(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
Ｘ軸およびこのＸ軸と直交するＹ軸に対して回動可能に支持された第１のミラーと、このミラーと対向配置された第１の電極とを備え、前記第１のミラーの傾動角に対応する第１の操作量に応じた駆動電圧を前記第１の電極に印加して前記第１のミラーを傾動させることにより前記入力光を偏向させる第１のミラー装置と、
Ｘ軸およびこのＸ軸と直交するＹ軸に対して回動可能に支持された第２のミラーと、このミラーと対向配置された第２の電極とを備え、前記第２のミラーの傾動角に対応する第２の操作量に応じた駆動電圧を前記第２の電極に印加して前記第２のミラーを傾動させることにより前記第１のミラー装置による反射光を偏向させ前記出力ポートに出力する第２のミラー装置と、
前記第１の操作量の初期値である第１初期値および前記第２の操作量の初期値である第２初期値を生成する初期値生成部と、
前記第１初期値を中心に周期的に変化する操作量を前記第１の操作量として設定し、該設定された操作量により前記第１のミラーを第１の摂動周波数で摂動させ、かつ前記第２初期値を中心に周期的に変化する操作量を前記第２の操作量として設定し、該設定された操作量により前記第２のミラーを第２の摂動周波数で摂動させる摂動部と、
前記第１および第２のミラーを摂動させたときに、前記入力ポートからの入力光が前記出力ポートから出力される出力光の光強度を検出する検出部と、
前記出力光の光強度が最適となる前記第１および前記第２のミラーのそれぞれの傾動角に対応するそれぞれの最適操作量にそれぞれ対する前記第１および前記第２の操作量の誤差である第１および第２の誤差を演算する誤差演算部と、
前記第１の誤差に基づいて前記第１初期値を、前記第２の誤差に基づいて前記第２初期値を、それぞれ所定の時間応答波形を用いて補正して、それぞれ更新する補正部と
を備え、
前記摂動部は、  
前記第１の摂動周波数と、前記第２の摂動周波数とを異ならせ、前記第１のミラーを、反射光のビームが前記第１のミラー上に頂点が位置する略円錐状の軌跡を描くように摂動させ、かつ前記第２のミラーを、反射光のビームが前記第２のミラー上に頂点が位置する略円錐状の軌跡を描くように摂動させるよう前記第１および第２の操作量を設定し、さらに、前記第１のミラーの摂動と前記第２のミラーの摂動とを同期して開始させ、
前記誤差演算部は、
前記第１および前記第２のミラーの摂動と同期して前記出力光の光強度を検出し、
検出した前記出力光の光強度を周波数解析して、前記出力光の光強度に混合されている前記第１の摂動周波数に係わる第１の光強度成分の振幅と位相および前記第２の摂動周波数に係わる第２の光強度成分の振幅と位相とを求め、求めた第１の光強度成分の振幅と位相とに基づいて前記第１の誤差を演算し、かつ求めた第２の光強度成分の振幅と位相とに基づいて前記第２の誤差を演算する
ことを特徴とする光スイッチ。
【請求項２】
前記摂動部は、前記第１の摂動周波数と前記第２の摂動周波数の比が、ｍ：ｋ（ｍおよびｋは整数）となり、前記第１の摂動周波数が前記第２の摂動周波数のｎ（ｎは整数）倍とならないまたはｎ分の１とならないように、前記第１および第２の操作量を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の光スイッチ。
【請求項３】
前記誤差演算部は、前記第１の摂動周波数により特定される第１の摂動周期と、前記第２の摂動周波数により特定される第２の摂動周期との最小公倍数となる時間帯における前記出力光の光強度に基づいて、前記第１および第２の誤差を演算する
ことを特徴とする請求項２記載の光スイッチ。
【請求項４】
前記誤差演算部は、前記時間帯での前記出力光の光強度と、前記摂動部により生成された前記第１、第２の操作量のそれぞれとの積和演算の平均値に基づいて前記第１、第２の誤差を演算する
ことを特徴とする請求項３記載の光スイッチ。
【請求項５】
前記誤差演算部は、前記第１のミラーの動特性により特定される前記第１の摂動周波数における位相遅れ成分を前記第１の光強度成分の位相より減算して前記第１の誤差を演算し、前記第２のミラーの動特性により特定される前記第２の摂動周波数における位相遅れ成分を前記第２の光強度成分の位相より減算して前記第２の誤差を演算する
ことを特徴とする請求項４記載の光スイッチ。
【請求項６】
前記補正部は、前記誤差演算部により演算された前記第１、第２の誤差のそれぞれに所定の定数を乗じた補正値を用いて前記第１、第２初期値をそれぞれ更新する
ことを特徴とする請求項１記載の光スイッチ。
【請求項７】
前記時間応答波形に対応する係数列を記憶した波形記憶部をさらに備え、
前記補正部は、前記補正値にさらに前記係数列を乗算した補正値列を演算する
ことを特徴とする請求項６記載の光スイッチ。
【請求項８】
前記時間応答波形は、前記第１、第２のミラーの傾動方向の共振周波数成分を減衰させたステップ応答波形である
ことを特徴とする請求項７記載の光スイッチ。
【請求項９】
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、Ｘ軸およびこのＸ軸と直交するＹ軸に対して回動可能に支持された第１のミラーと、このミラーと対向配置された第１の電極とを備え、前記第１のミラーの傾動角に対応する第１の操作量に応じた駆動電圧を前記第１の電極に印加して前記第１のミラーを傾動させることにより前記入力光を偏向させる第１のミラー装置と、Ｘ軸およびこのＸ軸と直交するＹ軸に対して回動可能に支持された第２のミラーと、このミラーと対向配置された第２の電極とを備え、前記第２のミラーの傾動角に対応する第２の操作量に応じた駆動電圧を前記第２の電極に印加して前記第２のミラーを傾動させることにより前記第１のミラー装置による反射光を偏向させ前記出力ポートに出力する第２のミラー装置と、前記出力ポートから出力される出力光の光強度を検出する検出部とを備えた光スイッチの制御方法であって、
前記第１の操作量の初期値である第１初期値および前記第２の操作量の初期値である第２初期値を生成する第１のステップと、
前記第１初期値を中心に周期的に変化し、前記第１のミラーを反射光のビームが前記第１のミラー上に頂点が位置する略円錐状の軌跡を描くように摂動させる操作量を、前記第１の操作量として設定し、該設定された操作量により前記第１のミラーを第１の摂動周波数で摂動させ、かつ前記第２初期値を中心に周期的に変化し、前記第２のミラーを反射光のビームが前記第２のミラー上に頂点が位置する略円錐状の軌跡を描くように摂動させる操作量を、前記第２の操作量として設定し、該設定された操作量により前記第２のミラーを前記第１の摂動周波数とは異なる第２の摂動周波数で摂動させ、前記第１のミラーの摂動と、前記第２のミラーの摂動とを同期して開始させる第２のステップと、
前記出力光の光強度が最適となる前記第１および前記第２のミラーのそれぞれの傾動角に対応するそれぞれの最適操作量にそれぞれ対する前記第１および第２の操作量の誤差をそれぞれ第１および第２の誤差とし、前記第１および前記第２のミラーの摂動と同期して前記出力光の光強度を検出し、検出した前記出力光の光強度を周波数解析して、前記出力光の光強度に混合されている前記第１の摂動周波数に係わる第１の光強度成分の振幅と位相および前記第２の摂動周波数に係わる第２の光強度成分の振幅と位相とを求め、求めた第１の光強度成分の振幅と位相とに基づいて前記第１の誤差を演算し、かつ求めた第２の光強度成分の振幅と位相とに基づいて前記第２の誤差を演算する第３のステップと、
前記第１の誤差に基づいて前記第１初期値を、前記第２の誤差に基づいて前記第２初期値を、それぞれ所定の時間応答波形を用いて補正してそれぞれ更新する第４のステップと
を有し、
前記第２〜第４のステップを繰り返す
ことを特徴とする光スイッチの制御方法。
【請求項１０】
前記第３，第４のステップでは、前記第１のミラーおよび前記第２のミラーに周期的な摂動を停止することなく連続的に与える
ことを特徴とする請求項９記載の光スイッチの制御方法
【請求項１１】
前記第２のステップの時間、および前記第３，第４のステップの時間の和は、前記第１の摂動周波数により特定される第１の摂動周期と、前記第２の摂動周波数により特定される第２の摂動周期との最小公倍数となる時間帯の整数倍となる
ことを特徴とする請求項１０記載の光スイッチの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スイッチおよびこの光スイッチの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光スイッチを実現するための技術の１つとして、マイクロミラーを用いたものが提案されている（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１４に示す。
【０００３】
図１４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１４における矢印は光ビームの進行方向を示している。
【０００４】
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。ここで、出力ポート１ｂから出射された光信号は、その光強度を出力光測定装置によりモニタする。この出力光測定装置としては、フォトダイオード（ＰＤ）やファイバ内の光パワーの一部をＰＤに導きモニタするＴａｐ−ＰＤなどがある。
【０００５】
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１５，図１６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（非特許文献１参照）。
【０００６】
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１５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とミラー２３０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１５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。
【０００７】
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。
【０００８】
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１６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、しかも各電極３４０ａ〜３４０ｄとミラー２３０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を任意の方向へ回動させることができる。ここで、ミラー２３０の傾動角をθｘ、θｙ、各電極への印加電圧をＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４とすると、印加電圧は、例えば下式（１）〜（４）で表される。
【０００９】
Ｖ１＝Ｖｏ＋Ｖｘ  ・・・（１）
Ｖ２＝Ｖｏ＋Ｖｙ  ・・・（２）
Ｖ３＝Ｖｏ−Ｖｘ  ・・・（３）
Ｖ４＝Ｖｏ−Ｖｙ  ・・・（４）
【００１０】
ここで、Ｖｏはバイアス電圧と呼ばれ、電極への印加電圧からミラー傾動角への線形性を向上させる効果がある。Ｖｘ、Ｖｙはミラーの傾動角θｘ、θｙにそれぞれ１対１に対応する操作量であり、Ｖｘ、Ｖｙを操作することによりミラー２３０を任意の方向に傾動させることができる。  
【００１１】
【非特許文献１】T.Yamamoto, et al., 「A three-dimensional MEMS optical switching module having 100 input and 100 output ports」, Photonics Technology Letters, IEEE, Volume 15, Issue:10
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したような光スイッチでは、周囲の温度や湿度といった環境の変化や外部からの振動などの影響により、入出力ポートとミラー間の位置誤差やミラーの傾動角に変化が生じ、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ともに変動するドリフトが発生することがある。一般的な光ネットワークシステムに用いられる光スイッチは、この光スイッチ自体が損失変動の原因となるとその光ネットワークシステム全体に大きな影響を及ぼすため、光接続強度（出力光の光強度）の損失を所定の許容値内に抑える必要がある。
【００１３】
しかしながら、単位時間あたりのドリフト量が大きい場合には、このドリフトを抑えるための対策を何もとらないでいると、光接続強度が損失の許容値を超えてしまう恐れがある。このため、光スイッチにおいては、出力光の光強度をモニタすることにより安定した光接続強度を得る安定化制御が行われている。この安定化制御は、具体的には次の手順で行われる。まず、ミラー２３０の傾斜角を制御する制御装置（図示せず）により、マイクロミラー装置３ａ，３ｂに周期的に変化する駆動電圧を供給してミラー２３０に摂動（振動）を与えながら、出力ポート１ｂの出力端側に設けられた出力光測定装置（図示せず）によって出力光の光強度を測定する。次に、駆動電圧の摂動パターンと出力光の光強度の値を制御装置の記憶装置上に保持し、その摂動パターンの中の最大値を比較しながら、最大光接続強度を得る駆動電圧を最適駆動電圧として求める。例えば、初期値の出力電圧から設定した電圧幅±ΔＶで摂動させてそのときの出力強度を比較しながら最大値を探索する、いわゆる山登り法により、最適駆動電圧を求める。最後に、求めた最適駆動電圧を逐次ミラーに印加することを一定時間間隔毎に繰り返す。このような手法により、光接続強度の安定化が行われていた。
【００１４】
このような、いわゆる最適値探索では、マイクロミラー装置３ａを摂動させ、このときのパワー変動から誤差の検出と補正を行った後、マイクロミラー装置３ｂを摂動させて、このときのパワー変動から誤差の検出と補正を行うのが一般的である。このように、マイクロミラー装置３ａ，３ｂそれぞれにおいて誤差の検出と補正を順次行うため、従来の最適値探索では、最適値の検出や補正に長時間を要していた。また、各ミラー２３０の誤差が他のミラー２３０の誤差検出に影響を及ぼすため、最適値の検出精度が悪くなるという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、最適値の検出や補正に要する時間の短縮化を目的とする。また、最適値の検出制度の向上を他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述したような課題を解消するために、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、Ｘ軸およびこのＸ軸と直交するＹ軸に対して回動可能に支持された第１のミラーと、このミラーと対向配置された第１の電極とを備え、第１のミラーの傾動角に対応する第１の操作量に応じた駆動電圧を第１の電極に印加してミラーを傾動させることにより入力光を偏向させる第１のミラー装置と、Ｘ軸およびこのＸ軸と直交するＹ軸に対して回動可能に支持された第２のミラーと、このミラーと対向配置された第２の電極とを備え、第２のミラーの傾動角に対応する第２の操作量に応じた駆動電圧を第２の電極に印加してミラーを傾動させることにより第１のミラー装置による反射光を偏向させ出力ポートに出力する第２のミラー装置と、第１の操作量の初期値である第１初期値および第２の操作量の初期値である第２初期値を生成する初期値生成部と、第１初期値を中心に周期的に変化する操作量を第１の操作量として設定し、該設定された操作量により第１のミラーを第１の摂動周波数で摂動させ、かつ第２初期値を中心に周期的に変化する操作量を第２の操作量として設定し、該設定された操作量により第２のミラーを第２の摂動周波数で摂動させる摂動部と、第１および第２のミラーを摂動させたときに、前記入力ポートからの入力光が前記出力ポートから出力される出力光の光強度を検出する検出部と、出力光の光強度が最適となる第１および第２のミラーのそれぞれの傾動角に対応するそれぞれの最適操作量にそれぞれ対する前記第１および第２の操作量の誤差である第１および第２の誤差を演算する誤差演算部と、第１の誤差に基づいて第１初期値を、第２の誤差に基づいて第２初期値を、それぞれ所定の時間応答波形を用いて補正して、それぞれ更新する補正部とを備え、摂動部は、第１の摂動周波数と、第２の摂動周波数とを異ならせ、第１のミラーを、反射光のビームが第１のミラー上に頂点が位置する略円錐状の軌跡を描くように摂動させ、かつ第２のミラーを、反射光のビームが第２のミラー上に頂点が位置する略円錐状の軌跡を描くように摂動させるよう第１および第２の操作量を設定し、さらに、第１のミラーの摂動と第２のミラーの摂動とを同期して開始させ、誤差演算部は、第１および第２のミラーの摂動と同期して出力光の光強度を検出し、検出した出力光の光強度を周波数解析して、出力光の光強度に混合されている第１の摂動周波数に係わる第１の光強度成分の振幅と位相および第２の摂動周波数に係わる第２の光強度成分の振幅と位相とを求め、求めた第１の光強度成分の振幅と位相とに基づいて第１の誤差を演算し、かつ求めた第２の光強度成分の振幅と位相とに基づいて第２の誤差を演算することを特徴とする。
【００１９】
また、摂動部は、第１の摂動周波数と、第２の摂動周波数の比が、ｍ：ｋ（ｍおよびｋは整数）となり、前記第１の摂動周波数が前記第２の摂動周波数のｎ（ｎは整数）倍とならないまたはｎ分の１とならないように、前記第１および第２の操作量を設定するようにしてもよい。
上記誤差演算部は、第１の摂動周波数により特定される第１の摂動周期と、第２の摂動周波数により特定される第２の摂動周期との最小公倍数となる時間帯における出力光の光強度に基づいて、第１および第２の誤差を演算するようにしてもよい。また、上記誤差演算部は、時間帯での前記出力光の光強度と、摂動部により生成された第１、第２の操作量のそれぞれとの積和演算の平均値に基づいて第１、第２の誤差を演算するようにしてもよい。
ここで、誤差演算部は、第１のミラーの動特性により特定される第１の摂動周波数における位相遅れ成分を第１の光強度成分の位相より減算して第１の誤差を演算し、第２のミラーの動特性により特定される第２の摂動周波数における位相遅れ成分を第２の光強度成分の位相より減算して第２の誤差を演算するようにしてもよい。
【００２１】
また、上記補正部は、誤差演算部により演算された第１、第２の誤差のそれぞれに所定の定数を乗じた補正値を用いて第１、第２初期値をそれぞれ更新するようにしてもよい。
また、時間応答波形に対応する係数列を記憶した波形記憶部をさらに備え、補正部は、補正値にさらに係数列を乗算した補正値列を演算するようにしてもよい。ここで、時間応答波形は、第１、第２のミラーの傾動方向の共振周波数成分を減衰させたステップ応答波形であるようにしてもよい。
【００２２】
また、本発明に係る光スイッチの制御方法は、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、Ｘ軸およびこのＸ軸と直交するＹ軸に対して回動可能に支持された第１のミラーと、このミラーと対向配置された第１の電極とを備え、第１のミラーの傾動角に対応する第１の操作量に応じた駆動電圧を第１の電極に印加してミラーを傾動させることにより入力光を偏向させる第１のミラー装置と、Ｘ軸およびこのＸ軸と直交するＹ軸に対して回動可能に支持された第２のミラーと、このミラーと対向配置された第２の電極とを備え、第２のミラーの傾動角に対応する第２の操作量に応じた駆動電圧を第２の電極に印加してミラーを傾動させることにより第１のミラー装置による反射光を偏向させ出力ポートに出力する第２のミラー装置と、入力ポートからの入力光が出力ポートから出力される出力光の光強度を検出する検出部とを備えた光スイッチの制御方法であって、第１の操作量の初期値である第１初期値および第２の操作量の初期値である第２初期値を生成する第１のステップと、第１初期値を中心に周期的に変化し、第１のミラーを反射光のビームが第１のミラー上に頂点が位置する略円錐状の軌跡を描くように摂動させる操作量を、第１の操作量として設定し、該設定された操作量により第１のミラーを第１の摂動周波数で摂動させ、かつ第２初期値を中心に周期的に変化し、第２のミラーを反射光のビームが第２のミラー上に頂点が位置する略円錐状の軌跡を描くように摂動させる操作量を、第２の操作量として設定し、該設定された操作量により第２のミラーを第１の摂動周波数とは異なる第２の摂動周波数で摂動させ、第１のミラーの摂動と、第２のミラーの摂動とを同期して開始させる第２のステップと、出力光の光強度が最適となる第１および第２のミラーのそれぞれの傾動角に対応するそれぞれの最適操作量にそれぞれ対する第１および第２の操作量の誤差をそれぞれ第１および第２の誤差とし、第１および第２のミラーの摂動と同期して出力光の光強度を検出し、検出した出力光の光強度を周波数解析して、出力光の光強度に混合されている第１の摂動周波数に係わる第１の光強度成分の振幅と位相および第２の摂動周波数に係わる第２の光強度成分の振幅と位相とを求め、求めた第１の光強度成分の振幅と位相とに基づいて第１の誤差を演算し、かつ求めた第２の光強度成分の振幅と位相とに基づいて第２の誤差を演算する第３のステップと、第１の誤差に基づいて第１初期値を、第２の誤差に基づいて第２初期値を、それぞれ所定の時間応答波形を用いて補正してそれぞれ更新する第４のステップとを有し、第２〜第４のステップを繰り返すことを特徴とする。
【００２３】
上記光スイッチの制御方法において、第３，第４のステップでは、第１のミラーおよび第２のミラーに周期的な摂動を停止することなく連続的に与えるようにしてもよい。
【００２４】
ここで、第２のステップの時間、および第３，第４のステップの時間の和は、第１の摂動周波数により特定される第１の摂動周期と、第２の摂動周波数により特定される第２の摂動周期との最小公倍数となる時間帯の整数倍となるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、第１のミラー装置のミラーの摂動と、第２のミラー装置のミラーの摂動と、光強度の検出とを同期して行うことにより、最適値の検出や補正に要する時間の短縮化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明に係る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１４〜図１６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。
【００２９】
＜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。このような光スイッチは、  出力光の光強度が最適になるようマイクロミラー装置３ａ，３ｂのミラー２３０傾動角を調整するため、制御装置５によりミラー２３０に摂動を与え、この際の出力光の光強度を出力光測定装置４によりモニタし、制御装置５により出力光測定装置４の測定結果に基づいて傾動角誤差を演算し、補正する。各ミラーの傾動角は制御装置５が出力する操作量に１対１に対応しており、操作量を各ミラーの電極への印加電圧に変換して印加することにより、ミラー２３０が駆動する。
【００３０】
制御装置５は、図２に示すように、駆動部６と、検出部７と、制御部１１とから構成される。
【００３１】
制御部１１は、光スイッチ全体の動作を制御する機能部であって、誤差演算部１１１と、補正部１１２と、初期値生成部１１３と、摂動生成部１１４と、波形記憶部１１５とを少なくとも備えている。
【００３２】
誤差演算部１１１は、ミラー２３０の摂動と同期して出力光測定装置４によりモニタされた出力光の光強度から各操作量の誤差を演算する。
【００３３】
補正部１１２は、誤差演算部１１１が算出した操作量の誤差に基づいて初期操作量を補正、更新する。
【００３４】
初期値生成部１１３は、ミラー２３０の初期の傾動角に対応する操作量を設定する。
【００３５】
摂動生成部１１４は、初期値生成部１１３により生成された操作量を中心に周期的な摂動を与えるための操作量を設定する。
【００３６】
波形記憶部１１５は、摂動生成部１１４により設定されるミラー２３０を摂動させる波形を記憶する。
【００３７】
このような制御装置５は、ＣＰＵなどの演算装置、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネルなどの外部からの情報入力を検知する入力装置、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）など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）、ＦＥＤ（Field Emission Display）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）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、ハードウエア資源とソフトウエアが協働することによって、上記のハードウエ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１１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、メモリー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。
【００３８】
＜ミラー傾動角調整動作＞
次に、図３を参照して、本実施の形態に係る光スイッチにおけるミラー２３０の傾動角の調整動作について説明する。
【００３９】
まず、初期値生成部１１３は、ミラー２３０の初期の傾動角に対応する操作量を設定する（ステップＳ１）。初期値生成部１１３により操作量が設定されると、摂動生成部１１４は、その操作量を中心に周期的な摂動を与えるための操作量を設定する。すると、駆動部６により摂動生成部１１４により設定された操作量に基づく駆動電圧がマイクロミラー装置３ａ，３ｂに印加され、それぞれのミラー２３０は同時に摂動する。便宜上、以下において、マイクロミラー装置３ａのミラー２３０ａと、マイクロミラー装置３ｂのミラー２３０ｂとの間で光路を結ぶ場合を例に説明する。
【００４０】
ミラー２３０ａ，ｂが摂動すると、誤差演算部１１１は、ミラー２３０ａ，２３０ｂの摂動と同期して出力光測定装置４によりモニタされた出力光の光強度を検出する（ステップＳ２）。
【００４１】
出力光の光強度を検出すると、誤差演算部１１１は、その光強度の値に基づいて、操作量の誤差を演算する（ステップＳ３）。ここで、ミラー２３０ａ，２３０ｂの摂動は同期しており、それぞれ同時に摂動動作をしている。また、出力光測定装置４もミラー２３０ａ，２３０ｂの摂動に同期して出力光の光強度をモニタする。例えば、ミラー２３０ａ，２３０ｂにSinωｔの摂動を与えたときに得られる出力光の光強度Ｐ（ｔ）は、時間のずれが無く、摂動と同時間のパワー変動がモニタされることとなる。なお、このような誤差演算部１１１の動作の詳細については後述する。
【００４２】
操作量の誤差が演算されると、補正部１１２は、その誤差に基づいて初期操作量を補正し、更新する（ステップＳ４）。この補正部１１２による動作の詳細については後述する。
【００４３】
初期操作量が更新されると、処理をまだ行う場合（ステップＳ５：ＮＯ）、制御装置５は、ステップＳ２の処理に戻る。一方、処理を終了する場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御装置５は、処理を終了する。
【００４４】
このように、本実施の形態によれば、ミラー２３０ａ，２３０ｂの摂動、および出力光測定装置４の光強度のモニタを、それぞれ同期して行うことにより、最適値の検出や補正に要する時間の短縮化を実現することができる。
【００４５】
＜誤差演算部の動作＞
次に、誤差演算部１１１の処理動作の詳細について説明する。
【００４６】
出力光測定装置４により測定される出力光の光強度には、ミラー２３０ａとミラー２３０ｂ摂動の影響が混合されているため、検出した光強度からミラー２３０ａ，２３０ｂそれぞれの操作量誤差を求める必要がある。このためミラー２３０ａ，２３０ｂの摂動は共に、ミラーの反射光ビームの軌跡がミラー面に頂点を持つ円錐形状となるように摂動を与える。各ミラーの摂動時の反射光ビーム軌跡の様子を図４（ａ），図４（ｂ）に示す。
【００４７】
１つのミラーに着目すると、先述のようにミラーはほぼミラー面上で直交する2軸回りに傾くことができ、それぞれの軸回りの傾動角θｘ、θｙはそれぞれVx、Vyという２つの操作量により制御される。操作量Vx、Vyを下式（５）、（６）とした場合、ミラー２３０からの反射光の光ビームは円錐状の軌跡を描く。ここでVx0、Vy0は各操作量の初期値で、この初期値を中心に摂動を与えている。また、Vrは円錐状の摂動の半径を決定するパラメータである。
【００４８】
Vx=Vx0＋Vr・Cos(2πfｔ)  ・・・（５）
Vy=Vy0＋Vr・Sin(2πfｔ)  ・・・（６）
【００４９】
ミラー２３０ａ，２３０ｂそれぞれの操作量誤差を求めるため、下式（７）〜（１０）に示すように、２つのミラー２３０ａ，２３０ｂの摂動の周波数を異なるものにする。ここで、Vx1,Vy1はミラー２３０ａの操作量、Vx2,Vy2はミラー２３０ｂの操作量、Vx10,Vy10はミラー２３０ａの初期操作量、Vx20、Vy20はミラー２３０ｂの初期操作量、Vr1、Vr2はそれぞれのミラーの摂動の円錐半径を決定するパラメータ、f1はミラー２３０ａの摂動周波数、f2はミラー２３０ｂの摂動周波数である。
【００５０】
Vx1=Vx10＋Vr1・Cos(2πf1ｔ)  ・・・（７）
Vy1=Vy10＋Vr1・Sin(2πf1ｔ)  ・・・（８）
Vx2=Vx20＋Vr2・Cos(2πf2ｔ)  ・・・（９）
Vy2=Vy20＋Vr2・Sin(2πf2ｔ)  ・・・（１０）
【００５１】
２つの摂動周波数f1、f2が異なっていれば、例えば光パワー応答を周波数解析することで、２つのミラーの操作量誤差を分離して演算することが可能である。
【００５２】
ミラー２３０は、各軸回りの傾動動作ともトーションバネにより支持された質量系でモデル化できるため、いわゆるバネ−質量系と呼ばれる図５のような共振周波数をもつ動特性を有する。上述した摂動周波数は、ミラー２３０の共振周波数により制限されるものではなく、共振周波数以上に設定することも可能である。摂動周波数を高く設定するほど、操作量誤差は短時間で検出することが可能になる。
【００５３】
摂動したときの反射ビームの軌跡である円錐半径は、入出力のファイバコリメータを含めた光学特性により適した値が決定される。すなわち、半径が大きすぎると、光パワー変動が大きくなりすぎてしまい非線形性を考慮する必要が生じるのに対して、半径が小さすぎると、変動が小さくなりすぎてしまい光パワー応答におけるS/N比が劣化してしまう。このため、摂動時の円錐半径は、ミラー２３０の動特性や摂動周波数によらず一定であることが望ましい。摂動時の円錐半径は円錐の頂角と１対１に対応するため、円錐半径が一定になることは、摂動のミラー２３０の傾動角を一定にすることと等しくなる。摂動のミラー２３０の傾動角を一定にするには、ミラー２３０の動特性を考慮した電圧設定をする必要がある。図６はミラーのＸ軸回りの操作量に対する傾動角のゲイン特性である。共振周波数を超えるとゲイン特性は１を下回る。摂動周波数を共振周波数を超えて設定する場合には、このゲインの減衰を考慮し、ミラー共振周波数以下で摂動する場合に比べ、摂動の電圧を大きくする必要がある。また摂動周波数が高いほどゲインの減衰が大きくなるため、摂動の電圧は高く設定する必要がある。
【００５４】
ミラーの動特性がミラー２３０のＸ軸回りとＹ軸回りで異なったり、ミラー２３０ａとミラー２３０ｂで異なる場合がある。この場合、各軸回りの動特性が異なるために各軸毎のゲイン特性を考慮した電圧設定が必要になる。例えばミラー２３０ａのＸ軸回りと、Ｙ軸回りの動特性を重ねたものを図７に示す。Ｘ軸回りの共振周波数がＹ軸回りの共振周波数より低くなっており、そのため共振周波数より高い周波数では、Ｙ軸回りよりＸ軸回りの方がゲインの減衰が大きくなっている。ミラー２３０ａのＸ軸およびＹ軸回りの摂動は同じ周波数で摂動させるが、上記のように動特性が異なる場合、Ｘ軸回りの摂動の電圧をＹ軸回りのものより大きく設定する必要がある。すなわち、ミラーを共振周波数より高い周波数で摂動させる場合は共振周波数より高い周波数になるほど摂動の電圧を大きく、共振周波数に近づくほど摂動の電圧を小さくする必要がある。
【００５５】
ここで摂動の電圧について説明する。上述したように、摂動時の操作量は上式（７）〜（１０）で表される。ここで、Vr1、およびVr2が摂動の半径にかかわる操作量である。ミラー２３０ａに着目すると、ミラー２３０ａの４つの電極への印加電圧は先の4電極の電圧計算式を採用した場合、下式（１１）〜（１４）で電圧に変換される。
【００５６】
Ｖ１＝Ｖｏ＋Ｖｘ1＝Vo＋Vx10  ＋  Vr1・Cos(2πf1ｔ)  ・・・（１１）
Ｖ２＝Ｖｏ＋Ｖｙ1＝Vo＋Vy10  ＋  Vr1・Sin(2πf1ｔ)  ・・・（１２）
Ｖ３＝Ｖｏ−Ｖｘ1＝Vo−Vx10  −  Vr1・Cos(2πf1ｔ)  ・・・（１３）
Ｖ４＝Ｖｏ−Ｖｙ1＝Vo−Vy10  −  Vr1・Sin(2πf1ｔ)  ・・・（１４）
【００５７】
ミラー２３０の動特性や摂動周波数を考慮した場合の半径電圧はＸ軸回り、およびＹ軸回りで異なるため、動特性を考慮した摂動半径に関するパラメータVr1x、Vr1y、Vr2x、Vr2yを導入すると、上式（１１）〜（１４）は、下式（１５）〜（１８）で表される。ここで、Vr1x、Vr1y、Vr2x、Vr2yは、Vrにミラー動特性と摂動周波数により決まるゲインの減衰の逆数をかけたものである。例えばミラーの動特性により摂動周波数でのゲインが10分の一となっている場合には、Vrの10倍を設定したものである。
【００５８】
Vx1＝Vx10＋Vr1x・Cos(2πf1ｔ)  ・・・（１５）
Vy1＝Vy10＋Vr1y・Sin(2πf1ｔ)  ・・・（１６）
Vx2＝Vx20＋Vr2x・Cos(2πf2ｔ)  ・・・（１７）
Vy2＝Vy20＋Vr2y・Sin(2πf2ｔ)  ・・・（１８）
【００５９】
次に、各操作量誤差の演算方法について説明する。ここでは、ミラー２３０ａのみを反射光ビーム軌跡が円錐形状となるよう摂動させた場合を例に説明する。
【００６０】
ミラー２３０ａの傾動角θｘ、θｙと出力光の光強度ーの関係は、出力光の光強度が最大となる最適ミラー傾動角がピークとなるガウシアン分布に近い形状となる。上述したようにミラー２３０は、ミラー動特性や摂動周波数を考慮し、摂動の傾動角が一定になるよう電圧印加している。すなわちθｘ、θｙ平面では円形を描くような摂動を与えている。傾動角に誤差がある状態で摂動を与えると、出力光の光強度には、摂動周波数と同じ周波数で変動が見られ、最適値方向に摂動したときに光強度の変動はピークとなる。したがって摂動成分と光出力応答の位相差を求めることでピーク方向を知ることができる。
【００６１】
また、出力光の光強度と傾動角の関係はガウシアン分布に近似できるため、摂動の傾動角振幅に対する摂動時の光強度変動量の比率は、ガウシアン分布を傾動角で微分した値に相当する。出力光の光強度をｄＢｍで表した場合、図８に示すように傾動角と光強度の関係は放物面となる。図９に示すように、そのときの摂動の振幅に対する摂動時の光強度の変動量の比率は、摂動の中心である傾動角初期値と最適値を含む面内での放物面の微分値を表し、その比率に定数を乗算することで傾動角誤差量を推定することができる。これは、放物線の傾動角に対する微分値は直線となり、最適位置で微分値は０になり、傾動角の誤差量は微分値に比例するからである。摂動の半径は一定になるよう摂動させているため、光強度の変動幅に定数を乗算することで誤差量を推定することができる。以上より、光強度の摂動周波数における位相と振幅により操作量誤差量を推定することができる。
【００６２】
次に、２つのミラーが同時に摂動し、２つの周波数が混合した光パワー応答から１つの周波数成分を取り出す方法について説明する。ここでは、出力光の光強度ｐが２つの周波数成分が混合した下式（１９）で表されると仮定する。
【００６３】
ｐ＝p1・Sin(2πf1 t + φ1)＋p2・Sin(2πf2 t + φ2)  ・・・（１９）
【００６４】
上式（１９）において、ｆ１はミラー２３０ａの摂動周波数、ｆ２はミラー２３０ｂの摂動周波数である。ここで、ｐとCos（2πf1 t）との積和平均を求めると、下式（２０）となる。
【００６５】
【数１】
0004565474.tif 000002
【００６６】
上式（２０）において、第１項は誤差演算に必要な位相φ１と振幅ｐ１が含まれた項であり、この項を用いて位相情報および振幅情報を求める。第２項、第３項、第４項は不要の項である。そこでこれらの項が０になるよう積分時間を適切に選ぶことで、第１項の精度が向上し、誤差検出精度の向上が可能になる。周波数ｆ１の周期をT1＝1/f1、周波数ｆ２の周期をT2＝1/f2とすると、第２項は1/2f1＝T1/2、第３項は1/(f2+f1)=T1・T2/(T1+T2)、第４項は1/(f2−f1)=T1・T2/(T1−T2)の周期の周期信号となる。したがって、T1とT2の最小公倍数を積分時間とすると第２項、第３項、第４項は０とすることができる。同様に、T1とT2の最小公倍数の時間間隔でｐとCos（2πf1 t）との積和平均の平均値を求めることにより、p1・Cos(φ1)/2を求めることができ、上述した方法で求めたp1・Sin(φ1)/2より、振幅p1、位相φ1を求めることができる。また、ミラー２３０ｂについてもT1とT2の最小公倍数の時間間隔でSin（2πf2 t）、およびCos（2πf2 t）それぞれとの積和平均を求めることで振幅p2、位相φ2を求めることができる。この演算により高精度に、またFFTなどより演算時間が短く誤差演算が可能となる。また、T1とT2の最小公倍数の時間間隔でデータ取得し、演算することで、データ収集時間を短縮し、かつ高精度化が実現できる。
【００６７】
なお、一般的なFFT用の演算ツールなどを用い、光パワー応答を周波数解析することによっても各摂動周波数での位相情報、振幅情報を得ることはできる。その際もデータ区間はT1とT2の最小公倍数にすることで、精度を向上させ、かつデータ収集時間を短縮することができる。
【００６８】
上式（２０）により求められる位相は、摂動の駆動信号から光パワー応答までの位相遅れに相当するため、摂動周波数におけるミラーの動特性により生じる遅れとミラー操作量初期値が最適値からずれていたために生じる最適値方向を示す位相とが合わさったものである。したがって、ピーク方向を正確に得るためには、上述した方法により求めた位相情報からミラーの動特性に起因する位相遅れを差し引く必要がある。このような処理を行うことにより、より高精度な誤差検出が可能となる。
【００６９】
なお、ミラーの摂動の周波数ｆ１とミラー２３０ｂの摂動周波数ｆ２は等しくなければ任意に選択することが可能である。このとき、ｆ１がｆ２の整数倍の周波数またはｆ２がｆ１の整数倍の周波数となった場合、出力光の光強度からそれぞれの操作量誤差を求める際に誤差が発生する可能性がある。これは、出力光の光強度に、上述したように仮定したような摂動と同周波数成分の１次結合だけでなく、摂動のｎ乗の成分が混合する場合があるためである。したがって摂動周波数は、上記組み合わせは避けた方が望ましい。
【００７０】
＜補正部の動作＞
次に、補正部１１２による補正値の演算および更新動作について説明する。
【００７１】
操作量の補正値の演算では、出力光の光強度の変動幅に常数を乗算する。この常数は、ミラーの電圧−傾動角特性に非線形性がある場合、傾動角により最適値が異なる。同じ摂動操作量幅であってもミラー傾動角の初期値が小さい方が摂動の傾動角が小さくなるため、初期値が小さいほど常数を大きくすることで非線形性の影響を低減させることができる。また、ミラーにより電圧−傾動角特性が異なる場合も同様に、この常数の値をミラーにより変更することで、すなわち同じ電圧印加で傾動角が小さいような特性を持つものほど常数を大きくすることで、特性差の影響を低減できる。
【００７２】
演算された操作量補正値で初期操作量を補正、更新する場合、ステップ状に操作量を変化させるとミラーの共振周波数付近での振動が発生する。このような振動的な状態で次の操作量誤差演算のための光応答データを収集すると、誤差演算の精度が悪化する。そこで、ミラーの振動が起きないように操作量を補正するため、ステップ状ではなく、ミラーの共振周波数近傍成分を除去した波形にしたがってって初期操作量の補正を行う。このような波形を用いることで、ミラーを共振周波数で励振することが無くなり、初期操作量の補正時の振動を抑制することができる。また波形において高周波成分を大きくすることで高速にミラーを動作させることができる。
【００７３】
このような波形による操作量補正を行うため、制御装置５では、波形に対応した係数列を記憶しておく。例えば、波形の時間応答を一定間隔でサンプリングし、波形の開始前の値と終了値の差分で正規化した値である。このような値は、波形記憶部１１５に記憶される。図１０に示すように、波形記憶部１１５に記憶された係数列を操作量補正値に乗算し、これに初期操作量に加算することで、任意の応答波形で補正することができる。図１１にサンプリング間隔毎の駆動電圧波形の例を示す。この手法は、演算が容易でＩＩＲフィルタにおける演算のようなフィードバックループも無いため、演算結果が発散することがなく安定性も高い構成となる。
【００７４】
なお、図３に示すフローチャートにおいて、ミラー２３０が摂動を開始または停止すると、ミラー２３０は共振周波数付近の振動が伴った動きをするために、操作量誤差演算の精度悪化を引き起こす可能性がある。このため、操作量誤差演算および初期操作量の補正・更新のステップにおいても、ミラー２３０の摂動は停止することなく連続的に繰り返す。これにより、ミラー共振周波数付近の振動は励振されず、高精度化が可能になる。上述したように、出力光の光強度の検出はミラー２３０ａの摂動周期とミラー２３０ｂの摂動周期の最小公倍数の時間間隔で行うのが好ましい。１回目の光パワー応答検出時の摂動と、１回目の初期操作量補正、更新後の２回目光パワー応答検出時の摂動とで位相がずれると、その位相ずれが演算時の位相情報の誤差となる。したがって、図１２に示すように、位相がそろうように１回の操作量誤差演算と初期操作量の補正、更新に要する合計の時間は光パワー応答の検出時間の整数倍であることが望ましい。
【００７５】
また、初期操作量を設定したのち、第２ステップで摂動を開始すると、ミラーは共振周波数付近の振動が発生する。このため第１ステップの初期操作量の設定時点から摂動を開始することが望ましい。また、第１ステップの初期操作量の設定時には、ミラーは共振周波数付近の振動が励振される。この振動が減衰してからデータ取得を開始することにより精度を向上させることができる。
【００７６】
また、摂動の半径は摂動軌跡上の１点が最適値にあるときの出力光の光強度の変動が所定の値になるように設定する。例えばミラー２３０ａのみを摂動させ、そのときの出力光パワー応答の変動幅が０．５ｄＢとなるよう摂動半径を決定する。ミラー２３０ｂについても同様に、ミラー２３０ｂのみを摂動させたときにパワー応答変動幅が０．５ｄＢとなるよう設定する。
【００７７】
また、操作量に誤差があり駆動電圧が最適値からずれた場合、図８を参照して説明した光強度の分布図より、摂動半径が一定であれば光応答の変動幅は上記所定の値、すなわち上記の例では０．５ｄＢよりも大きくなる。したがって出力光の光強度の変動幅が所定の値より小さくなれば最適値となったと判断でき、終了処理に移行する。
【００７８】
終了処理として摂動を急に停止したときにも、ミラー２３０の振動が発生する。これを回避するには、摂動の振幅を時間と共に減少させてゆき、最終的に摂動振幅を０にする。この処理により終了時の光パワー変動を抑制することができる。減少させる方法としては、図１３（ａ）に示すように第２ステップから第４ステップまでの補正サイクル毎に段階的に減少させてもよいし、図１３（ｂ）に示すように時間とともに減少させるようにしてもよい。本実施の形態では、ミラー２３０ａとミラー２３０ｂを同時に摂動させ、それぞれの誤差を同時に検出するため、互いのミラーの誤差が他のミラーの誤差検出精度に及ぼす影響を低減でき、高精度化が可能になる。例えばミラー２３０ａ，ミラー２３０ｂを順番に誤差検出、補正する場合、ミラー２３０ａの誤差検出する時点では、ミラー２３０ｂには誤差があり、この状態でミラー２３０ａの最適値を検出すると、ミラー２３０ｂの誤差の影響で真の最適値からずれた値で出力光パワーが最大になる。このため、ミラー２３０ａの補正後も誤差が残っており、ミラー２３０ｂの誤差検出時も同様の誤差検出精度の悪化が生じる。これに対し本実施の形態ではミラー２３０ａ，２の誤差を同時に検出するため精度向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、光スイッチ等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る光スイッチの構成を示すブロック図である。
【図２】制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ミラーの傾動角の調整動作を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は、ミラー２３０ａの摂動時の反射光ビーム軌跡を示す図、（ｂ）は、ミラー２３０ｂの摂動時の反射光ビーム軌跡を示す図である。
【図５】ミラーの制御量に対する傾動角のゲイン特性を示す図である。
【図６】ミラーのＸ軸回りの制御量に対する傾動角のゲイン特性を示す図である。
【図７】ミラーのＸ軸回りおよびＹ軸回りの動特性を重ねた図である。
【図８】傾動角と光強度の関係を示す図である。
【図９】摂動の振幅に対する光強度の変動量の比率を説明する図である。
【図１０】制御量の補正動作を説明するための図である。
【図１１】サンプリング間隔毎の駆動電圧波形の一例を示す図である。
【図１２】制御量誤差演算および初期制御量の補正・更新に要する時間と出力光の光強度の検出時間との関係を説明する図である。
【図１３】（ａ）は、操作量と時間との関係の一例を示す図、（ｂ）は、操作量と時間との関係の一例を示す図である。
【図１４】光スイッチの構成を模式的に示す斜視図である。
【図１５】ミラー装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１６】ミラー装置の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１ａ…入力ポート、１ｂ…出力ポート、３ａ，３ｂ…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、１１…制御部、１１１…誤差演算部、１１２…補正部、１１３…初期値生成部、１１４…摂動生成部、１１５…波形記憶部。
【図１】
0004565474.tif 000003
【図２】
0004565474.tif 000004
【図３】
0004565474.tif 000005
【図４】
0004565474.tif 000006
【図５】
0004565474.tif 000007
【図６】
0004565474.tif 000008
【図７】
0004565474.tif 000009
【図８】
0004565474.tif 000010
【図９】
0004565474.tif 000011
【図１０】
0004565474.tif 000012
【図１１】
0004565474.tif 000013
【図１２】
0004565474.tif 000014
【図１３】
0004565474.tif 000015
【図１４】
0004565474.tif 000016
【図１５】
0004565474.tif 000017
【図１６】
0004565474.tif 000018