JP2001004965A - E/oスイッチ制御装置、および、e/oスイッチの制御方法 - Google Patents

E/oスイッチ制御装置、および、e/oスイッチの制御方法

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JP2001004965A
JP2001004965A JP11173030A JP17303099A JP2001004965A JP 2001004965 A JP2001004965 A JP 2001004965A JP 11173030 A JP11173030 A JP 11173030A JP 17303099 A JP17303099 A JP 17303099A JP 2001004965 A JP2001004965 A JP 2001004965A
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switch
charge
ferroelectric crystal
crystal
control signal
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JP11173030A
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Yoshiyuki Sakairi
良幸 坂入
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Ando Electric Co Ltd
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 強誘電体結晶を用いたE/Oスイッチを、安
定した状態で連続使用できるE/Oスイッチ制御装置を
提供する。 【解決手段】 LiNbO3結晶を内蔵するE/Oスイッチ2
に対して、所定の電圧値の印加電圧31と、E/Oスイ
ッチ2における光入力2aの透過/遮断を制御する光通
過遮断制御信号32と、E/Oスイッチ2におけるLiNb
O3結晶の充電動作と放電動作との切り換えを制御する充
放電制御信号33と、を出力するスイッチ制御装置3で
あって、充放電制御信号33としては、周期が1秒以上
20秒以下の信号を出力するとともに、光通過遮断制御
信号32によって光入力2aが透過するよう制御されて
いる間は、充放電制御信号33として充電動作と放電動
作との切り換えは指示されない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はE/Oスイッチ(電
界光学スイッチ)を制御するE/Oスイッチ制御装置に
係り、詳細には、LiNbO3(ニオブ酸リチウム)結晶等の
強誘電体結晶を用いたE/Oスイッチを偏波特性の良い
状態で効率よく使用するためのE/Oスイッチ制御装
置、および、E/Oスイッチの制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電気光学スイッチの1種として、LiNbO3
結晶等の強誘電体結晶を用いたE/Oスイッチが知られ
ている。これらのE/Oスイッチに利用される強誘電体
結晶は、印加された電圧に応じて屈折率が変化するとい
う特性を有しており、この性質を利用したE/Oスイッ
チが用いられてきた。
【0003】強誘電体結晶を内蔵するE/Oスイッチ
は、強誘電体結晶に電荷が蓄積された状態にすると偏波
特性が向上する。このため、E/Oスイッチを使用する
際には強誘電体結晶に電荷を蓄積させる電圧が印加さ
れ、強誘電体結晶に充電される。
【0004】しかしながら、上記のE/Oスイッチは、
所定時間以上連続して使用すると急激に偏波特性が悪化
することが知られている。これは、強誘電体結晶への充
電が継続されることで強誘電体結晶に蓄積される電荷が
適切な値を超えることが原因である。
【0005】強誘電体結晶に蓄積される電荷が適切値を
超えた場合は、E/Oスイッチに入力される光の偏波特
性が著しく悪化して、P波(平行偏光波)およびS波
(垂直偏光波)の挿入損失の増大や漏話量の増加を招
く。また、この状態でE/Oスイッチ2の動作を無理に
継続すると、印加電圧が所定の電圧よりも高くなる、い
わゆる「オフセットずれ」を生じることがあった。
【0006】そこで、従来は、強誘電体結晶に蓄積され
た過剰な電荷を適宜放電させることで、E/Oスイッチ
の特性を回復させていた。即ち、E/Oスイッチを連続
して使用する際に、強誘電体結晶に電荷を蓄える充電動
作と強誘電体結晶に蓄積された電荷を放電させる放電動
作とを一定時間毎に切り換えることにより過充電を防い
でいた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
方法では、充電動作と放電動作とを交互に切り換えて行
うため、E/Oスイッチを動作させない時間が必要であ
り、時間的効率が悪いという問題があった。
【0008】上記のように、強誘電体結晶は充電される
ことで偏波特性の良い状態となるが、放電している間に
は特性が著しく悪化する。このため、強誘電体結晶の充
電動作時との特性と放電動作時の特性との両方に適合す
ることは非常に困難であり、放電動作時にはE/Oスイ
ッチを使用することができなかった。
【0009】また、上記従来の方法では、E/Oスイッ
チ内の強誘電体結晶が過充電にならないうちに放電動作
に切り換える必要があり、充電動作が継続された時間の
カウントを行っていた。さらに、E/Oスイッチを偏波
特性の良い状態で使用するためには充電動作よりも長い
時間放電する場合もあり、E/Oスイッチの使用効率が
さらに低下していた。
【0010】この発明は、上記問題点を解決するため、
強誘電体結晶を用いたE/Oスイッチを安定した状態
で、効率よく連続して使用できるE/Oスイッチ制御装
置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、強誘電体結晶を内蔵するE
/Oスイッチを制御するE/Oスイッチ制御装置におい
て、前記E/Oスイッチ内の強誘電体結晶に充電する充
電動作と強誘電体結晶内の電荷を放電させる放電動作と
を所定の周波数のクロック信号に同期して切り換えさせ
る充放電制御手段(例えば、充放電制御信号33を出力
するスイッチ制御装置3)を備えること、を特徴とする
構成とした。
【0012】この請求項1記載の発明によれば、強誘電
体結晶を内蔵するE/Oスイッチを制御するE/Oスイ
ッチ制御装置において、充放電制御手段により、E/O
スイッチ内の強誘電体結晶に充電する充電動作と強誘電
体結晶内の電荷を放電させる放電動作とを所定の周波数
のクロック信号に同期して切り換えさせる。
【0013】また、請求項5記載の発明は、強誘電体結
晶を内蔵するE/Oスイッチの制御方法であって、前記
E/Oスイッチ内の強誘電体結晶に充電する充電動作と
強誘電体結晶内の電荷を放電させる放電動作とを所定の
周波数のクロック信号(例えば、充放電制御信号33)
に同期して切り換える工程を含むこと、を特徴としてい
る。
【0014】ここで、強誘電体結晶としては、LiNbO
3(ニオブ酸リチウム)、KTaO3(タンタル酸カリウ
ム)、BaTio3(チタン酸バリウム)等が挙げられるが、
その他、E/Oスイッチ(電界光学スイッチ)に適用可
能な強誘電体であれば、特に制限されない。
【0015】従って、強誘電体結晶を備えるE/Oスイ
ッチにおいて、強誘電体結晶に充電する充電動作と強誘
電体結晶内の電荷を放電させる放電動作とが所定の周波
数のクロック信号に同期して切り換えられる。このた
め、強誘電体結晶は完全に放電動作の状態に移行しない
ので、偏波特性の悪化や漏話量の増加が生じない。これ
によって、充電動作時および放電動作時の両方でE/O
スイッチを使用でき、E/Oスイッチを連続動作させる
ことができる。
【0016】請求項2記載の発明は、請求項1記載のE
/Oスイッチ制御装置において、前記E/Oスイッチに
入力される入力光を透過させて出力させるか、或いは遮
断させるかを切り換える光透過遮断制御手段(例えば、
光通過遮断制御信号32を出力するスイッチ制御装置
3)をさらに備え、前記充放電制御手段は、前記光透過
遮断制御手段の制御によって前記E/Oスイッチに入力
された入力光が出力されている間は、前記強誘電体結晶
の充電動作と放電動作とを切り換えさせないこと、を特
徴とする構成とした。
【0017】この請求項2記載の発明によれば、請求項
1記載のE/Oスイッチ制御装置において、光透過遮断
制御手段によって、E/Oスイッチに入力される入力光
を透過させて出力させるか或いは遮断させるかを切り換
え、充放電制御手段は、光透過遮断制御手段の制御によ
ってE/Oスイッチに入力された入力光が出力されてい
る間は、強誘電体結晶の充電動作と放電動作とを切り換
えさせない。
【0018】また、請求項6記載の発明は、請求項5記
載のE/Oスイッチの制御方法において、前記E/Oス
イッチに入力される入力光を透過させて出力させるか、
或いは遮断させるかを切り換える工程(例えば、スイッ
チ制御装置3が光通過遮断制御信号32を出力する動
作)をさらに含み、前記E/Oスイッチに入力された入
力光が透過して出力されている間は、前記強誘電体結晶
の充電動作と放電動作との切り換えを行わないこと、を
特徴としている。
【0019】従って、強誘電体結晶の充電動作と放電動
作とを切り換える際に過渡的に生じる強誘電体結晶の偏
波特性の悪化や漏話量の増加によって、E/Oスイッチ
から出力される出力光が影響されるのを防止することが
できる。これにより、E/Oスイッチを安定して連続動
作させることができる。
【0020】ここで、過渡的に生じる強誘電体結晶の偏
波特性の悪化や漏話量の増加は、強誘電体結晶におい
て、充電動作時に印加されていた所定の電圧が印加され
なくなることに起因すると推測される。
【0021】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載のE/Oスイッチ制御装置において、前記所定の周
波数のクロック信号は、一周期が1秒以上20秒以下の
信号であること、を特徴とする構成とした。
【0022】この請求項3記載の発明によれば、請求項
1または2記載のE/Oスイッチ制御装置において、所
定の周波数のクロック信号は、一周期が1秒以上20秒
以下の信号である。
【0023】また、請求項6記載の発明は、請求項4ま
たは5記載のE/Oスイッチの制御方法において、前記
所定の周波数のクロック信号は、一周期が1秒以上20
秒以下の信号であること、を特徴としている。
【0024】従って、強誘電体結晶の充電動作と放電動
作とが1秒以上20秒以下の周期のクロック信号に同期
して交互に切り換えられ、充電動作と放電動作とは、そ
れぞれ0.5秒以上10秒以下の所定の時間だけ継続さ
れる。このため、所定時間以上、放電動作を行った場合
に生じる強誘電体結晶の偏波特性の悪化が、全く起こら
なくなる。これにより、より効率よく、安定してE/O
スイッチを連続使用することができる。
【0025】請求項4記載の発明は、請求項1から3の
いずれかに記載のE/Oスイッチ制御装置において、前
記強誘電体結晶としてLiNbO3(ニオブ酸リチウム)結晶
を内蔵する前記E/Oスイッチを制御すること、を特徴
とする構成とした。
【0026】この請求項4記載の発明によれば、請求項
1から3のいずれかに記載のE/Oスイッチ制御装置に
おいて、強誘電体結晶としてLiNbO3(ニオブ酸リチウ
ム)結晶を内蔵するE/Oスイッチを制御する。
【0027】また、請求項8記載の発明は、請求項5か
ら7のいずれかに記載のE/Oスイッチの制御方法であ
って、前記強誘電体結晶としてLiNbO3(ニオブ酸リチウ
ム)結晶を内蔵するE/Oスイッチの制御方法であるこ
と、を特徴としている。
【0028】従って、特にE/Oスイッチに適した強誘
電体結晶であるLiNbO3結晶を内蔵したE/Oスイッチ
を、安定して連続動作させることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した実施の形
態について、図1および図2の図面を参照しながら説明
する。
【0030】図1は、本発明の実施の形態におけるE/
Oスイッチ制御システム1の構成を示すブロック図であ
る。同図に示すように、E/Oスイッチ制御システム1
は、E/Oスイッチ2と、E/Oスイッチ2を駆動制御
するスイッチ制御装置3とによって構成される。
【0031】E/Oスイッチ2は、強誘電体結晶として
LiNbO3結晶を用いて構成されるE/Oスイッチである。
LiNbO3結晶は、印加される電圧値に応じて屈折率が変化
する性質を有する。この性質を利用して、E/Oスイッ
チ2は後述する光透過遮断制御信号32に従って光入力
2aのスイッチングを行い、パルス光出力2bを出力す
る。また、E/Oスイッチ2には電源としての電源電圧
4が入力されるとともに、スイッチ制御装置3から印加
電圧31、光透過遮断制御信号32および充放電制御信
号33が入力される。
【0032】スイッチ制御装置3は、E/Oスイッチ2
を駆動制御するための制御装置であり、印加電圧31、
光透過遮断制御信号32および充放電制御信号33をE
/Oスイッチ2へ出力する。
【0033】印加電圧31は、E/Oスイッチ2の動作
時にE/Oスイッチ2内のLiNbO3結晶の屈折率を制御す
るために印加される電圧であり、その電圧値はE/Oス
イッチ2の用途やE/Oスイッチ2に接続される機器の
特性に応じて任意に設定可能である。
【0034】光透過遮断制御信号32は、ここではEC
L(Emitter Coupled Logic )信号が使用され、E/O
スイッチ2における光の透過と遮断とを制御することに
より、光出力2bが出力されるか否かを制御する信号で
ある。光透過遮断制御信号32としては、例えば、光の
遮断を指示する‘Hi’レベルと、光の透過を指示する
‘Lo’レベルとが切り換えて出力される。
【0035】充放電制御信号33は、ここではTTL
(Transistor Transistor Logic )信号が使用され、E
/Oスイッチ2における充電動作と放電動作との切り換
えを指示する信号であり、例えば、充電動作を指示する
‘Hi’レベルと、放電動作を指示する‘Lo’レベルとが
切り換えて出力される。
【0036】続いて、E/Oスイッチ制御システム1に
おける動作について説明する。E/Oスイッチ2に電源
電圧4が印加され、光入力2aが入力されると、光透過
遮断制御信号32によって光の透過が指示されている
間、E/Oスイッチ2から光出力2bが出力される。こ
こで、LiNbO3結晶における屈折率は、印加電圧31の電
圧値により決定される。
【0037】一例として、光透過遮断制御信号32のパ
ルス幅を1μs(マイクロ秒)とし、‘Hi’レベル:
‘Lo’レベル=2000:1とすれば、1/500秒に
つき1μsの間、光がE/Oスイッチ2を透過して、光
出力2bが出力される。
【0038】E/Oスイッチ2は、LiNbO3結晶に電荷が
蓄積された状態で良好な偏波特性を示すため、E/Oス
イッチ2の使用中にLiNbO3結晶に充電が行われる。しか
し、LiNbO3結晶への充電が長時間継続して行われ、LiNb
O3結晶中に蓄積される電荷が好適な量を超えてしまう
と、E/Oスイッチに入力される光の偏波特性が著しく
悪化して、P波(平行偏光波)およびS波(垂直偏光
波)の挿入損失の増大や、漏話量の増加を招く。また、
この状態で無理に動作を継続すると、印加電圧が所定の
電圧よりも高くなってしまい、所謂「オフセットずれ」
を生じ、E/Oスイッチ2の故障を招きかねない。この
ため、充放電制御信号33が‘Hi’レベルから‘Lo’レ
ベルに切り換えられ、LiNbO3結晶からの放電が行われ
る。
【0039】従来、LiNbO3結晶から放電している間はE
/Oスイッチ2の偏波特性が悪化するので、光出力2b
は出力されなかった。しかしながら、本発明のE/Oス
イッチ制御システム1では、以下に示すように、充放電
制御信号33を高速に切り換えることにより、充電動作
時および放電動作時のいずれにおいてもE/Oスイッチ
2を連続して使用することが可能である。
【0040】図2は、E/Oスイッチ制御システム1に
おける充放電制御信号33の一例を示すタイミングチャ
ートである。図中、(a)は充放電制御信号33の一例
として、‘Hi’レベルが5V(ボルト)、‘Lo’レベル
が0(零)Vの場合を示し、(b)には、参考のために
従来のE/Oスイッチにおける充放電制御信号の様子を
示している。なお、この図2(a)および(b)に示す
充放電制御信号は、5Vの‘Hi’レベルでは充電動作を
指示し、0Vの‘Lo’レベルでは放電動作を指示する信
号である。
【0041】この図2(a)に示す例では、充放電制御
信号33として、5Vの‘Hi’レベルと、0Vの‘Lo’
レベルとが切り換えて出力され、その切り換えは1.5
秒の周期で行われる。また、‘Hi’レベルと‘Lo’レベ
ルのデューティ比は50:50である。従って、充放電
制御信号33は、‘Hi’レベルで0.75秒出力された
後、‘Lo’レベルで0.75秒出力される。
【0042】この図2(a)に示す充放電制御信号33
がE/Oスイッチ2に入力されると、E/Oスイッチ2
は、放電動作の間も著しい偏波特性の悪化が起こらず、
E/Oスイッチ2から光出力2bを出力する事が可能で
ある。
【0043】即ち、E/Oスイッチ2における充電動作
と放電動作とを高速に切り換えることにより、放電動作
に切り替えられた後も、従来の放電動作時のような偏波
特性の悪化、漏話量の増大といった現象が生じない。
【0044】これは、充放電制御信号33のデューティ
比が50:50であり、充電動作と放電動作との切り換
えが高速に行われるため、LiNbO3結晶が充電動作状態と
放電動作状態とのいずれにも該当しない状態となるため
であると考えられる。また、この現象は、LiNbO3結晶が
充電動作状態から完全に放電動作に移行するまでに要す
る時間に比べ、充電動作と放電動作の切り換えがより高
速に行われることで顕著に現れる傾向がある。
【0045】従って、充放電制御信号33によって、充
電動作と放電動作とを高速周期で切り換えることによ
り、E/Oスイッチ2は、放電動作時であっても使用可
能であるため、E/Oスイッチ2の動作を停止させて放
電させる必要が無く、連続して使用できる。
【0046】なお、図(a)に示す充放電制御信号33
は、デューティ比が50:50の信号としたが、本発明
はこれに限定されるものではない。放電動作を若干長く
して、充放電制御信号33のデューティ比を40:60
とした場合であっても上記の例と同様の効果が得られ、
放電動作をよりながくすることも可能である。
【0047】ところで、上記のE/Oスイッチ2を充電
動作から放電動作へ切り換えると、切り換えから僅かの
間だけ偏波特性が悪化して漏話量が増加する現象が現れ
る。
【0048】詳細に説明すると、E/Oスイッチ2が充
電動作から放電動作へ切り換わる際に、切り換え動作か
ら5ms(ミリ秒)の間、偏波特性が悪化し、漏話量が
増加する過渡的な現象が発生する。この現象は、充電動
作中に印加されていた電圧が急に変化することに起因す
るものと推測される。この過渡的な現象が発生すると、
光が遮断されているか否かに関わらず光出力2bが出力
され、この出力光2bは要求される動作を満足しない光
である。
【0049】このため、スイッチ制御装置3は、光透過
遮断制御信号32によってE/Oスイッチ2内を光が透
過するように指示されている間は、充放電制御信号33
による充電動作から放電動作への切り換えを行わないよ
うに動作する。これにより、本来の動作によって出力中
の光出力2bが、上記の過渡的な現象による漏話の影響
を受けなくなる。
【0050】具体的には、スイッチ制御装置3からE/
Oスイッチ2へ出力される光透過遮断制御信号32が
‘Lo’レベルであり、光出力2bの出力を示している状
態で、充放電制御信号33が‘Hi’レベルから‘Lo’レ
ベルへ切り換えられると、過渡的に発生する偏波特性の
悪化や漏話量の増加によって光出力2bが影響を受け
る。このため、スイッチ制御装置3内では光透過遮断制
御信号32が‘Hi’レベルで、E/Oスイッチ2におい
て光が遮断されている間のみ、充放電制御信号33の
‘Hi’レベルと‘Lo’レベルとの切り換えが可能になっ
ている。これにより、光出力2bが出力されている間
は、充電動作と放電動作とが切り換えられないので、上
記の過渡的な現象による光出力2bの劣化が生じない。
【0051】また、光透過遮断制御信号32は、上記の
ように例えば、1μs程度の周期で、‘Hi’レベル:
‘Lo’レベル=2000:1程度で出力される信号であ
る。このため、光透過遮断制御信号32が‘Lo’レベル
の間に充放電制御信号33の切り換えができないことで
生じる影響は非常に軽微である。
【0052】なお、図2(a)の例では、充放電制御信
号33の出力を切り換える周期を1.5秒としたが、充
放電制御信号33の出力を切り換える周期は、1秒以
上、20秒以下の範囲内であることが好ましい。これ
は、充放電制御信号33が切り換えられることで生じる
過渡的な現象によって光出力2bが影響されるのを回避
するために、周期が1秒以上あることが望ましく、ま
た、充放電制御信号33の切り換え周期が20秒を超え
た場合、E/Oスイッチ2内のLiNbO3結晶が完全に放電
動作時の状態へ移行してしまい、放電動作時におけるE
/Oスイッチ2の偏波特性の著しい悪化が懸念されるた
めである。
【0053】さらに、充放電制御信号33の切り換え周
期は、1.5秒以上、10秒以下であることがより好ま
しい。これは、上記の過渡的な現象、および、E/Oス
イッチ2の放電動作時における偏波特性の悪化と漏話量
の増大を回避できるからである。また、連続使用のため
に最も好ましい切り換え周期は1.5秒である。
【0054】上記のように、スイッチ制御装置3によっ
てE/Oスイッチ2を駆動制御することにより、E/O
スイッチ2からはパルス化された光出力2bが得られ
る。この光出力2bを光電変換器によって電気信号に変
換し、この電気信号をオシロスコープ等によって観測す
ることで、E/Oスイッチ2における漏話量を測定する
ことができる。
【0055】また、P波(平行偏光波)、S波(垂直偏
光波)のいずれか一方のみを透過させる偏光子を通して
光出力2bを透過させ、透過光を光パワーメータ等によ
って観測することにより、E/Oスイッチ2の偏波特性
を測定することができる。
【0056】以上のように、本発明の実施の形態におけ
るE/Oスイッチ制御システム1によれば、E/Oスイ
ッチ2と、E/Oスイッチ2を駆動制御するスイッチ制
御装置3と、によって構成され、E/Oスイッチ2には
電源電圧4が供給されるとともに、スイッチ制御装置3
からE/Oスイッチ2に対しては、本体2内のLiNbO3
晶に充電を行うための印加電圧31と、E/Oスイッチ
2における光の透過と遮断とを切り換えて指示する光透
過遮断制御信号32と、E/Oスイッチ2における充電
動作と放電動作とを切り換えて指示する充放電制御信号
33と、が入力される。
【0057】そして、充放電制御信号33は、例えば
1.5秒周期の矩形波であって、E/Oスイッチ2に対
して充電動作と放電動作とを、同じ時間毎に高速に切り
換えさせるので、E/Oスイッチ2を連続使用して光出
力2bを出力させることができる。
【0058】また、従来のE/Oスイッチのように充電
動作が継続された時間をカウントする必要がないので、
装置構成をより単純化して、装置の小型化および低コス
ト化を図ることができる。
【0059】さらに、スイッチ制御装置3においては、
光透過遮断制御信号32が光出力2bの出力を指示して
いる間は、充放電制御信号33による充電動作から放電
動作への切り換えを行わない。これによって、充電動作
から放電動作への切り換え時にE/Oスイッチ2で発生
する過渡的な偏波特性の悪化および漏話量の増大によっ
て、本来出力すべき光出力2bが悪影響を受けることが
ない。
【0060】なお、上記実施の形態におけるE/Oスイ
ッチ制御システム1においては、印加電圧31、光透過
遮断制御信号32および充放電制御信号33はいずれも
スイッチ制御装置3から出力される構成としたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、例えば、印加電圧
31、光透過遮断制御信号32および充放電制御信号3
3をそれぞれ出力する装置を別体として複数備える構成
としても良い。
【0061】また、印加電圧31の電圧値や、光通過遮
断制御信号32のにより光入力2aの透過/遮断を切り
換える周期については、E/Oスイッチ2の用途に応じ
て適宜変更可能である。
【0062】また、上記実施の形態におけるE/Oスイ
ッチ2は、強誘電体としてLiNbO3(ニオブ酸リチウム)
を内蔵する構成としたが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、KTaO3(タンタル酸カリウム)、BaTiO
3(チタン酸バリウム)、TaNbO3(ニオブ酸タンタル)
等、E/Oスイッチ(電界光学スイッチ)に適用可能な
強誘電体を内蔵していればよい。
【0063】
【発明の効果】請求項1記載の発明のE/Oスイッチ制
御装置、および、請求項5記載のE/Oスイッチの制御
方法によれば、強誘電体結晶を備えるE/Oスイッチで
は、強誘電体結晶に充電する充電動作と強誘電体結晶内
の電荷を放電させる放電動作とが所定の周波数のクロッ
ク信号に同期して切り換えられる。このため、強誘電体
結晶は完全に放電動作の状態に移行しないので、偏波特
性の悪化や漏話量の増加が生じない。これによって、充
電動作時および放電動作時の両方でE/Oスイッチを使
用でき、E/Oスイッチを連続動作させることができ
る。
【0064】請求項2記載の発明のE/Oスイッチ制御
装置、および、請求項6記載のE/Oスイッチの制御方
法によれば、強誘電体結晶の充電動作と放電動作とを切
り換える際に過渡的に生じる偏波特性の悪化や漏話量の
増加によって、E/Oスイッチから出力される出力光が
影響されるのを防止することができる。これにより、E
/Oスイッチを安定して連続動作させることができる。
【0065】請求項3記載の発明のE/Oスイッチ制御
装置、および、請求項7記載のE/Oスイッチの制御方
法によれば、強誘電体結晶の充電動作と放電動作とが1
秒以上20秒以下の周期のクロック信号に同期して交互
に切り換えられ、充電動作と放電動作とは、それぞれ
0.5秒以上10秒以下の所定の時間だけ継続される。
このため、所定時間以上、放電動作を行った場合に生じ
る強誘電体結晶の偏波特性の悪化が、全く起こらなくな
る。これにより、より効率よく、安定してE/Oスイッ
チを連続動作させることができる。
【0066】請求項4記載の発明のE/Oスイッチ制御
装置、および、請求項8記載のE/Oスイッチの制御方
法によれば、特にE/Oスイッチに適した強誘電体結晶
であるLiNbO3結晶を内蔵したE/Oスイッチを、安定し
て連続動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるE/Oスイッチ制
御システム1の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の充放電制御信号33の様子を示すタイミ
ングチャートであり、(a)は充放電制御信号33の様
子を示し、(b)は、参考として従来のE/Oスイッチ
に入力される充放電制御信号の様子を示す。
【符号の説明】
1 E/Oスイッチ制御システム 2 E/Oスイッチ 2a 光入力 2b 光出力 3 スイッチ制御装置(充放電制御手段;光透過遮断制
御手段) 31 印加電圧 32 光透過遮断制御信号 33 充放電制御信号 4 電源電圧

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】強誘電体結晶を内蔵するE/Oスイッチを
    制御するE/Oスイッチ制御装置において、 前記E/Oスイッチ内の強誘電体結晶に充電する充電動
    作と強誘電体結晶内の電荷を放電させる放電動作とを所
    定の周波数のクロック信号に同期して切り換えさせる充
    放電制御手段を備えること、 を特徴とするE/Oスイッチ制御装置。
  2. 【請求項2】前記E/Oスイッチに入力される入力光を
    透過させて出力させるか、或いは遮断させるかを切り換
    える光透過遮断制御手段をさらに備え、 前記充放電制御手段は、前記光透過遮断制御手段の制御
    によって前記E/Oスイッチに入力された入力光が出力
    されている間は、前記強誘電体結晶の充電動作と放電動
    作とを切り換えさせないこと、 を特徴とする請求項1記載のE/Oスイッチ制御装置。
  3. 【請求項3】前記所定の周波数のクロック信号は、一周
    期が1秒以上20秒以下の信号であること、 を特徴とする請求項1または2記載のE/Oスイッチ制
    御装置。
  4. 【請求項4】前記強誘電体結晶としてLiNbO3(ニオブ酸
    リチウム)結晶を内蔵する前記E/Oスイッチを制御す
    ること、 を特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のE/O
    スイッチ制御装置。
  5. 【請求項5】強誘電体結晶を内蔵するE/Oスイッチの
    制御方法であって、 前記E/Oスイッチ内の強誘電体結晶に充電する充電動
    作と強誘電体結晶内の電荷を放電させる放電動作とを所
    定の周波数のクロック信号に同期して切り換える工程を
    含むこと、 を特徴とするE/Oスイッチの制御方法。
  6. 【請求項6】前記E/Oスイッチに入力される光を透過
    させて出力させるか、或いは遮断させるかを切り換える
    工程をさらに含み、 前記E/Oスイッチに入力された光が透過して出力され
    ている間は、前記強誘電体結晶の充電動作と放電動作と
    を切り換えないこと、 を特徴とする請求項5記載のE/Oスイッチの制御方
    法。
  7. 【請求項7】前記所定の周波数のクロック信号は、一周
    期が1秒以上20秒以下の信号であること、 を特徴とする請求項5または6記載のE/Oスイッチの
    制御方法。
  8. 【請求項8】前記強誘電体結晶としてLiNbO3(ニオブ酸
    リチウム)結晶を内蔵するE/Oスイッチの制御方法で
    あること、 を特徴とする請求項5から7のいずれかに記載のE/O
    スイッチの制御方法。
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