JP4676410B2 - Light switch - Google Patents
Light switch Download PDFInfo
- Publication number
- JP4676410B2 JP4676410B2 JP2006277980A JP2006277980A JP4676410B2 JP 4676410 B2 JP4676410 B2 JP 4676410B2 JP 2006277980 A JP2006277980 A JP 2006277980A JP 2006277980 A JP2006277980 A JP 2006277980A JP 4676410 B2 JP4676410 B2 JP 4676410B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- range
- unit
- voltage
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、ミラー等の偏向素子を有する光スイッチに関するものである。 The present invention relates to an optical switch having a deflecting element such as a mirror.
光スイッチを実現するための技術の1つとして、マイクロミラーなどの偏向素子を用いたものが提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。マイクロミラーを用いた従来の光スイッチを図4に示す。 As one technique for realizing an optical switch, a technique using a deflecting element such as a micromirror has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1). A conventional optical switch using a micromirror is shown in FIG.
図4に示す光スイッチは、入力ポート1aと、出力ポート1bと、入力側マイクロミラーアレイ2aと、出力側マイクロミラーアレイ2bとを備えている。入力ポート1aと出力ポート1bは、それぞれ2次元的に配列された複数の光ファイバからなり、マイクロミラーアレイ2a,2bは、それぞれ2次元的に配列された複数のマイクロミラー装置3a,3bからなる。なお、図4における矢印は光ビームの進行方向を示している。
The optical switch shown in FIG. 4 includes an
ある入力ポート1aから出射した光信号は、この入力ポート1aに対応する入力側マイクロミラーアレイ2aのマイクロミラー装置3aのミラーにより反射されて進行方向が変化させられる。後述するように、マイクロミラー装置3aのミラーは2軸回りに回動可能に構成されており、マイクロミラー装置3aの反射光を出力側マイクロミラーアレイ2bの任意のマイクロミラー装置3bに向けることができる。同様に、マイクロミラー装置3bのミラーも2軸回りに回動可能に構成されており、ミラーの傾斜角を適当に制御することにより、マイクロミラー装置3bの反射光を任意の出力ポート1bに向けることができる。したがって、入力側マイクロミラーアレイ2aと出力側マイクロミラーアレイ2bのミラーの傾斜角を適当に制御することにより光路の切り替えを行い、2次元的に配列された任意の入力ポート1aと出力ポート1bとの間を接続することができる。
An optical signal emitted from a
このような光スイッチの構成要素として最も特徴的なものがミラーを有するマイクロミラー装置3a,3bである。従来より、マイクロミラー装置は、図5,図6に示すように、ミラーが形成されたミラー基板200と、電極が形成された電極基板300とが並行に配設された構造を有する(例えば、非特許文献1参照。)。
The most characteristic components of such an optical switch are
ミラー基板200は、板状の枠部210と、枠部210の開口内に配設された可動枠220と、可動枠220の開口内に配設されたミラー230とを有する。枠部210、トーションバネ211a,211b,221a,221b、可動枠220およびミラー230は例えば単結晶シリコンで一体形成されている。ミラー230の表面には例えば3層のTi/Pt/Au層が形成されている。一対のトーションバネ211a,211bは、枠部210と可動枠220とを連結している。可動枠220は、一対のトーションバネ211a,211bを通る図5の可動枠回転軸Xを軸として回動することができる。同様に、一対のトーションバネ221a,221bは、可動枠220とを連結している。ミラー230は、一対のトーションバネ221a,221bを通る図5のミラー回動軸Yを軸として回動することができる。可動枠回動軸Xとミラー回動軸Yとは、互いに直交している。結果として、ミラー230は、直交する2軸で回動する。
The
電極基板300は、板状の基部310と、段丘状の突出部320とを有する。基部310と突出部320は例えば単結晶シリコンからなる。突出部320は、基部310の上面に形成された角錐台の形状を有する第2テラス322と、第2テラス322の上面に形成された角錐台の形状を有する第1テラス321と、第1テラス321の上面に形成された柱状の形状を有するピボット330とから構成される。突出部320の四隅とこの四隅に続く基部310の上面には、4つの電極340a〜340dが形成されている。また、基部310の上面には、突出部320を挟むように併設された一対の凸部360a,360bが形成されている。さらに、基部310の上面には、配線370が形成されており、この配線370には、引き出し線341a〜341dを介して電極340a〜340dが接続されている。なお、基部310の表面には酸化シリコン等からなる絶縁層311が形成されており、この絶縁層311の上に電極340a〜340d、引き出し線341a〜341d、配線370が形成されている。
The
以上のようなミラー基板200と電極基板300とは、ミラー230と電極340a〜340dとが対向配置されるように、枠部210の下面と凸部360a,360bの上面とを接合することにより、図6に示すようなマイクロミラー装置を構成する。このようなマイクロミラー装置においては、ミラー230を接地し、電極340a〜340dに正の駆動電圧を与えて、しかも電極340a〜340d間に非対称な電位差を生じさせることにより、ミラー230を静電引力で吸引し、ミラー230を任意の方向へ傾動させることができる。
The
上述したような光スイッチでは、周辺の温度や湿度といった環境の変化などにより、入出力ポートとミラー間の位置誤差やミラー傾動角の変化が発生し、最適なミラー傾動角からのずれが徐々に大きくなり、出力光のパワー損失が時間と共に変動するドリフトが発生する。 In the optical switch as described above, the positional error between the input / output port and the mirror and the change in the mirror tilt angle occur due to environmental changes such as ambient temperature and humidity, etc., and the deviation from the optimum mirror tilt angle gradually increases. A drift occurs in which the power loss of the output light fluctuates with time.
しかしながら、単位時間当たりのドリフトが大きい場合には、摂動を行っている間にも電極340a〜340dに印加する電圧と出力光の強度との関係が大きく変わってしまうため、誤った出力光の光強度の極大値を探索してしまうことがあった。
However, when the drift per unit time is large, the relationship between the voltage applied to the
例えば、電極340a〜340dに印加する電圧と出力光の光強度の関係が図7(a)に示すような場合、電圧V1[V]から電圧V2[V]の範囲ΔVにおける光強度の最大値は、電圧V2のときの光強度I2となる。しかしながら、単位時間当たりの最適なミラー傾動角からのずれ量に大きなドリフトが発生すると、例えば図7(b)に示すように、サンプリング時間後の時刻t=2Δtのときの光強度I4が最大値であるのに、時刻t=0のときの光強度I 2 を最大値であると判断してしまう。また、この場合には、範囲ΔVが狭いため、光強度が極大となる駆動電圧を探索することもできない。
For example, when the relationship between the voltage applied to the
そこで、本願発明は上述したような課題を解決するためになされたものであり、偏向素子の最適な姿勢を正確に探索することができる光スイッチを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an optical switch capable of accurately searching for an optimum posture of a deflection element.
上述したような課題を解決するために、本発明に係る光スイッチは、入力光を入力する少なくとも1つの入力ポートと、出力光を出力する少なくとも1つの出力ポートと、回動可能に支持されたミラーと、このミラーと対向配置された制御電極とを備え、制御電極に印加される電圧に応じて傾斜するミラーにより入力ポートに入力された入力光を偏向させて任意の出力ポートに選択的に入射させるミラー装置と、制御電極に所定の範囲内で変化する電圧を印加してミラーを摂動させる摂動部と、ミラーを摂動させたときに出力光のパワーが最適値になるミラーの偏向角を検出する検出部と、制御電極に電圧印加時のミラーの傾動角の変化量を予め測定する測定部と、変化量に基づいて所定の範囲を設定する範囲設定部とを備え、前記測定部は、所定のサンプリング時間間隔で前記出力光の光強度を検出し、サンプリング時間毎の値を比較することにより前記変化量を測定し、範囲設定部は、所定の範囲を変化量を傾動させるために制御電極に印加される電圧の範囲以上に設定することを特徴とする。なお、最適な出力光のパワー、すなわち光強度とは、光学的損失が最小になる光強度やシステムからの要求に基づく所望の光強度のことを意味する。このような光強度が得られるミラーの回動角を実現するときの駆動電圧を、最適な駆動電圧という。 In order to solve the problems as described above, an optical switch according to the present invention is rotatably supported by at least one input port for inputting input light and at least one output port for outputting output light. A mirror, and a control electrode disposed opposite to the mirror, and selectively deflects the input light input to the input port by deflecting the input light by a mirror inclined according to the voltage applied to the control electrode. The mirror device to be incident, the perturbation unit that perturbs the mirror by applying a voltage that changes within a predetermined range to the control electrode, and the mirror deflection angle at which the output light power becomes the optimum value when the mirror is perturbed. A detection unit for detecting, a measurement unit for measuring in advance a change amount of the tilt angle of the mirror when a voltage is applied to the control electrode, and a range setting unit for setting a predetermined range based on the change amount, the measurement unit comprising: Detecting the light intensity of the output light at a predetermined sampling time interval, the amount of change is measured by comparing the values for each sampling time, the range setting unit is controlled to tilt the variation a predetermined range It is characterized in that it is set above the range of the voltage applied to the electrode . The optimum output light power, that is, the light intensity means a light intensity at which the optical loss is minimized or a desired light intensity based on a request from the system. The drive voltage when realizing the rotation angle of the mirror capable of obtaining such light intensity is referred to as an optimum drive voltage.
また、上記光スイッチにおいて、摂動部により所定の範囲内で変化する電圧を供給する時間を設定する時間設定部をさらに備え、この時間設定部は、予め設定された出力光のパワーの損失の範囲に対応するミラーの傾動角の範囲をサンプリング時間当たりの上記変化量で除した値以下に、時間を設定するようにしてもよい。 The optical switch further includes a time setting unit configured to set a time for supplying a voltage that varies within a predetermined range by the perturbation unit, and the time setting unit includes a preset power loss power range. The time may be set to be equal to or less than a value obtained by dividing the range of the tilt angle of the mirror corresponding to the above by the amount of change per sampling time.
本発明によれば、単位時間値のミラーの傾動角の変化量に基づいて所定の範囲を設定することにより、ドリフトに影響されずに出力光のパワーの極大値の探索を行うことが可能となるので、結果として、ミラーの最適な偏向角を正確に探索することができる。 According to the present invention, it is possible to search for the maximum value of the power of the output light without being affected by the drift by setting the predetermined range based on the change amount of the tilt angle of the mirror of the unit time value. As a result, the optimum deflection angle of the mirror can be searched accurately.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態において、図4〜図6を参照して背景技術の欄で説明した構成要素と同等の構成要素については同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, the same components as those described in the background art section with reference to FIGS. 4 to 6 are denoted by the same names and reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.
[光スイッチの構成]
図1に示すように、本実施の形態に係る光スイッチ10は、入力ポート1aと、出力ポート1bと、入力側マイクロミラー装置3aと、出力側マイクロミラー装置3bと、出力光測定装置4と、制御装置5とを備える。
[Configuration of optical switch]
As shown in FIG. 1, the
出力光測定装置4は、出力ポート1bから出射された出力光の強度を検出し、電気信号に変換する。このような出力光測定装置4の構成例としては、出力光の一部を切り出して、フォトダイオードなどの受光素子で出力光の強度を測定する構成が考えられる。
The output
制御装置5は、駆動部6と、検出部7と、制御部8と、記憶部9とから構成される。
The
駆動部6は、制御部8の指示に基づいて、マイクロミラー装置3a,3bに駆動電圧を供給してミラー230を所定の角度に傾斜させたり、駆動電圧に微小な変動を与えてミラー230を摂動させたりする。
The
検出部7は、駆動部6によりマイクロミラー装置3a,3bを駆動させたときの出力光測定装置4による出力光の測定結果を検出する。この検出した測定結果は、制御部8に出力される。
The
制御部8は、光スイッチ10の全体の動作を制御する機能部であって、探索設定部81と、摂動部82と、最適値検出部83と、スイッチング部84とを少なくとも備えている。
The
探索設定部81は、摂動部82によりミラー230を摂動させる際の範囲や時間を、出力光のパワー損失のドリフト量に応じて設定する機能部である。このような探索設定部81は、所定の単位時間(以下、「サンプリング時間」という)間隔に出力光のパワー損失のドリフト量を測定する測定部81aと、この測定部81aの測定結果に基づいてミラー230を摂動させる所定の範囲(以下、「探索範囲」という)を設定する範囲設定部81bと、測定部81aの測定結果に基づいてミラー230を摂動させる所定の時間(以下、「探索時間」という)を設定する時間設定部81cとを備える。ここで、探索範囲とは、ミラー230を摂動させるためにマイクロミラー装置3a,3bに供給する周期的に変化させる駆動電圧(以下、「摂動電圧」という)の範囲のことを意味する。また、探索時間とは、探索範囲内に設定された摂動電圧でミラー230を摂動させる際、全ての摂動電圧で一通りミラー230を摂動させるのに要する時間のことを意味する。また、摂動とは、マイクロミラー装置3a,3bの各電極に摂動電圧を供給することにより、ミラー230を振動させることを意味する。例えば、図5,図6に示すように4つの電極340a〜340dがある場合、それぞれの電極に摂動電圧を供給することにより、ミラー230を摂動させる。なお、探索設定部81により設定された探索範囲および探索時間は、記憶部9に記憶される。
The
摂動部82は、任意のマイクロミラー装置3aと任意のマイクロミラー装置3bとの間で光路を接続する際、範囲設定部81bにより設定された探索範囲に基づいて、それぞれのミラー230を摂動させるための摂動電圧を設定し、この摂動電圧を駆動部6を介してマイクロミラー装置3a,3bに供給する。この摂動電圧の供給は、時間設定部81cにより設定された探索時間内でミラー230を各摂動電圧で摂動させるように行われる。
The
最適値検出部83は、摂動部82によりミラー230を摂動させたときの検出部7による出力光の光強度の検出結果から、任意のマイクロミラー装置3aと任意のマイクロミラー装置3bとの光路を接続する際のそれぞれのミラー230の最適な偏向角、すなわち傾斜角を実現する駆動電圧(以下、「動作電圧」という)を検出する。
The optimum
スイッチング部84は、任意のマイクロミラー装置3aと任意のマイクロミラー装置3bとの光路を接続する際、記憶部9に記憶された動作電圧に基づき、駆動部6を介して対応するマイクロミラー装置3a,3bに動作電圧を供給する。
The switching
記憶部9は、探索設定部81により設定された探索範囲および探索時間、摂動部82により設定される摂動電圧、並びに、光スイッチ10の動作を実現するためのプログラム等を記憶する。
The
このような制御装置5は、CPU等の演算装置、メモリ、HDD(Hard Disc Drive)等の記憶装置、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル等の外部から情報の入力を検出する入力装置、インターネット、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信回線を介して各種情報の送受信を行うI/F装置、および、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal Display)またはFED(Field Emission Display)等の表示装置等を備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記のハードウェア資源がプログラムによって制御され、上述した駆動部6、検出部7、制御部8、記憶部9が実現される。なお、上記プログラムは、フレキシブルディスク、CD−ROM、DVD−ROM、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供されるようにしてもよい。
Such a
[探索設定動作]
次に、探索設定部81による探索範囲および探索時間の設定動作について説明する。
[Search setting operation]
Next, the search range and search time setting operation by the
まず、探索設定部81の測定部81aは、サンプリング時間間隔で出力光のパワー損失のドリフト量を測定する。この測定は、ドリフト量を測定する任意のマイクロミラー装置3a,3bに所定の動作電圧を供給してミラー230を所定の角度に傾動させ、それらの間で光路を接続した状態とし、外部より入力ポート1aからマイクロミラー装置3aに向けて所定の光強度分布を有する光信号を入力させたときの出力光測定装置4の測定結果に基づいて行われる。すなわち、サンプリング時間間隔で出力光の光強度を検出し、サンプリング時間毎の値を比較することにより、ドリフト量を測定する。
First, the
ドリフト量が測定されると、探索設定部81の範囲設定部81bは、そのドリフト量以上、すなわちドリフトに相当するミラーの角度ずれ量を傾動させするために電極340a〜340dに印加する電圧の範囲よりも広くなるように探索範囲を設定する。この探索範囲は、サンプリング時間毎に設定される。このような探索範囲に基づいて、摂動部82により摂動電圧が設定される。また、探索設定部81の時間設定部81cは、予め設定された出力光のパワーの損失量に対応するミラー230の傾動角度の範囲を、サンプリング時間当たりのドリフト量で除した値以下に探索時間を設定する。
When the drift amount is measured, the
このように探索範囲を設定することにより、ドリフトが生じた場合であっても、このドリフトよりも広い範囲で出力光の光強度のピークを探索することが可能となるので、ミラー230の最適な姿勢を探索することができる。また、上述のように探索時間を設定することにより、出力光の光強度が所定の値以上損失するよりも短い間隔で探索を行うことが可能なり、出力光の光強度のピーク近傍で探索できるので、結果として、ミラー230の最適な姿勢を探索することができる。
By setting the search range in this way, even if drift occurs, it is possible to search for the peak of the light intensity of the output light in a wider range than this drift, so the optimum of the
次に、図2を参照して、探索範囲および探索時間の設定動作の一例について説明する。図2は、回動角誤差がミラー回動軸や可動枠回動軸等に沿った1方向に増加していく1次元モデルにおいて、出力光の損失のドリフトを時間の関数で表し、かつ、出力光の損失とミラー230の傾動角との関係を示すグラフである。この図2では、3点を比較することにより出力光の光強度の最大値を決定する場合を例に説明する。したがって、図2において、曲線y1〜y3は1回目の探索、y4は2回目の探索を意味している。図2における各記号の意味は以下の通りである。
Next, an example of the setting operation of the search range and the search time will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a drift of loss of output light as a function of time in a one-dimensional model in which the rotation angle error increases in one direction along the mirror rotation axis, the movable frame rotation axis, etc., and 6 is a graph showing a relationship between a loss of output light and a tilt angle of a
Δθ:探索範囲
Δt:サンプリング時間
ΔL:目標損失変動幅に対応する角度
TL:探索1周期時間
α:単位時間当たりのドリフト時間換算係数(角度/単位時間)、単位時間当たりの損失ドリフトをドリフト角度に換算した係数
αΔt:1摂動時間当たりのドリフト角度量
αTL:探索1周期当たりのドリフト角度量
Δθ: Search range Δt: Sampling time ΔL: Angle corresponding to target loss fluctuation range T L : Search one cycle time α: Drift time conversion factor (angle / unit time) per unit time, drift drift loss per unit time Coefficient αΔt converted to angle: drift angle amount per perturbation time αT L : drift angle amount per search cycle
曲線y1〜y4で表される各サンプリング時間における角度−損失分布は2次関数モデルとする。ドリフト角度量が時間tでα1だけ発生するので、損失分布関数は以下に示す通りとなる。 The angle-loss distribution at each sampling time represented by the curves y 1 to y 4 is a quadratic function model. Since the drift angle amount is generated by α 1 at time t, the loss distribution function is as shown below.
t=0,θ=0の場合:y1(θ,t)=0 (図中符号aの位置)
t=Δt,θ=Δθの場合:y2(θ,t)=−Δθ2+2αΔθΔt−α2Δt2
t=2Δt,θ=Δθの場合:y3(θ,t)=−Δθ2+4αΔθΔt−4α2Δt2
When t = 0 and θ = 0: y 1 (θ, t) = 0 (position a in the figure)
When t = Δt, θ = Δθ: y 2 (θ, t) = − Δθ 2 + 2αΔθΔt−α 2 Δt 2
When t = 2Δt, θ = Δθ: y 3 (θ, t) = − Δθ 2 + 4αΔθΔt-4α 2 Δt 2
このような1次元モデルにおいて、探索範囲および探索時間は、以下に示す[1],[2]の条件を満たすように設定する。 In such a one-dimensional model, the search range and search time are set so as to satisfy the following conditions [1] and [2].
[1]ドリフトありで3点比較でピーク値を見つけられる条件 [1] Conditions for finding a peak value by comparing three points with drift
t=Δtからt=2Δtの場合、探索設定部81の範囲設定部81は、ドリフト量以上に探索範囲を設定する。したがって、下式(1)に示すように、探索範囲Δθはサンプリング時間あたりのドリフト角度量αΔt以上に設定される。
When t = Δt to t = 2Δt, the
Δθ>αΔt ・・・(1) Δθ> αΔt (1)
[2]ドリフトがあっても損失変動規定値に入る条件 [2] Conditions for entering the loss fluctuation regulation value even if there is a drift
下式(2)に示すように、損失変動規定値に対する角度が探索1周期に要する時間でドリフトする角度量よりも小さくなるように設定する。 As shown in the following equation (2), the angle with respect to the loss variation regulation value is set to be smaller than the angle amount drifting in the time required for one search cycle.
ΔL > αTL ・・・(2) ΔL> αT L (2)
ΔLは、記憶部9に記憶されている動作電圧に基づいて設定される。例えば、損失変動幅が0.5dBに規定されている場合は、ピーク位置の角度から0.5dB下がったときの角度幅の値となる。また、探索1周期に要する時間は、損失変動規定値で決まる角度幅をドリフト係数で割った値以下とする。
ΔL is set based on the operating voltage stored in the
探索設定部81の範囲設定部81bおよび時間設定部81cは、上述したような条件を満たすように探索範囲および探索時間を設定する。これにより、ドリフトが発生する場合であっても、出力光の光強度のピークを探索することが可能となるので、ミラー230の最適な姿勢をより正確に探索することができる。
The
なお、光スイッチが用いられるシステム環境によっては、探索時の摂動による損失変動がある規定値を超えないようにする必要がある場合がある。このような場合には、ある規定値を「摂動幅規定値」とすると、探索範囲Δθにおける損失の最大値と最小値の差が損失幅規定値以下になるように探索範囲Δθを設定すればよい。 Note that, depending on the system environment in which the optical switch is used, it may be necessary to prevent a loss fluctuation due to perturbation during search from exceeding a specified value. In such a case, if the specified value is “perturbation width specified value”, the search range Δθ can be set so that the difference between the maximum loss value and the minimum value in the search range Δθ is less than the specified loss width value. Good.
[摂動動作]
次に、摂動部82による摂動動作について説明する。
[Perturbation operation]
Next, the perturbation operation by the
まず、摂動部82は、上述した方法により探索範囲が設定されると、この探索範囲に基づいて摂動電圧を設定する。この摂動電圧は、サンプリング時間単位に設定される。最初の摂動電圧は、記憶部9に予め記憶されている動作電圧を中心とした探索範囲から設定される。次の摂動電圧は、最初の摂動電圧の印加からサンプリング時間経過後から印加されるものであり、その時のドリフト量に応じて設定される探索範囲に基づいて設定される。したがって、このときの探索範囲は、最初の探索範囲から所定の方向にずれたり、最初の探索範囲よりも範囲が広がったりしている。また、摂動電圧は、設定された探索範囲を所定間隔で分割した値から構成される。具体例について、以下に示す。
First, when the search range is set by the method described above, the
例えば、マイクロミラー装置3aのX方向の探索範囲がX1、Y方向がY1と設定された場合において、摂動電圧を渦巻き状に設定すると、図3に示すように、X1とY1とからなる範囲内において、渦巻きの巻き数を勘案してその範囲を所定間隔で分割することにより、摂動電圧を設定する。マイクロミラー装置3bについても、同様に摂動電圧が設定される。なお、図3においては、25点の摂動電圧を設定するようにしたが、設定する摂動電圧の数量は適宜自由に設定することができる。また、摂動電圧の設定の仕方についても、渦巻き状に限定されず、例えば、略N字型や格子状など適宜自由に設定することができる。
For example, in the case where the search range in the X direction of the
外部より入力ポート1aから所定の光強度分布を有する光信号が入力されているマイクロミラー装置3aとマイクロミラー装置3bとの光路を接続する際に、摂動電圧が設定されると、摂動部82は、伝播する光信号の接続損失が小さい最適な動作電圧を探索するために、外部より入力ポート1aからマイクロミラー装置3aに向けて所定の光強度分布を有する光信号が入力させる。また、マイクロミラー装置3bの摂動電圧を最外殻点に固定し、かつ、マイクロミラー装置3aの摂動電圧を設定された各点を順次移動しながらミラー230を摂動させる。この各点を移動させながら摂動は、探索時間内に行われる。すなわち、設定された摂動電圧を一通り網羅して摂動を行う1周期の探索が、探索時間内に行われる。このとき、検出部7を介して出力光測定装置4により測定される光信号の光強度は、記憶部9に記憶される。
When the perturbation voltage is set when connecting the optical path between the
マイクロミラー装置3aの摂動電圧を設定された各点について順次移動させると、マイクロミラー装置3bの摂動電圧を次の点に移動させ、マイクロミラー装置3aの摂動電圧を設定された各点を順次移動させながら、それぞれのミラー230を摂動させる。マイクロミラー装置3bの摂動電圧の最後の値まで移動させると、各点の光強度が記憶部9に記憶される。最適値検出部84は、記憶部9に記憶された各点の光強度の中から光強度が最大となるときの摂動電圧を、マイクロミラー装置3aとマイクロミラー装置3bとの光路を接続する際の最適な動作電圧として設定する。このような動作電圧の探索は、探索時間内に行われる。
When the perturbation voltage of the
このように、本実施の形態によれば、探索範囲をサンプリング時間におけるドリフト量以上にすることにより、ドリフトに影響されずに出力光のピークの探索を行うことが可能となるので、結果として、ミラー230の最適な姿勢をより正確に探索することができる。
Thus, according to the present embodiment, by making the search range equal to or greater than the drift amount in the sampling time, it becomes possible to search for the peak of the output light without being affected by the drift. The optimal posture of the
本発明は、周期的に変化する駆動電圧を印加することによりミラー等の変更素子を摂動させる光スイッチなどの光学素子に適用することができる。 The present invention can be applied to an optical element such as an optical switch that perturbs a changing element such as a mirror by applying a periodically changing drive voltage.
1a…入力ポート、1b…出力ポート、3a…入力側マイクロミラー装置、3b…出力側マイクロミラー装置、4…出力光測定装置、5…制御装置、6…駆動部、7…検出部、8…制御部、9…記憶部、81…探索設定部、81a…測定部、81b…範囲設定部、81c…時間設定部、82…摂動部、83…最適値検出部、84…スイッチング部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
出力光を出力する少なくとも1つの出力ポートと、
回動可能に支持されたミラーと、このミラーと対向配置された制御電極とを備え、前記制御電極に印加される電圧に応じて傾斜する前記ミラーにより前記入力ポートに入力された入力光を偏向させて任意の前記出力ポートに選択的に入射させるミラー装置と、
前記制御電極に所定の範囲内で変化する電圧を印加して前記ミラーを摂動させる摂動部と、
前記ミラーを摂動させたときに前記出力光のパワーが最適値になる前記ミラーの偏向角を検出する検出部と、
前記制御電極に電圧印加時の前記ミラーの傾動角の変化量を予め測定する測定部と、
前記変化量に基づいて前記所定の範囲を設定する範囲設定部と
を備え、
前記測定部は、所定のサンプリング時間間隔で前記出力光の光強度を検出し、サンプリング時間毎の値を比較することにより前記変化量を測定し、
前記範囲設定部は、前記所定の範囲を前記変化量を傾動させるために前記制御電極に印加される電圧の範囲以上に設定する
ことを特徴とする光スイッチ。 At least one input port for inputting input light;
At least one output port for outputting output light;
A mirror that is rotatably supported and a control electrode disposed opposite to the mirror, and deflects input light input to the input port by the mirror that is inclined according to a voltage applied to the control electrode. A mirror device that selectively enters any of the output ports;
A perturbation unit that perturbs the mirror by applying a voltage that changes within a predetermined range to the control electrode;
A detection unit for detecting a deflection angle of the mirror at which the power of the output light becomes an optimum value when the mirror is perturbed;
A measurement unit that measures in advance the amount of change in tilt angle of the mirror when a voltage is applied to the control electrode;
A range setting unit that sets the predetermined range based on the amount of change, and
The measurement unit detects the light intensity of the output light at a predetermined sampling time interval, measures the change amount by comparing the values for each sampling time ,
The said range setting part sets the said predetermined range more than the range of the voltage applied to the said control electrode in order to tilt the said variation | change_quantity, The optical switch characterized by the above-mentioned .
この時間設定部は、予め設定された前記出力光のパワーの損失の範囲に対応する前記ミラーの傾動角の範囲を前記サンプリング時間当たりの前記変化量で除した値以下に、前記時間を設定する
ことを特徴とする請求項1記載の光スイッチ。 A time setting unit for setting a time for supplying a voltage that varies within the predetermined range by the perturbation unit;
The time setting unit sets the time to be equal to or less than a value obtained by dividing a range of the tilt angle of the mirror corresponding to a preset power loss range of the output light by the amount of change per sampling time. the optical switch of claim 1 Symbol mounting, characterized in that.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006277980A JP4676410B2 (en) | 2006-10-11 | 2006-10-11 | Light switch |
PCT/JP2007/066109 WO2008020646A1 (en) | 2006-08-18 | 2007-08-20 | Optical switch, optical switch control method and communication system |
US12/309,904 US8149490B2 (en) | 2006-08-18 | 2007-08-20 | Optical switch, optical switch control method and communication system |
CA2659311A CA2659311C (en) | 2006-08-18 | 2007-08-20 | Optical switch, optical switch control method, and communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006277980A JP4676410B2 (en) | 2006-10-11 | 2006-10-11 | Light switch |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008096672A JP2008096672A (en) | 2008-04-24 |
JP4676410B2 true JP4676410B2 (en) | 2011-04-27 |
Family
ID=39379592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006277980A Expired - Fee Related JP4676410B2 (en) | 2006-08-18 | 2006-10-11 | Light switch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4676410B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4828571B2 (en) * | 2008-05-13 | 2011-11-30 | 日本電信電話株式会社 | Optical switch control method and apparatus |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003530591A (en) * | 2000-04-05 | 2003-10-14 | リットン システムズ、 インコーポレーテッド | Optical correlator and optical correlation method for adaptive matching |
JP2004271977A (en) * | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Mirror position adjusting device and method |
JP2005275094A (en) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Fujitsu Ltd | Device and method to control spatial optical switch |
-
2006
- 2006-10-11 JP JP2006277980A patent/JP4676410B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003530591A (en) * | 2000-04-05 | 2003-10-14 | リットン システムズ、 インコーポレーテッド | Optical correlator and optical correlation method for adaptive matching |
JP2004271977A (en) * | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Mirror position adjusting device and method |
JP2005275094A (en) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Fujitsu Ltd | Device and method to control spatial optical switch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008096672A (en) | 2008-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4680862B2 (en) | Light switch | |
US8462410B2 (en) | Mirror device, mirror array, optical switch, mirror device manufacturing method, and mirror substrate manufacturing method | |
US8149490B2 (en) | Optical switch, optical switch control method and communication system | |
WO2005102909A1 (en) | Actuator | |
JP2013009447A (en) | Electrostatic actuator and controlling method of the same | |
JP4676410B2 (en) | Light switch | |
US10725286B2 (en) | Micro-electro-mechanical device having tiltable structure, with detection of the position of the tiltable structure | |
US7257286B2 (en) | Dual comb electrode structure with spacing for increasing a driving angle of a microscanner, and the microscanner adopting the same | |
JP2008096673A (en) | Optical switch, method of controlling optical switch, control program for optical switch and recording medium | |
JP4755049B2 (en) | Mirror control device and mirror control method | |
JP4464436B2 (en) | Optical switch and optical switch control method | |
JP4392010B2 (en) | Mirror control device and mirror control method | |
JP6225169B2 (en) | Mirror array | |
JP4565474B2 (en) | Optical switch and optical switch control method | |
JP4632319B2 (en) | Control method of optical switch | |
JP4641017B2 (en) | Optical switch and communication system | |
JP2008046451A (en) | Optical switch | |
JP2018155816A (en) | Movable diffraction grating and spectroscopic device | |
Grade et al. | Advanced, vibration-resistant, comb-drive actuators for use in a tunable laser source | |
JP4744500B2 (en) | Light switch | |
JP5091193B2 (en) | Optical switch and optical switch control method | |
JP4773301B2 (en) | Mirror control device | |
JP4464375B2 (en) | Mirror control device | |
US11747470B2 (en) | Rotation angle sensing and control of mirror assembly for light steering | |
JP4373345B2 (en) | Inclination angle calculation device, inclination angle calculation method and program for MEMS mirror device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100817 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101116 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101228 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110125 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110127 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140204 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4676410 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140204 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |