[发明专利]光通信用接收装置、光通信装置和光通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光通信用接收装置，光通信装置和光通信方法，并且更具体地涉及使用光子计数技术的光通信用接收装置，光通信装置和光通信方法。

背景技术

作为用于检测微弱的光的装置，有一种光子计测装置。

该光子计测装置通过将入射光电倍增管或雪崩光电二极管(以下，简称为“APD”)的光子所发射的光电子放大至可检测的水平，从而使得能够检测微弱的光。

光子计测装置一般主要用于光谱分析、高能物理学、天文学、医疗诊断、血液分析、环境测定、生物技术、半导体制造、材料开发等用途。

从中作为光子计测装置的一个例子，有一种假定从卫星接收雷达波束的在专利文献1中记载的单光子计测装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-167709号公报

发明内容

发明所要解决的课题

参考这些现有技术，有如下要改进的地方或问题点。

(1)在专利文献1所记载的光子检测元件中，利用多个由APD构成的扇形元件的集合体构成圆形的光检测元件部。从而，能够在利用某一扇形元件检测到光子后到该扇形元件恢复对光子可受光的状态期间，以概率期望用其他扇形元件来检测光子。然而，在该光子计测装置中，仅仅是在单比特通信上提高了表观计数率，而不是在光子同时到达多个扇形元件的情况下，多个光子计测装置分别同时检测光子，进行多比特信息通信。

(2)为了尽可能增大到达受光装置的微弱光的光强度，以设置聚光装置为前提。

(3)在信息通信领域，还没有使用光子计测技术或光子计数技术的例子。

即，本发明的目的是提供一种即使是微弱的光也可以进行信息通信的光通信用接收装置，光通信装置和光通信方法。

用于解决问题的方案

为了解决如上所述改进和问题点等而作出的本发明具体如下。

本发明的光通信用接收装置的特征在于，包括：多个光子检测元件,和将各个光子检测元件是否检测到光子作为数字信息信号提取的控制部。

此外，在所述发明中，还可以包括用于检测得到所述多个光子检测元件中的光子检测时刻的时刻收集部。

此外，在所述发明中，还可以包括将所述多个光子检测元件是否检测到光子积累一定期间而作为一个数字信息信号的加算部。

此外，在所述发明中，还可以在所述多个光子检测元件的前方配设扩散装置或聚光装置。

此外，本发明的光通信装置具有上述发明所述的光通信用接收装置，和设置于该光通信用接收装置的前方的光源选择装置，其特征在于：所述光源选择装置至少包括空间分割装置，所述空间分割装置由在平面空间上排列的、能够分别任意地改变反射角度的镜的集合体构成，对于向所述集合体入射的多个光线，通过对所述镜的反射角度的控制，可以切换是否导入受光器。

此外，根据本发明的光通信方法，其特征在于：将多个光子检测元件是否检测到光子作为数字信息信号提取。

发明效果

根据本发明，可获得在下面描述的效果中的至少一个效果。

(1)使用微弱光的信息通信成为可能。

(2)使用微弱光的基于并行传输的信息通信成为可能。

(3)通过按预定时刻对各光子检测元件是否检测到光子的情况进行提取，可以降低基于其它光源的背景噪声的影响。

(4)通过设置比用微弱的送信光所假定的光子的数量多的光子检测元件，并且该光子检测元件使用光子计数元件(photoncountingdevice)，可以用其余的APD检测在检测到了光子的光子检测元件的脉冲恢复期间中所到达的后续光子，能以接近电子雪崩时间间隔的间隔进行信息通信。即，能够进行可接收的最大频率为光子的计数间隔的倒数的光通信。

(5)根据需要，通过在光子检测元件的前方配设聚光装置或扩散装置，可以将到达所述光子检测元件的光子数量(光子密度)调整到适当的水平。

(6)根据需要，通过在光子检测元件的前方放置与用于通信的波长对应、且适合于光子检测元件的配置而作成的全息图(hologram)，可以将高可干涉性光源的光分散。

附图说明

图1是示出根据实施例1的光通信用接收装置的原理的图。

图2A是示出根据实施例2的光通信用接收装置(扩散装置)的原理的图。

图2B是示出根据实施例2的光通信用接收装置(聚光装置)的原理的图。

图2C是示出根据实施例2的光通信用接收装置(光量限制装置)的原理的图。

图3是示出根据实施例3的光通信用接收装置的原理的图。