초록 ▼

자유 공간을 통하여 광대역 신호를 통신하는 광 무선 트랜시버는 입력, 재생기, 스플리터, 및 송신기 모듈 내의 복수의 레이저를 포함한다. 매우 빠른(저 f-수치) 광 수신기 모듈은 맨긴 미러 또는 필드 수정기를 가진 파라볼라 반사기가 바람직하고, 입력 애퍼춰와 정렬된 반사기를 포함한다. 포토다이오드는 후속 변조를 위하여 반사기로부터 신호를 수신한다. 백그라운드 리젝션 필터는 미러 초점의 포토다이오드와 반사기 사이에 배치된다. 트랜시버는 신호 재생 및 변환가능한 데이터 속도를 제공한다. 각종의 프로토콜 신호를 지지하는 전기

자유 공간을 통하여 광대역 신호를 통신하는 광 무선 트랜시버는 입력, 재생기, 스플리터, 및 송신기 모듈 내의 복수의 레이저를 포함한다. 매우 빠른(저 f-수치) 광 수신기 모듈은 맨긴 미러 또는 필드 수정기를 가진 파라볼라 반사기가 바람직하고, 입력 애퍼춰와 정렬된 반사기를 포함한다. 포토다이오드는 후속 변조를 위하여 반사기로부터 신호를 수신한다. 백그라운드 리젝션 필터는 미러 초점의 포토다이오드와 반사기 사이에 배치된다. 트랜시버는 신호 재생 및 변환가능한 데이터 속도를 제공한다. 각종의 프로토콜 신호를 지지하는 전기 입력 및 출력으로 연결된다. 복수의 레이저는 조정가능한 빔폭 조준 렌즈를 포함한다. 모니터링 회로는 시스템을 모니터링하는 컨트롤러를 포함한다. 레이저 트랜시버와 함께 동작하는 독립된 백업 RF 트랜시버는 효과적이다. 초당 10Mbits 이상의 데이터 속도로 100 내지 150mA 사이의 레이저를 변조시킬 수 있는 효과적인 고전류, 고성능 레이저 드라이버가 제공된다. 매우 효과적인 열전기 냉각기는 레이저 다이오드, 또는 냉각이 필요한 다른 대상물을 냉각시키도록 동작한다.

대표청구항 ▼

링크가 제1 트랜시버(transceiver) 및 제2 트랜시버를 포함하고, 개방된 공간(free space)을 통하여 2방향 통신을 제공하는 통신 링크(communication link)에 있어서, 적어도 하나의 트랜시버는하나 이상의 디지털 신호를 수신하는 입력 신호 인터페이스,상기 하나 이상의 디지털 신호를 복수의 대략 동일한 레이저 데이터 신호로 분할하기 위하여 상기 입력과 통신하는 스플리터(splitter),서로 치환되고 평행 방향으로 향하는 복수의 레이저,복수의 레이저 구동 회로(laser driver)를 포함하고,상기 레이

링크가 제1 트랜시버(transceiver) 및 제2 트랜시버를 포함하고, 개방된 공간(free space)을 통하여 2방향 통신을 제공하는 통신 링크(communication link)에 있어서, 적어도 하나의 트랜시버는하나 이상의 디지털 신호를 수신하는 입력 신호 인터페이스,상기 하나 이상의 디지털 신호를 복수의 대략 동일한 레이저 데이터 신호로 분할하기 위하여 상기 입력과 통신하는 스플리터(splitter),서로 치환되고 평행 방향으로 향하는 복수의 레이저,복수의 레이저 구동 회로(laser driver)를 포함하고,상기 레이저 각각은 상기 스플리터와 통신하고,각 레이저 구동 회로는 상기 레이저 중의 하나의 레이저 및 상기 스플리터에 연결되고, 상기 레이저 구동 회로는 레이저 데이터 신호를 수신하고 증폭된 레이저 데이터 신호를 고 파워 및 고 주파수로 레이저에 제공하는통신 링크.제1항에 있어서,상기 레이저 구동 회로는 증폭된 레이저 데이터 신호를 레이저 구동 회로마다 100과 1500mA 사이의 공칭 전류 및 10Mbit/sec 이상의 디지털 신호의 통신 속도(data rates)로 레이저에 제공하는 통신 링크.제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 트랜시버는 하나 이상의 디지털 입력 신호와 통신하는 신호 재생기를 추가로 포함하는 통신 링크.제3항에 있어서,상기 재생기는 클록(clock) 및 데이터 복구 회로를 포함하고, 상기 클록 및 데이터 복구 회로는 복수의 클록 주파수 중 하나의 주파수 사이로 변환될 수 있는 통신 링크.제1항에 있어서,상기 복수의 레이저 각각은 상기 레이저 구동 회로의 하나에 연결되고 증폭된 레이저 데이터 신호를 수신하는 레이저 다이오드(laser diode)를 포함하는 통신 링크.제5항에 있어서,상기 복수의 레이저 각각은 레이저 다이오드 출력을 3.5mrad 이하의 빔 폭(beamwidth)을 갖는 빔으로 콜리메이팅(collimating)하고 수신하는 렌즈를 추가로 포함하는 통신 링크.제6항에 있어서,상기 빔 폭은 상기 렌즈를 위치 변경함으로써 조절될 수 있는 통신 링크.제5항에 있어서,각 레이저 구동 회로는 상기 스플리터와 연결되는 변조 신호 증폭기 및 상기 변조 신호 증폭기와 상기 레이저 다이오드 사이에 연결되는 DC 바이어스(bias) 회로를 포함하는 통신 링크.제8항에 있어서,각 레이저 구동 회로는 샘플링 포토다이오드(sampling photodiode)를 추가로 포함하고, 상기 변조 신호 증폭기는 상기 샘플링 포토다이오드와 연결되고 상기 샘플링 다이오드의 출력에 응답하는 통신 링크.제9항에 있어서,상기 레이저 다이오드는 레이저 빔을 방사하고, 상기 샘플링 포토다이오드는 상기 레이저 빔의 파워(power)를 모니터하는 통신 링크.제8항에 있어서,상기 적어도 하나의 트랜시버는 복수의 열전기 냉각기(thermoeletric cooler)를 추가로 포함하고, 각 열전기 냉각기는 레이저 다이오드의 하나와 열 전달하는 통신 링크.제5항에 있어서,각 레이저 다이오드는 적어도 80 밀리와트의 평균 파워를 발생하는 통신 링크.제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 트랜시버는 레이저와 정렬되는 시각 관찰 스코프(visual sighting scope)를 추가로 포함하는 통신 링크.제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 트랜시버는 차지 연결 검출기(charge coupled detector)를 추가로 포함하는 통신 링크.제1항에 있어서,하나 이상의 디지털 신호는 적어도 하나의 데이터 송신 프로토콜(data transmission protocol)에 따라 패킷-베이스(packet-based) 통신 신호를 포함하는 통신 링크.제1항에 있어서,상기 트랜시버는 다른 물질층에서 동작될 수 있는 통신 링크.제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 트랜시버는 구멍, 상기 구멍에 정렬되는 리플렉터(reflector),상기 리플렉터의 초점에서 포토다이오드, 및상기 포토다이오드로부터의 출력을 추가로 포함하는 통신 링크.제17항에 있어서,상기 리플렉터는 망긴 미러(Mangin mirror)인 통신 링크.제17항에 있어서,상기 리플렉터는 적어도 하나의 보정 렌즈(corrector lens)와 연결되는 포물선 리플렉터인 통신 링크.제17항에 있어서,상기 리플렉터는 적어도 하나의 보정 렌즈와 연결되는 미러이고, 상기 미러는 대체적인 원추 또는 비구면 광학면을 갖고 있는 통신 링크.제17항에 있어서,상기 적어도 하나의 트랜시버는 포토다이오드와 연결되는 전치 증폭기(preamplifier), 상기 전치 증폭기와 연결되는 재생기, 및상기 재생기와 연결되는 출력 신호 인터페이스를 추가로 포함하는 통신 링크.제21항에 있어서,상기 재생기는 복수의 클록 주파수 사이에서 변환가능한 클록 및 데이터 복구 회로를 포함하는 통신 링크.제17항에 있어서,상기 적어도 하나의 트랜시버는 상기 리플렉터의 초점 근처에 배경 배제 필터(background rejection filter)를 추가로 포함하는 통신 링크.제1항에 있어서,라디오 주파수 백업 트랜시버를 추가로 포함하는 통신 링크.제24항에 있어서,상기 적어도 하나의 레이저 트랜시버는 오버플로우 모드(overflow mode)에서 백업(backup) 트랜시버로 동작되는 통신 링크.제24항에 있어서,상기 백업 트랜시버는 레이저 트랜시버가 임의로 손상되면 활성화되는 통신 링크.제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 레이저 트랜시버는 보호 엔클로저(protective enclosure) 및 상기 엔클로저 내에 원하는 온도 및 습도를 유지하는 환경 제어 시스템을 추가로 포함하는 통신 링크.제27항에 있어서,상기 적어도 하나의 레이저 트랜시버는 제1 구멍을 추가로 포함하고, 상기 엔클로저는 상기 구멍을 따라 산재 광선 배플(stray light baffle)을 포함하는 통신 링크.제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 트랜시버는 다중 신호 입력을 조합하는 멀티플렉서(multiplexer) 및 다중 신호 출력을 분리하는 디멀티플렉서(de-multiplexer)를 추가로 포함하는 통신 링크.레이저 다이오드를 효율적으로 구동하는 장치에 있어서,입력 신호를 제공하는 신호 소스(signal source),고유 임피던스를 갖는 레이저 다이오드, 및상기 레이저 다이오드를 구동하기에 적합한 저 출력 임피던스를 갖는 파워 증폭기를 포함하고,상기 파워 증폭기는 상기 레이저 다이오드용 전압-제어되는 전류 구동 회로로서 동작되는 레이저 다이오드 구동 장치.제30항에 있어서,상기 신호 소스와 상기 파워 증폭기 사이에 전압 증폭 단계를 추가로 포함하는 레이저 다이오드 구동 장치.제31항에 있어서,상기 전압 증폭 단계는 비-선형 리미팅(non-linear limiting) 증폭기를 포함하는 레이저 다이오드 구동 장치.제30항에 있어서,상기 파워 증폭기는 광대역 RF 파워 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor)를 포함하는 레이저 다이오드 구동 장치.제33항에 있어서,상기 광대역 RF 파워 전계 효과 트랜지스터는 저 공급 전압으로 동작되는 레이저 다이오드 구동 장치.제30항에 있어서,상기 신호 소스와 상기 파워 증폭기 사이에 조절가능한 감쇠기(attenuator)를 추가로 포함하고, 상기 조절가능한 감쇠기는 상기 파워 증폭기에 대한 상기 입력 신호의 진폭을 제어하기 위하여 사용되는 레이저 다이오드 구동 장치.제30항에 있어서,상기 레이저 다이오드의 온도를 감지하는 온도 센서,상기 레이저 다이오드와 열 전달하는 열전기 냉각기, 및 열전기 냉각기 파워 증폭기를 추가로 포함하고,상기 열전기 냉각기 파워 증폭기는 최대 냉각이 요구될 때 대략 최적의 효율로 상기 열전기 냉각기에 전류를 공급하기 위하여 제어된 전류 소스로서 동작되는 레이저 다이오드 구동 장치.레이저 다이오드를 효율적으로 구동하는 방법에 있어서,레이저 다이오드를 변조하기 위하여 광대역 입력 신호로부터 광대역 출력 전류를 발생하는 단계, 및상기 레이저 다이오드에 레이저 구동 전류를 제공하기 위하여 전압-제어되는 전류 소스로서 저 출력 임피던스로 파워 증폭기를 동작시키는 단계를 포함하는 레이저 다이오드 구동 방법.제37항에 있어서,상기 레이저 다이오드용 최소, 최대, 및 평균 파워 레벨을 선택하는 단계,상기 선택된 평균 파워 레벨에서 상기 레이저 다이오드를 동작시키기 위하여 레이저 바이어스 전류를 레이저 다이오드에 공급하는 단계, 및레이저 출력을 선택된 최소 및 최대 출력 파워 레벨 사이에서 변화시킬 수 있도록 광대역 변조를 공급하는 단계를 추가로 포함하는 레이저 다이오드 구동 방법.제37항에 있어서,전압-제어되는 전류 소스로서 파워 증폭기를 동작시키는 단계는 10Mbit/sec 이상의 광대역 입력 신호의 통신 속도로 100mA와 1500mA 사이에서 레이저 다이오드를 변조시키는 단계를 포함하는 레이저 다이오드 구동 방법.제37항에 있어서,전압-제어되는 전류 소스로서 파워 증폭기를 동작시키는 단계는 레이저 구동 전류를 선형적으로 변조시키는 게이트 전압을 갖는 파워 증폭기를 DC 바이어스시키는 단계를 포함하는 레이저 다이오드 구동 방법.제37항에 있어서,상기 레이저 구동 회로의 출력 파워를 적응할 수 있게 제어하는 단계를 추가로 포함하는 레이저 다이오드 구동 방법.제37항에 있어서,다수의 개별 단계에서 레이저 출력 파워를 제어하는 단계를 추가로 포함하는 레이저 다이오드 구동 방법.제42항에 있어서,상기 레이저 출력 파워를 제어하는 단계는 파워 증폭기의 게이트 바이어스 전압, 상기 레이저 다이오드의 바이어스 전류, 및 입력 신호를 사용하는 레이저 다이오드의 변조 전류를 동시에 제어하는 단계를 포함하는 레이저 다이오드 구동 방법.제43항에 있어서,상기 레이저 출력 파워를 제어하는 단계는 감쇠기로 입력 신호의 진폭을 제어하는 단계를 포함하는 레이저 다이오드 구동 방법.제43항에 있어서,상기 레이저 다이오드의 바이어스 전류를 모니터링하는 단계를 추가로 포함하는 레이저 다이오드 구동 방법.제43항에 있어서,변조 전류의 피크 대 피크(peak-to-peak) 진폭을 모니터링하는 단계를 추가로 포함하는 레이저 다이오드 구동 방법.제42항에 있어서,다수의 개별 단계에서 레이저 출력 파워를 제어하는 단계는 적어도 2비트(bits)에 의하여 특성화되는 디지털 제어 입력 신호로 상기 레이저 출력 파워를 제어하는 단계를 포함하는 레이저 다이오드 구동 방법.제37항에 있어서,상기 레이저 구동 전류에 협대역 변조를 가하는 단계를 추가로 포함하는 레이저 다이오드 구동 방법.열전기 냉각기를 동작시키는 방법에 있어서,온도 센서, 파워 증폭기를 포함하는 열전기 냉각기 제어 회로, 저 전압 파워 공급부, 열전기 냉각기를 제공하는 단계,온도-제어될 아이템의 온도를 감지하는 단계, 및최대 냉각이 요구될 때 대략 최적의 효율로 열전기 냉각기에 전류를 공급하기 위하여 제어된 전류 소스로서 파워 증폭기를 동작시키는 단계를 포함하는 열전기 냉각기 동작 방법.제49항에 있어서,전압 디바이더(divider) 회로 및 안정된 공급 전압을 제공하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 온도 센서는 전압 디바이더 회로의 일부인 열전기 냉각기 동작 방법.제49항에 있어서,상기 열전기 냉각기는 고유 임피던스 및 최적의 동작 전류를 갖고 있고, 온도 제어될 아이템은 최대 냉각 조건을 갖고 있고,상기 동작 방법은온도 제어될 아이템의 최대 냉각 조건에 대응시키기 위하여 상기 열전기 냉각기의 최적의 동작 전류를 선택하는 단계, 및상기 열전기 냉각기가 온도 제어될 아이템의 최대 냉각 조건을 제공하기 위하여 동작될 때 공급 전압의 전부를 실질적으로 강하시키기 위하여 상기 열전기 냉각기의 임피던스를 선택하는 단계를 추가로 포함하는 열전기 냉각기 동작 방법.<