(57)【要約】【課題】ＫＴＮ結晶を用いた光偏向器では、トラップ密度が過度に高いＫＴＮ結晶の場合、陰極から注入された電子は陰極からある距離までの範囲にすべてトラップされる。この結果、結晶の厚み方向（電界の方向）における中央付近には残留電荷がほとんど存在しておらず、結晶の中央付近に光を入射させてもほとんど偏向させることができない問題があった。トラップの数が過度に多い結晶は光偏向器の特性が良好でないため、結果として光偏向器の歩留まりを劣化させてしまう。【解決手段】発明の光偏向器は、偏向角が低下する問題を解決するため、トラップ充填電圧を印加する期間内の少なくとも一部の時間に、入射光とは異なる光を、電気光学結晶のいずれかの端面の、電界方向における概ね中央付近に照射する。結晶中央付近に光を入射しても、良好な偏向特性を有する光偏向器を実現する。光偏向器の駆動方法も提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する面に少なくとも２つの電極を形成した電気光学結晶であって、前記電極に制御電圧を印加して、電気光学効果により内部の屈折率分布の傾斜を生成することによって、前記制御電圧により形成される電界に概ね垂直に、前記電気光学結晶の１つの端面へ入射する入射光を偏向させる電気光学結晶と、
前記電極に印加する前記制御電圧を生成する制御電圧電源であって、
前記電気光学結晶に、直流電圧または正極性および負極性の直流電圧を含む交番電圧からなるトラップ充填電圧と、
前記トラップ充填電圧を印加した後に印加する前記制御電圧として、入射光を偏向させる偏向電圧と
を生成するよう構成された制御電圧電源と、
前記トラップ充填電圧を印加する期間内の少なくとも一部の時間に、前記入射光とは異なる光を、前記電気光学結晶のいずれかの端面の、前記電界の方向における概ね中央付近に照射する光源と
を備えたことを特徴とする光偏向器。
【請求項２】
前記異なる光は、前記入射光が入射する前記１つの端面に照射されることを特徴とする請求項１に記載の光偏向器。
【請求項３】
前記電気光学結晶は、タンタル酸ニオブ酸リチウム（ＫＴａ１-ｘＮｂｘＯ３（０＜ｘ＜１）結晶、またはリチウムを添加したＫ１−ｙＬｉｙＴａ１-ｘＮｂｘＯ３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）結晶のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の光偏向器。
【請求項４】
電気光学結晶の対向する面に形成した少なくとも２つの電極に制御電圧を印加して、電気光学効果により前記結晶内の屈折率分布の傾斜を生成することによって、前記制御電圧により形成される電界に概ね垂直に、前記電気光学結晶の１つの端面へ入射する入射光を偏向させる光偏向器の制御方法において、
前記電気光学結晶に、直流電圧または正極性および負極性の直流電圧を含む交番電圧からなるトラップ充填電圧を印加する第１の駆動ステップであって、前記トラップ充填電圧を印加する期間内の少なくとも一部の時間に、前記入射光とは異なる光が、前記電気光学結晶のいずれかの端面の、前記電界の方向における概ね中央付近に照射される、第１の駆動ステップと、
前記第１の駆動ステップに引き続き、前記制御電圧として、入射光を偏向させる偏向電圧を印加する第２の駆動ステップと
を備えることを特徴とする光偏向器の制御方法。
【請求項５】
前記異なる光は、前記入射光が入射する前記１つの端面に照射されることを特徴とする請求項４に記載の光偏向器の制御方法。
【請求項６】
前記第１の駆動ステップ、および、前記第２の駆動ステップを繰り返すことを特徴とする請求項４または５に記載の光偏向器の駆動方法。
【請求項７】
前記電気光学結晶は、タンタル酸ニオブ酸リチウム（ＫＴａ１-ｘＮｂｘＯ３（０＜ｘ＜１）結晶、またはリチウムを添加したＫ１−ｙＬｉｙＴａ１-ｘＮｂｘＯ３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）結晶のいずれかであることを特徴とする請求項４乃至６いずれかに記載の光偏向器の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、本発明は、電気光学効果を有するＫＬＴＮ結晶（Ｋ１−ｙＬｙＴａ１−ｘＮｂｘＯ３）を用いた光偏向器の駆動方法に関する。
【０００２】
光の進行方向を変える光偏向器のうち、ＫＴＮ（ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３）結晶またはＫＬＴＮ結晶（Ｋ１−ｙＬｙＴａ１−ｘＮｂｘＯ３）を用いた光偏向器は、ガルバノミラーやポリゴンミラー、ＭＥＭＳミラー等と異なり、可動部を持たない固体素子である（特許文献１）。以下簡単のため、明示して区別しない限り、ＫＴＮ結晶およびＫＬＮ結晶の２種類を合わせて、ＫＴＮ結晶と呼ぶ。
【０００３】
ＫＴＮ結晶は、比較的低い電圧を印加することによってその屈折率が大きく変わる、電気光学効果が大きい物質として知られている。さらに、ＴｉやＣｒ電極を用いると、ＫＴＮ結晶内に電荷を注入することができる。その電荷によって生じる内部電界を利用することで、高速・広角な光偏向器を実現することができる。したがって、レンズ、プリズム、ミラーといったごく一般的な光学部品を、それらが高速で動く必要がある用途では、ＫＴＮに置き換えることができる（特許文献２）。
【０００４】
近年、このＫＴＮ結晶における屈折率制御の高速性を利用して、光偏向器を外部共振器に組み込んだ高速の波長掃引光源を用いた医療用光断層撮像システムに注目が集まっている。この光断層撮像システムの中で、ＫＴＮ光偏向器は高速性を実現するためのキーデバイスであって、高速性とともに安定に動作することが求められている。特に、必要十分な最大偏向角が安定して得られることが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２００６/１３７４０８  国際公開公報  明細書
【特許文献２】特開２０１２−０７４５９７号  明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】J. Miyazu et al.: “New beam scanning model for high-speed operation using KTa1-xNbxO3 Crystals”, APEX, Vol. 4, Issue 11, pp. 115101-1-111501-3, ２０１１年
【非特許文献２】宮津純  他: 「ＫＴＮ結晶への電子注入の過渡応答解析」、 信学ソ大Ｃ-４-２０、 ２０１２年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＫＴＮ光偏向器の高速動作原理は、最初に直流（ＤＣ）電圧を結晶に印加して（トラップ充電期間）注入された電荷が形成する残留屈折率分布に対し、さらに交流（ＡＣ）電圧を印加すること（偏向電圧印加期間）によって偏向動作を実現する駆動方式に基づいている（非特許文献１）。この駆動方式でのＫＴＮ光偏向器の偏向角θは、下式によって表される。
【０００８】
【数１】
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【０００９】
ここで、ｎ０は電圧印加前屈折率を、Ｌは光路長を、ｇ１１は電気光学定数を、εは誘電率、ρは残留電荷を、Ｖは印加電圧を、ｄは結晶厚をそれぞれ表す。
【００１０】
式（１）から、偏向角θは残留電荷ρに比例するが、これはＫＴＮ結晶内に一様に電荷が分布していることが仮定されている場合である。通常、ＫＴＮ結晶の残留電荷の種類は電子であるため、電子は陰極側から注入される。適度なトラップ密度のＫＴＮ結晶の場合は、陰極より注入された電荷は、陽極付近まで移動し結晶全体に一様に電荷が分布する。しかしながら、非特許文献２によれば、トラップ密度が過度に高いＫＴＮ結晶の場合、陰極から注入された電子は陰極からある距離までの範囲にすべてトラップされてしまう。この結果、結晶の厚み方向（電界の方向）における中央付近には残留電荷がほとんど存在しておらず、結晶の中央付近に光を入射させてもほとんど偏向動作をしない。
【００１１】
ＫＴＮ結晶の育成条件によっては、トラップが多い結晶が育成されてしまう。このため、トラップの数が多すぎる結晶は光偏向器の特性が良好でないため、結果として光偏向器の歩留まりを劣化させてしまう。本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、トラップが過度に多いために結晶の厚み方向の中央付近まで電子が注入できない結晶でも、光偏向器の偏向角の低下を抑え、光偏向器の歩留まりを増大させことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、対向する面に少なくとも２つの電極を形成した電気光学結晶であって、前記電極に制御電圧を印加して、電気光学効果により内部の屈折率分布の傾斜を生成することによって、前記制御電圧により形成される電界に概ね垂直に、前記電気光学結晶の１つの端面へ入射する入射光を偏向させる電気光学結晶と、前記電極に印加する前記制御電圧を生成する制御電圧電源であって、前記電気光学結晶に、直流電圧または正極性および負極性の直流電圧を含む交番電圧からなるトラップ充填電圧と、前記トラップ充填電圧を印加した後に印加する前記制御電圧として、入射光を偏向させる偏向電圧とを生成するよう構成された制御電圧電源と、前記トラップ充填電圧を印加する期間内の少なくとも一部の時間に、前記入射光とは異なる光を、前記電気光学結晶のいずれかの端面の、前記電界の方向における概ね中央付近に照射する光源とを備えたことを特徴とする光偏向器である。
請求項２に記載の発明は、請求項１の光偏向器であって、前記異なる光は、前記入射光が入射する前記１つの端面に照射されることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２の光偏向器であって、前記電気光学結晶は、タンタル酸ニオブ酸リチウム（ＫＴａ１-ｘＮｂｘＯ３（０＜ｘ＜１）結晶、またはリチウムを添加したＫ１−ｙＬｉｙＴａ１-ｘＮｂｘＯ３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）結晶のいずれかであることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、電気光学結晶の対向する面に形成した少なくとも２つの電極に制御電圧を印加して、電気光学効果により前記結晶内の屈折率分布の傾斜を生成することによって、前記制御電圧により形成される電界に概ね垂直に、前記電気光学結晶の１つの端面へ入射する入射光を偏向させる光偏向器の制御方法において、前記電気光学結晶に、直流電圧または正極性および負極性の直流電圧を含む交番電圧からなるトラップ充填電圧を印加する第１の駆動ステップであって、前記トラップ充填電圧を印加する期間内の少なくとも一部の時間に、前記入射光とは異なる光が、前記電気光学結晶のいずれかの端面の、前記電界の方向における概ね中央付近に照射される、第１の駆動ステップと、前記第１の駆動ステップに引き続き、前記制御電圧として、入射光を偏向させる偏向電圧を印加する第１の駆動ステップとを備えることを特徴とする光偏向器の制御方法である。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４の光偏向器の制御方法であって、前記異なる光は、前記入射光が入射する前記１つの端面に照射されることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５の光偏向器の制御方法であって、前記第１の駆動ステップ、および、前記第２の駆動ステップを繰り返すことを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項４乃至６いずれかの光偏向器の制御方法であって、記電気光学結晶は、タンタル酸ニオブ酸リチウム（ＫＴａ１-ｘＮｂｘＯ３（０＜ｘ＜１）結晶、またはリチウムを添加したＫ１−ｙＬｉｙＴａ１-ｘＮｂｘＯ３（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）結晶のいずれかであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の光偏向器は、トラップが過度に多いために電荷が電極近傍に留まってしまうＫＴＮ結晶でも、光照射をしながら駆動電圧を印加することによって、結晶厚み方向の中央付近まで電子を注入させ電荷密度を向上させて、光偏向器の偏向角を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の光照射器を備えたＫＴＮを用いた光偏向器の構造を示す概念図である。
【図２】図２は、本発明の光照射器を備えたＫＴＮを用いた光偏向器における光照射および制御電圧の印加方法を説明する図である。
【図３】図３は、光偏向器におけるＫＴＮ結晶内の残留電荷の様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の光偏向器は、前述の偏向角が低下する問題を解決するために、トラップが過度に多いＫＴＮ結晶であっても、電子を結晶内にほぼ一様に分布させることで、結晶の中央付近に光を入射しても、良好な偏向特性を有する光偏向器を実現する。また、光偏向器の駆動方法を提供する。
【００２１】
すなわち、本発明の光偏向器は、対向する面に少なくとも２つの電極を形成した電気光学結晶であって、前記電極に制御電圧を印加して、電気光学効果により内部の屈折率分布の傾斜を生成することによって、前記制御電圧により形成される電界に概ね垂直に、前記電気光学結晶の１つの端面へ入射する入射光を偏向させる電気光学結晶を備える。さらに、前記電極に印加する前記制御電圧を生成する制御電圧電源であって、前記電気光学結晶に、直流電圧または正極性および負極性の直流電圧を含む交番電圧からなるトラップ充填電圧と、前記トラップ充填電圧を印加した後に印加する前記制御電圧として、入射光を偏向させる偏向電圧とを生成するよう構成された制御電圧電源を備える。
【００２２】
本発明に特徴的なのは、前記トラップ充填電圧を印加する期間内の少なくとも一部の時間に、前記入射光とは異なる光を、前記電気光学結晶のいずれかの端面の、前記電界の方向における概ね中央付近に照射する光源とを備えたことにある。本発明は、光偏向器の駆動方法の側面も持つ。
【００２３】
図１は、本発明の光照射器を備えたＫＴＮを用いた光偏向器の構造を示す概念図である。本発明の光偏向器１００は、電気光学結晶１０１と、結晶１０１の上下面に形成された電極１０２ａ、１０２ｂからなる。図１では、下面の電極１０２ｂは表示されていない。具体的には、光偏向器１００は矩形状のＫＴＮ結晶チップを用いた光偏向器である。
【００２４】
したがって、結晶１０１は、対向する面に少なくとも２つの電極１０２ａ、１０２ｂを形成した電気光学結晶であって、電極に制御電圧を印加して、電気光学効果により内部の屈折率分布の傾斜を生成することによって、前記制御電圧により形成される電界に概ね垂直に、前記電気光学結晶の１つの端面へ入射する入射光を偏向させる電気光学結晶である。
【００２５】
２つの電極間には、ＫＴＮに印加する制御電圧を供給する制御電圧電源１０４が接続される。この制御電圧電源１０４は、後述するように様々の制御電圧信号を出力できるものである。また、制御電圧電源１０４は、ＫＴＮに対して実用的な偏向角を生じ得るような数百Ｖ程度の電圧を印加できる駆動能力を持つ。入射光１０５は、電気光学結晶１０１の１つの面から入射され、偏向を受けて、対向する端面から出射する。尚、詳細な説明は省略するが、ＫＴＮは立方晶を保つように、温度検出手段および温度制御機構などによって温度制御されている。
【００２６】
本発明の光偏向器１００は、さらに、電気光学結晶１０１に光を照射するＬＥＤ光源１０３を備えている。ＬＥＤ光源１０３の詳細の構成は、後述する。ＬＥＤ光源１０３は、電気光学結晶１０１全体に照射光が行き渡ることができるような位置に配置すれば良い。従来技術において、光照射器１０３は、残留トラップを完全に消去するように初期化するために用いられていた。
【００２７】
図２は、本発明の光照射器を備えたＫＴＮを用いた光偏向器における光照射および制御電圧の印加方法を説明する図である。本発明の光偏向器１００では、その動作サイクルのトラップ充填時間における所定の期間に、ＫＴＮ結晶１０１に対して光照射をしながら制御電圧を印加する。図２において、横軸は時間を示し、縦軸は制御電圧電源１０４から結晶１０１に印加される制御電圧を示している。
【００２８】
本発明の光偏向器１００において、制御電圧を印加する時間は、トラップ充填電圧を印加する時間２０２と、入射光を偏向するための偏向電圧を印加する時間２０４に分けられる。図２の例では、トラップ充填のためのバースト状電圧として、正の一定電圧２０１を印加する駆動方法の例を示している。偏向電圧２０３は、正弦波信号としているが、鋸波状信号でも他の任意の波形の信号でも良い。なお、図２では、正の一定値の電圧２０１を印加する例を示したが、負の一定値の電圧を印加するものとしても良い。また、バースト状電圧として、三角波や鋸波を印加することもできる。
【００２９】
図２に示したように、トラップ充填時間２０２を設けたことで、偏向電圧印加動作２０４中に電子の注入が無くても、トラップ充填動作２０２中にトラップに捕獲された電子により電界の傾斜が発生する。その結果、電気光学効果による屈折率の傾斜が生じるため、高速で広角な光偏向を実現することが可能となる。トラップ充填が十分に行われ、また必要な偏向角が維持できる限り、上述のトラップ充填時間および偏向時間の長さに何ら制限は無い。
【００３０】
したがって、電極に印加する制御電圧を生成する制御電圧電源１０４は、電気光学結晶１０１に、直流電圧または正極性および負極性の直流電圧を含む交番電圧からなるトラップ充填電圧２０１と、トラップ充填電圧を印加した後に印加する制御電圧として、入射光を偏向させる偏向電２０３圧とを生成するよう構成されている。
【００３１】
本発明の光偏向器では、上述の制御電圧の印加に加えて、トラップ充電時間２０２の最初の所定の光照射期間２０５に、結晶の厚み方向（電界方向）における中央付近に光照射を行うことを特徴とする。この光照射期間２０５の存在によって、トラップが多いＫＴＮ結晶における偏向角の低下を抑えることができる。ここで、光照射期間２０５における光照射の効果について説明する。
【００３２】
図３は、本発明および従来技術の光偏向器のＫＴＮ結晶における残留電荷の様子を説明する図である。図３の（ａ）はトラップが適度な量の場合の残留電荷分布を、（ｂ）はトラップの密度が高い場合の残留電荷分布を、（ｃ）は本発明のトラップ充電および光照射を行った後に、充電電圧をオフとしたときの残留電荷分布を、それぞれ示す。図３においては、灰色が濃い（暗い）ほど、残留電荷密度が高いことを示している。トラップの密度が過度に高い場合であって光照射をしないときは、図３の（ｂ）に示すように陰極側に電子がトラップされてしまい、結晶の中央付近までは電子が到達しない。このときは、偏向電圧印加時間２０４に偏向電圧を印加しても、入射光１０５はほとんど偏向しない。
【００３３】
しかしながら、結晶のトラップの密度が高い場合であっても、トラップ充電電圧時間２０２中の光照射時間２０５において、結晶の厚み方向（電界の方向）における結晶の中央部に光照射しながらトラップ充電電圧を印加すると、トラップ充電電圧をオフとした段階で（すなわち、トラップ充電時間２０２の最後の時点で）、図３の（ｃ）に示したように、ＫＴＮ結晶の全体にほぼ一様に電荷（電子）が分布している。光照射期間２０５において、結晶の厚み方向、すなわち電界方向における結晶の中央付近に、照射光を入射することによって、偏向特性の大幅な改善が実現できる。図３においては、左右の陰極と陽極との間に制御電圧が印加されるので、図３の水平方向が電界の方向となり、横方向における中央部に、光照射器１０３から光を入射する。図１においては、上下に電極があるため、垂直方向が電界方向に対応する。
【００３４】
トラップ充電電圧時間内の一定期間における光照射により、偏向特性が大幅に改善することは、以下のように説明できる。ＫＴＮ結晶の中央付近に照射した光は、トラップされた電子を伝導体まで励起することが可能である。陰極付近にトラップされた一部の電子が、照射光によって伝導体まで励起された後、陽極側の方に向かって移動し、空いているトラップサイトで再捕獲される。
【００３５】
光照射時間２０５に光照射をせずに、単にトラップ充電電圧を印加していた場合は、図３の（ｂ）に示したように、陰極付近でのみ電荷がトラップされ、陰極付近において残留電荷密度がより高くなる。一方で、ＫＴＮ結晶の中央付近に光を照射しながらトラップ充電電圧を印加していた場合は、上述の励起および最捕獲を繰り返すことによって電子が陽極方向に順次移動する。陰極付近だけでなく陽極付近でも電荷（電子）がトラップされ、ＫＴＮ結晶の電界方向に関して一様に電荷が分布することが可能となる。従って、トラップ充電電圧時間２０２の終了後には、結晶全体に電荷が分布しているため、偏向電圧時間２０４で偏向電圧の印加を始めると良好な偏向特性を示すことができる。
【００３６】
したがって、本発明は、光偏向器の駆動方法としての側面も持っている。すなわち、電気光学結晶の対向する面に形成した少なくとも２つの電極に制御電圧を印加して、電気光学効果により前記結晶内の屈折率分布の傾斜を生成することによって、前記制御電圧により形成される電界に概ね垂直に、前記電気光学結晶の１つの端面へ入射する入射光を偏向させる光偏向器の制御方法を実現できる。
【００３７】
この方法は、前記電気光学結晶に、直流電圧または正極性および負極性の直流電圧を含む交番電圧からなるトラップ充填電圧を印加する第１の駆動ステップであって、前記トラップ充填電圧を印加する期間内の少なくとも一部の時間に、前記入射光とは異なる光が、前記電気光学結晶のいずれかの端面の、前記電界の方向における概ね中央付近に照射される、第１の駆動ステップと、前記第１の駆動ステップに引き続き、前記制御電圧として、入射光を偏向させる偏向電圧を印加する第２の駆動ステップとを備える。
【００３８】
次に、より具体的な本発明の光偏向器の実施例について説明する。
【実施例１】
【００３９】
図１は、本発明の実施例１の光照射器を備えたＫＴＮを用いた光偏向器の構成を示す図である。図１に示した構成例では、１つの光照射器１０３しか記載されていないが、複数の照射器を備えていても良い。詳細な説明は省略するが、ＫＴＮ結晶は、立方晶を保つように、温度検出手段および温度制御機構などによって温度制御されている。
【００４０】
偏向される入射光１０５の波長は１．３μｍ、入射光進行方向の結晶の物理長は４ｍｍ、ＫＴＮ結晶１０１の厚さは１ｍｍとした。照射光の波長としては、好ましくはＫＴＮ結晶の光吸収が大きくなっていく４５０ｎｍ程度以下の短波長が良い。しかしながら、偏向角度の低下を防止する効果がある限り、４５０ｎｍ以上の長波長であって、入射光より短い波長の光であれば良い。
【００４１】
本実施例では、光照射器１０３は４０５ｎｍ付近にピークを有するＵＶ−ＬＥＤを用いた。図２を再び参照すると、ＫＴＮ結晶のいずれかの端面に入射光とは異なるＵＶ光を照射しながら、トラップ充填時間２０２に制御電圧を印加する方法が説明されている。制御電圧を印加する時間は、トラップ充填電圧を印加する時間２０２、光照射する時間２０５、および、偏向電圧を印加する時間２０４から構成されている。ＵＶ光を照射している時間帯が、トラップ充填電圧を印加している時間帯２０２の範囲内にあれば、トラップ充填電圧印加時間２０１の長さとＵＶ光を照射する時間２０５の長さが異なっていても良い。言い換えると、トラップ充填電圧印加時間２０２の終了後に、光照射時間２０５が掛かっていなければ良い。トラップ充填電圧印加時間２０２の終了後にＵＶ光を単独で照射してしまうと、結晶内の分布していた電荷が初期化されて、なくなってしまうからである。
【００４２】
本実施例では、トラップ充填のためのバースト状電圧として、正の一定電圧２０１を印加する駆動方法の例を示している。図２では、正の一定電圧を印加する例を示したが、負の一定電圧を印加するものとしても良い。バースト状電圧として、三角波や鋸波を印加することもできる。また、偏向電圧は、正弦波信号２０３としているが、鋸波状信号でも他の任意の波形の信号でも良い。
【００４３】
上述のような光照射および制御電圧の駆動方法によって光偏向器１００を動作させたとき、入射光１０５は、図１の光入射光面のＡＲコートを施した部分から、電圧が印加された光偏向器の内部に進入し、光偏向器の内部において屈折し偏向を受ける。光の偏向方向は、結晶の厚さ方向となる。結晶へのＵＶ光の照射を行わない従来技術の動作の場合、結晶の中央付近に入射した光は、トラップ充填電圧（±４００Ｖ）および偏向駆動電圧（Ｖｐ-ｐ＝６００Ｖ、２００ｋＨｚ）を印加したときは、偏向角はほぼ０ｍｒａｄであった。
【００４４】
これに対し、光照射時間２０５において、光照射器１０３から結晶の入射光面へＵＶ光を照射しながら同様の制御電圧を印加した場合、約３０ｍｒａｄを超える偏向角を実現することができた。尚、図１に示した構成では入射光と同じ結晶面に対して光照射しているが、上下の電極面以外の垂直な面からの光照射でも、電界の方向における結晶の中央付近に光照射ができる限り同様な効果が得られた。また、照射時間２０５は、トラップ充填時間２０２よりも同じまたは短ければ良い。
【００４５】
以上詳細に説明したように、本発明の光偏向器は、トラップが過度に多いために電荷が電極近傍に留まってしまうような結晶であっても、光照射しながら駆動電圧を印加することによって、結晶厚み方向の中央付近まで電子を注入させ電荷密度を向上させて、光偏向器の偏向角を増大させることができる。本発明により、偏向角の再現性に優れた光偏向器を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、光学機器に利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１００  光偏向器
１０１  ＫＴＮ結晶
１０２ａ、１０２ｂ  電極
１０３  光照射器
１０４  制御電源
１０５  入射光
２００  動作サイクル
２０１  トラップ充電電圧
２０２  トラップ充電時間
２０３  偏向電圧
２０４  偏向電圧印加時間
２０５  光照射時間
【図１】
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【図２】
2014202787.tif 000005
【図３】
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