JPS6235322A - 光回路装置 - Google Patents
光回路装置Info
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- JPS6235322A JPS6235322A JP17423685A JP17423685A JPS6235322A JP S6235322 A JPS6235322 A JP S6235322A JP 17423685 A JP17423685 A JP 17423685A JP 17423685 A JP17423685 A JP 17423685A JP S6235322 A JPS6235322 A JP S6235322A
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- optical
- mirror
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- optical fiber
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光回路装置に関し、特に微小なミラーの揺動を
利用して光路を変更することにより、スイッチ動作等を
行う光回路装置に関する。
利用して光路を変更することにより、スイッチ動作等を
行う光回路装置に関する。
光回路装置は光の強度、周波数、位相、偏光状態、進行
方向などに適当な操作を加えるための素子で光偏向器、
光変調器、元スイッチなどを含む広範囲の用語である。
方向などに適当な操作を加えるための素子で光偏向器、
光変調器、元スイッチなどを含む広範囲の用語である。
例えば、光スイッチは外部電気信号により光ビームをオ
ンオフする装置であり、従来より第５図に示すような光
スイッチが知られている。同図において５０．５１はソ
レノイド、５２．５３゜５４は光ファイバー、５５，５
６は光ファイ・々−ホールダである。スイッチ動作はソ
レノイド５０゜５１のＯＮ 、 ＯＦＦによってホール
ダ５５が移動し光路を切り換えることにより行なわれる
。
ンオフする装置であり、従来より第５図に示すような光
スイッチが知られている。同図において５０．５１はソ
レノイド、５２．５３゜５４は光ファイバー、５５，５
６は光ファイ・々−ホールダである。スイッチ動作はソ
レノイド５０゜５１のＯＮ 、 ＯＦＦによってホール
ダ５５が移動し光路を切り換えることにより行なわれる
。
しかしながら、ソレノイド等を用いるこの種の光スイッ
チを用いた場合、スイッチ自体が大きくスイッチング速
度が遅くかつコストが高くなるという欠点があった。
チを用いた場合、スイッチ自体が大きくスイッチング速
度が遅くかつコストが高くなるという欠点があった。
本発明は上記のような問題点ＶＣ鑑み、光スイッチ等の
機能をもつ光回路装置を提供することを目的とし、本発
明の光回路装置においては、送光手段と、該送元手段か
らの光を偏向する少なくとも１つの揺動自在なミラーを
有する電気機械変換素子と、該電気機械変換素子により
偏向された光を受ける受光手段とを有することを特徴と
する。
機能をもつ光回路装置を提供することを目的とし、本発
明の光回路装置においては、送光手段と、該送元手段か
らの光を偏向する少なくとも１つの揺動自在なミラーを
有する電気機械変換素子と、該電気機械変換素子により
偏向された光を受ける受光手段とを有することを特徴と
する。
以下、図面に基づき本発明の実施例について説明する。
まず、本発明の光回路装置に使用する、微小なミラー揺
動部を有する電気機械的変調素子について記述する。上
記のような電気機械的光変調素子としては例えばＤＭＤ
（Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ Ｍｌｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃ
ｅ）が知られている。
動部を有する電気機械的変調素子について記述する。上
記のような電気機械的光変調素子としては例えばＤＭＤ
（Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ Ｍｌｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃ
ｅ）が知られている。
ＤＭＤ Ｋ関しては、ＩＥＥｇ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏ
ｎ ｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃ＠Ｖｏ１． Ｅ
Ｄ−３０Ａ ５５４４ （１９８３）に記述がされ、又
光学系についても特開昭５９−１７５２５に開示されて
いる。
ｎ ｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃ＠Ｖｏ１． Ｅ
Ｄ−３０Ａ ５５４４ （１９８３）に記述がされ、又
光学系についても特開昭５９−１７５２５に開示されて
いる。
以下ＤＶＤの一般的機構について図面に基づき説明する
。
。
第３図（ａ）にＤ％ＩＤの拡大断面図を示す。１はミラ
ー構造でＡｌ１ Ａｇ等の物質で構造され入射光を反射
させる役割を示す。２は１のミラー構造を支持する基板
でＡｕなどで構成される。３，４は１．２の支持部材で
、３はミラーコンタクトと呼ばれ、特に電気機械動作上
するひんじ部を受けるものであシ、４けポリオキサイド
Ｓ１の絶縁物質である。
ー構造でＡｌ１ Ａｇ等の物質で構造され入射光を反射
させる役割を示す。２は１のミラー構造を支持する基板
でＡｕなどで構成される。３，４は１．２の支持部材で
、３はミラーコンタクトと呼ばれ、特に電気機械動作上
するひんじ部を受けるものであシ、４けポリオキサイド
Ｓ１の絶縁物質である。
５はポリシリコンダートでＭＯＳＦＥＴ ）ランシスタ
ー（Ｄｆ−）の役割を示す。６はエアーギャップで、０
、６μｍ〜数μｍの空洞である。７はフローティング・
フィールドグレートで、８のＮ＋フローティングソース
からトランジスターのＯＮ 、 ＯＦＦ情報により７の
フローティング・フィールドプレートに電圧がかかる。
ー（Ｄｆ−）の役割を示す。６はエアーギャップで、０
、６μｍ〜数μｍの空洞である。７はフローティング・
フィールドグレートで、８のＮ＋フローティングソース
からトランジスターのＯＮ 、 ＯＦＦ情報により７の
フローティング・フィールドプレートに電圧がかかる。
９はＮ＋ｒレインを示す。これもＭＯ８型ＦＥＴ ）ラ
ンシスターの構成の役割をする。
ンシスターの構成の役割をする。
１０はゲートオキサイド、１１はＰ型シリコン基板であ
る。
る。
第３図価）は第３図（ａ）の入方向からの正面図で、１
２はエアー空隙で１３は電気機械的に揺動するミラー揺
動部、１４はひんし部分を示す。１５はＤＭＤ表面のミ
ラー揺動部１３以外のミラー表面を示す。ＤＭＤはＩＣ
又はＬＳＩのプロセスと似た工程で製作される。
２はエアー空隙で１３は電気機械的に揺動するミラー揺
動部、１４はひんし部分を示す。１５はＤＭＤ表面のミ
ラー揺動部１３以外のミラー表面を示す。ＤＭＤはＩＣ
又はＬＳＩのプロセスと似た工程で製作される。
第３図（ｅ）はＤＭＤの電気的等価図を示す。１６は１
．２のミラー及び支持部材にかかる電圧ｖＭを示す。１
７は８Ｋかかる電圧Ｖ、を示す。１８はトランジスター
構成を示しており、９のＤ（ビレ９ン）信号、５のＧ（
？−））信号（７） ＯＮ 、 ＯＦＦによりＶ、の電
圧が８にＯＮ 、 ＯＦＦされる。この時１゜２に電圧
ｖＭがかかっておｆｉ、１．２と８間に電位差がＯＮ
、 ＯＦＦ信号により増減されることになる。
．２のミラー及び支持部材にかかる電圧ｖＭを示す。１
７は８Ｋかかる電圧Ｖ、を示す。１８はトランジスター
構成を示しており、９のＤ（ビレ９ン）信号、５のＧ（
？−））信号（７） ＯＮ 、 ＯＦＦによりＶ、の電
圧が８にＯＮ 、 ＯＦＦされる。この時１゜２に電圧
ｖＭがかかっておｆｉ、１．２と８間に電位差がＯＮ
、 ＯＦＦ信号により増減されることになる。
この時、電位差に応じて６，７間につぎの式に応じた力
Ｆが生じ、 ＦωＫＶ” （Ｋ ：定数 Ｖ：電位差α：定数 Ｆ＝
曲げ力） ミラー１，２はひんじ部１４で揺動される。第３図（ａ
）の左図は１．２と８の間に電圧差が大きく有る場合で
、ミラー揺動部１３はひんじ部１４から折れ曲がシ、こ
の作用のため入射光はミラーのふれ角の２倍角度をかえ
て反射される。
Ｆが生じ、 ＦωＫＶ” （Ｋ ：定数 Ｖ：電位差α：定数 Ｆ＝
曲げ力） ミラー１，２はひんじ部１４で揺動される。第３図（ａ
）の左図は１．２と８の間に電圧差が大きく有る場合で
、ミラー揺動部１３はひんじ部１４から折れ曲がシ、こ
の作用のため入射光はミラーのふれ角の２倍角度をかえ
て反射される。
一方電圧差が少ない場合は第３図（ａ）の右図に示すよ
うに、１．２のミラー揺動部１３は７によシひっばられ
る力が少なく彎曲されない。従って入射光はミラーのふ
れない状態で反射されることとなる。ＤＭＤとは電気的
ＯＮ 、 ＯＦＦをミラー揺動部１３の揺動のＯＮ 、
ＯＦＦに変換し、さらに光のふれ角に変換するもので
あり、通常は第４図に示すようにアレイ状にミラー揺動
部１３が多数（数１０〜数１０００個）配列されて使用
される。
うに、１．２のミラー揺動部１３は７によシひっばられ
る力が少なく彎曲されない。従って入射光はミラーのふ
れない状態で反射されることとなる。ＤＭＤとは電気的
ＯＮ 、 ＯＦＦをミラー揺動部１３の揺動のＯＮ 、
ＯＦＦに変換し、さらに光のふれ角に変換するもので
あり、通常は第４図に示すようにアレイ状にミラー揺動
部１３が多数（数１０〜数１０００個）配列されて使用
される。
第１図は本発明の光回路装置の基本構成図を示したもの
である。同図において２０は送光用光ファイバー、２１
．２２は受光用光ファイノ々−１１９は前述したようｔ
電気機械光変調素子であり、そのＯＮ 、 ＯＦＦ は
後述する光変調素子駆動回路によシ制御される。送光用
光ファイバー２０よシ送信された光はミラー揺動部１３
によってＯＦＦ時には反射光Ａのように進み、受光用光
ファイバー２１に入射しＯＮ時には反射光Ｂ（破線）の
ように進み、受光用光ファイバー２２に入射するので光
変調素子に与えられた入力信号によってスイッチング動
作ができる。
である。同図において２０は送光用光ファイバー、２１
．２２は受光用光ファイノ々−１１９は前述したようｔ
電気機械光変調素子であり、そのＯＮ 、 ＯＦＦ は
後述する光変調素子駆動回路によシ制御される。送光用
光ファイバー２０よシ送信された光はミラー揺動部１３
によってＯＦＦ時には反射光Ａのように進み、受光用光
ファイバー２１に入射しＯＮ時には反射光Ｂ（破線）の
ように進み、受光用光ファイバー２２に入射するので光
変調素子に与えられた入力信号によってスイッチング動
作ができる。
前述した光変調素子駆動回路は、通常第２図に示す回路
が用いられる。第２図において３０は２値のＯＮ 、
ＯＦＦデータ入力、３１は入力信号増巾器である。信号
は通常シリアルに入力されるため、ンリ・９う変換器３
２で光変調素子１９のミラー揺動部１３に応じたビット
巾のパラレル信号に変換されて、レジスタ３３に保持さ
れる。その信号を同期信号により、−列分同時に読み出
し、増巾器３４を経て光変調素子１９のミラーアレイに
所定のＯＮ 、 ＯＦＦ電圧信号がかけられる。この電
気信号の有無によってミラー揺動部１３の揺動のＯＮ
。
が用いられる。第２図において３０は２値のＯＮ 、
ＯＦＦデータ入力、３１は入力信号増巾器である。信号
は通常シリアルに入力されるため、ンリ・９う変換器３
２で光変調素子１９のミラー揺動部１３に応じたビット
巾のパラレル信号に変換されて、レジスタ３３に保持さ
れる。その信号を同期信号により、−列分同時に読み出
し、増巾器３４を経て光変調素子１９のミラーアレイに
所定のＯＮ 、 ＯＦＦ電圧信号がかけられる。この電
気信号の有無によってミラー揺動部１３の揺動のＯＮ
。
ＯＦＦの選択が行なわれる。
本構成に於いて送光用光ファイバー２０に光変調された
データを送り込めば、この光は、ＤＭＤ素子１９によっ
てＡまたはＢ方向へ反射され、受光用光ファイバー２１
′または２２に入光する。すなわち、光変調されたデー
タの流れを切換えることができる。
データを送り込めば、この光は、ＤＭＤ素子１９によっ
てＡまたはＢ方向へ反射され、受光用光ファイバー２１
′または２２に入光する。すなわち、光変調されたデー
タの流れを切換えることができる。
本発明は以上の実施例に限らず、本発明の機能を生した
種々の形態を採る事が可能である。
種々の形態を採る事が可能である。
例えば前記実施例では光変調素子１９のミラー揺動部駆
動電圧を２値として使用したが、この′４圧を多値化す
ることにより、ミラー揺動部１３のふれ角を段階的に制
御することが可能となる。このふれ角に合わせて受光用
の光ファイ・ぐ−を複数配置すれば多接点の元スイッチ
となる。
動電圧を２値として使用したが、この′４圧を多値化す
ることにより、ミラー揺動部１３のふれ角を段階的に制
御することが可能となる。このふれ角に合わせて受光用
の光ファイ・ぐ−を複数配置すれば多接点の元スイッチ
となる。
この場合の構成例を第６図に示す。但し図６に於いて５
７はＤＭＤ素子、５８は送光用元ファイバー、５９は受
光用光ファイ／ぐ一群である。
７はＤＭＤ素子、５８は送光用元ファイバー、５９は受
光用光ファイ／ぐ一群である。
同様の構成で光変調された情報を一定期間安定に保持し
たまま送信し、この期間中にミラー揺動部の振れ角を段
階的に制御することによって、同一情報を多数の受光素
子に分配する機能を有する光情報分配器として使用する
ことも可能である。
たまま送信し、この期間中にミラー揺動部の振れ角を段
階的に制御することによって、同一情報を多数の受光素
子に分配する機能を有する光情報分配器として使用する
ことも可能である。
また、第６図の構成において、５８を受光用光ファイバ
ー、５９を送光用光フアイバ一群とし、希望する送光用
光ファイバーの送信光が受信用光ファイバーに入光する
様にミラー揺動部の振れ角を制御する事により、多数の
ラインのデータを選択的に受信する機能をもたせること
が出来る。
ー、５９を送光用光フアイバ一群とし、希望する送光用
光ファイバーの送信光が受信用光ファイバーに入光する
様にミラー揺動部の振れ角を制御する事により、多数の
ラインのデータを選択的に受信する機能をもたせること
が出来る。
また、実際の使用形態の変形として、受光用手段として
光電変換素子等を直接配列して光信号を電気信号に変え
ても良い。
光電変換素子等を直接配列して光信号を電気信号に変え
ても良い。
さらに、複数の送元用手段がＬＥＤとセルフォックレン
ズ等の組み合せや、光ファイバーとレンズの組み合せで
も良い。
ズ等の組み合せや、光ファイバーとレンズの組み合せで
も良い。
また、正確に信号を処理するために、送元用、受光用の
元ファイバーの少なくとも一方のＤＭＤ側にレンズ（例
えばセルフォックレンズ）を設置し光束の伝達効率を上
げる工夫や、複数の送元用手段からの光のうち、所定の
光を特定の受光用手段に導く場合、迷光防止のために受
光用手段の前面にピンホールを設けるなどの工夫をする
ことも考えられる。
元ファイバーの少なくとも一方のＤＭＤ側にレンズ（例
えばセルフォックレンズ）を設置し光束の伝達効率を上
げる工夫や、複数の送元用手段からの光のうち、所定の
光を特定の受光用手段に導く場合、迷光防止のために受
光用手段の前面にピンホールを設けるなどの工夫をする
ことも考えられる。
以上、説明したように本発明によれば、光スイッチ、光
情報分配器等として機能する光回路装置を提供できる。
情報分配器等として機能する光回路装置を提供できる。
第１図は本発明の光回路装置の基本構成図を示したもの
であり、第２図は光回路装置内の電気機械光変調素子の
駆動回路を示した図である。 第３図、第４図はそれぞれＤＶＤを説明するための図で
ある。 第５図は従来の元スイッチの概略構成図である。 第６図は、ＤＭＤ素子の振れ角を多段階に制御する際に
用いる構成例を示す。 １３：ミラー揺動部、１９：電気機械光変調素子、２０
：送光用光ファイノぐ−、２１，２２：受光用光ファイ
バー。
であり、第２図は光回路装置内の電気機械光変調素子の
駆動回路を示した図である。 第３図、第４図はそれぞれＤＶＤを説明するための図で
ある。 第５図は従来の元スイッチの概略構成図である。 第６図は、ＤＭＤ素子の振れ角を多段階に制御する際に
用いる構成例を示す。 １３：ミラー揺動部、１９：電気機械光変調素子、２０
：送光用光ファイノぐ−、２１，２２：受光用光ファイ
バー。
Claims (4)
- （１）送光手段と、該送光手段からの光を偏向する少な
くとも１つの揺動自在なミラーを有する電気機械変換素
子と、該電気機械変換素子により偏向された光を受ける
受光手段とを有する光回路装置。 - （２）前記送光手段と前記受光手段の内、少なくとも一
方が少なくとも１つの光導波体から成る事を特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の光回路装置。 - （３）前記ミラー揺動部のとり得る偏向の数に応じた接
点を持つ光スイッチの機能を有する特許請求の範囲第１
項記載の光回路装置。 - （４）送光用手段からの光情報を一定時間安定に保持し
ておきこの時間中にミラー揺動部を多段階に揺動させ、
その反射光を制御段階数に応じて設けられた複数の受光
素子に入射させることにより、同一の光情報を各受光素
子に分配する機能を有することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17423685A JPS6235322A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 光回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17423685A JPS6235322A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 光回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6235322A true JPS6235322A (ja) | 1987-02-16 |
Family
ID=15975097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17423685A Pending JPS6235322A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 光回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6235322A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH028812A (ja) * | 1988-03-16 | 1990-01-12 | Texas Instr Inc <Ti> | 空間光変調器及びそれを作成する方法 |
| US5061049A (en) * | 1984-08-31 | 1991-10-29 | Texas Instruments Incorporated | Spatial light modulator and method |
| US5256869A (en) * | 1992-06-30 | 1993-10-26 | Texas Instruments Incorporated | Free-space optical interconnection using deformable mirror device |
| US5469302A (en) * | 1993-05-21 | 1995-11-21 | Daewoo Electronics Co., Ltd. | Electrostrictive mirror actuator for use in optical projection system |
| EP1050766A2 (en) * | 1999-05-01 | 2000-11-08 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising a deformable segmented mirror |
| EP1251385A1 (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Corning Incorporated | Optical-power coupling devices |
| JP2010266894A (ja) * | 1999-12-01 | 2010-11-25 | Xros Inc Nortel Networks | 光ファイバスイッチ構造 |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP17423685A patent/JPS6235322A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5061049A (en) * | 1984-08-31 | 1991-10-29 | Texas Instruments Incorporated | Spatial light modulator and method |
| JPH028812A (ja) * | 1988-03-16 | 1990-01-12 | Texas Instr Inc <Ti> | 空間光変調器及びそれを作成する方法 |
| JPH04230722A (ja) * | 1988-03-16 | 1992-08-19 | Texas Instr Inc <Ti> | 空間光変調器 |
| US5256869A (en) * | 1992-06-30 | 1993-10-26 | Texas Instruments Incorporated | Free-space optical interconnection using deformable mirror device |
| US5469302A (en) * | 1993-05-21 | 1995-11-21 | Daewoo Electronics Co., Ltd. | Electrostrictive mirror actuator for use in optical projection system |
| EP1050766A2 (en) * | 1999-05-01 | 2000-11-08 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising a deformable segmented mirror |
| EP1050766A3 (en) * | 1999-05-01 | 2003-12-03 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising a deformable segmented mirror |
| JP2010266894A (ja) * | 1999-12-01 | 2010-11-25 | Xros Inc Nortel Networks | 光ファイバスイッチ構造 |
| EP1251385A1 (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Corning Incorporated | Optical-power coupling devices |
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