(57)【要約】【課題】光路切換手段のミラーの角度を検出する光検出手段の暗電流の変化量を算出して正確なミラー角度制御を行う。【解決手段】入力用光ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段５１の偏向量を検出し検出偏向量を基に光路切換手段を駆動制御する光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段２１を備え、光路切換駆動手段２１は、光路切換駆動制御信号の回動時の電流値から光路切換手段５１の温度上昇量を算出し、その温度上昇量に温度検出器２０からの検出温度を加算し、偏向量検出傾きセンサ（ＰＳＤ）２１３の温度変化による傾き変動量を算出して前記光路切換駆動制御信号を補正する。【選択図】  図２
2004212661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数の入力用光ファイバと、
１または複数の出力用光ファイバと、
光路切換駆動制御信号に基づいて前記入力用ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段と、
前記光路切換手段の偏向量を検出する偏向量検出傾きセンサと、
前記偏向量検出傾きセンサが検出した検出偏向量を基に前記光路切換手段を駆動制御する前記光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段と、
少なくとも一つの温度検出器と
を備え、
前記光路切換駆動手段は、
前記光路切換駆動制御信号の回動時の電流値から前記光路切換手段と温度上昇量を算出する温度処理手段と、
前記温度検出器からの検出温度に前記算出手段で算出した温度上昇量を加算する加算手段と、
前記偏向量検出傾きセンサの温度による傾き変動量を算出して前記光路切換駆動制御信号を補正する算出補正手段と
を備えたことを特徴とする光素子制御装置。
【請求項２】
所定の偏向状態から他の偏向状態に変化した時間を計測できるタイマーを備え、
前記制御部は、直前の光通信用ミラーの偏向角度と前記タイマーで計測した保持時間の記憶により、前記偏向角度と前記保持時間に応じて前記光路切換駆動制御信号を補正することを特徴とする請求項１記載の光素子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信等に用いられ、光路切換手段により光通信光の光路を切り換え可能にした光素子制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の光素子制御装置としては、１または複数の入力用光ファイバと、１または複数の出力用光ファイバと、光路切換駆動制御信号に基づいて前記入力用ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段と、前記光路切換手段の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段を駆動制御する前記光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段とからなるものとして知られている。
【０００３】
図５は、従来の光素子制御装置を示す図である。この図５において、従来の光素子制御装置は、平行状態に置かれた複数の入力用光ファイバ１３１〜１３７と、前記複数の入力用光ファイバ１３１〜１３７に対して平行に配置されかつこれらから所定の距離離れた位置に配置された出力用光ファイバ１４１〜１４７と、前記入力用光ファイバ１３１〜１３７の端面に配置され前記光ファイバ１３１〜１３７から出た光を平行光にする入力光用コリメータレンズ１７１〜１７７と、入力光用コリメータレンズ１７１〜１７７からの平行光を所望の方向に反射させる入力用光路切換手段１５１〜１５７と、入力用光路切換手段１５１〜１５７で反射された平行光を出力用光ファイバ１４１〜１４７に入射させる出力用光路切換手段１６１〜１６７と、前記光路切換手段１６１〜１６７からの光を集光して前記出力用光ファイバ１４１〜１４７に与える出力光用コリメータレンズ１８１〜１８７と、前記光路切換手段１５１〜１５７，１６１〜１６７の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段１５１〜１５７，１６１〜１６７を駆動制御する光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段１２１〜１２７，１９１〜１９７とを備えたものである。
【０００４】
図６は、特開２００１−２６４６６３号公報に示される従来の光素子制御装置で使用される入力用光路切換手段及び光路切換駆動手段からなる光路切換え素子の構成を示すブロック図である。なお、図５において、入力用光路切換手段１５１〜１５７及び出力用光路切換手段１６１〜１６７は同一構成であるので、図６では入力用光路切換手段１５１を代表させて説明し、他のものの構成の説明を省略する。また、図５において、前記光路切換駆動手段１２１〜１２７，１９１〜１９７は同一構成であるので、図６では光路切換駆動手段１２１を代表させて説明し、他のものの構成の説明を省略する。
【０００５】
この図６に示す従来の光路切換え素子は、入力用光路切換手段１５１と、光路切換駆動手段１２１とから構成されている。
【０００６】
これらの詳細についてさらに説明すると、前記入力用光路切換手段１５１は、光通信用ミラー１５１ａと、前記光通信用ミラー１５１ａの反対側に設けたセンサーミラー１５１ｂとを備え、これらがＸ軸の回りに回動可能に構成されている。前記光通信用ミラー１５１ａが光通信用の光ビームの反射に、前記センサーミラー１５１ｂが角度制御に、それぞれ用いられるようになっている。
【０００７】
また、光路切換駆動手段１２１は、レーザーダイオード１２２と、このレーザーダイオード１２２を駆動するＬＤ駆動回路１２３と、レーザーダイオード１２２から照射された光ビームの光量を制御する濃度フィルタ１２４と、この濃度フィルタ１２４を通り前記センサーミラー１５１ｂで反射された光ビームを受光する２次元検出平面１２５ａを有する光検出器１２５と、前記光検出器１２５からの検出信号を基に前記入力用光路切換手段１５１の角度を制御する駆動系に制御駆動電流を供給する光位置検出処理回路１２６とから構成されている。
【０００８】
なお、前記入力用光路切換手段１５２〜１５７及び前記出力用光路切換手段１６１〜１６７は、前記入力用光路切換手段１５１と同様に構成され、かつ、前記光路切換手段１５２〜１５７及び前記光路切換手段１６１〜１６７を前記光路切換駆動手段１２１〜１２７，１９１〜１９７で制御するようにすることにより、前記入力用光路切換手段１５１〜１５７及び前記出力用光路切換手段１６１〜１６７の角度調整を行うことができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２６４６６３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示す従来の光路切換駆動手段１２１において、例えば入力用光路切換手段１５１の角度を検出するために、前記光検出器１２５を使用した場合、当該光検出器１２５はフォトダイオードの特性上、高温になるほど暗電流が増加する傾向を呈する。
【００１１】
このため、前記入力用光路切換手段１５１が一定の光通信角度に保たれている場合に、入力用光路切換手段１５１のセンサーミラー１５１ｂがこの入力用光路切換手段１５１の角度を光検出器１２５の２次元検出平面１２５ａ上の同位置で検出したとしても、前記光路切換駆動手段１２１の光検出器１２５の温度変化により暗電流の変化で、前記光検出器１２５から出力される電流値に差異が生じ、前記入力用光路切換手段１５１の光通信角度が変化してしまうという問題があった。
【００１２】
この問題についてさらに説明する。従来の光素子制御装置において、光検出器１２５は、２５［°Ｃ］で標準値が２００［ｐＡ］、最大値が６００［ｐＡ］、暗電流値の温度係数が１．１５［倍／°Ｃ］のフォトダイオードを使用したものとすると、次のような不都合が生じる。すなわち、レーザーダイオード１２２からの出射光が入力用光路切換手段１５１のセンサーミラー１５１ｂで反射した後、光検出器１２５で受光したとすると、周囲温度２５［°Ｃ］時に前記入力用光路切換手段１５１が前記光検出器１２５の総和電流が５６［μＡ］で制御されていた場合に、周囲温度が７５［°Ｃ］に上昇した際の暗電流の変化量は、６００［ｐＡ］×１．１５（７５［°Ｃ］−２５［°Ｃ］）＝０．６５［μＡ］となる。
【００１３】
この場合の光検出器１２５の感度の変化量は、０．６５［μＡ］／５６［μＡ］＝１．１２［％］となる。
【００１４】
当該光検出器１２５の感度変化量は、入力用光路切換手段１５１のミラー角度の変化量を常温時（２５［°Ｃ］）に対して、最大で１．１２［％］の角度に見合う変動をさせるので、常温時（２５［°Ｃ］）の光検出器１２５の出力値を目標値として制御した場合には、入力用光路切換手段１５１は前記偏差を含む方向に偏向されてしまうことを意味している。
【００１５】
一方、前述した光素子制御装置にあっては、入力用光ファイバ１３１〜１３７及び出力用光ファイバ１４１〜１４７の多チャンネル化が要求されるとともに、装置の小型化や、チャンネル切換動作の高速化が従前より要求されている。このような要求を満足させるため、従来、光素子制御装置では、入力用光ファイバ１３１〜１３７及び出力用光ファイバ１４１〜１４７が近接配置され、また、入力光用コリメータレンズ１７１〜１７７及び出力光用コリメータレンズ１８１〜１８７等も小型化される傾向にある。
【００１６】
このような傾向にあって、前記入力用光路切換手段１５１〜１５７や出力用光路切換手段１６１〜１６７の偏向偏差が発生した場合には、前記出力用光ファイバ１４１〜１４７に光通信光がほんとど入射されないか、あるいは、全く入射されないという事態になることが想定される。
【００１７】
また、このような現状から、前記光路切換手段のミラーをさらに回動させて、前記出力用光ファイバ１４１〜１４７の受光センサ（図示せず）で、当該受光量のピークを検出する手段は、どちらの方向にミラーを偏向させれば最適方向に向うかの判断が困難となり、ミラー角度の微調整に長時間を費やしてしまうという不都合があった。
【００１８】
そこで、温度による偏差を補正するために、前記光路切換駆動手段１２１の内部で温度センサーによる温度測定を実施し、検出された温度によりミラー角度を補正する方法が考えられる。
【００１９】
しかし、前記光路切換駆動手段１２１が例えば多チャンネルの場合、複数の光路切換手段のコイルに電流が流れることによりそれらコイルが発熱体になる。また、角度制御における角度量から各光路切換手段で流すコイル電流値が異なるため、各光路切換手段のコイルで発生する熱量が異なり各コイルの温度もそれぞれ異なったものとなる。
【００２０】
したがって、前記温度による偏差補正を行う場合には、各光路切換手段毎に温度補正を実施する必要がある。しかしながら、このように各光路切換手段毎に温度補正を実施しようとすると、前記光路切換手段毎にそれぞれ温度センサを装着する必要があり、このようにすることは装置の小型化を阻止し、しかも、コストの上昇を招くという不都合があった。
【００２１】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、光路切換手段のミラーの角度を検出する光検出手段の暗電流の変化量を算出して正確なミラー角度制御を行うことのできる光素子制御装置を提供することを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の光素子制御装置は、１または複数の入力用光ファイバと、１または複数の出力用光ファイバと、光路切換駆動制御信号に基づいて前記入力用ファイバから出射する光通信光の光路を切り換えて出力用光ファイバに入射させる光路切換手段と、前記光路切換手段の偏向量を検出する偏向量検出傾きセンサと、前記偏向量検出傾きセンサが検出した検出偏向量を基に前記光路切換手段を駆動制御する前記光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段と、少なくとも一つの温度検出器とを備え、前記光路切換駆動手段は、前記光路切換駆動制御信号の回動時の電流値から前記光路切換手段と温度上昇量を算出する温度処理手段と、前記温度検出器からの検出温度に前記算出手段で算出した温度上昇量を加算する加算手段と、前記偏向量検出傾きセンサの温度による傾き変動量を算出して前記光路切換駆動制御信号を補正する算出補正手段とを備えて構成される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００２４】
図１〜図３は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は光路切換制御装置を示すブロック図、図２は図１の光路切換駆動手段の構成を示すブロック図、図３は図１の光路切換制御装置で使用されるデータテーブルの例を示す図である。
【００２５】
まず、図１を参照して本発明の第１の実施の形態に係る光素子制御装置の全体構成について説明する。この図１において、本発明の第１の実施の形態に係る光素子制御装置は、平行状態に置かれた複数の入力用光ファイバ３１〜３７と、前記複数の入力用光ファイバ３１〜３７に対して平行に配置されかつこれらから所定の距離離れた位置に配置された出力用光ファイバ４１〜４７と、前記入力用光ファイバ３１〜３７の端面に配置され前記光ファイバ３１〜３７の出射光を平行光にする入力光用コリメータレンズ７１〜７７と、入力光用コリメータレンズ７１〜７７からの平行光を所望の方向に反射させる入力用光路切換手段５１〜５７と、入力用光路切換手段５１〜５７で反射された平行光を出力用光ファイバ４１〜４７に入射させる出力用光路切換手段６１〜６７と、前記光路切換素子６１〜６７からの光を集光して前記出力用光ファイバ４１〜４７に導光する出力光用コリメータレンズ８１〜８７と、前記光路切換手段５１〜５７，６１〜６７の偏向量を検出し当該検出偏向量を基に前記光路切換手段５１〜５７，６１〜６７を駆動制御する光路切換駆動制御信号を形成する光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７と、前記光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７を統括制御する統括制御部１０と、装置内の温度を検出しその検出した温度情報を、前記光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７に与える温度検出器２０とを備えている。
【００２６】
なお、統括制御部１０は、大別すると、制御演算部１１と、記憶手段１２とから構成れさている。
【００２７】
ここに、前記制御演算部１１は、前記各光路切換駆動手段２１，２２，…，２７の制御部及び前記各光路切換駆動手段９１，９２，…，９７の制御部に接続されていて前記各光路切換駆動手段２１，２２，…，２７の制御部及び前記各光路切換駆動手段９１，９２，…，９７の制御部の駆動制御を統括的に行ったり、各種の演算処理を実行する。
【００２８】
また、前記記憶手段１２は、本発明の第１の実施の形態に係る光路切換制御装置を動作させるプログラムや、各種データを格納している。
【００２９】
次に、図２を使用して本発明の第１の実施の形態に係る光素子制御装置に用いられる光路切換手段及び光路切換駆動手段を示すブロック図について説明する。なお、図１において、入力用光路切換手段５１〜５７及び出力用光路切換手段６１〜６７は同一構成であるので、図２では入力用光路切換手段５１を代表させて説明し、他のものの構成の説明を省略する。また、図１において、前記光路切換駆動手段２１〜２７，９１〜９７は同一構成であるので、図２では光路切換駆動手段２１を代表させて説明し、他のものの構成の説明を省略する。
【００３０】
この図２において、前記入力用光路切換手段５１は、光通信用ミラー５１ａと、センサーミラー５１ｂと、コイル５１ｃ，５１ｄと、可動ホルダ５１ｅと、固定磁石５１ｆ，５１ｇとを備え、次のように構成されている。光通信光を反射する光通信用ミラー５１ａと、前記光通信用ミラー５１ａの裏面側に設けたセンサーミラー５１ｂと、コイル５１ｃ，５１ｄとは、可動ホルダ５１ｅに具備されている。この可動ホルダ５１ｅは、所定の回転軸（図示せず）の回りに回動可能に構成されている。
【００３１】
前記可動ホルダ５１ｅのコイル５１ｃ，５１ｄは、図２に示すように、固定磁石５１ｆ，５１ｇと対峙した状態に配置されている。前記コイル５１ｃ，５１ｄは、当該コイル５１ｃ，５１ｄに供給される駆動制御信号によって発生する電磁力と固定磁石５１ｆ，５１ｇから供給される界磁により、可動ホルダ５１ｅを所定の角度に回動制御できるように構成されている。
【００３２】
前記光路切換駆動手段２１には、温度検出器２０からの温度検出信号（例えば電圧）が入力されるようになっている。
【００３３】
前記光路切換駆動手段２１は、発光素子駆動回路２１１と、発光素子２１２と、偏向量検出傾きセンサとしてのＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２１３と、電流／電圧アンプ２１４と、差動アンプ２１５と、Ａ／Ｄコンバータ２１６と、Ｄ／Ａコンバータ２１７と、ミラー駆動回路２１８と、受光量検出部２１９と、制御部２２０と、メモリ２２１とを備え、次のように構成されている。
【００３４】
前記発光素子駆動回路２１１は前記制御部２２０の制御端子に接続されていて、前記制御部２２０により制御されるようになっている。発光素子駆動回路２１１は、発光素子２１２に電気的に接続されていて、発光素子２１２の発光量が発光素子駆動回路２１１からの駆動信号により制御されるようになっている。発光素子２１２を出射したセンサー光は、入力用光路切換手段５１のセンサーミラー５１ｂを反射して偏向量検出傾きセンサとしてのＰＳＤ２１３に入射するようになっている。
【００３５】
偏向量検出傾きセンサとしてのＰＳＤ２１３は、センサーミラー５１ｂの偏向量（角度）を検出できるようになっている。偏向量検出傾きセンサとしてのＰＳＤ２１３の出力端子は、電流／電圧アンプ２１４のプラス入力端子とマイナス入力端子とに接続されていて、当該ＰＳＤ２１３の検出信号に応じた出力信号を抵抗Ｒ３を介して差動アンプ２１５のマイナス入力端子に供給するとともに、Ａ／Ｄコンバータ２１６の入力端子に供給できるようになっている。前記Ａ／Ｄコンバータ２１６の出力端子は、制御部２２０に接続されていて、Ａ／Ｄコンバータ２１６で検出したセンサー出力を制御部２２０に与えられるようになっている。
【００３６】
前記電流／電圧アンプ２１４は、出力端子とマイナス入力端子の間に抵抗Ｒ２が接続されるとともに、プラス入力端子と所定の電源との間に抵抗Ｒ１が接続された構成をしており、電流信号を電圧信号に変換できるようになっている。
【００３７】
前記差動アンプ２１５は、マイナス入力端子と出力端子との間に抵抗Ｒ４が接続されており、かつ、プラス入力端子にＤ／Ａコンバータ２１７の出力端子が接続されている。この差動アンプ２１５は、一種の比較器の役割を果たし、Ｄ／Ａコンバータ２１７から供給される制御電圧と、センサー出力信号との差の偏差信号を形成し、その偏差信号をミラー駆動回路２１８に供給できるようになっている。
【００３８】
前記Ｄ／Ａコンバータ２１７は、制御部２２０からの駆動信号により動作して所定のアナログ電圧を差動アンプ２１５に供給できるようになっている。なお、Ａ／Ｄコンバータ２１６及びＤ／Ａコンバータ２１７には、基準電圧源２５０から基準電圧Ｖｒｅｆが供給されるようになっている。
【００３９】
制御部２２０には、出力用光ファイバ４１〜４７夫々の光量モニタである受光量検出部２１９からの検出信号が入力されるようになっており、この受光量検出部２１９からの検出信号を基に前記出力用光ファイバ４１〜４７が待機状態にあるか光通信状態にあるかを判断することができるようになっている。また、制御部２２０には、温度検出器２０からの前記温度検出信号が入力されるようになっている。この温度検出器２０は、装置内部の周囲温度を測定するために適した位置に配置されている。
【００４０】
前記制御部２２０にはメモリ２２１が接続されており、前記メモリ２２１に格納されている動作プログラムにより制御部２２０が所定の動作を実行できる。さらに説明すると、前記メモリ２２１には、装置出荷時（図１参照）に、常温においてそれぞれの入力用光路切換手段５１〜５７及び出力用光路切換手段６１〜６７が入力用光ファイバ３１〜３７と出力用光ファイバ４１〜４７が結合するのに必要なミラー角度（角度制御データ）をテーブル化して保存している。
【００４１】
また、前記メモリ２２１には、図３に示すように前記入力用光路切換手段５１〜５７及び出力用光路切換手段６１〜６７のミラーを回動する際の指示電圧（傾き制御電圧）と、当該回動時に前記入力用光路切換手段５１〜５７及び出力用光路切換手段６１〜６７のコイルに流す電流値によって発生する入力用光路切換手段５１〜５７及び出力用光路切換手段６１〜６７のコイルの発熱量と周囲温度上昇の関係を示すデータテーブル（図３参照）として記憶保存されている。
【００４２】
前記制御部２２０は、前記メモリ２２１の動作プログラムを実行することにより、前記光路切換駆動制御信号の回動時の電流値から前記光路切換手段の温度上昇量を求める温度処理手段と、前記温度検出器２０からの検出温度信号に前記温度処理手段で求めた温度上昇量を加算する加算手段と、前記加算手段からの信号を基に、前記ＰＳＤ２１３の温度による傾き変動量を求め前記光路切換駆動制御信号を補正する補正手段とを実現している。前記制御部２２０は、前記補正手段から出力された指示電圧値（傾き制御信号）として差動アンプ２１５に供給する。差動アンプ２１５は、ＰＳＤ２１３・電流／電圧アンプ２１４から与えられる検出信号と前記傾き制御信号とを比較し、その比較した結果の偏差信号をミラー駆動回路２１８に供給するようになっている。
【００４３】
前記ミラー駆動回路２１８は、前記差動アンプ２１５からの偏差信号あるいは制御部２２０からの制御信号に基づき、コイル５１ｃ，５１ｄに駆動制御信号を供給できるようになっている。
【００４４】
なお、前記制御部２２０は、前記統括制御部１０からの統括指令に基づき動作するようになっている。
【００４５】
このように構成された第１の実施の形態に係る光路切換制御装置の動作について図１及び図２を基に以下に説明する。
【００４６】
まず、制御部２２０は、統括制御部１０から入力用光ファイバ３１〜３７と出力用光ファイバ４１〜４７との光結合指示を受けると、必要とされるミラー角度に対する角度制御データを記憶手段１２から読み出し、当該読み出した角度制御データをＤ／Ａコンバータ２１７に与える。Ｄ／Ａコンバータ２１７は、制御すべき角度に対する指示電圧値（傾き制御信号）を差動アンプ２１５に与える。差動アンプ２１５は、ＰＳＤ２１３及び電流／電圧アンプ２１４からの出力電圧が、前記指示電圧値（傾き制御信号）に一致するような偏差信号を形成し、ミラー駆動回路２１８に与える。ミラー駆動回路２１８は、前記偏差信号から形成した駆動制御信号を入力用光路切換手段５１のコイル５１ｃ，５１ｄに与えて、入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａを光結合させる角度に維持するようにサーボ制御する。
【００４７】
このようなサーボ制御をしている際に、光結合精度向上のため、前記出力用光ファイバ４１〜４７の夫々の光量を受光量検出部２１９で検出し、当該受光量検出部２１９で最大の光量が得られるように、制御部２２０は前記指示電圧値（傾き制御信号）の微調整を実施する。
【００４８】
この第１の実施の形態において使用される光路切換手段（５１〜５７，６１〜６７）は、例えば光通信用ミラー５１ａの回動範囲が０［度］を中心位置にし、それぞれ方向の異なる±１０［度］の範囲を回動するものとする。
【００４９】
前記光通信ミラー５１ａが０［度］の場合には、前記コイル５１ｃ，５１ｄには電流が流れておらず、±１０［度］にてそれぞれ方向の異なる最大電流が流れるものとする。
【００５０】
また、本発明の第１の実施の形態で使用する入力用光路切換手段５１は、前記ＰＳＤ２１３が２５［°Ｃ］での暗電流値が６００［ｐＡ］、暗電流の温度係数が１．１５［倍／°Ｃ］であるものとし、かつ、発光素子２１２からの出射光を前記入力用光路切換手段５１のセンサーミラー５１ｂで反射した後、ＰＳＤ２１３の出力電流値の総和が５６［μＡ］となるように制御されているものとする。
【００５１】
前記入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａの角度が＋１０［度］に傾いていて、光結合命令変更で前記光通信用ミラー５１ａの角度が０［度］に切り換える場合を以下に説明する。
【００５２】
まず、前記制御部２２０は、前記温度検出器２０からの温度検出信号を取り込む。ここで仮に、前記温度検出器２０の周囲の温度が５０［°Ｃ］であるものとする。
【００５３】
次に、前記制御部２２０の温度補正手段は、前記メモリ２２１から現在の駆動指示電圧値（傾き制御信号）を識別し、前記入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａの角度が＋１０［度］のときの電圧値が例えば３０００［ｍＶ］であったとすると、図３に示すデータテーブルから入力用光路切換手段５１のコイル５１ｃ，５１ｄの温度上昇が２５［°Ｃ］であるものとして、前記入力用光路切換手段５１のコイル５１ｃ，５１ｄの温度上昇値を求める。
【００５４】
そして、制御部２２０の加算手段は、前記温度検出器２０からの温度検出信号（前述したとおり５０［°Ｃ］）に対して、前記入力用光路切換手段５１のコイル５１ｃ，５１ｄの温度上昇値を加算する。これにより、加算結果は７５［°Ｃ］となり、ＰＳＤ２１３の周囲温度はほぼ７５［°Ｃ］となる。
【００５５】
さらに、前記制御部２２０は、当該算出温度（７５［°Ｃ］）からＰＳＤ２１３の暗電流変化量を算出する。
【００５６】
前記制御部２２０は、暗電流の変化量を、６００［ｐＡ］×１．１５（７５［°Ｃ］−２５［°Ｃ］）＝０．６５［μＡ］として計算する。
【００５７】
ついで、前記制御部２２０は、感度変化量を、０．６５［μＡ］／５６［μＡ］×１００＝１．１２［％］となる。
【００５８】
また、メモリ２２１に保存されている常温２５［°Ｃ］のときのＰＳＤ２１３の値は、例えば２０００［ｍＶ］であり、常温２５［°Ｃ］付近での入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａの角度に対するＰＳＤ２１３の感度が２００［ｍＶ／°Ｃ］あるとすると、光通信用ミラー５１ａを０［度］に動かす場合、前記１．１２［％］の感度変化量より、２００［ｍＶ］×１．１２［％］＝２．２４［ｍＶ］となる。このため、前記制御部２２０の補正手段は、ＰＳＤ２１３の周囲の温度が７５［°Ｃ］のときに、光通信用ミラー５１ａの角度を０［度］にするために、前記指示電圧値（傾き制御信号）を２０００［ｍＶ］＋２．２４［ｍＶ］＝２００２．２４［ｍＶ］とする補正を行う。前記制御部２２０の補正手段は、この補正結果を角度制御データとしてＤ／Ａコンバータ２１７に与え、前記Ｄ／Ａコンバータ２１７から差動アンプ２１５のプラス入力端子に前記指示電圧値（傾き制御信号）を２００２．２４［ｍＶ］として与える。
【００５９】
これにより、ＰＳＤ２１３の暗電流の温度変化分を補正したフィードバック制御（サーボ制御）が可能となり、常温２５［°Ｃ］と同位置に前記入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａが回動補正され、前記出力用光ファイバ４１〜４７の前記受光量検出部２１９からの出力による微調整が可能になる。
【００６０】
また、前記入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａの角度は、０［度］に回動されたことにより、コイル５１ｃ，５１ｄにはほとんど電流が流れないため、ＰＳＤ２１３の周囲の温度はしだいに下がって周囲温度に近づくことになる。この場合に、ＰＳＤ２１３の周囲の温度の変化は穏やかであるため、入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａの角度の微調整は、出力用光ファイバ４１〜４７の受光量検出部２１９の出力により対応することができる。
【００６１】
このように本発明の第１の実施の形態に係る光素子制御装置では、前記制御部２２０の温度補正手段により、前記光路切換駆動制御信号の回動時の電流値から前記光路切換手段と温度上昇量を求める。
【００６２】
ついで、前記制御部２２０の加算手段により、前記温度検出器からの検出温度に前記温度補正手段で求めた温度上昇量を加算する。
【００６３】
さらに、前記制御部２２０の補正手段により、前記温度上昇値から前記角度検出センサー（ＰＳＤ２１３）の周囲温度による傾き変動量を算出して前記光路切換駆動制御信号を補正し、この補正された光路切換駆動制御信号により入力用光路切換手段５１を駆動する。
【００６４】
これにより、本発明の第１の実施の形態に係る光素子制御装置によれば、ＰＳＤ２１３の周囲の温度による偏差を補正でき、入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａを正しい向きに回動することができる。
【００６５】
図４は本発明の第２の実施の形態に係る光素子制御装置で使用する入力用光路切換手段及び光路切換駆動手段を示すブロック図である。
【００６６】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明を省略する。
【００６７】
この図４に示す第２の実施の形態に係る光素子制御装置が、図２で示す第１の実施の形態に係る光素子制御装置と異なるところは、タイマーＴＭを追加した点にあり、その他の構成は図２に示す光素子制御装置と全く同一である。したがって、図４に示す第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一構成要素には、同一の符号を付して構成の説明を省略する。
【００６８】
本発明の第２の実施の形態に係る光素子制御装置では、前記制御部２２０にタイマーＴＭが接続されている。このタイマーＴＭは、前記制御部２２０によって計測開始及び計測終了が制御されるものであり、光路結合命令変更により入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａが任意の角度に回動されてから、次の光路結合命令変更までの時間を測定するものであり、該計測時間に応じて補正方法を異ならせたものである。
【００６９】
以下、制御部２２０は、現在の光通信用ミラー５１ａのミラー角度に対して直前の光通信用ミラー５１ａのミラー角度及び保持時間をメモリ２２１に格納させるものとする。
【００７０】
本発明の第２の実施の形態に係る光素子制御装置では、例えば入力用光路切換手段５１のコイル５１ｃ，５１ｄの発熱によりＰＳＤ２１３への熱伝導に要する最大時間が１５［秒］であるものとする。言い換えれば、入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａの角度が０［度］の状態から、入力用光路切換手段５１のコイル５１ｃ，５１ｄへ流す電流値が最大となる前記光通信用ミラー５１ａのミラー角度が±１０［度］に回動したときに、それらコイル５１ｃ，５１ｄの発熱により前記ＰＳＤ２１３の温度が上昇するまでに要する時間が１５［秒］ということになる。前記タイマーＴＭ以外の動作は、上述した第１の実施の形態と同様である。以下、本発明の第２の実施の形態に係る光素子制御装置の動作を説明する。
【００７１】
例えば、入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａのミラー角度が＋１０［度］とし、統括制御部１０からの光路結合命令変更により、検出された光路切換駆動手段２１の内部の温度は５０［°Ｃ］であったとする。
【００７２】
まず、前記制御部２２０は、ミラー角度＋１０［度］での保持時間を算出する。保持時間が１５［秒］以上であった場合、入力用光路切換手段５１のコイル５１ｃ，５１ｄの自己発熱による熱は、ＰＳＤ２１３に充分伝わっているため、制御部２２０の温度補正手段は、前記第１の実施の形態と同様に暗電流の変化算出及び補正を実行する。
【００７３】
次に、例えば現在のミラー角度＋１０［度］での入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａのミラー保持時間が１［秒］であり、＋１０［度］直前のミラー保持角度が０［度］、その際の保持時間が２０［秒］であったとする。
【００７４】
この場合、前記ＰＳＤ２１３の温度は、＋１０［度］での入力用光路切換手段５１のコイル５１ｃ，５１ｄの発熱による影響を受けておらず、直前の入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａの角度（０［度］）による温度上昇は発生しないので、前記制御部２２０は温度検出器２０により検出した周囲温度、例えば５０［°Ｃ］を入力用光路切換手段５１のコイル５１ｃ，５１ｄの温度として前記第１の実施の形態と同様の補正動作を実施する。
【００７５】
次に、例えば現在入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａのミラー角度が＋１０［度］でミラー保持時間が例えば５［秒］であり、＋１０［度］直前のミラー角度が０［度］、その際の保持時間が２０［秒］であったとする。この際に、前記ＰＳＤ２１３の温度は、ミラー角度＋１０［度］での入力用光路切換手段５１のコイル５１ｃ，５１ｄの発熱による影響は、前記第１の実施の形態と同様に、前記入力用光路切換手段５１の光通信用ミラー５１ａのミラー角度が＋１０［度］のときの指示電圧値（傾き制御信号）が３０００［ｍＶ］であったとすると、１５［秒］間で完全にＰＳＤ２１３に熱伝導する。このときの温度上昇量が、２５［°Ｃ］であったとすると、これに対する時間比例とし、２５［°Ｃ］／（１５［秒］／５［秒］）＝８．３［°Ｃ］となる。
【００７６】
前記制御部２２０は、算出温度を５８．３［°Ｃ］（５０［°Ｃ］＋８．３［°Ｃ］）として暗電流変化量を算出し、補正動作を実施する。
【００７７】
以上により、本発明の第２の実施の形態に係る光素子制御装置では、温度変化量を時間比例として算出し補正動作を実施したが、事前に保持時間及びミラー角度または指示電圧に対する複数の光結合組み合わせにおいて、暗電流変化量の実測を行い、メモリ２２１に保存してから補正動作を実施してもよい。
【００７８】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光路切換手段のミラーの角度を検出する光検出手段の暗電流の変化量を算出して正確なミラー角度制御を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光路切換制御装置を示すブロック図
【図２】図１の光路切換駆動手段の構成を示すブロック図
【図３】図１の光路切換制御装置で使用されるデータテーブルの例を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る光素子制御装置で使用する入力用光路切換手段及び光路切換駆動手段を示すブロック図
【図５】従来の光素子制御装置を示す図
【図６】従来の光素子制御装置で使用される入力用光路切換手段及び光路切換駆動手段の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０…統括制御部
１１…制御演算部
１２…記憶手段
２０…温度検出器
２１〜２７，９１〜９７…光路切換駆動手段
３１〜３７…入力用光ファイバ
４１〜４７…出力用光ファイバ
５１〜５７…入力用光路切換手段
６１〜６７…出力用光路切換手段
７１〜７７…入力光用コリメータレンズ
８１〜８７…出力光用コリメータレンズ
２１１…発光素子駆動回路
２１２…発光素子
２１３…ＰＳＤ
２１４…電流／電圧アンプ
２１５…差動アンプ
２１６…Ａ／Ｄコンバータ
２１７…Ｄ／Ａコンバータ
２１８…ミラー駆動回路
２１９…受光量検出部
２２０…制御部
２２１…メモリ
【図１】
2004212661.tif 000003
【図２】
2004212661.tif 000004
【図３】
2004212661.tif 000005
【図４】
2004212661.tif 000006
【図５】
2004212661.tif 000007
【図６】
2004212661.tif 000008