(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個以上の反射鏡を、空間伝搬光が入射される同一光路上に、二軸方向の角度調整可能に組合せ配置した光位置調整手段と、
前記２個以上の反射鏡間に配置され、前段で反射された空間伝搬光を分配して、一方の光を後段の反射鏡に案内する第１のビームスプリッタと、
この第１のビームスプリッタで分配された他方の光に基づいて空間伝搬光の光位置を検出する第１の光検出手段と、
この第１の光検出手段で検出した光位置に基づいて前記第１のビームスプリッタに空間伝搬光を導いた前記光位置調整手段の反射鏡の角度を制御する第１の反射鏡調整手段と、
前記２個以上の反射鏡の最終段で反射された光を分配して、一方の光を空間伝搬光受信部に案内する第２のビームスプリッタと、
この第２のビームスプリッタで分配された他方の光に基づいて光位置を検出する第２の光検出手段と、
この第２の光検出手段で検出した光位置に基づいて前記光位置調整手段の最終段の反射鏡の角度を制御する第２の反射鏡調整手段と
を具備したことを特徴とする空間伝搬光の振動補償装置。
【請求項２】
前記空間伝搬光は、光アンテナで受光された後、空間伝搬されて光位置調整手段の初段の反射鏡に導かれることを特徴とする請求項１記載の空間伝搬光の振動補償装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の反射鏡調整手段は、予め設定される位置情報と第１及び第２の光検出手段で検出した光位置に基づいて光位置調整手段の反射鏡を角度制御することを特徴とする請求項１又は２記載の空間伝搬光の振動補償装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば人工衛星等の宇宙航行体に搭載されて光の空間伝搬を利用して光通信を行う光通信機器や、光測距装置等の空間伝搬光を利用する光学観測機器に係り、特に、その空間伝搬光の振動補償装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、光の空間伝搬を利用して通信を行う光通信機器においては、その設置状態で、振動等を受けると、空間伝搬光が伝搬範囲から外れたりして安定した通信を行うことが困難となる。
【０００３】
そこで、このような光通信機器は、例えば宇宙航行体等に搭載した設置状態において、送受する空間伝搬光が伝搬範囲から外れないように、例えば外部から伝達される振動を補償する振動補償手段が備えられる。
【０００４】
上記振動補償手段は、一軸方向に角度調整自在な反射鏡を備えた角度制御装置を、光路上の二軸に対応してそれぞれ配置して、この二軸の一軸毎に配置した角度制御装置を選択的に駆動して、空間伝搬光の二軸方向の光位置を制御し、振動を補償する方法が採られている。
【０００５】
しかしながら、上記振動補償手段では、二軸にそれぞれ角度制御装置を配置して、各軸回り毎に振動の補償を独立に行っている構成上、２台の角度制御装置を備えるために、構成部品が非常に多く、大形となり、重量が重くなるという問題を有する。
【０００６】
ところで、このような光アンテナを用いて空間伝搬光を送受する空間伝搬光システムにあっては、その受信系として、広範囲に走査して租追尾を行う租追尾走査系と、狭範囲に走査して精追尾を行う精追尾走査系等が備えられ、これら租追尾走査系及び精追尾走査系にそれぞれ二軸回りの角度を制御する２台の角度制御装置を備えた振動補償手段を設ける必要がある。このため、空間伝搬光を利用した光通信システムを構築する場合、振動補償手段の大形化と共に、重量化の問題が重大な課題の一つとなっている。
【０００７】
なお、上記問題は、光通信システムに限ることなく、光測距システム等の空間伝搬光を利用する光観測システムにおいても同様である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の振動補償手段では、大形となると共に、重量が重くなるという問題を有する。
【０００９】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易にして、高精度な振動補償を実現し得、且つ、小形・軽量化の促進を図り得るようにした空間伝搬光の振動補償装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、２個以上の反射鏡を、空間伝搬光が入射される同一光路上に、二軸方向の角度調整可能に組合せ配置した光位置調整手段と、前記２個以上の反射鏡間に配置され、前段で反射された空間伝搬光を分配して、一方の光を後段の反射鏡に案内する第１のビームスプリッタと、この第１のビームスプリッタで分配された他方の光に基づいて空間伝搬光の光位置を検出する第１の光検出手段と、この第１の光検出手段で検出した光位置に基づいて前記第１のビームスプリッタに空間伝搬光を導いた前記光位置調整手段の反射鏡の角度を制御する第１の反射鏡調整手段と、前記２個以上の反射鏡の最終段で反射された光を分配して、一方の光を空間伝搬光受信部に案内する第２のビームスプリッタと、この第２のビームスプリッタで分配された他方の光に基づいて光位置を検出する第２の光検出手段と、この第２の光検出手段で検出した光位置に基づいて前記光位置調整手段の最終段の反射鏡の角度を制御する第２の反射鏡調整手段とを備えて空間伝搬光の振動補償装置を構成したものである。
【００１１】
上記構成によれば、光位置調整手段は、その２個以上の反射鏡が第１及び第２の反射鏡調整手段を介してそれぞれ独立して角度調整されて空間伝搬光の二軸方向の光位置を制御することにより、空間伝搬光に付与される振動を補償する。これにより、空間伝搬光の高精度な空間伝搬を、小形・軽量化が可能な簡易な構成で、実現することが可能となる。
【００１２】
また、これによれば、光通信システム等における空間伝搬光受信系等の性能の向上を図ることなく、空間伝搬光の高精度な受信を実現することが可能となり、光通信機器等の小形・軽量化の促進に寄与される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、この発明の一実施の形態に係る空間伝搬光の振動補償装置を示すもので、第１の反射鏡１０は、図示しない光アンテナの光路上に配置され、この光アンテナ（図示せず）で受信した、例えば光通信相手から送信されて空間を伝搬して到達した空間伝搬光が入射される。この第１の反射鏡１０は、上記光路に直交し、且つ、互いに直交する二軸の一方の軸方向に角度調整自在に設けられ、その反射路上には、第１のビームスプリッタ１１が配設される。
【００１５】
この第１のビームスプリッタ１１の反射路上には、第１の光結合器１２が配設され、この第１の光結合器１２の出力端には、第１の光検出器１３が接続される。そして、この第１の光検出器１３の出力端には、例えば空間伝搬光の基準位置情報を記憶する演算部１４が接続される。
【００１６】
上記第１の光検出器１３は、第１のビームスプリッタ１１で反射された光が第１の光結合器１２を介して入力されると、この光の光位置を検出して、その光位置情報を演算部１４に出力する。この演算部１４は、入力した第１の光検出器１３からの光位置情報に基づいて第１の反射鏡駆動信号を生成して、第１の反射鏡１０の角度を制御する。
【００１７】
また、上記第１のビームスプリッタ１１の透過路上には、第２の反射鏡１５が配置される。この第２の反射鏡１５は、光路に直交する二軸の他方の軸に対して角度調整自在に設けられ、その反射路上に、第２のビームスプリッタ１６が配設される。
【００１８】
この第２のビームスプリッタ１６の反射路上には、第２の光結合器１７が配設され、この第２の光結合器１７の出力端には、第２の光検出器１８が接続される。そして、この第２の光検出器１８の出力端には、上記演算部１４が接続される。第２の光検出器１８は、第２のビームスプリッタ１６で反射された光が第２の光結合器１７を介して入力されると、この光の光位置を検出して、その光位置情報を演算部１４に出力する。演算部１４は、入力した第２の光検出器１８からの光位置情報に基づいて第２の反射鏡駆動信号を生成して第２の反射鏡１５の角度を制御する。
【００１９】
また、上記第２のビームスプリッタ１６の透過路上には、例えば図示しない光通信機器の光受信部が配設される。
【００２０】
上記構成において、上記光アンテナ（図示せず）で受信した空間伝搬光は、第１の反射鏡１０で反射されて第１のビームスプリッタ１１に導かれ、この第１のビームスプリッタ１１の反射路を介してその一部が第１の光結合器１２に入力される。この第１の光結合器１２は、入力した光を第１の光検出器１３に出力する。第１の光検出器１３は、入力した光の光位置を検出して、その光位置情報を演算部１４に出力する。
【００２１】
演算部１４は、入力した光位置情報に基づいて空間伝搬光の光路に直交する二軸の一方の軸方向の変位を求めて、その変位に基づいた第１の反射鏡駆動信号を生成して第１の反射鏡１０の角度を制御する。
【００２２】
同時に、第１の反射鏡１０で反射された空間伝搬光は、第１のビームスプリッタ１１の透過路を介して第２の反射鏡１５に入射され、該第２の反射鏡１５で反射されて、第２のビームスプリッタ１６に導かれる。
【００２３】
第２のビームスプリッタ１６は、入射した光の一部を反射して第２の光結合器１７に案内する。この第２の光結合器１７は、入力した光を第２の光検出器１８に出力する。第２の光検出器１８は、入力した光の光位置を検出して、その光位置情報を上記演算部１４に出力する。
【００２４】
演算部１４は、入力した光位置情報に基づいて空間伝搬光の光路に直交する二軸の他方の軸方向の変位を求めて、その変位に基づいた第２の反射鏡駆動信号を生成して第２の反射鏡１５の角度を制御し、ここに、空間伝搬光の二軸回りの振動が補償される。
【００２５】
また、上記第２の反射鏡１５で反射された空間伝搬光は、第２のビームスプリッタ１６の透過路を透過して空間伝搬され、上記光受信部（図示せず）に送信される。
【００２６】
このように、上記空間伝搬光の振動補償装置は、第１及び第２の反射鏡１０，１５を空間伝搬光の光路に、該光路と直交する二軸回りに角度調整自在に配設して、この第１及び第２の反射鏡１０，１５の後段に第１及び第２のビームスプリッタ１１，１６を配置し、この第１及び第２のビームスプリッタ１１，１６で空間伝搬光を分配して、この分配した光の光位置に基づいて第１及び第２の反射鏡１０，１１の角度を制御することにより、空間伝搬光に付与される二軸回りの振動を補償した空間伝搬を実現するように構成した。
【００２７】
これによれば、空間伝搬光の二軸回りの変位を検出して、その各変位に基づいて第１及び第２の反射鏡１０，１５を角度制御し、二軸回りの振動の補償を実現していることにより、可及的に小形・軽量化の促進が図れる。
【００２８】
また、これによれば、空間伝搬光の伝搬精度の高精度化が図れることにより、光通信システム等における空間伝搬光受信系等の性能の向上を図ることなく、空間伝搬光の高精度な受信を実現することが可能となり、光通信機器等の小形・軽量化の促進に寄与される。
【００２９】
なお、上記実施の形態では、第１及び第２の反射鏡１０，１５の２台の反射鏡を備えて空間伝搬光の二軸方向の振動を補償するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、２台以上の反射鏡を備えて空間伝搬光の二軸方向の振動を補償するように構成することも可能である。
【００３０】
また、上記実施の形態では、光通信システムに適用した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、空間伝搬光を利用した光測距システム等の光学観測システムに適用することも可能であり、同様の効果が期待される。
【００３１】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形を実施し得ることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、構成簡易にして、高精度な振動補償を実現し得、且つ、小形・軽量化の促進を図り得るようにした空間伝搬光の振動補償装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る空間伝搬光の振動補償装置の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１０  …  第１の反射鏡。
１１  …  第１のビームスプリッタ。
１２  …  第１の光結合器。
１３  …  第１の光検出器。
１４  …  演算部。
１５  …  第２の反射鏡。
１６  …  第２のビームスプリッタ。
１７  …  第２の光結合器。
１８  …  第２の光検出器。
【図１】
0004068252.tif 000002