JPH1078548A - マルチ電極形マイクロ機械的構成の光変調器のための方法と装置 - Google Patents
マルチ電極形マイクロ機械的構成の光変調器のための方法と装置Info
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- JPH1078548A JPH1078548A JP9118547A JP11854797A JPH1078548A JP H1078548 A JPH1078548 A JP H1078548A JP 9118547 A JP9118547 A JP 9118547A JP 11854797 A JP11854797 A JP 11854797A JP H1078548 A JPH1078548 A JP H1078548A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 従来のマイクロ機械的構成の光変調器より低
い電圧で動作ができるマイクロ機械的構成の光変調器を
提示する。 【解決手段】 変調器は薄膜を基板の領域の上部に支持
し、少なくとも二つの電極を薄膜上に配する。シフト・
レジスタを介し各電極を被制御電圧源に電気的に接触さ
せ電極に電圧を逐次印加する。光信号を受信する光窓を
二つの隣接する電極相互間に確立する。動作時、電圧パ
ルスが基板と各電極に印加されると、静電力が生成され
薄膜は基板の方向に引き寄せられ、各電極の下部にある
薄膜でパルスが生成される。機械的パルスが互いに補強
し合い、各電極によって生成されるパルスの総和と同値
のパルス又は変位が光窓における薄膜の内部に生成され
るよう、電圧パルスは時間が指定される。薄膜がその初
期位置から変位し基板の方向に移動すると、光信号に対
する反射能のような変調器の光学特性に変化が生じる。
い電圧で動作ができるマイクロ機械的構成の光変調器を
提示する。 【解決手段】 変調器は薄膜を基板の領域の上部に支持
し、少なくとも二つの電極を薄膜上に配する。シフト・
レジスタを介し各電極を被制御電圧源に電気的に接触さ
せ電極に電圧を逐次印加する。光信号を受信する光窓を
二つの隣接する電極相互間に確立する。動作時、電圧パ
ルスが基板と各電極に印加されると、静電力が生成され
薄膜は基板の方向に引き寄せられ、各電極の下部にある
薄膜でパルスが生成される。機械的パルスが互いに補強
し合い、各電極によって生成されるパルスの総和と同値
のパルス又は変位が光窓における薄膜の内部に生成され
るよう、電圧パルスは時間が指定される。薄膜がその初
期位置から変位し基板の方向に移動すると、光信号に対
する反射能のような変調器の光学特性に変化が生じる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロサイズの
電気機械的な光変調器に関し、さらに詳細には、低駆動
電圧条件の光変調器に関する。
電気機械的な光変調器に関し、さらに詳細には、低駆動
電圧条件の光変調器に関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】最
近、光通信システムに大きな関心が払われている。この
ようなシステムは、二三例を挙げると、電気通信、航空
技術の分野および遠隔検出を含む多くの分野に応用され
る。光信号変調器は通常、このような通信システムの一
部である。
近、光通信システムに大きな関心が払われている。この
ようなシステムは、二三例を挙げると、電気通信、航空
技術の分野および遠隔検出を含む多くの分野に応用され
る。光信号変調器は通常、このような通信システムの一
部である。
【０００３】ほとんどの電気機械的光変調器は毎秒約１
Ｍビット〜３Ｍビットの範囲にわたるデータ速度に限定
される。しかし、Ｅｔｈｅｒｎｅｔと高画質のテレビジ
ョン（ＨＤＴＶ）に適用する場合、毎秒約１０Ｍビット
またはそれ以上の動作速度を達成することが望ましいで
あろう。データ速度の制約はいくつかの理由から生じ
る。一つの理由は駆動電圧の条件に関連する。実施に際
しては大方の場合、変調器の動作速度は駆動電圧にほぼ
比例し、毎秒１０Ｍビットで動作する変調器は２００Ｖ
以上の電圧が必要なことがある。ほとんどの変調器設計
では、変調器薄膜または変調器の他の部分の絶縁破壊は
この電圧の近傍で発生する。絶縁破壊の発生時、薄膜ま
たは他の構造は印加電圧に耐えることができない。電流
が構成材料の内部を流れ、通常その材料を破壊する。実
際上、材料の欠陥によって許容動作電圧が低下するた
め、計算上の絶縁破壊電圧以下の２の因数以上の電圧で
動作することが望ましい。その上、変調器を支持する電
子工学装置は駆動電圧が上昇するにつれて実施が困難に
なり、高価なものになる。従って、通常の既存設計に比
較し低減された動作電圧条件の電気機械的光変調器が必
要になる。
Ｍビット〜３Ｍビットの範囲にわたるデータ速度に限定
される。しかし、Ｅｔｈｅｒｎｅｔと高画質のテレビジ
ョン（ＨＤＴＶ）に適用する場合、毎秒約１０Ｍビット
またはそれ以上の動作速度を達成することが望ましいで
あろう。データ速度の制約はいくつかの理由から生じ
る。一つの理由は駆動電圧の条件に関連する。実施に際
しては大方の場合、変調器の動作速度は駆動電圧にほぼ
比例し、毎秒１０Ｍビットで動作する変調器は２００Ｖ
以上の電圧が必要なことがある。ほとんどの変調器設計
では、変調器薄膜または変調器の他の部分の絶縁破壊は
この電圧の近傍で発生する。絶縁破壊の発生時、薄膜ま
たは他の構造は印加電圧に耐えることができない。電流
が構成材料の内部を流れ、通常その材料を破壊する。実
際上、材料の欠陥によって許容動作電圧が低下するた
め、計算上の絶縁破壊電圧以下の２の因数以上の電圧で
動作することが望ましい。その上、変調器を支持する電
子工学装置は駆動電圧が上昇するにつれて実施が困難に
なり、高価なものになる。従って、通常の既存設計に比
較し低減された動作電圧条件の電気機械的光変調器が必
要になる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】従来技術による通常のマ
イクロ機械的構成の光変調器より低い電圧で動作ができ
るマイクロ機械的構成の光変調器を開示する。この変調
器は薄膜を基板の領域上に支持している。少なくとも二
つの電極、好適にはそれ以上を薄膜上に配する。各電極
はシフト・レジスタまたは他の手段を介し制御電圧源に
電気的に伝達し、電極に電圧を逐次印加する。光信号を
受信する光窓は二つの隣接する電極間に確立される。
イクロ機械的構成の光変調器より低い電圧で動作ができ
るマイクロ機械的構成の光変調器を開示する。この変調
器は薄膜を基板の領域上に支持している。少なくとも二
つの電極、好適にはそれ以上を薄膜上に配する。各電極
はシフト・レジスタまたは他の手段を介し制御電圧源に
電気的に伝達し、電極に電圧を逐次印加する。光信号を
受信する光窓は二つの隣接する電極間に確立される。
【０００５】動作時、基板と各電極には電圧パルスが印
加される。この電圧パルスは光窓に隣接しない電極に逐
次印加され、電極位置が遠隔になればなるほど、早いタ
イミングでパルスを受信する。電圧が印加されると、静
電力が発生し、薄膜を基板の方向に引き寄せる。こうし
て、各電極の下部にある薄膜には変位が生じたり、機械
的なパルスが生成される。
加される。この電圧パルスは光窓に隣接しない電極に逐
次印加され、電極位置が遠隔になればなるほど、早いタ
イミングでパルスを受信する。電圧が印加されると、静
電力が発生し、薄膜を基板の方向に引き寄せる。こうし
て、各電極の下部にある薄膜には変位が生じたり、機械
的なパルスが生成される。
【０００６】数ある機能の中で、薄膜は機械的パルスを
伝播させる媒体を構成する。各電極の下部に生成される
伝播パルスは互いに補強し合い、一つの電極に電圧を印
加したときに達成される変位の電極数倍数と同値の変位
を光窓における薄膜に発生させる。このようにして、比
較的低い電圧から薄膜に大きな変位を発生させることが
できる。
伝播させる媒体を構成する。各電極の下部に生成される
伝播パルスは互いに補強し合い、一つの電極に電圧を印
加したときに達成される変位の電極数倍数と同値の変位
を光窓における薄膜に発生させる。このようにして、比
較的低い電圧から薄膜に大きな変位を発生させることが
できる。
【０００７】薄膜がその初期位置から変位し、基板の方
向に移動すると、変調器の光学特性に変化が生じる。一
実施形態では、変調器の反射能は薄膜の位置変化に従い
変化する。このような反射能の変化は変調器から反射さ
れる光信号の測定可能な特性、例えば信号の振幅に変化
をもたらす。このようにして、光信号の変調が行われ
る。
向に移動すると、変調器の光学特性に変化が生じる。一
実施形態では、変調器の反射能は薄膜の位置変化に従い
変化する。このような反射能の変化は変調器から反射さ
れる光信号の測定可能な特性、例えば信号の振幅に変化
をもたらす。このようにして、光信号の変調が行われ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明によるマイクロ機械的構成
の低電圧変調器１ａの好適な実施形態を図１に示す。変
調器１ａは１９９６年２月５日に提出された同時係属出
願第０８／５９７，００３号に開示したものに類似する
クランプ固定プレ−ト形伝送ラインとして形成される。
この特許出願と本明細書に言及した他の総ての特許出
願、特許または他の刊行物は参照によって本明細書に組
み込まれている。
の低電圧変調器１ａの好適な実施形態を図１に示す。変
調器１ａは１９９６年２月５日に提出された同時係属出
願第０８／５９７，００３号に開示したものに類似する
クランプ固定プレ−ト形伝送ラインとして形成される。
この特許出願と本明細書に言及した他の総ての特許出
願、特許または他の刊行物は参照によって本明細書に組
み込まれている。
【０００９】変調器１ａには基板１０によって支持され
る層１５ａが含まれる。層１５ａの一部の下部にある基
板１０の内部に確立された空洞部２０がある。空洞部２
０の周囲２１によって層１５ａに薄膜１５が確立され
る。図１に示す変調器１ａでは、相互を電気的に絶縁し
た四つの電極１８1-4は薄膜１５の上面に配される。他
の実施形態では、本明細書の以下の部分にさらに詳しく
説明するように、四個以上または以下の電極１８を薄膜
１５の上面に配することができることを理解されたい。
好適な実施形態では、光窓１６は電極１８1，１８2のよ
うな二つの隣り合う電極相互間に確立される。電極１８
1-4は接点２２に対し個別に電気的に接続され、接点２
２もまたシフト・レジスタ２４に電気的に接続される。
シフト・レジスタ２４は制御電圧源２５からの信号を受
信する。シフト・レジスタ２４と制御電圧源２５は図１
では二つの個別装置として提示されているが、シフト・
レジスタ機能と被制御電圧ソ−スの双方を組み込んだ単
一装置を使用することができることを理解されたい。
る層１５ａが含まれる。層１５ａの一部の下部にある基
板１０の内部に確立された空洞部２０がある。空洞部２
０の周囲２１によって層１５ａに薄膜１５が確立され
る。図１に示す変調器１ａでは、相互を電気的に絶縁し
た四つの電極１８1-4は薄膜１５の上面に配される。他
の実施形態では、本明細書の以下の部分にさらに詳しく
説明するように、四個以上または以下の電極１８を薄膜
１５の上面に配することができることを理解されたい。
好適な実施形態では、光窓１６は電極１８1，１８2のよ
うな二つの隣り合う電極相互間に確立される。電極１８
1-4は接点２２に対し個別に電気的に接続され、接点２
２もまたシフト・レジスタ２４に電気的に接続される。
シフト・レジスタ２４は制御電圧源２５からの信号を受
信する。シフト・レジスタ２４と制御電圧源２５は図１
では二つの個別装置として提示されているが、シフト・
レジスタ機能と被制御電圧ソ−スの双方を組み込んだ単
一装置を使用することができることを理解されたい。
【００１０】本発明による変調器はシリコン・ウェーハ
またはシリコン・チップ上に形成することができる。本
変調器はシリコン電子工学装置に適合するため、変調器
の駆動用電子工学装置と制御用電子工学装置のあるも
の、または総てを変調器を備えたチップ上に配すること
ができる。本発明による変調器は様々な方法でパッケー
ジに収容することができる。一実施形態では、変調器は
単独装置として提供される。このような実施形態では、
変調器は後に適切な制御用電子工学装置、即ちシフト・
レジスタ２４と制御電圧源２５に装着し、光信号を変調
器へ伝送または変調器から受信する少なくとも一本の光
ファイバまたは他の導波管に光学的に連通させてセット
する。他の実施形態では、変調器と、シフト・レジスタ
と、光ファイバは集積パッケージを形成する。このよう
な実施形態では、電圧源への接続に備えプラグ等が設備
される。本発明による変調器をパッケージに収容するに
は様々な方法があることは理解されよう。
またはシリコン・チップ上に形成することができる。本
変調器はシリコン電子工学装置に適合するため、変調器
の駆動用電子工学装置と制御用電子工学装置のあるも
の、または総てを変調器を備えたチップ上に配すること
ができる。本発明による変調器は様々な方法でパッケー
ジに収容することができる。一実施形態では、変調器は
単独装置として提供される。このような実施形態では、
変調器は後に適切な制御用電子工学装置、即ちシフト・
レジスタ２４と制御電圧源２５に装着し、光信号を変調
器へ伝送または変調器から受信する少なくとも一本の光
ファイバまたは他の導波管に光学的に連通させてセット
する。他の実施形態では、変調器と、シフト・レジスタ
と、光ファイバは集積パッケージを形成する。このよう
な実施形態では、電圧源への接続に備えプラグ等が設備
される。本発明による変調器をパッケージに収容するに
は様々な方法があることは理解されよう。
【００１１】薄膜１５には複数の穴２６が配されてい
る。図１の好適な実施形態では、電極１８1-4を貫通す
る穴２６は設けられていない。しかし他の実施形態で
は、穴２６は電極１８1-nに配し、その電極の下部にあ
る薄膜１５を貫通させることができる。この穴は制約を
受けることなく方形または矩形の格子上に通常の方法に
従い配することができる。穴２６の直径は通常約３〜５
ミクロンの範囲である。
る。図１の好適な実施形態では、電極１８1-4を貫通す
る穴２６は設けられていない。しかし他の実施形態で
は、穴２６は電極１８1-nに配し、その電極の下部にあ
る薄膜１５を貫通させることができる。この穴は制約を
受けることなく方形または矩形の格子上に通常の方法に
従い配することができる。穴２６の直径は通常約３〜５
ミクロンの範囲である。
【００１２】複数の穴２６は二元的な目的を果たす。第
一に変調器の製作時、この穴によって層１５ａの下部に
エッチング剤を送り込み、空洞部２０が形成できるよう
になる。このような穴の用法は１９９６年２月１日に提
出された同時係属特許出願第０８／５６５，４５３号に
一層詳細に解説されている。第二に動作時、穴は薄膜１
５の下部からガスを逃し得るようにして薄膜１５の給湿
をする。薄膜１５の下部のガスは制約を受けることなく
エアーまたは他の各種不活性ガス、例えば、ヘリウム、
キセノン等にすることができる。当業者であれば理解さ
れるように、変調器の吸湿特性はこのようなガスの圧力
はもとより種別を変更することによって調整することが
できる。
一に変調器の製作時、この穴によって層１５ａの下部に
エッチング剤を送り込み、空洞部２０が形成できるよう
になる。このような穴の用法は１９９６年２月１日に提
出された同時係属特許出願第０８／５６５，４５３号に
一層詳細に解説されている。第二に動作時、穴は薄膜１
５の下部からガスを逃し得るようにして薄膜１５の給湿
をする。薄膜１５の下部のガスは制約を受けることなく
エアーまたは他の各種不活性ガス、例えば、ヘリウム、
キセノン等にすることができる。当業者であれば理解さ
れるように、変調器の吸湿特性はこのようなガスの圧力
はもとより種別を変更することによって調整することが
できる。
【００１３】最大の給湿は穴の各々の間の距離ｄがｄ＝
２［（２Ｐｈ2）／（１２πμeffｆ）］0.5であるとき
に達成され、ここでＰは薄膜１５が移動するガス環境に
おけるガス圧力であり、ｈは薄膜と基板１０相互間の距
離であり、μeffは実効ガス粘度であり、ｆは変調器が
ゼロ復帰モードで動作している時の変調器のデータ速度
に等しく、非ゼロ復帰モードで変調器が動作している時
のデータ速度の１／２に等しい。本明細書の以下の部分
にこれら二つの動作モードをさらに詳しく説明する。実
効ガス粘度μeffは式μeff＝μ／｛１＋［６（２−σ）
λ／σｈ］｝に従いガス粘度μで表すことができ、ここ
で、σは面に衝突するガス分子をその面がいかに有効に
散乱させるかを表す尺度である適応係数であり、通常、
１に近い値であり、λはガスの平均自由路である。給湿
用の穴の実施に関するさらに詳細な情報は特許出願第０
８／５９７，００３号と第０８／５６５，４５３号に記
載されている。
２［（２Ｐｈ2）／（１２πμeffｆ）］0.5であるとき
に達成され、ここでＰは薄膜１５が移動するガス環境に
おけるガス圧力であり、ｈは薄膜と基板１０相互間の距
離であり、μeffは実効ガス粘度であり、ｆは変調器が
ゼロ復帰モードで動作している時の変調器のデータ速度
に等しく、非ゼロ復帰モードで変調器が動作している時
のデータ速度の１／２に等しい。本明細書の以下の部分
にこれら二つの動作モードをさらに詳しく説明する。実
効ガス粘度μeffは式μeff＝μ／｛１＋［６（２−σ）
λ／σｈ］｝に従いガス粘度μで表すことができ、ここ
で、σは面に衝突するガス分子をその面がいかに有効に
散乱させるかを表す尺度である適応係数であり、通常、
１に近い値であり、λはガスの平均自由路である。給湿
用の穴の実施に関するさらに詳細な情報は特許出願第０
８／５９７，００３号と第０８／５６５，４５３号に記
載されている。
【００１４】基板１０は好適には導電性である。また、
非導電性基板を使用することができ、その上面またはそ
の内部に蒸着する導電性材料は好適には電極１８の下部
にある基板１０の領域に配する。本明細書に採用されて
いるように、“導電性基板”なる用語は上述の様態で実
施した双方を指す。好適な実施形態では、薄膜１５は窒
化けい素であり、基板はシリコンである。それぞれ同時
係属米国特許出願であり、総て現在の譲受人に譲渡され
たもので、１９９４年７月２９日に提出された特許出願
第０８／２８３，１０６号、１９９５年６月７日に提出
された第０８／５７８，５９０号、１９９５年６月７日
に提出された第０８／４７９，４７６号、１９９５年１
２月２６日に提出された第０８／５７８，１２３号、第
０８／５６５，４５３号および第０８／５９７，００３
号に開示した材料とマイクロ機械加工法を用いて本変調
器を形成することができる。当該技術に詳しい者にとっ
て周知な他のマイクロ機械加工技術も適切なものとして
利用することができる。
非導電性基板を使用することができ、その上面またはそ
の内部に蒸着する導電性材料は好適には電極１８の下部
にある基板１０の領域に配する。本明細書に採用されて
いるように、“導電性基板”なる用語は上述の様態で実
施した双方を指す。好適な実施形態では、薄膜１５は窒
化けい素であり、基板はシリコンである。それぞれ同時
係属米国特許出願であり、総て現在の譲受人に譲渡され
たもので、１９９４年７月２９日に提出された特許出願
第０８／２８３，１０６号、１９９５年６月７日に提出
された第０８／５７８，５９０号、１９９５年６月７日
に提出された第０８／４７９，４７６号、１９９５年１
２月２６日に提出された第０８／５７８，１２３号、第
０８／５６５，４５３号および第０８／５９７，００３
号に開示した材料とマイクロ機械加工法を用いて本変調
器を形成することができる。当該技術に詳しい者にとっ
て周知な他のマイクロ機械加工技術も適切なものとして
利用することができる。
【００１５】動作時、電極１８1-4のような電極と基板
１０の全域に電圧が印加され（“バイアスさせた状
態”）、静電力を発生する。変調器が非バイアスの状態
または静止状態のとき、この力によって薄膜１５は初期
位置から基板１０の方向に移動する。薄膜１５が移動す
ると、変調器の光学特性に変化が生じる。このような変
化を利用して光信号の測定可能な特性を変えることがで
きる。例えば、変調器の反射能は層が移動すると変化す
ることがあり、その結果、変調器からの光信号の振幅測
定値が変化する。反射能の変化を利用し、光信号の変調
ができる。こうした若干の可変反射能変調器が米国特許
第５，５００，７６１号および上述の特許出願に記述さ
れている。
１０の全域に電圧が印加され（“バイアスさせた状
態”）、静電力を発生する。変調器が非バイアスの状態
または静止状態のとき、この力によって薄膜１５は初期
位置から基板１０の方向に移動する。薄膜１５が移動す
ると、変調器の光学特性に変化が生じる。このような変
化を利用して光信号の測定可能な特性を変えることがで
きる。例えば、変調器の反射能は層が移動すると変化す
ることがあり、その結果、変調器からの光信号の振幅測
定値が変化する。反射能の変化を利用し、光信号の変調
ができる。こうした若干の可変反射能変調器が米国特許
第５，５００，７６１号および上述の特許出願に記述さ
れている。
【００１６】マイクロ機械的構成の光変調器は通常、薄
膜が特定量だけ変位する設計である。変調器の二つの状
態、例えば高反射能と低反射能相互間に大きなコントラ
ストが確実に与えられるよう、この所定の変位は普通、
変調器の光特性における大きな変化に対応する。例え
ば、変調器は非バイアス状態のときに３λ／４よりも多
少小さな値である基板からの距離で最大の反射能に、バ
イアス状態のとき基板からλ／２の距離で最小の反射能
になるよう設計することができ、ここでλは処理してい
る光信号の波長である。こうして、変調器は約λ／４の
バイアス値以下の変位が生じる設計である。
膜が特定量だけ変位する設計である。変調器の二つの状
態、例えば高反射能と低反射能相互間に大きなコントラ
ストが確実に与えられるよう、この所定の変位は普通、
変調器の光特性における大きな変化に対応する。例え
ば、変調器は非バイアス状態のときに３λ／４よりも多
少小さな値である基板からの距離で最大の反射能に、バ
イアス状態のとき基板からλ／２の距離で最小の反射能
になるよう設計することができ、ここでλは処理してい
る光信号の波長である。こうして、変調器は約λ／４の
バイアス値以下の変位が生じる設計である。
【００１７】上述薄膜の変位を変調器形状の関数として
実現するには特定の駆動電圧が必要である。本発明によ
れば、電極１８1-nに電圧を逐次印加するため被制御電
圧ソ−ス２５とシフト・レジスタ２４または他の装置を
伴う多数の電極１８1-nによって、以下に説明するよう
に、同一量の薄膜変位を達成しながら従来技術の変調器
よりも低い電圧または大きなデータ速度で変調器１ａを
動作させることができるようになる。
実現するには特定の駆動電圧が必要である。本発明によ
れば、電極１８1-nに電圧を逐次印加するため被制御電
圧ソ−ス２５とシフト・レジスタ２４または他の装置を
伴う多数の電極１８1-nによって、以下に説明するよう
に、同一量の薄膜変位を達成しながら従来技術の変調器
よりも低い電圧または大きなデータ速度で変調器１ａを
動作させることができるようになる。
【００１８】既に説明したように、擾乱または変位は電
極に電圧Ｖiを印加した結果として電極１８iの下部に位
置する薄膜１５に発生する。本発明による変調器の伝送
ラインの形状のために、このような擾乱は機械的パルス
として薄膜１５の内部を伝播する。各電極１８iの下部
に発生する伝播パルスは相互に補強し合い、一個の電極
に電圧を印加することによって達成される変位の電極１
８1-n数倍数と同値である変位を光窓１６における薄膜
１５に発生させる。このようにして、大きな薄膜変位を
比較的低い電圧から発生させることができる。
極に電圧Ｖiを印加した結果として電極１８iの下部に位
置する薄膜１５に発生する。本発明による変調器の伝送
ラインの形状のために、このような擾乱は機械的パルス
として薄膜１５の内部を伝播する。各電極１８iの下部
に発生する伝播パルスは相互に補強し合い、一個の電極
に電圧を印加することによって達成される変位の電極１
８1-n数倍数と同値である変位を光窓１６における薄膜
１５に発生させる。このようにして、大きな薄膜変位を
比較的低い電圧から発生させることができる。
【００１９】本変調器の薄膜１５は多機能的であること
は明らかな筈である。第一に、基板１０に対する薄膜１
５の位置により変調器の光特性が制御される。第二に、
薄膜１５は伝送ラインとして機能し、この機能的な立場
で薄膜は二元的な目的を果たす。一つの機能で、薄膜１
５は多数の電極から発生する機械的パルスを支持し、そ
のパルスを光窓１６に伝達する。
は明らかな筈である。第一に、基板１０に対する薄膜１
５の位置により変調器の光特性が制御される。第二に、
薄膜１５は伝送ラインとして機能し、この機能的な立場
で薄膜は二元的な目的を果たす。一つの機能で、薄膜１
５は多数の電極から発生する機械的パルスを支持し、そ
のパルスを光窓１６に伝達する。
【００２０】第二の機能に関し、給湿に用いる何らかの
手段が設備されぬ限り薄膜の過渡的振動を伴わぬマイク
ロ機械的構成の変調器では約１〜２ＭＨｚ以上の速度を
達成することは大変困難であることは当業者には理解さ
れよう。実際、本発明による変調器の場合、機械的パル
スは薄膜１５の全域にわたり伝送され、端縁２３への方
向はもとより、周囲２１の端縁２７への方向に伝播する
ことを理解すべきである。各電極１８1-nの下部の薄膜
１５に発生するパルスを光窓１６まで薄膜１５が伝送す
ることは望ましいが、薄膜がかなりの量のエネルギー、
即ちパルスを端縁２７から反射し、光窓へ復帰させ得る
ことは望ましくない。薄膜１５の長さＬ2を調整し、穴
２６と共に所定量の給湿を行う。より大きなデータ速度
で動作する変調器は通常、より小さなデータ速度で機能
する変調器よりも適正な給湿を行うためにより長い薄膜
１５が必要になる。こうして、第二の機能では、薄膜１
５は穴２６と共にエネルギーを放散させて過渡的振動を
防止する。この目的のために機械的な伝送ラインを用い
ることは同時係属特許出願第０８／５９７，００３号に
記述されている。クランプ固定プレート伝送ラインに関
する特許出願第０８／５９７，００３号に記載する方法
は本発明に適用ができる。
手段が設備されぬ限り薄膜の過渡的振動を伴わぬマイク
ロ機械的構成の変調器では約１〜２ＭＨｚ以上の速度を
達成することは大変困難であることは当業者には理解さ
れよう。実際、本発明による変調器の場合、機械的パル
スは薄膜１５の全域にわたり伝送され、端縁２３への方
向はもとより、周囲２１の端縁２７への方向に伝播する
ことを理解すべきである。各電極１８1-nの下部の薄膜
１５に発生するパルスを光窓１６まで薄膜１５が伝送す
ることは望ましいが、薄膜がかなりの量のエネルギー、
即ちパルスを端縁２７から反射し、光窓へ復帰させ得る
ことは望ましくない。薄膜１５の長さＬ2を調整し、穴
２６と共に所定量の給湿を行う。より大きなデータ速度
で動作する変調器は通常、より小さなデータ速度で機能
する変調器よりも適正な給湿を行うためにより長い薄膜
１５が必要になる。こうして、第二の機能では、薄膜１
５は穴２６と共にエネルギーを放散させて過渡的振動を
防止する。この目的のために機械的な伝送ラインを用い
ることは同時係属特許出願第０８／５９７，００３号に
記述されている。クランプ固定プレート伝送ラインに関
する特許出願第０８／５９７，００３号に記載する方法
は本発明に適用ができる。
【００２１】図２ａは二つの電極１８1、１８2を備えた
本発明による光変調器１ｂの説明図である。変調器１ｂ
を動作させる方法はタイミング線図を用いて図２ｂに解
説されている。タイミング線図には変調器１ｂのそれぞ
れの電極１８1，１８2および基板１０の全域に印加する
電圧Ｖ1、Ｖ2のシーケンスと振幅が示される。トレース
線３０は第一電極１８1における電圧Ｖ1のパルス・シー
ケンスを示し、トレース線３２は第二電極１８2におけ
る電圧Ｖ2のパルス・シーケンスである。光窓１６にお
ける薄膜１５の応答または変位３６も提示されている。
本発明による光変調器１ｂの説明図である。変調器１ｂ
を動作させる方法はタイミング線図を用いて図２ｂに解
説されている。タイミング線図には変調器１ｂのそれぞ
れの電極１８1，１８2および基板１０の全域に印加する
電圧Ｖ1、Ｖ2のシーケンスと振幅が示される。トレース
線３０は第一電極１８1における電圧Ｖ1のパルス・シー
ケンスを示し、トレース線３２は第二電極１８2におけ
る電圧Ｖ2のパルス・シーケンスである。光窓１６にお
ける薄膜１５の応答または変位３６も提示されている。
【００２２】横座標は時間の正数Ｔに分割されている。
時間Ｔ＝２Ｗ／ｖは所与の電圧に対し光窓１６における
薄膜１５に最大変位をもたらすもので、電極１８1に印
加される電圧の最も短い期間である。時間Ｔは本明細書
では最適のパルス時間として呼ぶことにする。前記の式
でＷは電極１８1の幅であり、ｖ＝（Ｓ／ρ）0.5は薄膜
１５の内部を伝播する機械的パルスの速度で、Ｓは薄膜
１５の表面張力であり、ρは薄膜１５と電極１８1の単
位面積当たりの複合質量である。
時間Ｔ＝２Ｗ／ｖは所与の電圧に対し光窓１６における
薄膜１５に最大変位をもたらすもので、電極１８1に印
加される電圧の最も短い期間である。時間Ｔは本明細書
では最適のパルス時間として呼ぶことにする。前記の式
でＷは電極１８1の幅であり、ｖ＝（Ｓ／ρ）0.5は薄膜
１５の内部を伝播する機械的パルスの速度で、Ｓは薄膜
１５の表面張力であり、ρは薄膜１５と電極１８1の単
位面積当たりの複合質量である。
【００２３】時間１Ｔで電極１８1に印加した電圧Ｖ1の
パルスを参考のために図２ｂに示す。パルスは時間２Ｔ
でオフする。光窓１６における薄膜１５の応答３６は高
さの一単位量の変位である。時間２Ｔで最大の変位に達
する。時間３Ｔで薄膜１５はその静止位置、例えばゼロ
変位に復帰する。時間５Ｔで電圧Ｖ1、Ｖ2のパルスは電
極１８1，１８2にそれぞれ印加される。好適な実施形態
では、両電圧パルスの振幅は同一である。光窓１６にお
ける薄膜１５の応答３６は高さの二単位量の変位であ
る。その応答は時間１Ｔでの電圧との対比で示されるよ
うに、同一振幅の電圧パルスを単一電極に印加したとき
に得られる応答の二倍である。
パルスを参考のために図２ｂに示す。パルスは時間２Ｔ
でオフする。光窓１６における薄膜１５の応答３６は高
さの一単位量の変位である。時間２Ｔで最大の変位に達
する。時間３Ｔで薄膜１５はその静止位置、例えばゼロ
変位に復帰する。時間５Ｔで電圧Ｖ1、Ｖ2のパルスは電
極１８1，１８2にそれぞれ印加される。好適な実施形態
では、両電圧パルスの振幅は同一である。光窓１６にお
ける薄膜１５の応答３６は高さの二単位量の変位であ
る。その応答は時間１Ｔでの電圧との対比で示されるよ
うに、同一振幅の電圧パルスを単一電極に印加したとき
に得られる応答の二倍である。
【００２４】好適には、電圧Ｖ2は電圧Ｖ1が電極１８1
に印加される時間と同一の時間で電極１８2に印加すべ
きであるが、各電極が光窓から同一距離にあるためであ
る。さらに好適な実施形態では、電圧Ｖ2は最適なパル
ス時間の1/2に等しい時間にわたり印加すべきである。
このように期間を短縮したパルスを用いる理由は光窓１
６における薄膜１５内部に生じた機械的パルスの期間が
示差的に拡大し始めるためであるが、これは薄膜１５に
バイアスを取る、即ち電極１８2によって押さえつける
特別量の時間のためである。本発明による変調器は第二
電極から第ｎ番目の電極までの電圧パルスを短縮させず
に動作させることができるが、その結果、変調器の動作
速度は低減されることになる。
に印加される時間と同一の時間で電極１８2に印加すべ
きであるが、各電極が光窓から同一距離にあるためであ
る。さらに好適な実施形態では、電圧Ｖ2は最適なパル
ス時間の1/2に等しい時間にわたり印加すべきである。
このように期間を短縮したパルスを用いる理由は光窓１
６における薄膜１５内部に生じた機械的パルスの期間が
示差的に拡大し始めるためであるが、これは薄膜１５に
バイアスを取る、即ち電極１８2によって押さえつける
特別量の時間のためである。本発明による変調器は第二
電極から第ｎ番目の電極までの電圧パルスを短縮させず
に動作させることができるが、その結果、変調器の動作
速度は低減されることになる。
【００２５】図３ａは三つの電極をもつ本発明による光
変調器１ｃの説明図である。変調器１ｃを動作させる方
法はタイミング線図を伴う図３ｂに解説されている。タ
イミング線図には変調器１ｃの電極１８1、１８2、１８
3と基板１０の全域にそれぞれ印加する電圧Ｖ1、Ｖ2、
Ｖ3のシーケンスと振幅が示される。トレース線３０は
第一電極１８1における電圧Ｖ1のパルス・シーケンスを
示し、トレース線３２は第二電極１８2における電圧Ｖ2
のパルス・シーケンスであり、トレース線３４は第三電
極１８3における電圧Ｖ3のパルス・シーケンスである。
光窓１６における薄膜１の応答３６が提示されている。
変調器１ｃの説明図である。変調器１ｃを動作させる方
法はタイミング線図を伴う図３ｂに解説されている。タ
イミング線図には変調器１ｃの電極１８1、１８2、１８
3と基板１０の全域にそれぞれ印加する電圧Ｖ1、Ｖ2、
Ｖ3のシーケンスと振幅が示される。トレース線３０は
第一電極１８1における電圧Ｖ1のパルス・シーケンスを
示し、トレース線３２は第二電極１８2における電圧Ｖ2
のパルス・シーケンスであり、トレース線３４は第三電
極１８3における電圧Ｖ3のパルス・シーケンスである。
光窓１６における薄膜１の応答３６が提示されている。
【００２６】時間１Ｔで電極１８1に印加した電圧Ｖ1の
パルスを参考のために図３ｂに示す。電圧Ｖ1は時間２
Ｔでオフする。光窓１６における薄膜１５の応答３６は
高さの一単位量である。時間２Ｔで最大の変位に達す
る。時間３Ｔで薄膜はゼロ変位に復帰する。時間５．５
Ｔと６Ｔで電圧Ｖ3および、Ｖ1＆Ｖ2は電極１８3および
１８1＆１８2にそれぞれ印加される。好適には、三つの
電圧パルス総ての振幅は同一である。パルスＶ2、Ｖ3は
時間Ｔ／２にわたり印加される。光窓１６における薄膜
１５の応答３６で高さの三単位量だけ変位する。この応
答は同一振幅の電圧パルスを単一電極に印加するときに
得られる応答の三倍である。時間７．５Ｔ〜８Ｔと９．
５Ｔ〜１０Ｔで電圧パルスは再度印加される。既に述べ
たように、薄膜１５は静止位置からバイアス位置まで移
動し、時間２Ｔで静止位置に戻る。
パルスを参考のために図３ｂに示す。電圧Ｖ1は時間２
Ｔでオフする。光窓１６における薄膜１５の応答３６は
高さの一単位量である。時間２Ｔで最大の変位に達す
る。時間３Ｔで薄膜はゼロ変位に復帰する。時間５．５
Ｔと６Ｔで電圧Ｖ3および、Ｖ1＆Ｖ2は電極１８3および
１８1＆１８2にそれぞれ印加される。好適には、三つの
電圧パルス総ての振幅は同一である。パルスＶ2、Ｖ3は
時間Ｔ／２にわたり印加される。光窓１６における薄膜
１５の応答３６で高さの三単位量だけ変位する。この応
答は同一振幅の電圧パルスを単一電極に印加するときに
得られる応答の三倍である。時間７．５Ｔ〜８Ｔと９．
５Ｔ〜１０Ｔで電圧パルスは再度印加される。既に述べ
たように、薄膜１５は静止位置からバイアス位置まで移
動し、時間２Ｔで静止位置に戻る。
【００２７】図２ｂおよび図３ｂでは時間１Ｔで印加し
た一個の電圧パルスＶ1をマルチ電極動作の場合と比較
するためだけに提示していることを理解すべきであり、
電極１８1-nに一連の電圧パルスを印加する前に第一電
極に電圧パルスを印加することは本発明による変調器に
とっては必要ない。さらに、二電極形変調器に対し、例
えば、時間５Ｔと７Ｔにおける例示としての二つの連続
する電圧パルスを図２ｂに示し、三電極形変調器に対し
例えば時間６Ｔ、８Ｔおよび１０Ｔにおける例示として
の三つの連続した電圧パルスが記載されているが、印加
電圧パルスの数と変調器の電極数との間に関係はない。
た一個の電圧パルスＶ1をマルチ電極動作の場合と比較
するためだけに提示していることを理解すべきであり、
電極１８1-nに一連の電圧パルスを印加する前に第一電
極に電圧パルスを印加することは本発明による変調器に
とっては必要ない。さらに、二電極形変調器に対し、例
えば、時間５Ｔと７Ｔにおける例示としての二つの連続
する電圧パルスを図２ｂに示し、三電極形変調器に対し
例えば時間６Ｔ、８Ｔおよび１０Ｔにおける例示として
の三つの連続した電圧パルスが記載されているが、印加
電圧パルスの数と変調器の電極数との間に関係はない。
【００２８】電極１８3は電極１８1または１８2よりも
光窓１６から遠くに位置するため、電極１８3の下部に
ある薄膜１５に発生する機械的パルスまたは変位は電極
１８1または１８2に発生する機械的パルスよりも遠くま
で移動せねばならない。特別な移動距離は電極１８3の
幅Ｗである。機械的パルスは時間Ｔ／２の期間に距離Ｗ
にわたり移動する。従って、電圧パルスＶ3は好適には
電極１８1、１８2に電圧パルスＶ1、Ｖ2が印加される時
間よりも早い時間Ｔ／２で電極１８3に印加する。こう
して図３ｂでは、電圧パルスＶ3は時間５．５Ｔで印加
し、同時に電圧パルスＶ1、Ｖ2は時間６Ｔで印加する。
一般的に解説するため、ｉ番目の電極に対するパルス・
シーケンスは第二電極１８2に対するパルス・シーケン
スを（ｉ−２）Ｗ／ｖだけシフトすることによって求め
る。さらに、他の好適な実施形態では、既に述べた理由
から電圧パルスＶ2-nは時間Ｔ／２の期間にわたり印加
する。
光窓１６から遠くに位置するため、電極１８3の下部に
ある薄膜１５に発生する機械的パルスまたは変位は電極
１８1または１８2に発生する機械的パルスよりも遠くま
で移動せねばならない。特別な移動距離は電極１８3の
幅Ｗである。機械的パルスは時間Ｔ／２の期間に距離Ｗ
にわたり移動する。従って、電圧パルスＶ3は好適には
電極１８1、１８2に電圧パルスＶ1、Ｖ2が印加される時
間よりも早い時間Ｔ／２で電極１８3に印加する。こう
して図３ｂでは、電圧パルスＶ3は時間５．５Ｔで印加
し、同時に電圧パルスＶ1、Ｖ2は時間６Ｔで印加する。
一般的に解説するため、ｉ番目の電極に対するパルス・
シーケンスは第二電極１８2に対するパルス・シーケン
スを（ｉ−２）Ｗ／ｖだけシフトすることによって求め
る。さらに、他の好適な実施形態では、既に述べた理由
から電圧パルスＶ2-nは時間Ｔ／２の期間にわたり印加
する。
【００２９】薄膜１５の変位は静電圧力Ｐi＝εＶi 2／
（２ｈi 2）の関数であり、ここでＶiは印加電圧であ
り、εは電極１８と基板相互間の実効誘電率であり、ｈ
iは電極１８iの下部にある薄膜１５と基板１０との間の
距離である。前記の式によれば、静電圧力Ｐiと、それ
故の薄膜変位は電圧の平方値に比例する。
（２ｈi 2）の関数であり、ここでＶiは印加電圧であ
り、εは電極１８と基板相互間の実効誘電率であり、ｈ
iは電極１８iの下部にある薄膜１５と基板１０との間の
距離である。前記の式によれば、静電圧力Ｐiと、それ
故の薄膜変位は電圧の平方値に比例する。
【００３０】こうして、以下の表１では従来技術の単電
極形変調器に対し、薄膜変位が電圧の関数とし提示さ
れ、表２では本発明によるマルチ電極形変調器に対し、
薄膜変位が電圧の関数として示されている。表２では印
加電圧が√２ｖで一定であると仮定した。
極形変調器に対し、薄膜変位が電圧の関数とし提示さ
れ、表２では本発明によるマルチ電極形変調器に対し、
薄膜変位が電圧の関数として示されている。表２では印
加電圧が√２ｖで一定であると仮定した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】こうして、変調器１ａのような本発明によ
る四電極形変調器を用いると、各電極１８1-4における
√２ｖの電圧パルスに対し薄膜１５は光窓１６で８単位
量変位する。比較によれば、従来技術の単電極形変調器
は同一の変位には√８または２．８なる電圧が必要にな
ろう。本発明によるマルチ電極形変調器は電圧条件を√
ｎの因数に従い低減する。
る四電極形変調器を用いると、各電極１８1-4における
√２ｖの電圧パルスに対し薄膜１５は光窓１６で８単位
量変位する。比較によれば、従来技術の単電極形変調器
は同一の変位には√８または２．８なる電圧が必要にな
ろう。本発明によるマルチ電極形変調器は電圧条件を√
ｎの因数に従い低減する。
【００３４】多くの従来技術によるマイクロ機械的構成
の変調器では、光変調器の共振周波数によって変調器の
データ速度が制御される。データ速度は単純に共振周波
数の二倍である。このような変調器の共振周波数は通
常、薄膜における数ある要素の中で張力Ｓの関数であ
る。従って、薄膜の張力を増大することによってデータ
速度を上昇させることができる。しかし、薄膜の張力が
増大するにつれ、所与の薄膜変位を得るには駆動電圧条
件が強化される。より大きな薄膜張力でこのような変位
を得るため、印加電圧は絶縁破壊が発生する点に事実上
達することがる。
の変調器では、光変調器の共振周波数によって変調器の
データ速度が制御される。データ速度は単純に共振周波
数の二倍である。このような変調器の共振周波数は通
常、薄膜における数ある要素の中で張力Ｓの関数であ
る。従って、薄膜の張力を増大することによってデータ
速度を上昇させることができる。しかし、薄膜の張力が
増大するにつれ、所与の薄膜変位を得るには駆動電圧条
件が強化される。より大きな薄膜張力でこのような変位
を得るため、印加電圧は絶縁破壊が発生する点に事実上
達することがる。
【００３５】本発明によるマイクロ機械的構成の光変調
器の場合、データ速度は機械的パルスが光窓１６と、光
窓１６に最も近い空洞部２０の周囲２１の端縁２３との
間を伝播し、光窓に再度戻る際に要する時間に従い制御
される。この伝播時間は第一電極１８1に電圧を印加す
る最適パルス時間として既に述べたＴ＝２Ｗ／ｖとして
表される。データ速度ＲDはＲD＝１／（２Ｔ）としてＴ
で表すことができる。こうして、データ速度を拡大する
には伝播時間Ｔを最小にすべきである。従って、Ｗは最
小にし、ｖは最大にすべきである。既に述べたように、
薄膜１５の内部を機械的パルスが伝播する速度ｖはｖ＝
（Ｓ／ρ）0.5で与えられ、ここでＳは薄膜の表面張力
であり、ρは単位面積当たりの質量である。従って、伝
播速度を最大にするには表面張力Ｓを最大にし、ρは最
小にすべきである。こうして、従来技術によるマイクロ
機械的構成の光変調器と同様、データ速度は薄膜の張力
を増大することによって上昇させることができる。既に
述べたように、張力を増大すると駆動電圧条件が強化さ
れ、駆動電圧を増大させる機能は絶縁破壊現象による制
約を受けることがある。本発明による変調器のマルチ電
極構成を活用することにより所与の薄膜変位に対する電
圧条件は従来技術の単電極形変調器に対比し軽減され
る。こうして、本変調器は通常の従来技術による変調器
よりも高い張力の薄膜を伴い機能することができ、従っ
てより高いデータ速度が達成される。
器の場合、データ速度は機械的パルスが光窓１６と、光
窓１６に最も近い空洞部２０の周囲２１の端縁２３との
間を伝播し、光窓に再度戻る際に要する時間に従い制御
される。この伝播時間は第一電極１８1に電圧を印加す
る最適パルス時間として既に述べたＴ＝２Ｗ／ｖとして
表される。データ速度ＲDはＲD＝１／（２Ｔ）としてＴ
で表すことができる。こうして、データ速度を拡大する
には伝播時間Ｔを最小にすべきである。従って、Ｗは最
小にし、ｖは最大にすべきである。既に述べたように、
薄膜１５の内部を機械的パルスが伝播する速度ｖはｖ＝
（Ｓ／ρ）0.5で与えられ、ここでＳは薄膜の表面張力
であり、ρは単位面積当たりの質量である。従って、伝
播速度を最大にするには表面張力Ｓを最大にし、ρは最
小にすべきである。こうして、従来技術によるマイクロ
機械的構成の光変調器と同様、データ速度は薄膜の張力
を増大することによって上昇させることができる。既に
述べたように、張力を増大すると駆動電圧条件が強化さ
れ、駆動電圧を増大させる機能は絶縁破壊現象による制
約を受けることがある。本発明による変調器のマルチ電
極構成を活用することにより所与の薄膜変位に対する電
圧条件は従来技術の単電極形変調器に対比し軽減され
る。こうして、本変調器は通常の従来技術による変調器
よりも高い張力の薄膜を伴い機能することができ、従っ
てより高いデータ速度が達成される。
【００３６】本発明による若干のさらに好適な実施形態
を以下に説明する。一つのこのような好適な実施形態で
は、図１に示す変調器のもので、実際上電極１８1-nの
長さである寸法Ｌ1は電極の幅Ｗと比較し大きな値にす
べきである。このような形状は薄膜１５の隅部分に発生
する波形からの第二パルスの発生を最小にする上ので一
助になる筈である。比Ｌ1：Ｗは少なくとも５：１にす
べきであり、さらに好適には少なくとも１０：１にすべ
きである。その上、既に注目したように、変調器のデー
タ速度ＲD＝１／（２Ｔ）はＴ＝２Ｗ／ｖなる関係があ
るため、電極幅Ｗを最小にすることによって最大にす
る。こうして、変調器速度が増大するにつれて比Ｌ1：
Ｗは大きくなろうとする。
を以下に説明する。一つのこのような好適な実施形態で
は、図１に示す変調器のもので、実際上電極１８1-nの
長さである寸法Ｌ1は電極の幅Ｗと比較し大きな値にす
べきである。このような形状は薄膜１５の隅部分に発生
する波形からの第二パルスの発生を最小にする上ので一
助になる筈である。比Ｌ1：Ｗは少なくとも５：１にす
べきであり、さらに好適には少なくとも１０：１にすべ
きである。その上、既に注目したように、変調器のデー
タ速度ＲD＝１／（２Ｔ）はＴ＝２Ｗ／ｖなる関係があ
るため、電極幅Ｗを最小にすることによって最大にす
る。こうして、変調器速度が増大するにつれて比Ｌ1：
Ｗは大きくなろうとする。
【００３７】他の好適な実施形態では、各連続する電極
１８3-nの下部にある薄膜１５と基板１０相互間のギャ
ップまたは距離ｈiは図４に示すように増大する。これ
は以下の理由から望ましい。本発明によるマルチ電極形
変調器の場合の光窓１６における薄膜１５の変位は同じ
ような構造の１電極形変調器における変位の単純にｎ倍
である。しかし、薄膜１５の中間部１４に近い領域での
薄膜変位は光窓１６の近傍における薄膜変位よりも大き
くなることがある。薄膜１５と基板１０相互間のギャッ
プはこのような薄膜の移動に適合するに十分な大きな値
にしなければならない。薄膜１５の下部の様々な位置に
おける必要ギャップを決定するために適切な波形方程式
を適用することは当業者の能力範囲内にある。また、ギ
ャップｈiは空洞部２０の全体にわたり均一にすること
ができる。ギャップがこのように均一であると上述の階
段形状に対比し、電極１８1-nと基板１０との間、特に
光窓１６に最も近い薄膜１５の領域で距離が拡大され、
その結果、駆動電圧条件が強化されることになる。
１８3-nの下部にある薄膜１５と基板１０相互間のギャ
ップまたは距離ｈiは図４に示すように増大する。これ
は以下の理由から望ましい。本発明によるマルチ電極形
変調器の場合の光窓１６における薄膜１５の変位は同じ
ような構造の１電極形変調器における変位の単純にｎ倍
である。しかし、薄膜１５の中間部１４に近い領域での
薄膜変位は光窓１６の近傍における薄膜変位よりも大き
くなることがある。薄膜１５と基板１０相互間のギャッ
プはこのような薄膜の移動に適合するに十分な大きな値
にしなければならない。薄膜１５の下部の様々な位置に
おける必要ギャップを決定するために適切な波形方程式
を適用することは当業者の能力範囲内にある。また、ギ
ャップｈiは空洞部２０の全体にわたり均一にすること
ができる。ギャップがこのように均一であると上述の階
段形状に対比し、電極１８1-nと基板１０との間、特に
光窓１６に最も近い薄膜１５の領域で距離が拡大され、
その結果、駆動電圧条件が強化されることになる。
【００３８】例えば電極１８i-1、１８i、１８i-1のよ
うな隣接する電極は予期される動作電圧での絶縁破壊を
防止するため、相互間に十分な間隔をあけ、相互を大き
く離すべきである。隣接する電極相互間の間隔１７は当
業者には計算することができ、あるいは日常的な実験に
よって決定することができる。１ミクロンまたはそれ以
上の間隔１７が適切であると思われる。
うな隣接する電極は予期される動作電圧での絶縁破壊を
防止するため、相互間に十分な間隔をあけ、相互を大き
く離すべきである。隣接する電極相互間の間隔１７は当
業者には計算することができ、あるいは日常的な実験に
よって決定することができる。１ミクロンまたはそれ以
上の間隔１７が適切であると思われる。
【００３９】表３に本発明によるｎ個電極形光変調器の
若干の仮説的な設計を示す。表に示す装置速度は毎秒あ
たりの１００万を単位とするビット数であり、総ての寸
法はミクロンを単位とする。変調器総てに対し、薄膜幅
はＬ1＝１５０ミクロンであり、薄膜長さＬ2は薄膜１５
によって光窓１６に戻されるパルスの高さが１０の因数
に従い低減されるような必要値であり、電極相互間の間
隔１７は電極幅に対し以下に提示する数値から減算すべ
き値の２ミクロンであり、穴２６の直径は４ミクロンで
あり、バイアス値以下である必要量の薄膜変位はλ／４
であり、総ての変調器には四個の電極が設備されてい
る。
若干の仮説的な設計を示す。表に示す装置速度は毎秒あ
たりの１００万を単位とするビット数であり、総ての寸
法はミクロンを単位とする。変調器総てに対し、薄膜幅
はＬ1＝１５０ミクロンであり、薄膜長さＬ2は薄膜１５
によって光窓１６に戻されるパルスの高さが１０の因数
に従い低減されるような必要値であり、電極相互間の間
隔１７は電極幅に対し以下に提示する数値から減算すべ
き値の２ミクロンであり、穴２６の直径は４ミクロンで
あり、バイアス値以下である必要量の薄膜変位はλ／４
であり、総ての変調器には四個の電極が設備されてい
る。
【００４０】
【表３】
【００４１】当業者にとっては周知であるように、光窓
の中央部における薄膜１５の所定の変位ｈに必要な電圧
Ｖは下式によって与えられる： Ｖ＝（２ｈ0／Ｗ）［（ｈＳs／ε）］0.5 ここでｈ0は
電極１８1と基板相互間の距離であり、εは実効誘電率
であり、Ｗは電極１８1の幅であり、Ｓsは薄膜１５の表
面張力である。
の中央部における薄膜１５の所定の変位ｈに必要な電圧
Ｖは下式によって与えられる： Ｖ＝（２ｈ0／Ｗ）［（ｈＳs／ε）］0.5 ここでｈ0は
電極１８1と基板相互間の距離であり、εは実効誘電率
であり、Ｗは電極１８1の幅であり、Ｓsは薄膜１５の表
面張力である。
【００４２】変調器動作についての前文の説明はゼロ復
帰動作モードにおける電圧Ｖｉ、即ち１ビットを伝送す
るための電圧を印加後、もう１ビットを伝送する前のゼ
ロ復帰電圧の印加に関するものであった。好適な実施形
態では、変調器は非ゼロ復帰動作モードで機能する。こ
のような動作モードでは、二つの連続する期間に１ビッ
トを伝送しようとするとき、電圧は第二ビットを伝送す
るためにゼロ復帰することなく適正な振幅に維持され
る。
帰動作モードにおける電圧Ｖｉ、即ち１ビットを伝送す
るための電圧を印加後、もう１ビットを伝送する前のゼ
ロ復帰電圧の印加に関するものであった。好適な実施形
態では、変調器は非ゼロ復帰動作モードで機能する。こ
のような動作モードでは、二つの連続する期間に１ビッ
トを伝送しようとするとき、電圧は第二ビットを伝送す
るためにゼロ復帰することなく適正な振幅に維持され
る。
【００４３】非ゼロ復帰動作モードでは、本変調器の動
作周波数はデータ速度の１／２に等しく、他方、ゼロ復
帰動作モードでの周波数はデータ速度に等しい。その結
果、ゼロ復帰動作モードで機能しているときと同じ量の
薄膜変位に必要な駆動電圧は１／√３の因数に従い低減
される。こうして、図３に提示する駆動電圧は１０Ｍビ
ット／秒では６７ｖ、７Ｍビット／秒では４２ｖ、非ゼ
ロ復帰動作モードの場合、５Ｍビット／秒では３４ｖに
低減されよう。
作周波数はデータ速度の１／２に等しく、他方、ゼロ復
帰動作モードでの周波数はデータ速度に等しい。その結
果、ゼロ復帰動作モードで機能しているときと同じ量の
薄膜変位に必要な駆動電圧は１／√３の因数に従い低減
される。こうして、図３に提示する駆動電圧は１０Ｍビ
ット／秒では６７ｖ、７Ｍビット／秒では４２ｖ、非ゼ
ロ復帰動作モードの場合、５Ｍビット／秒では３４ｖに
低減されよう。
【００４４】さらに、機械的パルスの所与量の減衰に必
要な薄膜１５の長さはのゼロ復帰動作モードで機能して
いるときに必要な値の1/2である。さらに、給湿穴２６
相互間の最適間隔はゼロ復帰動作モードにおける最適間
隔に対比し約√２の因数に従い拡大される。
要な薄膜１５の長さはのゼロ復帰動作モードで機能して
いるときに必要な値の1/2である。さらに、給湿穴２６
相互間の最適間隔はゼロ復帰動作モードにおける最適間
隔に対比し約√２の因数に従い拡大される。
【００４５】変調器１ａのような四電極形変調器の各電
極に発生する静電圧力に対する非ゼロ復帰動作モードの
場合のタイミング線図を図５に示す。既に説明したよう
に、電極１８iにおける薄膜１５の静電圧力ＰiはＰi＝
εＶi 2／（２ｈi 2）によって与えられる。トレース線４
０は電極１８1における薄膜１５に印加された静電圧力
Ｐ1を表し、トレース線４２は電極１８2における薄膜１
５に印加された静電圧力Ｐ2を表し、トレース線４４は
電極１８3における薄膜１５に印加した静電圧力Ｐ3であ
り、トレース線４６は電極１８4における薄膜１５に印
加した静電圧力Ｐ4を表す。トレース線４８は光窓１６
における薄膜１５の応答を示す。
極に発生する静電圧力に対する非ゼロ復帰動作モードの
場合のタイミング線図を図５に示す。既に説明したよう
に、電極１８iにおける薄膜１５の静電圧力ＰiはＰi＝
εＶi 2／（２ｈi 2）によって与えられる。トレース線４
０は電極１８1における薄膜１５に印加された静電圧力
Ｐ1を表し、トレース線４２は電極１８2における薄膜１
５に印加された静電圧力Ｐ2を表し、トレース線４４は
電極１８3における薄膜１５に印加した静電圧力Ｐ3であ
り、トレース線４６は電極１８4における薄膜１５に印
加した静電圧力Ｐ4を表す。トレース線４８は光窓１６
における薄膜１５の応答を示す。
【００４６】最大値、即ち薄膜の所与の望ましい変位を
達成する最小のパルス長ＴpはＴp＝４Ｗ／ｖである。こ
れはゼロ復帰動作モードの場合の最大値を得るために要
する期間Ｔの二倍である。好適には、電極１８1、１８2
下部の薄膜１５に印加される静電圧力Ｐ1、Ｐ2のパルス
は同一の時間２Ｔで印加される。しかし、好適には、パ
ルスＰ2にはパルスＰ1以下のＴｐ／４またはＴ／２の期
間をもたせる。好適には、パルスＰ3、Ｐ4にはパルスＰ
2と同じ期間を与えるが、これらのパルスは既に提示し
た式（ｉ−２）Ｗ／ｖに従い早いタイミングで印加され
る。非ゼロ復帰動作では、本変調器におけるｎ個の電極
の各々の下部にある薄膜１５に同じ静電圧力を印加する
ときに光窓１６得られる変位は同じ静電圧力を光窓だけ
に印加したときに得られる変位の（２ｎ−１）倍に等し
い。
達成する最小のパルス長ＴpはＴp＝４Ｗ／ｖである。こ
れはゼロ復帰動作モードの場合の最大値を得るために要
する期間Ｔの二倍である。好適には、電極１８1、１８2
下部の薄膜１５に印加される静電圧力Ｐ1、Ｐ2のパルス
は同一の時間２Ｔで印加される。しかし、好適には、パ
ルスＰ2にはパルスＰ1以下のＴｐ／４またはＴ／２の期
間をもたせる。好適には、パルスＰ3、Ｐ4にはパルスＰ
2と同じ期間を与えるが、これらのパルスは既に提示し
た式（ｉ−２）Ｗ／ｖに従い早いタイミングで印加され
る。非ゼロ復帰動作では、本変調器におけるｎ個の電極
の各々の下部にある薄膜１５に同じ静電圧力を印加する
ときに光窓１６得られる変位は同じ静電圧力を光窓だけ
に印加したときに得られる変位の（２ｎ−１）倍に等し
い。
【００４７】本発明の若干数の特定な実施形態を本明細
書に提示し、説明してきたが、これらの実施形態は本発
明の原理を適用に際し案出できる多くの可能な構成と動
作モードを単に例示するに過ぎないことを理解された
い。当業者によれば本発明の範囲と精神から逸脱するこ
となく、これらの原理に従い数多くの異なる他の構成と
方法を工夫することができる。例えば、好適な実施形態
では、本発明による変調器は各電極に印加した電圧パル
スの振幅が同一になるよう動作する。しかし、他の実施
形態では、各種の電極１８1-nに印加する電圧パルスＶ
1-nの振幅は異なることがあり得る。さらに、本発明に
よる変調器の例示としての実施形態では、層１５ａは基
板１０上に直接配しているところが示されている。他の
実施形態では、他の層は基板１０と層１５ａとの間に配
し得ることが理解されよう。さらにまた、電極１８は印
加電圧に対する遅延時間を適正に拡大することによって
表３に示す例証的変調器に関し説明した２ミクロン間隔
以上、示差的に間隔をあけて一層相互を離すことができ
る。
書に提示し、説明してきたが、これらの実施形態は本発
明の原理を適用に際し案出できる多くの可能な構成と動
作モードを単に例示するに過ぎないことを理解された
い。当業者によれば本発明の範囲と精神から逸脱するこ
となく、これらの原理に従い数多くの異なる他の構成と
方法を工夫することができる。例えば、好適な実施形態
では、本発明による変調器は各電極に印加した電圧パル
スの振幅が同一になるよう動作する。しかし、他の実施
形態では、各種の電極１８1-nに印加する電圧パルスＶ
1-nの振幅は異なることがあり得る。さらに、本発明に
よる変調器の例示としての実施形態では、層１５ａは基
板１０上に直接配しているところが示されている。他の
実施形態では、他の層は基板１０と層１５ａとの間に配
し得ることが理解されよう。さらにまた、電極１８は印
加電圧に対する遅延時間を適正に拡大することによって
表３に示す例証的変調器に関し説明した２ミクロン間隔
以上、示差的に間隔をあけて一層相互を離すことができ
る。
【図１】本発明による低電圧変調器に関する実施形態の
斜視切取図である。
斜視切取図である。
【図２ａ】二つの電極を有する本発明による低電圧変調
器を示す図である。
器を示す図である。
【図２ｂ】印加電圧のタイミング線図で、図２ａに示す
変調器の光窓における薄膜の応答を示す図である。
変調器の光窓における薄膜の応答を示す図である。
【図３ａ】三つの電極を備えた本発明による低電圧変調
器を示す図である。
器を示す図である。
【図３ｂ】印加電圧のタイミング線図で、図３ａに示す
変調器の光窓における薄膜の応答を示す図である。
変調器の光窓における薄膜の応答を示す図である。
【図４】図１の低電圧光変調器の断面図である。
【図５】印加静電圧力のタイミング線図であり、非ゼロ
復帰モードで動作する四電極形変調器の薄膜応答を示す
図である。
復帰モードで動作する四電極形変調器の薄膜応答を示す
図である。
１ａ 変調器 １０ 基板 １５ 薄膜 １６ 光窓 １８1 ，１８2 ，１８3 ，１８4 電極 ２０ 空洞部 ２４ シフト・レジスタ ２５ 制御電圧源
Claims (44)
- 【請求項１】 光窓においてマイクロ機械的構成の光変
調器が受信する光信号を変調するそのマイクロ機械的構
成の光変調器であって、 一方は移動ができ、層内部に確立されていて電圧信号が
印加されないときに他の層に対する第一位置をもつ光窓
にパルスを伝播させることができる一層を含み、相互間
に間隔をあけた二つの層と、 移動できる層の第一領域と第二領域に配し、電気的に相
互を絶縁した少なくとも第一電極と第二電極とから成
り、 第一電極に第一電圧を印加すると、移動できる層の第一
領域が他の層に向かい移動して第一パルスを生成し、第
二電極に第二電圧を印加すると、移動できる層の第二領
域が他の層に向かい移動して第二パルスを生成し、第
一、第二パルスは移動できる層を介し光窓まで伝播して
第一、第二パルスの総和にほぼ等しいパルスを光窓に生
成し、そのパルスが生成された結果、光窓はその第一位
置から他の層に向かう第二位置まで移動し、光窓の位置
変化が変調器から戻る光信号の測定可能な特性に変化に
帰着することを特徴とするマイクロ機械的構成の光変調
器。 - 【請求項２】 制御電圧源から電圧信号を受信し、電圧
信号をクロック信号に従い第一電極と第二電極に伝送す
るシフト・レジスタをさらに備えてなることを特徴とす
る請求項１に記載のマイクロ機械的構成の光変調器。 - 【請求項３】 第一、第二電極に電圧を供給する制御電
圧源をさらに備えてなることを特徴とする請求項１に記
載のマイクロ機械的構成の光変調器。 - 【請求項４】 移動できる層が光窓に戻るパルスに対し
所定量の減衰をもたらす請求項１に記載のマイクロ機械
的構成の光変調器。 - 【請求項５】 移動できる層が復帰するパルスを少なく
とも１０の因数に従い減衰させる請求項４に記載のマイ
クロ機械的構成の光変調器。 - 【請求項６】 移動できる層が複数の穴をさらに備えて
なることを特徴とする請求項４に記載のマイクロ機械的
構成の光変調器。 - 【請求項７】 穴が約３ミクロンから約５ミクロンの範
囲の直径を有する請求項６に記載のマイクロ機械的構成
の光変調器。 - 【請求項８】 複数のこのような穴の各一つは後続する
最も近い穴から式ｄ＝２［２Ｐｈ2）／（１２πμ
effｆ）］0.5に従い間隔をあけ、ここでＰは移動できる
層と他の層との間におけるガスの圧力であり、ｈは移動
できる層と他の層との間の距離であり、ｆは変調器がゼ
ロ復帰動作モードで動作しているときの変調器のデータ
速度に等しく、変調器が非ゼロ復帰動作モードで動作す
るときのデータ速度の1/2に等しく、μeffはμeff＝μ
／｛１＋［６（２−σ）λ／σｈ］｝によって与えられ
る実効ガス粘度であり、ここでσは適合係数であり、λ
はガスの平均自由路である請求項７に記載のマイクロ機
械的構成の光変調器。 - 【請求項９】 移動できる層が長さと幅を特徴とし、幅
に対する長さの比が少なくとも５である請求項１に記載
のマイクロ機械的構成の光変調器。 - 【請求項１０】 光信号を光窓に伝送する第一光ファイ
バをさらに備えてなることを特徴とする請求項１に記載
のマイクロ機械的構成の光変調器。 - 【請求項１１】 移動できる層の第三領域上に配した少
なくとも第三電極をさらに備えてなることを特徴とする
請求項１に記載のマイクロ機械的構成の光変調器。 - 【請求項１２】 移動できる層が窒化けい素である請求
項１に記載のマイクロ機械的構成の光変調器。 - 【請求項１３】 他の層がシリコンである請求項１に記
載のマイクロ機械的構成の光変調器。 - 【請求項１４】 毎秒５００万ビットまたはそれ以上の
データ速度を達成することができる電気機械的構成の光
変調器であって、 導電性基板と、 基板上に重ね、基板との間に空洞部を確立し、３００ミ
クロン以上の長さを特徴とする垂直移動のできる薄膜
と、 薄膜上に配した少なくとも四つの電極とから成り、各電
極を他の総ての電極から電気的に絶縁し、電極は幅が２
０ミクロン以下であることを特徴とする電気機械的構成
の光変調器。 - 【請求項１５】 少なくとも第一、第二電極を薄膜上に
配したマイクロ機械的構成の変調器を操作する方法であ
って、第一電極は薄膜の第一端の最も近くに配し、第二
電極は第一電極の隣りに配し、薄膜の光信号受信領域を
第一、第二電極相互間に確立し、各電極は幅を特徴と
し、薄膜は機械的パルスが伝播する速度を特等とし、
薄膜の光信号受信領域に光信号を供給するステップと、 第一電極の下部にある薄膜の内部に第一振幅を有する第
一機械的パルスを生成するステップと、 第二電極の下部にある薄膜の内部に第二振幅を有する第
二機械的パルスを生成するステップと、 薄膜の光信号受信領域に第一、第二パルスを伝播させる
ステップとを含む方法。 - 【請求項１６】 第一パルスの振幅が第二パルスの振幅
に等しい請求項１５に記載の方法。 - 【請求項１７】 第一、第二パルスがそれぞれ期間を特
徴とし、第一パルスの期間が第二パルスの期間の二倍で
ある請求項１５に記載の方法。 - 【請求項１８】 第一機械的パルスを生成するステップ
が、第一期間にわたり第一の時間で第一電圧を第一電極
に印加するステップをさらに含み、第二機械的パルスを
生成するステップが、第二期間にわたり第二の時間で第
二電圧を第二電極に印加するステップをさらに含む請求
項１５に記載の方法。 - 【請求項１９】 第一電圧が第二電圧に等しい請求項１
８に記載の方法。 - 【請求項２０】 第一の時間が第二の時間に等しい請求
項１８に記載の方法。 - 【請求項２１】 第一期間が第二期間の長さの二倍であ
る請求項１８に記載の方法。 - 【請求項２２】 第一期間がＴ＝２Ｗ／ｖで与えられ、
Ｗは第一電極の幅であり、ｖは薄膜を通過して機械的パ
ルスが伝播する速度である請求項１８に記載の方法。 - 【請求項２３】 第二期間がＴ／２で与えられる請求項
２２に記載の方法。 - 【請求項２４】 第一、第二電圧が非ゼロ復帰動作モー
ドで印加される請求項１８に記載の方法。 - 【請求項２５】 第一期間がＴ＝４Ｗ／ｖで与えられ、
Ｗは第一電極の幅であり、ｖは薄膜を通過して機械的パ
ルスが伝播する速度である請求項２４に記載の方法。 - 【請求項２６】 第二期間が３／４Ｔで与えられる請求
項２５に記載の方法。 - 【請求項２７】 光信号受信領域におけるパルスの振幅
が第一振幅と第二振幅の総和にほぼ等しくなるよう、同
じ時間に光信号受信領域に達するようパルスが時間指定
される請求項１５に記載の方法。 - 【請求項２８】 第三電極の下部にある薄膜の内部に第
三振幅を有する第三機械的パルスを生成するステップを
さらに含み、第三電極は第二薄膜に最も近い薄膜上に配
し、伝播させるステップが、第一、第二、第三パルスを
薄膜の光信号受信領域に伝播させるステップをさらに含
む請求項１５に記載の方法。 - 【請求項２９】 第一、第二、第三パルスがそれぞれ期
間を特徴とし、第一パルスの期間が第二、第三パルスの
期間の二倍である請求項２８に記載の方法。 - 【請求項３０】 第一機械的パルスを生成するステップ
が、第一期間にわたり第一の時間で第一電圧を第一電極
に印加するステップをさらに含み、第二機械的パルスを
生成するステップが、第二期間にわたり第二の時間で第
二電圧を第二電極に印加するステップをさらに含み、第
三機械的パルスを生成するステップが、第三期間にわた
り第三の時間で第三電圧を第三電極に印加するステップ
をさらに含む請求項２８に記載の方法。 - 【請求項３１】 第一電圧が第三電圧に等しい第二電圧
に等しい請求項３０に記載の方法。 - 【請求項３２】 第一の時間が第二の時間に等しく、第
三の時間が第一または第二の時間よりもＷ／ｖ量だけ早
く、Ｗが第三電極の幅であり、ｖが薄膜を通過して機械
的的パルスが伝播する速度である請求項３０に記載の方
法。 - 【請求項３３】 第一期間が第二、第三期間の長さの二
倍である請求項３０に記載の方法。 - 【請求項３４】 第一期間がＴ＝２Ｗ／ｖで与えられ、
Ｗが第一電極の幅であり、ｖが薄膜を通過して機械的パ
ルスが伝播する速度である請求項３０に記載の方法。 - 【請求項３５】 第二、第三期間がＴ／２で与えられる
請求項３４に記載の方法。 - 【請求項３６】 第一、第二、第三電圧が非ゼロ復帰動
作モードで印加される請求項３０に記載の方法。 - 【請求項３７】 光信号受信領域におけるパルスの振幅
が第一、第二、第三振幅の総和にほぼ等しくなるよう、
同じ時間に光信号受信領域に達するようパルスが時間指
定される請求項２８に記載の方法。 - 【請求項３８】 薄膜上にｎ個の電極を配したマイクロ
機械的構成の変調器を操作する方法であって、ｎは２よ
りも大きく、第一電極は薄膜の第一端の最も近くに位置
し、第二電極は第一電極の隣に位置し、薄膜の光領域受
信領域がその電極相互間に確立され、さらに、各電極は
幅を特徴とし、薄膜は機械的パルスが伝播する速度を特
徴とし、 光信号を薄膜の光信号受信領域に出力するステップと、 第一電極の下部にある薄膜の内部に第一振幅を有する第
一機械的パルスを時間Ｔで生成するステップと、 第二電極の下部にある薄膜の内部に第二振幅を有する第
二機械的パルスを時間Ｔで生成するステップと、 “ｉ”が個別に指す第三番目から第ｎ番目までの電極の
内の“ｉ”番目の電極の下部にある薄膜の内部に時間Ｔ
−［（ｉ−２）Ｗ／ｖ］で第“ｉ”番目の振幅を有する
第“ｉ”番目の機械的パルスを生成するステップと、 薄膜の光信号受信部分に第一番目〜第“ｎ”番目のパル
スを伝播させるステップとを含み、 光信号受信領域におけるパルスの振幅が第一番目〜第
“ｎ”番目のパルスの振幅の総和にほぼ等しくなり、そ
の結果、薄膜がこれから間隔をあけた基板の領域に向か
い所定量の距離を移動するよう、同じ時間に光信号受信
領域に達するようパルスが時間指定されることを特徴と
する方法。 - 【請求項３９】 第一番目、第二番目〜第“ｎ”番目の
機械的パルスがそれぞれ第一、第二期間に生成される請
求項３８に記載の方法。 - 【請求項４０】 第一期間がＴ＝２Ｗ／ｖで与えられ、
Ｗが第一電極の幅であり、ｖが薄膜を通過して機械的パ
ルスが伝播する速度である請求項３９に記載の方法。 - 【請求項４１】 第二期間がＴ／２である請求項４０に
記載の方法。 - 【請求項４２】 第一期間がＴ＝４Ｗ／ｖで与えられ、
Ｗが第一電極の幅であり、ｖが薄膜を通過して機械的パ
ルスが伝播する速度である請求項３８に記載の方法。 - 【請求項４３】 第二期間が３／４Ｔで与えられる請求
項４２に記載の方法。 - 【請求項４４】 所定の距離がλ／４であり、λが光信
号の波長である請求項３８に記載の方法。
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