置である。
【００２５】
また、第６の本発明は、
前記多重空間波長受光部と前記光源部との間の自由空間に、少なくとも１つの増幅機能を有する中継部をさらに備えた、第２の本発明の空間波長多重伝送装置である。
【００２６】
また、第７の本発明は、
前記多重空間波長受光部は、複数設けられており、
前記各多重空間波長受光部の前記入力用光導波路群のそれぞれの入射端には、いずれも、一つの前記光源部から発光された光が入射される、第２の本発明の空間波長多重伝送装置である。
【００２７】
また、第８の本発明は、
前記光源部は、各光源から発光される異なる波長の各光の拡散範囲を絞るビーム変換部を有しており、
前記多重空間波長受光部と前記光源部とは、前記ビーム変換部から拡散される前記異なる波長の各光が互いに交じり合い均質に分布するに十分な自由空間上の距離をおいて設置されている、第２の本発明の空間波長多重伝送装置である。
【００２８】
また、第９の本発明は、
第２の本発明の空間波長多重伝送装置と、
表示させるためのＡＶデータを送出するＡＶデータ蓄積部と、
前記ＡＶデータ蓄積部から送出されたデータを受信して表示するＡＶ表示部とを備えたＡＶシステムであって、
前記空間波長多重伝送装置の光源部は、前記ＡＶデータ蓄積部に設けられており、
前記空間波長多重伝送装置の多重空間波長受光部は、前記ＡＶ表示部に設けられており、
前記ＡＶデータは、前記光源部から発光される異なる波長の光によって、前記ＡＶデータ蓄積部から前記ＡＶ表示部に伝送される、ＡＶシステムである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明により、空間波長多重伝送と波長分離を効率良く実現できる、多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置およびＡＶシステムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の、ＬＥＤを使用した空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。
【００３２】
本実施の形態１の空間波長多重伝送装置は、異なる波長（λ１＜λ２＜λ３）のＬＥＤを相互に近接して配置したＬＥＤ群１と、このＬＥＤ群１を駆動する送信回路部８とを有する光源部１１を備えている。
【００３３】
また、入射端が束ねられた入力光導波路群２と、入力光導波路群２の出射端にそのそれぞれの入射端が接続される、互いに長さの異なる複数の光導波路からなるアレー光導波路４と、アレー光導波路４の各出射端にその入射端が接続される出射端を有するスラブ導波路３とで構成される受光部５を備えている。そして、受光部５は、入力光導波路群２の入射端に、光源部１１のＬＥＤ群１から発光される光が自由空間６を介して入射する位置に配置されている。ここで、受光部５は、ＬＥＤ群１の各ＬＥＤの相互間隔に対して自由空間６の距離が十分大きくなるように配置されている。
【００３４】
また、スラブ導波路３の出射端の各波長が結像する各位置に接続される、複数の光導波路で構成される出力光導波路部７を備えている。そして、出力光導波路部７からの光信号を電気信号に変換するＰＤ群９と、ＰＤ群９の出力信号を処理する受信回路部１０を備えている。
【００３５】
なお、入力光導波路群２とアレー光導波路４を合わせた構成が、本発明の入力用光導波路群の一例にあたる。また、スラブ導波路３が、本発明の二次元光導波路の一例にあたり、出力光導波路部７が、本発明の出力用光導波路群の一例にあたる。また、受光部５が、本発明の多重空間波長受光部の一例にあたる。また、ＬＥＤ群１が、本発明の、異なる波長の光を発光する複数の光源の一例にあたる。また、ＬＥＤ群１から発光されるλ１、λ２、λ３の波長が、本発明の複数の波長の一例にあたる。
【００３６】
次に、本実施の形態１の空間波長多重伝送装置における空間波長多重伝送のメカニズムについて、ＡＶデータ蓄積部（ＴＶチューナー）とＡＶ表示部（ＴＶ受像機）が分離した構成のＡＶシステムの例を使用して説明する。
【００３７】
図２に、本実施の形態１のＡＶシステムの構成図を示す。図１と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００３８】
図１に示したＬＥＤ群１と送信回路部８で構成される光源部１１が、ＡＶデータ蓄積部２０に内蔵されている。そして、図１に示した受光部５と出力光導波路部７とＰＤ群９と受信回路部１０がＡＶ表示部２１に内蔵されている。出力光導波路部７とＰＤ群９と受信回路部１０で、ＡＶデータ受信部２５を構成している。ＡＶデータ蓄積部２０とＡＶ表示部２１は、部屋の大きさ程度、すなわち数ｍ程度離れて配置されている。
【００３９】
まず、ＡＶデータ蓄積部２０において、ＡＶデータ送信部２３が、ＡＶデータ格納部２２に格納されているＡＶデータからＡＶ表示部２１に送信するためのデータを取り出して光源部１１に転送する。光源部１１の送信回路部８は、ＡＶデータ送信部２３から転送されてきた伝送速度９００ＭｂｐｓのＡＶデータを３分割し、互いに近接した各ＬＥＤからλ１、λ２、λ３（λ１＜λ２＜λ３）の３波長でそれぞれ３００Ｍｂｐｓの伝送速度で、ＡＶ表示部２１の受光部５に向かって長さ数ｍの自由空間６に拡散させる。
【００４０】
光源間距離に対して伝搬距離が十分大きい場合は光の回折現象により均質に光が交じり合う。ここで、ＬＥＤ群１の各ＬＥＤの間隔は１ｍｍ以下であり、この各ＬＥＤ間の距離に対して数ｍの自由空間６の距離は十分大きいので、ＬＥＤ群１から発光されたλ１、λ２、λ３の各波長は１点から拡散した場合と等価となり、ＡＶ表示部２１の受光部５の入力光導波路群２の入射端に到達した段階では、３波（λ１＜λ２＜λ３）は均質に分布する。すなわち、３波（λ１＜λ２＜λ３）の波面は、互いに平行で、入力光導波路群２の光軸に対して垂直である。
【００４１】
光路長差の無い光導波路で構成される入力光導波路群２を均質に伝搬する３波（λ１＜λ２＜λ３）は、アレー光導波路４の光路長差を有する光導波路を伝搬する過程において、大きい波長ほど光路長の長い外側の光導波路の方が光路長の短い内側の光導波路より大きな位相遅れを示す。式で表すと、回折条件より（１）式が成立するので、回折角βは波長λと正の相関がある。ただし、ａ：アレー光導波路４の光導波路の間隔、α：入射角、ΔＬ：光路長差、ｍ：整数、ｎ２：スラブ導波路３の屈折率、ｎａ：アレー光導波路４のコアの屈折率、である。
【００４２】
ａ（ sinα ＋ sinβ ）ｎ２ ＋ ΔＬｎａ＝ ｍλ  ・・・  （１）
従って、アレー光導波路４に続くスラブ導波路３の出射端において、波長の短いλ１、λ２、λ３の順番に内側に結像する。このλ１、λ２、λ３が結像するスラブ導波路３の出射端のそれぞれの位置で出力光導波路部７の各光導波路が結合するように、出力光導波路部７は配置されている。３波（λ１、λ２、λ３）は、ＡＶデータ受信部２５において、出力光導波路部７を介してＰＤ群９で各波長毎にＯ／Ｅ変換され、受信回路部１０で３００Ｍｂｐｓの３信号が元の９００ＭｂｐｓのＡＶデータに復元され、ディスプレイ２４に出力される。
【００４３】
このように、自由空間６を伝搬する過程で複数波長を均一に拡散させることにより、受光側でＡＷＧよりも簡単な構成でＡＷＧレベルの波長分解能で分波することができるので、レーザーよりも安価で低速なＬＥＤで複数波長を使用して、レーザーと同等以上の伝送速度を得ることができる。
【００４４】
なお、入力光導波路群２は、自由空間６を均質に拡散する３波（λ１＜λ２＜λ３）を受光するための入射端があり、アレー光導波路４へ３波（λ１＜λ２＜λ３）を均質に伝達すれば良いので、長さは任意で良く、０でも良い。すなわち、入力光導波路群２が無く、自由空間６を均質に拡散する３波をアレー光導波路４の入射端で受光する構成であってもよい。
【００４５】
また、入力光導波路群２の入射端において各波長が均質に分布すれば受光部５で分波ができるので、自由空間６での拡散によるロスの増加を防止する目的でＬＥＤ群１に近接してレンズなどのビーム変換部を設けて、入力光導波路群２の入射端において各波長を均質に分布させても良い。
【００４６】
図３は、ビーム変換部を設けた構成の、本実施の形態１の空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。
【００４７】
光源部１２には、ＬＥＤ群１に近接させて、各ＬＥＤの発光側にレンズ群１９が設けられている。レンズ群１９により、各ＬＥＤから発光した光の自由空間６における拡散範囲が絞られて、拡散によるロスの増加を防止する。なお、レンズ群１９が、本発明のビーム変換部の一例にあたる。
【００４８】
ＬＥＤ群１から発光した各波長が均質に分布するまでの最小の距離をＬとすると、光源部１２と受光部５の入力光導波路群２の入射端との距離がＬ以上離れた位置になるように配置すればよい。
【００４９】
ここでは、ＬＥＤ群１に近接させてビーム変換部を設けた構成について説明したが、当然、入力光導波路群２の入射端近傍にもレンズなどのビーム変換部を設けて結合ロスの改善を行わせるようにしても良い。
【００５０】
なお、本実施の形態１の空間波長多重伝送装置では、スラブ導波路３からの出力を出力光導波路部７を介してＰＤ群９に結合しているが、スラブ導波路３の出力端の各波長の出射位置に直接ＰＤ群９を接続しても良い。また、ＰＤ群９との結合効率を高めるためにＰＤ群９の前にレンズを配置しても良い。
【００５１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２の、光ファイバー光源を使用した空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。実施の形態１の図１と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００５２】
本実施の形態２は、実施の形態１の送信側と受信側で行っていたＥ／Ｏ変換とＯ／Ｅ変換をせずに、空間波長多重伝送と光ファイバー網とを直接光信号で結合する場合の構成例を示すものである。
【００５３】
本実施の形態２の空間波長多重伝送装置において、入力光導波路群２、アレー光導波路４およびスラブ導波路３で構成される受光部５と、出力光導波路部７は、図１に示した実施の形態１と同じ構成である。
【００５４】
本実施の形態２の空間波長多重伝送装置は、図４に示すように、実施の形態１の光源部１１から発光されていた送信側の３波（λ１、λ２、λ３）が３本の光ファイバー群１３で伝送され、この光ファイバー群１３の束ねられ互いに近接した出力端から自由空間６へ３波が出射されるようになっている。そして、光ファイバー群１３から出射した３波が、入力光導波路群２の入射端に結合されるように、受光部５が配置されている。
【００５５】
なお、光ファイバー群１３が自由空間６へ３波を出射する出力端が、本発明の、それぞれ異なる光導波路の出射端の一例にあたる。
【００５６】
そして、受光部５において分波された３波（λ１、λ２、λ３）が出力光導波路部７に結合されるまでは実施の形態１と同じであるが、出力光導波路部７に結合されたこれらの３波（λ１、λ２、λ３）は更に光ファイバー網（図示せず）に結合される。
【００５７】
このような構成にしたことにより、空間伝送を介して全光信号でネットワークを構築することができる。
【００５８】
本実施の形態２の空間波長多重伝送装置は、光ネットワーク網の一部において光ファイバーの敷設が困難な区間がある場合などに利用できる。
【００５９】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３の、反射中継部を備えた空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。実施の形態１の図１と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００６０】
本実施の形態３は、実施の形態１の自由空間６において、図５に示すように、光源部１１のＬＥＤ群１の出射部と入力光導波路群２の入射端間の自由空間６に反射中継部１４を配置し、光信号を反射中継部１４で中継する場合の構成例を示すものである。
【００６１】
光源部１１と受光部５は、光源部１１のＬＥＤ群１から直接出射した３波が均質に分布する位置には受光部５の入力導波路群２の入射端が配置されていないが、光源部１１のＬＥＤ群１から出射して反射中継部１４で反射された３波が均質に分布する位置に受光部５の入力導波路群２の入射端が配置されている。なお、反射中継部１４は、本発明の反射機能を有する中継部の一例にあたり、例えば鏡などの光を反射する機能を有するものである。
【００６２】
本実施の形態３の構成にすることにより、送信側と受信側間の自由空間で見通しが悪い場合でも空間波長多重伝送が行える。特に、光のように一般的な無線よりも波長が短くて回折が小さい場合には、障害物の影響を受けやすく、中継機能は有効である。
【００６３】
また、本実施の形態３の構成にすることにより、送信側と受信側間の自由空間で直接伝送するパスと中継パスの複数回線を確保することで、伝送の信頼性を向上させることも可能である。
【００６４】
また、設置されている部屋が狭い等で光源部１１と受光部５間の自由空間６の距離を十分に確保できないような場合に、本実施の形態３の反射中継部１４を用いることにより、光源部１１と受光部５間の間隔を短くすることもできる。
【００６５】
なお、反射中継部１４で行う中継機能は、単に反射するだけでなく、一旦受光して増幅（光増幅、あるいは、電気信号に変換して増幅）するなど信号を加工した後再送信しても良い。つまり、図５の構成の反射中継部１４の代わりに、光を受光して増幅する機能を有するような中継部を備える構成としてもよい。
【００６６】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４の、複数の受光部を備えた空間波長多重伝送装置の構成概要図を示している。実施の形態１の図１と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００６７】
１つの光源部１１のＬＥＤ群１から発光された３波が均質に分布する位置に、それぞれ受光部５の入力光導波路群２の入射端が配置されるように、２つの受光部５が配置されている。これらの２つの受光部５は、ともに実施の形態１で説明した図１の受光部５と同じ構成である。
【００６８】
１つのＬＥＤ群１から発する３波（λ１、λ２、λ３）は自由空間６において拡散しながら均一化するので、２つの受光部５の入力光導波路群２の入射端位置でのビーム径は入射端面積に対して十分大きい。したがって、２つの受光部５の入力光導波路群２の入射端を近接させて配置すると、２つの受光部５で同じ光情報を受光できる。
【００６９】
一方の受光部５で分波された３波は、出力光導波路部７を介してＰＤ群１７で各波長毎にＯ／Ｅ変換され、受信回路部１５で３信号の復元が行われる。もう一方の受光部５で分波された３波も、出力光導波路部７を介してＰＤ群１８で各波長毎にＯ／Ｅ変換され、受信回路部１６で３信号の復元が行われる。このようにして、異なる２つの受信回路部１５および１６で、同じ情報が復元される。
【００７０】
受光部５の入射端位置でのビーム径は入射端面積に対して十分大きいので、上記では受光部５が２つの構成の場合について説明したが、さらに多くの複数の受光部５の入射端をその入射端位置に配置しても何ら問題なく受光できるので、１対Ｎ（＞１）の放送型の通信が可能となる。
【００７１】
このように、本実施の形態４の空間波長多重伝送を波長分離のプロセスの一部にすることにより、空間波長多重システムを効率良くすることができる。
【００７２】
なお、各実施の形態では、複数の波長をλ１、λ２、λ３の３波として説明したが、波長が異なる２波であってもよいし、４波以上であってもよいのは言うまでもない。アレー光導波路４が有する、異なる光路長の光導波路の数を変えることにより対応できる。
【００７３】
以上に説明したように、本発明の空間波長多重伝送装置は、異なる波長を相互に近接した異なる光軸上から自由空間に拡散させるため受光部のアレー状光導波路では異なる波長が十分均質化し、アレー状光導波路の各導波路間でついた光路長差に伴い二次元導波路の出射端で波長分離することができるので、空間波長多重伝送と波長分離を効率良くできる。
【００７４】
したがって、本発明の多重空間波長受光部および空間波長多重伝送装置は、これらを空間波長多重伝送を波長分離のプロセスの一部にすることにより空間波長多重システムを効率良くできるという効果を有するものである。
【００７５】
また、本発明の多重空間波長受光部または空間波長多重伝送装置を用いることにより、ＡＷＧなどの分波器が不要なので装置としての構成部品が減り、また光軸調整が簡単なので、製造上およびコスト的なメリットが得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明に係る多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置およびＡＶシステムは、空間波長多重伝送と波長分離を効率良く実現できるので、空間光伝送において波長多重を利用した高速伝送方法、多重空間波長受光部、空間波長多重伝送装置およびＡＶシステム等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態１の空間波長多重伝送装置の構成概要図
【図２】本発明の実施の形態１のＡＶシステムの構成図
【図３】本発明の実施の形態１の、他の構成の空間波長多重伝送装置の構成概要図
【図４】本発明の実施の形態２の空間波長多重伝送装置の構成概要図
【図５】本発明の実施の形態３の空間波長多重伝送装置の構成概要図
【図６】本発明の実施の形態４の空間波長多重伝送装置の構成概要図
【図７】従来の、光送信器の波長多重化部の概略構成図
【図８】従来の、空間波長多重伝送システムの構成図
【符号の説明】
【００７８】
１  ＬＥＤ群
２  入力光導波路群
３  スラブ導波路
４  アレー光導波路
５  受光部
６  自由空間
７  出力光導波路部
８  送信回路部
９、１７、１８  ＰＤ群
１０、１５、１６  受信回路部
１１、１２  光源部
１３  光ファイバー群
１４  反射中継部
１９  レンズ群
２０  ＡＶデータ蓄積部
２１  ＡＶ表示部
２２  ＡＶデータ格納部
２３  ＡＶデータ送信部
２４  ディスプレイ
２５  ＡＶデータ受信部
【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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