JPH09508218A - エレクトロ−オプティカルスイッチを制御する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 切換電圧レベルの周期的調整により時分割多重ステージエレクトロ−オプティカルスイッチの光漏れを最小化する制御機構。スイッチのアイドルポートに接続された光検出器が種々の構成のスイッチにおけるスイッチの光漏れを表わす漏れ信号を伝送する。漏れ信号はローパスフィルタによりろ過され、低速でサンプリングされる。プロセッサがサンプルデータを蓄積し、周期的にデータを解析してスイッチの各ステージごとの切換電圧レベルの適切な変更を決定し、光漏れを最小化する。プロセッサとスイッチに接続された出力回路が前に決定された各ステージとのベース電圧信号を修正して電圧レベル変更を取り込み、修正された信号を適当なタイムスロットでスイッチに供給する。

Description

【発明の詳細な説明】 エレクトロ−オプティカルスイッチ を制御する方法及び装置 発明の背景 発明の分野 本発明はエレクトロ−オプティカルスイッチに関するもので、より詳しくはエ レクトロ−オプティカルスイッチアレーの電圧切換レベルを制御するシステムに 関するものである。関連技術の説明 オプティカルスイッチアレーは多くの異なる用途で多重通路に沿う光信号を多 重化することを望むときに使用される。例えば、単一源から発せられた光信号を 多重リングに、また多重リングから検出器に送るため多重リング・ファイバーオ プティック・ジャイロ（ＦＯＧ）システムでオプティカルスイッチアレーを使用 することが知られている。このようなアレーは電気信号の選択的適用により周期 的に再構成される。 ＦＯＧシステムは１個又はそれ以上の回転軸線の周りの乗り物（例えば、宇宙 船）の回転を感知するのに使用され、ＦＯＧシステムからの出力は乗り物のため の航行及び飛行制御情報を与えるのに使用される。典型的なＦＯＧは光信号を与 えるレーザー源と光ファイバーの多重巻きコイル（ファイバー・オプティック・ リングといわれる）とを有する。光信号はまず光ビームスリッタ／コンバイナに 与えられ、これは２ つの同一出力光信号を生じ、その各々はファイバー・オプティック・リングの一 端に加えられる。２つの光信号はリングを通じて反対向きに進行し、ビームスプ リッタ／コンバイナで再び結合される。ファイバー・オプティック・リングの、 その巻き軸線、又は長軸の周りの回転はリングを通じて移行する信号の位相シフ トとなって現われる。この位相シフトはサニャック効果位相シフトとして知られ 、出力検出器に適用されるスプリッタ／コンバイナからの再結合された信号の解 析により検出される。 オプティカルスイッチアレーを組み込んだＦＯＧの具体的な装備が米国特許第 ４,８２８,３８９号（ガビンズほか、１９８９年５月９日特許）に記載されてお り、ここに参考として引用する。この特許に記載されたＦＯＧは、これが使用さ れている乗り物の回転軸線を表わす直交軸に沿って揃えられた３個のファイバー ・オプティック・リングから成る。この構成において、単一光源からの光は多ポ ート・オプティカルスイッチアレーに伝送され、アレーはこの信号を別個のビー ムスプリッタ／コンバイナを経て時分割ベースで３個の別個のリングに伝送する 。このオプティカルスイッチアレーはさらに再結合された信号を時分割ベースで ３個のリングから単一光検出器に送るように機能する。 上記米国特許に記載されたオプティカルスイッチアレーは、光チャネル導波路 によって相互連結された３個の切り換えステージを有する。各切り換えステージ は、２対の光ポートと ２対の電極（それにより制御電圧がスイッチにかけられる）をもつ二方向エレク トロ−オプティカルスイッチから成る。このスイッチは、電圧信号が結晶に加え られると屈折率が変化するニオブ酸リチウム(ＬｉＮｂＯ₃)などのような結晶性 材料から製作される。光チャネル導波路はチタニウムなどのようなドーピング剤 の拡散により結晶性材料中に形成され得る。電極に適当な制御電圧を適切に適用 することにより、各スイッチは“クロス”状態すなわち光ビームがスイッチの中 で偏向される状態と、“バー”状態すなわち光ビームが偏向されずに素子を通過 する状態にセットされ得る。個々のスイッチのクロス状態とバー状態を制御する 制御信号の選択的適用により、多数のタイムスロットの各々におけるスイッチア レーの複数光ポート間に光信号を伝送することが可能になる。ガビンズほかの特 許に記載された構成においては、２個の別個の光通路が各タイムスロットでスイ ッチアレーの中に設定される。１つの通路はレーザー源からファイバー・オプテ ィック・リングの１つに信号の伝送を許し、他の通路は同じタイムスロットにお いてリングの他のものから出力検出器へ再結合信号の伝送を許容する。スイッチ アレーの各ステージは２個の電極対から成るから、６つの異なる電圧を各タイム スロットごとに３ステージ・アレーにかけなければならない。各スイッチはクロ ス状態か又はバー状態のいずれかにおかれ得るから、３ステージ・スイッチアレ ーの制御のためには１２の異なる制御電圧が得られなければならない。 電圧信号を電極にかけることは、スイッチの中にバー状態とクロス状態を造り だす電界を設定する結果になる。エレクトロ−オプティカルスイッチがバー状態 又はクロス状態をとる適用電圧の大きさは、結晶元素の物理的特性の関数であり 、環境条件、例えば温度の変化や、その他の変化条件例えば電荷マイグレーショ ンやデバイスの寿命などとともに変化する。クロス状態又はバー状態のいずれに も不適切な大きさの電圧信号をかけることは光信号を一部ブロックしたり誤導し たりすることがある。この現象は“漏れ”といわれ、スイッチから減少した大き さの又は誤った出力信号を出すことにもなり、最後は誤った飛行制御情報を生じ ることになる。従ってこのような漏れは最小にすることが望まれる。 発明の概要 従来技術のこれらの及びその他の問題は、本発明に従い、電気制御信号で制御 されているエレクトロ−オプティカルスイッチアレーの光学的漏れを、所定の大 きさの制御信号の適用に応答してスイッチアレーからの光出力の或る測定量を検 出し、制御信号の大きさを修正し、そして、検出された光出力を、修正された制 御信号の適用に応答して修正前に検出された出力値と比較することによって最小 化することで克服される。それから制御信号の大きさはよりよい出力値を与える 制御信号の値に等しくセットされる。本発明の１つの特定の実施例においては、 所定の大きさの制御信号の適用に応答し て出力信号値の複数のサンプルがとられる。修正された大きさの制御信号の適用 に応答して追加サンプルがとられ、蓄積されたサンプル値は短期変動に応じての 制御信号の調節を避けるために比較される。 本発明の１つの態様によれば、スイッチの選択された１つについての２つの制 御信号の１つの大きさは、まず、予め規定された増分値をその制御信号について の所定の大きさに加え、そして出力信号サンプルを検出し、相当するサンプル値 を蓄積することにより修正される。それから、選択されたスイッチについての２ つの制御信号の他方が、他の制御信号についての大きさに予め定められた増分値 を加えることによって修正され、再び出力サンプルが検出され、相当するサンプ ル値が蓄積される。修正された制御信号の大きさで得られた出力信号値は検査さ れ、制御信号のもとの所定大きさと、制御信号の修正された大きさとでの出力信 号の値の間の差の大きさについて決定がなされる。もし出力信号値における重大 な変化が検出されたときにだけ、さらに制御信号の修正がなされる。 本発明の他の態様によれば、制御信号の大きさは、まず所定の量だけ変動され 、そして出力サンプルに相当する値がスイッチアレーについての漏れ曲線上の代 表ポイントとして記録される。漏れ曲線の勾配ベクトルが制御信号の大きさの関 数として計算され、さらなる光出力信号のサンプルが新たに計算された制御信号 の大きさの計算値によって表わされる漏 れ曲線上のポイントに集められる。新しい制御信号値は光出力がもはや前の読取 り値に対し重大な改良を示さなくなるまで繰返し計算される。大きな変化より以 下の値を与える信号の大きさの値が、選択されたスイッチに以後適用される制御 信号の大きさを導くのに使用される。 本発明の特定の態様によれば、制御信号の大きさは、予め定められた増分値に 選択された乗数を乗じることにより、さらにその選択された乗数値を周期的に微 量ずつ増加し、相次いで集積された複数サンプル間の差が所定のしきい値以下と なるまで繰返し追加サンプルを集積する工程によって、そしてさらに増分制御信 号値を選択された乗数値の関数として調整する工程によって計算された値ずつ選 択的に微増されるのである。 本発明の１つの特定の実施例によれば、オプティカルスイッチアレーには漏れ 検出出力ポートが設けられ、スイッチアレーに加えられる制御信号の大きさは漏 れを検出されたポートにおける光出力を最小にするよう修正される。 本発明の他の態様によれば、オプティカルスイッチアレーの一次光出力ポート から光サンプルがとられ、制御信号の大きさは一次出力ポートにおける光出力を 最大にするように調節される。 有利なことに、本発明の原理に従うシステムにおいては、エレクトロ−オプテ ィカルスイッチの光学的漏れは、制御信号の大きさを周期的に変動させて最小漏 れ値を与えるように、 そして正常スイッチ動作を中断させることのないようにすることで最小限にされ る。 本発明の一態様によれば、光学スイッチシステムは、エレクトロ−オプティカ ルスイッチアレーに接続された光学的漏れ検出器と、光学的漏れ出力信号に応じ てエレクトロ−オプティカルスイッチアレーにかけられる制御信号の大きさを調 節するシステム制御回路とから成る。 本発明の一特定実施例においてはフィルタ回路が光学的漏れ検出器と制御回路 の間に接続される。フィルタ回路は漏れ検出器により発生される電気出力信号か ら所定の周波数より大きい電気信号をろ過する。別の特定実施例においては、エ レクトロ−オプティカルスイッチのための制御信号は、固定された大きさの出力 信号を発生する第１信号源素子と、第２の可変な大きさの信号を発生する第２源 素子とから発生される。可変な大きさはシステムの制御回路により制御され、光 学的漏れを表わす電気出力信号に応答して時々刻々調節され得る。 図面の簡単な説明 本発明は以下の図面を参照して説明される。 第１図は本発明の原理を具体化したファイバーオプティックジャイロシステム のブロック図である。 第２図は第１図に示したオプティカルスイッチアレーのブロック図である。 第３図は第１図の切換電圧制御回路のブロック図である。 第４図から第７図は第１図のエレクトロ−オプティカルスイッチアレーのため の制御電圧を調節するプロセスを図示するフローチャートである。 詳細な説明 第１図はファイバーオプテイックジャイロシステム（ＦＯＧ）１０の例示的実 施例を示すもので、これはエレクトロ−オプティカルスイッチアレー１４を介し て光源１６、一次光検出器７２、そして二次漏れ検出器７６に光学的に接続され た３個のファイバーオプティックリング２６，２８，３０を有している。光源１ ６は光信号Ｓを発する標準的レーザー源でよく、この信号は光導体１８上とオプ ティカルスイッチアレー１４を通って３個の光導体２０，２２，２４に調時シー ケンスで伝送される。光導体２０はモードフィルタ３２、光導体３４、ビームス プリッタ４０、そして光路４２を通り位相変調器７３を経てファイバーオプティ ックリング２６に接続されている。同様にして、モードフィルタ３２、光導体３ ４、ビームスプリッタ４０、光路３２、光導体３４、ビームスプリッタ４０、光 路４２及び位相変調器７３を通って、光導体２２はファイバーリング２８に光学 的に接続され、光導体２４はファイバーリング３０に光学的に接続されている。 モードフィルタ３２、ビームスプリッタ４０及び位相変調器７３は周知の器具で 、その作用は上記ガビンズほかの特許に 詳細に述べられている。 簡単に述べると、ＦＯＧ１０の作用は大体次の通りである。光信号Ｓは光源１ ６で発生され、光導体１８を経てオプティカルスイッチアレー１４に伝送される 。この信号Ｓはさらにオプティカルスイッチアレー１４により３個の光導体２０ ，２２，２４に調時シーケンスで送られる。３個の導体の１つ、例えば光導体２ ０上の光信号はモードフィルタ３２により変調されて、熱及び圧により誘起され る位相誤差を減少させるため１つの特定のモードのただ１つの極性状態だけから 成る出力光信号を与える。この結果の信号は光導体３４を経てビームスプリッタ ４０に送られ、これは２個の同一の光信号を別々の導体５２，５４上に生じる。 ２個の信号の１つはファイバーリング２６へ時計方向に伝送され、他方は反時計 方向に伝送されることになる。２つの信号は、ファイバーリング２６に加えられ る前に位相変調器７３を通過する。同様にして光信号導体２２と２４は、それぞ れファイバーコイル２８，３０に伝送される。 ファイバーリング２６，２８，３０から戻る信号はビームスプリッタ４０で再 結合され、モードフィルタ３２を通ってそれぞれ導体２０，２２，２４へ入る。 オプティカルスイッチアレー１４は導体２０，２２，２４を一次光検出器７２へ 順次接続するように機能する。光検出器７２は、光信号に応じてこれに比例した 出力電気信号を発する周知の光検出器であればよい。 制御回路８２は一次光検出器７２からの電気信号を解析して、検出された信号 からのサニャック位相シフトの方向と大きさを決定し、ファイバーリング２６， ２８，３０それぞれの回転軸線の周りの回転を表わす出力信号を電気導体８１， ８３，８５上に発生する。制御回路８２はさらに位相変調器７３の各々のための 制御信号を発する。位相変調器７３により信号の各々にかけられるべき位相シフ トの大きさと方向は光検出器７２から受け取る出力信号に基づいで周知の方法で 制御回路８２により導かれる。 二次漏れ検出器７６は光導体７８によりオプティカルスイッチアレー１４と、 電気導体８４により制御回路８２とに接続される。漏れ検出器７６は、検出器７ ２と同様、光信号に応じてこれに比例する出力電気信号を発生する周知の器具で よい。漏れ検出器７６の機能は光漏れ信号を検出することと相当する表示を制御 回路８２に与えることである。制御回路８２は、アレーの中で光接続の順次設定 を制御する信号を伝える多数の個々の導体から成る制御ケーブル８７によりオプ ティカルスイッチアレー１４に接続される。第２図〜第４図に関してさらに後に 説明するように、制御回路８２は漏れ検出器７６の出力信号に関して適当なスイ ッチアレー制御信号を発生する。 前記ガビンズほかの特許に記載されているように、第１図に示すオプティカル スイッチアレー１４、モードフィルタ３２、ビームスプリッタ４０、そして位相 変調器７３はニオブ 酸リチウム結晶から成る単一集積チップ上に集積され得る。在来の技術の使用で 、チタンを規定された通路に沿って拡散することにより種々の導波路を形成し、 それにより光波の適切な伝達のための導波路を形成することができる。一対の電 極間にかけられた電位が電極間の結晶中に電界を生じる。電界の選択的印加によ り光ビームはスイッチアレーを通じて公知の制御方式で送向され得る。 第２図はオプティカルスイッチアレー１４から成る集積チップの領域を表わし 、これは３個のエレクトロ−オプティカルスイッチ８８，９０，９２を有してい る。このスイッチの各々は２対の電極９４，９６と９８，１００を備えている。 各々の電極対には別個の制御電圧信号が制御回路８２から導体１０２〜１０５、 ２０２〜２０５、そして３０２〜３０５を通じてかけられる。３つの光導波路２ ０，２２，２４（第１図で光導体として示した）がスイッチアレー１４を通って モードフィルタ３２へ延びている。導波路の各々はオプティカルスイッチ８８， ９０，９２を形成する領域の少なくとも１つを通って延び、スイッチ領域の中で オフセット区間１９，２１，２３，２５，２７，２９を備えている。このオフセ ット区間により各導波路はエバネッセント結合領域といわれるスイッチの領域の 中で他の導波路と接近し配置される。スイッチ８８，９０，９２の各々はバー状 態とクロス状態として知られる２つの動作状態をもつ。電極対９４，９６そして ９８，１００の各々に適切な電圧レベルの制御信号を選択的に かけることにより、スイッチ８８，９０，９２の各々を選択的にバー状態か、ク ロス状態かのいずれかにすることができる。電極対の間に電圧をかけることで各 対の近傍に電界を造成し、これが電界の領域内の光伝播速度（屈折率）を変え、 それによりエバネッセント領域内で位相一致又は位相外れ状態のいずれかを生じ させる。電極にかける信号の電圧レベルの適切な選択により、位相一致したクロ ス結合状態（クロス状態といわれる）か、又は位相がずれた非結合状態（バー状 態といわれる）かをエバネッセント結合領域に造りだすことができる。 エレクトロ−オプティカルスイッチ８８，９０，９２の各々は４個のポート２ １０，２１１，２１２，２１３をもち、これらスイッチは二方向性であって、例 えば第２図の構成において光信号はアレー１４の左又は右いずれかから入り、反 対側から出ることができる。バー状態において、１つの側の２つのポートの１個 （例えば２１０）上の入力信号は他の側のポート（例えば２１２）に送られ、こ のポートは前記１つの側の１つのポート（２１０）に整合している。クロス状態 において、１つの側の２つのポートの１個（例えば２１０）に加えられた光入力 信号は他の側のポート（例えば２１３）に送られ、これは１つの側の２つのポー トの他方（例えば２１１）と整合している。 第２図に示したようなオプティカルスイッチアレー１４においては、オプティ カルスイッチ８８と９２が実質的に線状 に整合していて、オプティカルスイッチ９０はオプティカルスイッチ８８と９２ の間に位置してスイッチ８８と９２の線状整合から外されている。この構成は、 スイッチ９０がバー状態にあるとき光導体１８上の光源１６からの光信号が光導 波路２０を経てスイッチアレー１４経由で送向されるようにする。さらに、スイ ッチ９０がクロス状態にあるとき光導体１８上の光信号は導波路２０を経てスイ ッチアレー１４に入るが、スイッチ９０内で導波路２２に結合され、スイッチ９ ２がバー状態であるなら、導波路２２上でスイッチアレー１４から出る。同様に して、光導波路２０上で光ファイバーリング２６からくる光信号は、スイッチ９ ０がクロス状態でスイッチ８８がバー状態であるとき、導波路２２へ結合され、 光導体７４に伝送される。同様に、導波路２２上で光リング２８からくる光信号 は、オプティカルスイッチ８８，９０，９２がバー状態であるとき、導体７４に 送られる。光ファイバーリング３０から導波路２４で到着する光信号は、スイッ チ８８がクロス状態でスイッチ９２がバー状態のとき、導体７４に送られる。 第１図の構成においてスイッチアレー１４は、１つの光信号が光源１６からフ ァイバーリング２６，２８又は３０の１つに送られ、他方３つのファイバーリン グの他のものからの再結合された光はスイッチを経て一次光検出器７２(Ｄ1)に 同じタイムスロットで送られるような方式で活性化される。漏れ検出器７６(Ｄ2 )は光漏れを検出するために設けられ、 ファイバーコアから戻る再結合光信号のどれもが意図的に漏れ検出器７６に切り 換えられることはない。スイッチ８８，９０，９２の１つがその動作状態の１つ 例えばバー状態に関し“オン”、であるとき、それは他の動作状態に関しては” オフ”である。理想的には、スイッチのポートに入るすべての光はスイッチの動 作状態に従って意図されたポートから出るであろう。しかし、入ってくる光の一 部はスイッチ内の漏れの結果として意図しないポートへそれることがある。意図 しないポートへそれる光と意図したポートへ送られる光との比は吸光率といわれ る。この比はスイッチの物理的特性の関数であるが、適用電圧信号により大幅に 制御することができる。吸光率は環境条件、例えば温度などの変化とともに変動 する傾向がある。本発明の原理に従えば、漏れ検出器７６は漏れの大きさの表示 を与える。第３図から第５図に関して後述するように、漏れ検出器７６の出力は 漏れを最小にし漏れによる誤動を減少させるためスイッチ８８，９０，９２の個 々の電極にかける電圧を変動させるために使用される。 第３図は第１図に示した制御回路８２のさらに詳細なブロック図である。前に 述べたように第１図に示した検出器７２と７６は受け取った光信号を表わす電気 出力信号を発生する周知の光検出器でよい。検出器７２からの出力信号は電気導 体８０を経て回路８２を制御するため、より具体的には制御回路８２の入力回路 １１１に送られる。入力回路１１１は、ガビンズほかの特許に記載されているよ うに、必要な増幅、 ろ波及び多重化機能を行ない、３つの光リングの各々につき時間積分した位相誤 差信号を発生する。プロセッサ１１２は入力回路１１１からの出力信号を使って 、周知の方法で車の挙動参考信号を電導体８１，８３，８５上に発生する。これ は３個のファイバーリングから検出された車の回転を表わす。プロセッサ１１２ はさらに入力回路１１１からの信号を使って周知の方法で位相変調器制御信号を 発生し、これは出力回路１１４に送られる。この回路はデジタル・アナログ変換 などの機能と、その他の例えば前記ガビンズ特許に記載されているような信号条 件機能を行なう。アナログ出力信号は出力回路１１４から第１図に示した位相変 調器７３の制御のため３本の導体セット８６上に送られる。 第３図に示すように制御回路８２はさらに、第１図に示した漏れ検出器７６( Ｄ2)に接続される導体８４上の入力信号を受け取る。前に述べたように、漏れ検 出器７６の目的はオプティカルスイッチアレー１４内の漏れを検出することであ る。それは受け取った光信号を表わすアナログ電気信号を発する標準的な光検出 器でよい。制御回路８２はこの漏れ検出器７６からの信号を使ってオプティカル スイッチ８８,９０,９２に加えられる切り換え電圧を最適化する。さらに後述す るように、これらオプティカルスイッチの各々を制御する公称電圧或いはトリム 電圧は、それがスイッチアレーを構成している結晶性材料と特定の結晶のカット に依存しているので、好適には経験的に決定される。結晶のエレクトロ−オプテ ィ ック係数は温度と共に変化する傾向があり、変化の度合は結晶の温度安定性（こ れはまた結晶のカットで変動する）の関数である。従って 最適なスイッチング 電圧レベルは温度と共に変化すると考えることができ、スイッチにおける漏れは 環境条件の変化と共にに変動すると考えることができる。このような変化を補償 するため、スイッチにおける漏れは径時的に監視され、スイッチにかけられる信 号は時々刻々修正され、スイッチの漏れに基づいて経験的に決定されたトリム電 圧に計算される。 前述したように、オプティカルスイッチアレー１４は光源１６（第１図）から の光信号を３個のファイバーリングへ順次に送り、３個のリングから帰ってくる 光信号を一次検出器７２へ送るように時間ベースで再構成される。具体的に、ス イッチは、光源からの出力信号がファイバーリングの１つに導かれ、戻り光信号 がファイバーリングの他のものから同じタイムスロットで検出器７２へ導かれる ように構成される。スイッチング周期は、スイッチ内の所望の光路を横切る入力 光信号パルス及び出力光信号パルスを多重化するのを可能にするようにタイミン グされる。このような周期は、光パルスがスイッチと光ファイバーリングとを移 行するのに要する時間の関数である。 オプティカルスイッチアレー１４から第１図に示す光リング２６，２８，３０ の１つへ送られる光信号は時間周期τの後にスイッチに戻される。光リングへ送 られるこのような光 信号は光源１６から光導体１８上に生じるものでもよく、或いはスイッチアレー １４内の漏れの結果物でもよい。漏れはオプティカルスイッチ内で他のコイルへ 誤導され帰還する光源パルスの一部から生じることもあり、或いは漏れはオプテ ィカルスイッチ内で意図しない光路へ誤導された戻りパルスの一部から生じるこ ともある。前に送られた光源信号に相当する戻り信号は光導体７４の一次検出器 ７２へ送られることになる。漏れに起因する戻り信号は、漏れ信号と認識される ように導体７８を介して漏れ検出器７６へ送向しなければならない。 この図示の実施例において、オプティカルスイッチアレー１４は、光源信号が 光リング２６に導波路２０を経て送られ、光リング３０からの戻り信号が導波路 ２４で受け取られ、光導体７４を経て一次検出器７２へ向けられるように制御さ れる。これは、スイッチ８８をクロス状態に、スイッチ９０，９２をバー状態に することにより、或いはスイッチ９２をクロス状態に、スイッチ８８，９０をバ ー状態にすることにより達成され得る。次のタイムスロットにおいて、導体１８ 上の光源信号は導波路２２を経て光リング２８に送られ、光リング２６からの戻 り信号は導波路２２と光導体７４を経て検出器７２へ向けられる。これは、スイ ッチ９０をクロス状態に、スイッチ８８，９２をバー状態にすることにより達成 され得る。３番目のタイムスロットで、導体１８上の光源信号はファイバーオプ ティックリング３０へ導波路２４を経て送 られ、ファイバーオプティックリング２８からの戻り信号は導波路２２と光導体 ７８を経て検出器７６へ伝送される。これは、３個のスイッチ８８，９０，９２ すべてをクロス状態にすることで達成される。３つのタイムスロットのスイッチ ング構成を解析することにより、クロス状態におけるスイッチ８８，９０，９２ 、及びバー状態におけるスイッチ８８，９０の漏れからくる光の漏れ信号は漏れ 検出器７６に向けられるであろうことが決定できる。バー状態におけるスイッチ ９０の漏れから生じる光の漏れ信号は第１のタイムスロットにおける異なるスイ ッチング構成、すなわちスイッチ８８と９０がバー状態にあり、スイッチ９２が クロス状態にあって３個のスイッチすべてが上記構成における第２及び第３のタ イムスロットにあるという構成を使用することにより検出され得る。従って、両 方の動作状態にあるスイッチの各々からの漏れの検出を確実にするため第１タイ ムスロットにおけるスイッチの異なる２つの構成を交互に使用することが望まし い。スイッチングパターンは比較的低い周波数、例えば２００ヘルツで変えられ る。漏れ解析の目的では他の漏れ信号から生じ得るような漏れは安全に無視し得 る程度の小さい大きさのものと見られる。 光漏れ検出器７６からの電気出力は導体８４を経て制御回路８２へ送られ、増 幅器１１６、好適に周知のトランスインピーダンス増幅器で増幅され、電導体１ １８を経て１キロヘルツ程度の低周波数でカットオフするローパスフィルタ１２ ０へ送られる。ろ波された結果の出力信号は電気導体１２２を経てＡ−Ｄコンバ ータ１２４へ２５ヘルツのサンプリング速さで送られ、ろ波された信号を表わす デジタル信号に変換される。このデジタル信号は電導体１２６を経てプロセッサ １１２へかけられ、プロセッサはスイッチ８８，９０，９２に加えられる制御信 号を変えることにより信号を最小にするよう機能する。 プロセッサ１１２は、Ａ−Ｄコンバータ１２４から受け取ったフィルタ出力信 号のデジタルサンプルを蓄積して周期的に多数のデジタル出力（その各々がスイ ッチ８８，９０，９２の１つの対の電極（例えば９４，９６）にかけられるべき 制御電圧を規定する）を生じる標準的なプログラム、制御プロセッサである。ス イッチアレー１４は３個のスイッチから成り（第２図）、各スイッチは２対の電 極９４，９６と９８，１００をもつから、スイッチアレー１４の各タイムスロッ トで６つの電気信号が発生される。スイッチ８８，９０，９２の各々はバー状態 又はクロス状態をとり得るから、１２の別個の信号値を用意しなければならない 。プロセッサ１１２からのデジタル出力は出力回路１３２によって変換されて、 スイッチアレー１４の種々の電極に接続される１２本の導体１０２〜１０５、２ ０２〜２０５、３０２〜３０５上に適当な電圧信号を発生させる。 第３図は出力回路１３２の特定実施例を示す。この実施例において、プロセッ サ１１２からの信号は各電極に印加すべ き信号の完全な大きさを表わすものではなく、むしろ増分的な修正値だけである 。この値は電極対の各々について前に設定されたトリム信号値に加算されるか、 又はそれから減算される。プロセッサ１１２からのデジタル増分修正信号はマル チワイヤケーブル１３４，１３６，１３８を経て、それぞれブロック１６０，１ ６０，１６２内の３個の別個のＤ−Ａコンバータ１４０のセットに別々に印加さ れる。３個の別々のセットの各々は第３図のブロック１６０内に略示したように ４個のＤ−Ａコンバータから成る。ブロック１６０，１６１，１６２は同一回路 を含んでいる。簡単のため、ブロック１６０の回路だけを説明するが、この記述 はブロック１６１，１６２にも等しく適用されるものである。 ４個のコンバータ１４０の出力は個々のアナログ加算回路１４２に加えられ、 Ａ−Ｄコンバータ導線１４８の出力は前に設定された導線１４３上のトリム信号 と結合される。導線１４３上のトリム信号の値はスイッチアレー１４の個々の電 極対の各々についてバー状態とクロス状態につき経験的に決定される。これら信 号は典型的に±１２ボルトの範囲内にあり、別の電圧供給回路（図示せず）から 与えられる。Ｄ−Ａコンバータ１４０からの信号で、導線１４８上に現われたも のは、典型的に±２.５ボルトの範囲にあり、検出器７６から後述第４〜９図に 関して説明する様式で得られる漏れ信号から導かれた増分的修正信号を表わす。 加算回路１４２の各々の出力は導線１５０を経て増幅器１５２に加えられ、この 増幅器は相当する出力信号を導線１５３の１つに生じる。導線１５３上の信号は インバータ１５４により反転され、各ケースにおいて、導線１４４上の信号とそ の導線１４５上の反転値は電圧切換器１４６に加えられる。電圧切換器１４６は 正極性と負極性両方の信号を発し、これら信号はスイッチ８８の電極対９４，９ ６と９８，１００（第２図）へ導線１０２，１０３と１０４，１０５を介して送 られる。同様に、正負極性の信号がスイッチ９０の相当する電極対へ導線２０２ ，２０３と２０４，２０５を通じて、またスイッチ９２へ導線３０２，３０３と ３０４，３０５を通じて送られる。 電圧切換器１４６は市販されているHARRIS HS 201スイッチングチップなどの ようなスイッチングチップである。プロセッサ１１２は切換器１４６の各々にケ ーブル１６５及び制御導線１６６，１６７経由で制御信号を与える。これら制御 信号は電圧切換器１４６を制御して、切換器１４６が導線１０２を経て１０５， ２０２を通り、２０５及び３０２を通り３０５を通って接続されているスイッチ ８８，９０，９２（第２図）の電極対９４，９６及び９８，１００のためのバー 状態及びクロス状態スイッチ制御信号を表わす出力信号を発生させる。高周波タ イマーからケーブル１６５を経て切換器１４６に加えられた状態制御信号は、発 生されるべきスイッチ制御信号がクロス状態信号なのかバー状態信号なのかを規 定し、導線１５３上の信号は加えられるべき信号の大きさを決定する。ケーブル １６５上の状態制御信号は、スイッチ ８８，９０，９２をスイッチング速さ、典型的に１３３キロヘルツの周期で再構 成するのに使用される。しかし導線１５３上の信号はもっと遅い速さで、Ｄ／Ａ コンバータ１４０からの信号の増分値が変化されたときだけ変化する。コンバー タは最後に設定された増分修正値の値を蓄積しコンバータ出力信号を導線１４８ に与えるデジタル又はアナログ回路を含んでもよい。この値はより遅い周期、例 えば２５ヘルツで、後に第４図から第９図について説明するように漏れを最小に するため接続電圧を調整する手続に関連して変化される。 第４図から第８図は、第２図に示したスイッチ８８，９０，９２の電極対９４ ，９６及び９８，１００にかけられる電圧を制御するのにプロセッサ１１２が行 なう機能を表わすフローチャートである。電極対９４，９６及び９８，１００の 各々は正極性と負極性両方の同じ大きさの信号を受け取る。オプティカルスイッ チアレー１４には６個の電極があるから、６つの別の電圧信号をどの時点でも生 じなければならない。しかし、前に説明したように、スイッチ８８，９０，９２ の各々は光がスイッチを通って本質的に直線に導かれるバー状態と光ビームがス イッチ内で交差するクロス状態とをもつ。別個の電圧はバー状態とクロス状態に ついて計算されなければならない。従って、１２の別個の電圧をプロセッサ１１ ２で計算しなければならないのである。第３図に関し説明したように、個々のス イッチ素子にかけるべき電圧は増分電圧を経験的に設定したトリム電圧に加算す ることによって導かれ る。増分電圧は、オプティカルスイッチアレー１４内の漏れを最小にするように 周期的にプロセッサ１１２により調整されている。 スイッチ８８，８９，９２の各々の電極対９４，９６及び９８，１００の個々 の電圧は、スイッチが適切に切換えられることを保証し、プロセッサ１１２が一 次検出器７２から受け取る読取り信号に有害な影響を与えがちなスイッチ漏れを 減少させるように制御される。前述のように漏れは第１図に示した二次検出器７ ６で検出され、個々のスイッチがスイッチアレー１４を通じる光導通路を設定す るように動作するパターンは漏れ検出を強化するように周期的に２００ヘルツの 速さで変化される。プログラム制御プロセッサ１１２は、選択された速さ、例え ば毎秒２５回で漏れ検出器７６が受け取る漏れ信号を監視している。この比較的 遅い速さは、特にシステム内の関連する他の時間例えば光線がリングを移行する 時間に比較したとき漏れが比較的ゆっくりした時間で変化する傾向があるため選 択されたのである。 漏れ解析シーケンスの始めにプロセッサ１１２はＤ２漏れ検出器７６から導線 ８４上で増幅器１１６、ローパスフィルタ１２０及びＡ−Ｄコンバータ１２４（ 第３図）を経てサンプルを集める。ローパスフィルタ１２０は１キロヘルツを超 える周波数を濾去する。プロセッサ１１２は或る時間にわたり漏れサンプルを集 め、例えば２５ヘルツ速さで２個のサンプルを取り、２つのサンプルを平均する 。漏れ解析シーケン スを始める前にスイッチ８８，９０，９２の電極対、すなわち対９４，９６と対 ９８，１００の各々は前に決定した電圧レベルの制御信号を正常サイクル速さ、 例えば１３３キロヘルツで受け取っている。漏れ解析シーケンスの開始における 電圧設定値が開始点として取られ、サンプルはスイッチがこの設定値で動作して いるとして最初に集められる。続いて開始電圧が個々に修正されて、修正の結果 としての漏れ出力に重大な変化が起きているかどうかを決定する。簡単にいえば 後により詳細に説明するが、プロセッサ１１２は選択されたスイッチの２個のス イッチ電極対について異なる印加電圧レベルで漏れ検出器７６出力の多数サンプ ルを得る。これらサンプルに基づいて、漏れ検出器７６の出力を最小にするため に電圧をどう変えるべきかについて決定がなされる。これと異なり、印加電圧は 、漏れ検出器７６の出力を最小にする代わりに、一次検出器７２の出力を最大に するように変化させてもよい。 第８図は印加電圧の種々のレベルで得られた漏れ検出器出力を表わすグラフで ある、グラフの縦軸は選択されたスイッチ（例えばスイッチ８８）の第１の対の 電極（例えば電極９４，９６）にかけられる電圧Ｖmを表わし、横軸は同じスイ ッチの第２の対の電極（例えば９８，１００）の電圧Ｖnを表わす。漏れ検出器 ７６の出力はまず第８図に示すポイントＳ０，Ｓ１及びＳ２で測定される。種々 のポイントでの読取り値の間の差が大きくなければ、同じテストを次のスイッチ （例えば９０）に行なう。しかし差が大きければ、最小漏れ値が見つけられるま でステップ増分を両方の電極対について最初の電圧に加算することにより電圧再 計算工程を始める。最小漏れ値が所定の時間内に見つからなければ、電圧再計算 工程は時間切れである。同じ工程を各スイッチ８８，９０，９２について繰り返 す。 第４図から第７図は漏れ解析シーケンスを実行するときのプロセッサ１１２が 行なうステップのフローチャートである。このシーケンスは周期的ベースで又は 一次検出器７２の出力の各読取りごとに実行され得る。前述のように、スイッチ の各々に加えられる電圧に増分変化がなされる前及び後に漏れ検出器７６の出力 の多数のサンプルが取られる。この図示の実施例において取られるサンプルの数 は最初２と定める。乱れの大きさはデジタル−アナログカウントの単位で規定す る。デジタル−アナログカウントは最大アナログ信号値に相当する電圧を単位時 間当りのタイムスロット数で割ったものと定義される周知の量である。本発明の １実施例において、最初の乱れ(dＶといわれる)は３２カウントに等しい。サン プルの数と乱れについての他の値はシステムの特性と望まれる正確度に従って選 択され得る。 漏れ解析シーケンスに入ると、第４図のブロック６０６に指示されるように第 １のスイッチ（例えば８８）が選択される。ブロック６０７に示すように状態と 呼ばれる変数がバーとセットされ、試験中のスイッチのバー状態電圧が解析され ることを指示する。バー状態とクロス状態電圧が各スイッチにつき別個に解析さ れる。ブロック６０８に表わすように第８図のポイントＳ０を規定する電圧値Ｖ no、ＶmoがＶnとＶmの現在値にセットされる。それからＮサンプルが漏れ検出器 ７６から第８図のポイントＳ０で集められる(６１０)。ブロック６１２に示すよ うにサンプルは平均されＤ０として蓄積される。ベストとされる値が平均値Ｄ０ に等しくセットされて（ブロック６１６）このポイントまでにベストに得られた 漏れ値を記録する。それから、第８図のグラフに示すように新たなポイントＳ１ が、Ｖmの値を変えることなく量 dＶを最初の値Ｖnoに加算することにより定義 される。ブロック６２０で新たに計算された電圧レベルがテストされ、必要なら それがシステムて得られる電圧レベルの範囲内に入ることを保証するように調整 する。ブロック６２０の数２５５はこの特定実施例で得られるデジタル−アナロ グカウントの最大数を指している。特別な、増分の方向逆転などの境界条件手続 を所望により含めてもよい。 第５図のブロック６２２に示すように漏れ検出器７６のＮサンプルが新たな座 標ポイントＳ１で集められ、平均される。この平均は続いてブロック６２４に示 すように量Ｄ１として蓄積される。それから第８図の新たな座標ポイントＳ２に 相当する電圧がブロック６２８で計算される。この場合、Ｖn座標は最初の電圧 レベルＶnoに等しく、Ｖm座標は最初の電圧Ｖmoプラス値 dＶに等しい。Ｖmの新 たな値がテストされ、 必要ならそれが所定の電圧限度内におさまることを確実にするよう調整される( ブロック６３０)。それからＮサンプルか漏れ検出器７６からポイントＳ２で集 められて、平均され（ブロック６３２）、ブロック６３４に示すように量Ｄ２と して蓄積される。それから、ＤnとＤmの値（それぞれＳ０とＳ１で集められたサ ンプル間の差及びＳ０とＳ２の間の差を表わす）が計算される(ブロック６３８) 。 ＤnとＤmの計算された値は、ブロック６４０に示すように予め選択された最小 差値と比較され、Ｓ０ポイントからの進みの結果として漏れ出力の変化が大きな 勾配を示すかどうかを決定する。もしノーなら、この特定スイッチ電圧について の漏れ解析シーケンスはこれ以上の手続をとらない。もし重大な勾配があると決 定されれば、新たなＶn、Ｖnxの値と新たなＶm、Ｖmxの値が計算され、第８図の グラフのポイントＳxを定義する。ＶnとＶmの新たな値は値dＶnとdＶmに選択さ れた乗数を乗じ、その結果の積をＶnoとＶmoに加算することにより計算される。 ＶnxとＶmxを導くのに使用される乗数はステップといわれる。ステップの値はブ ロック６４４で１にセットされる。デルタ電圧dＶnとdＶmは周知の整数法を使っ て として計算されるか、又は同様な計算でなされる。これらの 計算は第６図のブロック６４６と６４８に表わされている。デルタ電圧dnＶ、d Ｖmはスイッチ電圧がさらに漏れ出力を最小にするため変更されるべき増分値の 成分に相当する。 Ｓ０（第８図）からＳ１又はＳ２への進みの結果光出力信号値Ｄ1、Ｄ2の大き さが増大したり減少することは理解されよう。増加した信号値は一次光検出器の 出力がサンプリングされる時に望まれる。しかし、減少信号値は漏れ検出器７６ が監視されるとき望まれる。こうして、検出器７６の光出力の増加がＳ０からの 最初の進みに応答して検出されたら、次の進みは反対方向にすべきである。その 場合、Ｄn、Ｄmの値は負になり、ブロック６５０で計算される値dＶn、dＶmも同 様であろう。 ブロック６５０に示すように、計算されたdＶm、dＶnの値にステップの値が乗 じられ、最小の電圧Ｖno、Ｖmoに加算されて解析中のスイッチに適用されるべき 新たな電圧ＶnxとＶmxを定義する。ブロック６５２に示すように、新たな電圧が テストされ、必要ならこれらがシステムの限界内であることを保証するよう調整 がなれる。それから、漏れ検出器７６のＮサンプルが新たなポイントＳx（Ｖnx ，Ｖmx）で集められ、平均され（ブロック６５４）、値Ｄxとして蓄積（ブロッ ク６５６）される。 Ｄxとして蓄積された結果と前にベストとして蓄積された結果との間の差が、 ブロック６５８に示すように、予め定めた最小値 MINDIFと比較される。Ｓxで得 た結果との差が前に Ｓ1又はＳ2で得られたものより著しく小さいような場合は、ベストの値がＤxの 値と等しいとセットされ、ステップの値がブロック６６０、６６２に示すように 微増される。それから、新たなＶnx、Ｖmxの値が、デルタ値dＶn、dＶmに新たな ステップの値を乗じ、これらの量を最初の電圧値Ｖno、Ｖmoそれぞれに加算する ことにより計算され、さらなるポイントＳx¹を定義する（ブロック６６４）。こ れら電圧の新たな値は、ブロック６６６に示すように、システムの限界内に限定 される。それから、ブロック６６８に示すように、Ｎサンプルが再び集められ、 平均され、プロック６６８、６７０に示すようにＤxとして蓄積される。時間切 れにならない限り、ブロック６５８への戻りが行なわれ、新たに集められたサン プルと前に蓄積したベスト値の間の差がMINDIFより小さいかどうかが再び決定さ れる。もしイエスなら、ブロック６５０から６７０のシーケンスが繰り返される 。ブロック６６０から６７０を含むループが所定の時間例えば３秒より長くかか っているような場合は、ブロック６７２に示すようにループから決定ブロック６ ８７への出口が作られる。 最も新しく得られたサンプルと前にベストとして蓄積された値の差が大きくな いと検出された場合は、ブロック６７４へ前進し、そこで新たなステップの値が 現在のステップの値から１ずつ減少させることで導かれる。それから、新らたな ＶnとＶmの値が、ブロック６７６に示すように、それぞれdＶnとdＶmとの新たな ステップの値との積をＶnoとＶmoに 加えることにより計算される。新たに導かれた電圧は再び機器の物理的範囲内に あるよう限定される(ブロック６７８)。 新しいＶnとＶmのための電圧がセットされたのち（第７図のブロック６７６と ６７８で述べたように）、実行した解析がスイッチのバー状態又はクロス状態に 関係しているかどうかを決定するためブロック６８７でテストが行なわれる。も し完了した解析がバー状態のためであるなら、そしてブロック６８９へ前進がな され、状態＝クロスとセットされ、第４図から第７図のブロック６０８からブロ ック６７８に関し述べた解析手続となると、それが同じスイッチのクロス状態電 圧について繰り返される。ブロック６８７で状態がバーに等しくないと決定され ると、シーケンスはクロス状態に関し実行されてきたことを意味し、ブロック６ ８０へ前進がなされ、シーケンスが実行されてきたスイッチがオプティカルスイ ッチアレー１４のスイッチの最後であるかどうかを決定するためテストがなされ る。もしノーなら、解析されるべき次のスイッチの１個がブロック６９４のよう に選択され、選択したスイッチについてシーケンスを実行するためブロック６０ ８（第４図）へ戻る。 ブロック６８０のテストがシーケンスがすべてのスイッチについて実行された ことを示した場合には、ステップの値が２より小さいか又は４より大きいなら、 Ｓ０とＳ１の間、そしてＳ０とＳ２の間の増分を表わす値 dＶが調節される。ス テップの値は、漏れのニヤ最適値レベルに到達するのに要す る繰返しの数を指示し、そのレベルに到達するのに２より少ないステップが要求 されるのであれば、増分値 dＶの値はブロック６８４に示されるように２で割っ て、より大きな正確度とされる。ステップの数が４より大きいなら、これは所望 のレベルに達するのに比較的大きな数の繰返しが要求されたことを示すので、増 分電圧値はブロック６９０と６９２に示すように dＶを２倍にすることで増加さ れる。ステップの値が２から４の範囲内なら、値 dＶには変更がなされない。各 々の場合に、dＶの値（これは前に述べたように、３２デジタル−アナログカウ ントに初期設定されていたものであり得る）は、dＶが１より小さくなく３２よ り大きくないように各々の新しい計算で調整される（ブロック６８４，６９２） 。ブロック６８４，６９２からシーケンスはブロック６８６に進む。このブロッ ク６８６に示すように、漏れ検出器でとるべきシーケンスサンプルの数を定義す るＮの新しい値が、ｄＶを新しい値で数３２を割った商にＮが等しいと定めるこ とにより dＶの新たに計算された値の関数として調整される。Ｎの値はこれが２ より小さくなく４より大きくないように限定される。このポイントで、シーケン スを終わりして、タイミングを合わせて第４図に示した開始位置に再び初期化し てもよい。 第４図から第７図に概説したシーケンスは単なる例示であって、同じ機能を行 なうためその他多くの変形例が第４図から第７図のシーケンスに導入され得るこ とは明らかである。 特に、増分電圧 dＶを修正するステップと得られるサンプル数Ｎは必ずしも上記 した方式で修正しなければならないものではない。この具体的な例において、こ れらの値は３個の別々のスイッチ８８，９０，９２が解析され終わった後に毎回 調整される。同様な調整は個々のスイッチの各々の解析の後ごとにしてもよく、 これはより正確な結果をもたらすことができる。 以上記載した構成は本発明の原理の応用の単なる例示であって、その他の構成 も本発明の精神及び範囲を逸脱することなく当業者が容易に想到し得るものであ る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュガーベイカー，ダニエル・エル アメリカ合衆国ミシガン49546−2350グラ ンド・ラピッヅ、ヒーザー・レイン4460

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 光出力信号検出ポートを含む多数の入力ポート及び出力ポートを有し、複 数アクセスポート間に選択的に光信号を伝送するため制御信号に応答する多数の エレクトロ−オプティカルスイッチから成るエレクトロ−オプティカルスイッチ アレーにおける光信号を最適化する方法であって、 入力ポートの１つに光入力信号を適用すること、 異なる大きさの制御信号を複数スイッチに選択的に適用すること、 検出ポートから制御信号の各々の適用後に光出力信号を検出すること、 検出された光出力信号を表わす信号値を蓄積すること、 光出力信号について好ましい信号値を定義し、蓄積された信号値を好まし い信号値と比較すること、 適用された制御信号の大きさと実質的に等しい制御信号の大きさを選択し て光出力信号のレベルを好ましい信号値に最も近似的に等しくなるようにするこ と、及び続いて選択された大きさの制御信号を適用することから成る方法。 ２． 請求の範囲１に従う方法であって、さらにスイッチの１個を選択するステ ップを含み、順次に多数制御信号を 適用するステップにおいて異なる大きさの制御信号が選択されたスイッチにだけ 適用されること、及び選択された大きさの制御信号が続いて選択されたスイッチ に適用されることことから成る請求の範囲１に記載の方法。 ３． 方法が多数のスイッチの各々について個々に実行される請求の範囲２に記 載の方法。 ４． スイッチアレーが光漏れ検出器出力ポートを有し、光出力信号は漏れ検出 器から選択されること、好ましい信号値がゼロと定義されること、選択のステッ プが光漏れ検出器出力から検出された最低漏れ値となるような制御信号の大きさ に実質的に等しい信号の大きさを選択することから成る請求の範囲１に記載の方 法。 ５． 検出された光出力信号が一次光信号であること、好ましい信号値が最大信 号と定義されること、選択のステップが最大大きさの光出力信号となるような制 御信号の大きさに実質的に等しい信号の大きさを選択することである請求の範囲 １に記載の方法。 ６． 多数のスイッチアクセスポートを有し、このアクセスポートに光学的に接 続され各々制御信号に応答して光信号をアクセスポート間に選択的に伝送する多 数のスイッ チから成るエレクトロ−オプティカルスイッチアレーにおける光信号を最適化す る方法であって、 光入力信号をスイッチアクセスポートの１つに適用すること、 各々予め定めた大きさをもつ制御信号をスイッチの各々に選択的に適用す ること、 スイッチアクセスポートの他のものから第１の光出力サンプルを検出し、 第１サンプルを表わす信号値を蓄積すること、 スイッチの１つを選択すること、 選択されたスイッチについて制御信号の大きさを予め定めた値だけ修正し 、修正した大きさの制御信号を選択したスイッチに適用すること、 アクセスポートの他のものから第２の光出力サンプルを検出して、第２サ ンプルを表わす信号値を蓄積すること、 第１と第２のサンプルを表わす蓄積された信号値の間の差を計算すること 、 選択されたスイッチについて制御信号の大きさを第１サンプルと第２サン プルの蓄積された信号値間の差に比例する増分値だけ調整すること、から成る方 法。 ７． 請求の範囲６に従うエレクトロ−オプティカルスイッチにおける方法であ って、多数スイッチの各々が第１の 制御信号と第２の制御信号にそれぞれ応答する第１と第２のスイッチ電極を有し 、修正のステップが第１の制御信号の大きさを修正することから成り、調整のス テップが選択されたスイッチについて第１の制御信号の大きさを調整することか ら成る請求の範囲６に記載の方法。 ８． 修正ステップがさらに選択されたスイッチについて第２制御信号の大きさ を修正することから成り、調整ステップが選択されたスイッチについて第２制御 信号の大きさを調整することから成る請求の範囲７に記載の方法。 ９． 検出と蓄積ステップが多数の漏れ出力のサンプルを集めること、及び多数 の集められたサンプルを表わす信号値を蓄積することから成る請求の範囲６に記 載の方法。 10． 第１の制御信号の大きさを修正するステップが第１の制御信号の予め定め られた大きさに予め定められた増分値を加えることから成る請求の範囲８に記載 の方法。 11． さらに、第１の制御信号の大きさを予め定められた大きさの値にセットす るステップを含み、第２の制御信号の大きさを修正するステップが予め定められ た第２の生業信号の大きさに予め定められた増分値を加えることから成る請求の 範囲10に記載の方法。 12． さらに、スイッチアクセスポートの他のものから第３の光出力サンプルを 検出し、第３のサンプルの値を表わす信号値を蓄積するステップと、第１のサン プルと第３のサンプルの値の間の差を計算するステップと、第１と第２のサンプ ルを表わす信号値の間の差の関数として計算された第１の増分値だけ第１の制御 信号の大きさを調節するステップと、第１と第３のサンプルを表わす信号値間の 差の関するとして計算された第２の増分値だけ第２の制御信号の大きさを調節す るステップとを有する請求の範囲11に記載の方法。 13． さらに、第１と第２の制御信号の大きさを第１と第２の増分値だけ微増す るステップの後に追加サンプルを検出するステップと、追加サンプルを表わす信 号値を蓄積するステップと、第３のサンプルと追加サンプルとを表わす信号値の 間の差を予め定めた閾値と比較するステップと、第１と第２の制御信号の値を第 １と第２の増分値に選択された乗数を乗じることで計算された第１と第２の追加 増分値だけ増加させるステップとを含む請求の範囲12に記載の方法。 14． さらに、選択された乗数を繰返し増加させ、追加サンプルを繰返し集め、 そして連続的に集めたサンプル間の差が予め定めた閾値より小さくなるまで追加 サンプルを 表わす値を蓄積するステップを含む請求の範囲13に記載の方法。 15． さらに、制御信号の大きさを選択された乗数の値に従って修正するための 予め定められた値を調節するステップを含む請求の範囲14に記載の方法。 16．多数のスイッチアクセスポートと光漏れ検出ポートから成るエレクトロ−オ プティカルスイッチアレーで、スイッチアレーがさらに各々第１のタイプの電気 制御信号に応答して第１の動作状態をとり、第２のタイプの制御信号に応答して 第２の動作状態をとる多数のスイッチング素子を有しているエレクトロ−オプテ ィカルスイッチアレーと、 スイッチアレーにおける光漏れを表わす電気出力信号を発するため光ポー トに接続された光漏れ検出器と、 スイッチアレーと検出器に接続され、第１タイプと第２タイプ及び予め定 められた大きさの電気制御信号をスイッチアレーに選択的に適用するように動作 し、スイッチアレーにおける光漏れを減少させるため制御された信号の大きさを 調節するために光漏れを表わす電気出力信号に応答する制御回路とから成るオプ ティカルスイッチングシステム。 17． さらに、光漏れ検出器と制御回路の間に、予め定めた周波数より大きい電 気信号を光漏れ検出器により発せられる電気出力信号からろ過するため接続され たフィルタ回路を有する請求の範囲16に記載のシステム。 18． さらに、第１タイプと予め定めた大きさの、そして第２タイプと予め定め た大きさの制御信号を多数スイッチング素子の各々に周期的ベースで伝送するた め制御回路からの信号に応答する電気出力回路と、固定された大きさの出力信号 を発する第１信号源素子と第２の可変な大きさの信号を発する第２信号源素子と を含む予め定めた大きさを規定する回路と、第１と第２の信号源素子により発せ られる信号を結合する回路とを有する請求の範囲17に記載のシステム。 19． 制御回路が制御信号の大きさを修正する大きさを発生し、第２信号源素子 が制御信号を修正する大きさに応答し、それにより第１と第２のタイプの制御信 号の大きさが、スイッチアレーにおける光漏れを表わす光漏れ信号に応答して制 御された回路の制御下で調整される請求の範囲18に記載のシステム。