專利名稱：光開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在光通信等領(lǐng)域使用的光開(kāi)關(guān)。
背景技術(shù)：
對(duì)于在光路的轉(zhuǎn)換中使用反射鏡的光開(kāi)關(guān)，有來(lái)自輸入口的光在輸出口耦合為止、利用經(jīng)反射鏡一次的反射或利用兩次反射等的光開(kāi)關(guān)，但例如從經(jīng)過(guò)反射的光的偏振波狀態(tài)的變化的觀點(diǎn)來(lái)看，希望經(jīng)過(guò)反射鏡的反射次數(shù)少，另外也希望相對(duì)于反射鏡的入射角小。
圖5(A)為1×2型的光開(kāi)關(guān)的以往例，表示專利文獻(xiàn)1所記載的結(jié)構(gòu)，圖中，11表示入射光纖，12、13分別表示輸出光纖。另外，14表示可動(dòng)反射鏡，15表示固定反射鏡。
在該例中，來(lái)自入射光纖11的光經(jīng)固定反射鏡15反射，與輸出光纖13光耦合，另外，通過(guò)可動(dòng)反射鏡14移動(dòng)而遮住光路，來(lái)自入射光纖11的光經(jīng)可動(dòng)反射鏡14反射，與輸出光纖12光耦合，從而通過(guò)可動(dòng)反射鏡14的移動(dòng)進(jìn)行光路的轉(zhuǎn)換。
可動(dòng)反射鏡14的桿設(shè)置于支柱支承的翹翹板型的驅(qū)動(dòng)部16上，通過(guò)驅(qū)動(dòng)部16的轉(zhuǎn)動(dòng)(翹翹板運(yùn)動(dòng))，可動(dòng)反射鏡14進(jìn)出光路。圖5(A)中，17a、17b表示用于吸引由驅(qū)動(dòng)部16的軟磁體構(gòu)成的桿的電磁線圈，18表示殼體。
圖5(B)表示圖5(A)的反射鏡與光路的詳細(xì)關(guān)系，圖中，αb表示相對(duì)于可動(dòng)反射鏡14的光入射角(＝反射角)，αc表示相對(duì)于固定反射鏡15的光入射角(＝反射角)。在專利文獻(xiàn)1中，這些入射角αb、αc為20°以下，且αb≠αc，通過(guò)對(duì)αb與αc設(shè)置角度差，而規(guī)避輸出光纖12與13重疊。另外，記載了具體數(shù)值的例子，αb＝8°，αc＝13°。
上述專利文獻(xiàn)1中記載的光開(kāi)關(guān)經(jīng)反射鏡的反射次數(shù)為一次，另外，可以說(shuō)所希望的理由是向反射鏡入射光的入射角也在20°以下時(shí)，在控制使入射角小這一點(diǎn)上，光的偏振波狀態(tài)的變化也小。但是，由于其特征在于相對(duì)于兩個(gè)反射鏡改變光入射角的緣故，通過(guò)兩個(gè)反射鏡分別反射而所射出的兩射出光的偏振波狀態(tài)不相同，即，成為不適應(yīng)使兩射出光的偏振波狀態(tài)高精度一致的要求的結(jié)構(gòu)。
在使用兩個(gè)反射鏡的1×2型的光開(kāi)關(guān)中，為了使轉(zhuǎn)換射出的兩射出光的偏振波狀態(tài)高精度地一致，希望使向這兩個(gè)反射鏡射入的光入射角相等，專利文獻(xiàn)2中記載了這樣使向兩個(gè)反射鏡射入的光的入射角相等的反射鏡配置及光路結(jié)構(gòu)。
但是，在專利文獻(xiàn)2中所記載的結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)反射鏡在光路上不能夠位于相接近的位置，產(chǎn)生在兩個(gè)反射鏡之間必須設(shè)置相當(dāng)?shù)拈g隔的狀況。這是由于相對(duì)于輸入口、兩個(gè)輸出口配置于相同側(cè)而引起的，對(duì)這一點(diǎn)，以下參照?qǐng)D6進(jìn)行具體說(shuō)明。另外，圖6中，輸入口及兩個(gè)輸出口分別作為光纖，對(duì)這些光纖及兩個(gè)反射鏡付與與圖5(A)相同的符號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。
兩個(gè)反射鏡14、15位于向它們射入的光的入射角相等而平行的位置，并且兩個(gè)輸出光纖12、13也是光軸互相平行地配置。來(lái)自入射光纖11的入射光的反射鏡14及15的反射點(diǎn)為E、F，從點(diǎn)F向輸出光纖12的光軸的垂線為FG。
EF·sin∠FEG＝FG在此，向反射鏡14、15射入的光的入射角若為例如10°，則∠FEG＝20°。另外，若輸出光纖12、13的直徑(包層直徑)為Φ125μm，這些光纖12、13的光軸間距離與包層直徑相同為125μm，則FG＝125μm，光路上的反射鏡間距離EF為EF＝125/sin20°＝365μm。
這樣的兩個(gè)反射鏡14、15之間的大的間隔，會(huì)招致以下的不利點(diǎn)。即，在前端例如帶有棒狀透鏡、入射光纖11具有聚光功能的情況下，來(lái)自該入射光纖11的光形成的光束收斂部的位置(光束直徑最小的位置，即設(shè)于光纖前端的透鏡的焦點(diǎn)位置)只要與兩個(gè)反射鏡14、15的其中一個(gè)相一致，則就會(huì)位于加大偏離的另一個(gè)的位置。例如，若光束收斂部的位置與反射鏡15相一致，則通過(guò)在反射鏡14上照射大尺寸的光點(diǎn)，而不得不使反射鏡14的面積增大及驅(qū)動(dòng)行程增大。另一方面，若光束收斂部的位置與反射鏡14相一致，則通過(guò)在反射鏡15上照射大尺寸的光點(diǎn)，而不得不使反射鏡15的面積增大。
這樣的反射鏡面積增大的情況，在將光開(kāi)關(guān)由例如MEMS(Micro ElectroMechanical System微電機(jī)系統(tǒng))構(gòu)成的情況下，成為大問(wèn)題。即，需要增大構(gòu)成反射鏡的硅層(硅器件層)的厚度，另外，產(chǎn)生了對(duì)于這樣的厚的硅器件層必須垂直進(jìn)行精度良好的蝕刻的問(wèn)題。另外，驅(qū)動(dòng)行程的增大也產(chǎn)生要求驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電壓增大的負(fù)擔(dān)。
專利文件1(日本)特開(kāi)JP2003-248180專利文件2(日本)特開(kāi)平1-306811發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是鑒于以上問(wèn)題、提供能夠獲得與偏振波狀態(tài)一致的兩射出光、且能夠由MEMS容易構(gòu)成的光開(kāi)關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的光開(kāi)關(guān)，其包含，基板；反射鏡裝置，其配置于所述基板上、延長(zhǎng)面相互以規(guī)定角度交叉、在所述基板的板面上具有垂直的第一反射鏡面和第二反射鏡面；第一光波導(dǎo)裝置，其配置于具有以與所述第一反射鏡面和第二反射鏡面相等的角度而形成光路的前端的所述基板上；第二及第三光波導(dǎo)裝置，其在所述第一光波導(dǎo)裝置的兩側(cè)、相互成銳角配置于所述基板上，具有通過(guò)所述第一及第二反射鏡面的反射、分別與所述第一光波導(dǎo)裝置的前端進(jìn)行光耦合的前端；驅(qū)動(dòng)器，其配置于所述基板上，驅(qū)動(dòng)所述反射鏡裝置，經(jīng)所述第一反射鏡面與所述第二反射鏡面中的任一個(gè)、將所述第二或第三光波導(dǎo)裝置的前端與所述第一光波導(dǎo)裝置的前端進(jìn)行光耦合，使通過(guò)所述第一反射鏡面而進(jìn)行光耦合的所述第一及第二光波導(dǎo)裝置的前端之間的光程、與通過(guò)與所述第二反射鏡面而進(jìn)行光耦合的所述第一及第三光波導(dǎo)裝置的前端之間的光程相等。


圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的光開(kāi)關(guān)的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的平面圖；圖2是表示對(duì)圖1安裝光纖的狀態(tài)的重要部件的部分放大平面圖；圖3(A)是表示圖1所示的光開(kāi)關(guān)的光路的詳細(xì)圖；圖3(B)是表示在將反射鏡作為具有第一反射鏡面和第二反射鏡面的一體可動(dòng)反射鏡的情況下的結(jié)構(gòu)及光路的圖；圖4是用于說(shuō)明光開(kāi)關(guān)的制造方法的一例的工序圖；圖5(A)是用于說(shuō)明1×2型光開(kāi)關(guān)的以往結(jié)構(gòu)例的圖；圖5(B)是用于說(shuō)明圖5(A)的動(dòng)作的圖；圖6是用于說(shuō)明相對(duì)于輸入口、將兩個(gè)輸出口配置于相同側(cè)的以往結(jié)構(gòu)例中相對(duì)兩個(gè)反射鏡入射角相等的情況下產(chǎn)生的問(wèn)題的圖。
具體實(shí)施例方式
對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖通過(guò)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖1表示本發(fā)明的1×2型光開(kāi)關(guān)的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，在該例中，光開(kāi)關(guān)由MEMS構(gòu)成，如后述的圖4(A)所示，使用具有硅基板21、氧化硅膜22及硅器件層23的三層結(jié)構(gòu)的SOI(Silicon on insulator)晶片20而制造。另外，以下所說(shuō)明的各構(gòu)成要件通過(guò)將硅基板21上硅器件層23、氧化硅膜22適當(dāng)蝕刻除去而形成。
作為光波導(dǎo)裝置，在該例中使用光纖，對(duì)光纖的端部定位、收容的三個(gè)光纖槽(光纖引導(dǎo)器)31～33從硅基板21的內(nèi)陸到達(dá)外周而形成。這些光纖槽31～33在它們的內(nèi)端合并為一個(gè)、形成反射鏡收容室34，兩面的光纖槽32、33隔著正中間的光纖槽31相互成為銳角而形成。各光纖槽31～33的外端(開(kāi)放端)一側(cè)的部分向外側(cè)寬度逐漸變寬而形成。另外，在圖1中，省略光纖的圖示。
在三個(gè)光纖槽31～33的內(nèi)端合并而形成的反射鏡收容室34中配置固定反射鏡35，進(jìn)而，配置可動(dòng)反射鏡。光電反射鏡35從中心部34的內(nèi)側(cè)壁突出而形成，可動(dòng)反射鏡36在可動(dòng)桿38的前端一體形成。
可動(dòng)桿38位于與反射鏡收容室34連通的桿槽39內(nèi)，分別在長(zhǎng)的可動(dòng)桿38的延伸方向中間部、及與形成可動(dòng)反射鏡36的前端的相反一側(cè)的基端部，一對(duì)樞軸41a、41b及42a、42b延長(zhǎng)形成以在可動(dòng)桿38的寬度方向兩側(cè)突出?？蓜?dòng)桿38通過(guò)這些樞軸41a、41b及42a、42b，在可動(dòng)桿38的長(zhǎng)度方向可以位移地被支承。各樞軸41a、41b及42a、42b具有作為板簧的功能，這些可動(dòng)桿38及相反一側(cè)的前端由固定部37支承。另外，這些樞軸41a、41b及42a、42b分別位于與桿槽39連通的凹部43～46內(nèi)。
在樞軸41a、41b及42a、42b之間，可動(dòng)桿38上配設(shè)梳齒型靜電驅(qū)動(dòng)器。梳齒型靜電驅(qū)動(dòng)器由固定梳齒電極51、52和可動(dòng)梳齒電極47構(gòu)成，可動(dòng)梳齒電極47突出形成于在可動(dòng)桿38的寬度方向兩側(cè)突出形成的支承梁48a、48b上以及它們的各自的樞軸41a、41b一側(cè)及樞軸42a、42b一側(cè)。另外，可動(dòng)梳齒電極47經(jīng)支承梁48a、48b、可動(dòng)桿38及樞軸41a、41b、42a、42b，與固定部37電導(dǎo)通。
在可動(dòng)桿38的延伸方向，在隔著可動(dòng)梳齒電極47的兩側(cè)，第一固定梳齒電極51和第二固定梳齒電極52與可動(dòng)梳齒電極47以嚙合的方式配置，該第一、第二固定梳齒電極51、52分別從固定部53a、53b及54a、54b突出而形成。另外，在圖1中，55a、55b、56a、56b分別表示在固定部53a、53b、54a、54b連續(xù)設(shè)置的端子。
圖2表示對(duì)圖1在各光纖槽31～33收容配置光纖端部的狀態(tài)的重要部件的詳細(xì)放大圖，配置于光纖槽31的光纖61的前端部作為輸入口、配置于光纖槽32、33的光纖62、63的前端部分別作為第一及第二輸出口。
對(duì)各光纖61～63省略詳細(xì)圖示，其作為分別在各自的前端帶有棒狀透鏡的帶有桿式透鏡的光纖而具有聚光功能。對(duì)桿式透鏡可以利用例如將漸變折射率光纖(GI光纖)減短的光纖。另外，對(duì)各光纖61～63的前端面(桿式透鏡的前端面)相對(duì)于光纖軸傾斜、且對(duì)固定部37的板面為直角實(shí)施研磨，使光纖61～63具有傾斜端面。另外，光纖62、63的傾斜端面的法線在與硅基板21的板面平行的面內(nèi)，相對(duì)于光纖62、63各自的光軸，相互朝外取向而配置。這樣，與光纖62、63的光軸所成的角度相比較，能夠使從反射鏡面35a、36a到達(dá)光纖62、63的端面的反射光72、73的軸所成的角度加大，因此，這樣就能夠使光纖61、62、63的端面與反射鏡面35a、36a之間的距離變短。
下面，對(duì)該光開(kāi)關(guān)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。光開(kāi)關(guān)制造后的初期狀態(tài)(第一穩(wěn)定狀態(tài))下，可動(dòng)反射鏡36位于圖1、2所示的位置，此時(shí)，如圖3(A)所示，從光纖61射入的入射光71經(jīng)固定反射鏡35的反射鏡面35a反射，該反射光72射入光纖62。
與可動(dòng)梳齒電極47導(dǎo)通的固定部37及第一固定梳齒電極51分別接地的狀態(tài)下，只要在第二固定梳齒電極52上施加電壓，第二固定梳齒電極52與可動(dòng)梳齒電極47之間靜電吸引力起作用、在該力大于第一穩(wěn)定狀態(tài)的樞軸41a、41b、42a、42b的保持力的情況下，樞軸41a、41b、42a、42b向第二穩(wěn)定狀態(tài)反轉(zhuǎn)，即使斷掉電壓，也可以自我維持該狀態(tài)。此時(shí)，可動(dòng)桿38使可動(dòng)反射鏡36在其延伸方向位移而進(jìn)一步進(jìn)入中心部34內(nèi)，由此，如圖3(A)虛線表示，可動(dòng)反射鏡36向自光纖61射入的入射光71的光路上插入。因此，入射光71經(jīng)可動(dòng)反射鏡36的反射鏡面36a反射，該反射光73射入光纖63。如圖3(A)所示，反射鏡面36a如箭頭所示，通過(guò)向該反射鏡面內(nèi)方向驅(qū)動(dòng)，能夠不依賴于反射鏡面36a上的反射位置，而使反射光73的光軸能夠保持一定位置。
另一方面，在固定部37及第二固定梳齒電極52分別接地的狀態(tài)下，只要對(duì)第一固定梳齒電極51施加電壓，第一固定梳齒電極51與可動(dòng)梳齒電極47之間靜電吸引力起作用、在該力大于第二穩(wěn)定狀態(tài)的樞軸41a、41b、42a、42b的保持力的情況下，樞軸41a、41b、42a、42b反轉(zhuǎn)，再次返回第一穩(wěn)定狀態(tài)。
這樣，在該例中，樞軸41a、41b、42a、42b為雙穩(wěn)定型的結(jié)構(gòu)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)梳齒型靜電驅(qū)動(dòng)器，而驅(qū)動(dòng)可動(dòng)反射鏡36，在固定反射鏡35的近前位置插入或拔出，從而轉(zhuǎn)換光路?；蛘?，向第一固定梳齒電極51及第二固定梳齒電極52施加的電壓，例如在端子部55a、55b、56a、56b分別連接接合線，經(jīng)這些接合線而進(jìn)行。
下面，對(duì)于從光纖61至光纖62及63的光路進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如前所述，光纖62、63隔著光纖61而相互在相反一側(cè)、互相成為銳角而配置，如圖3(A)所示，來(lái)自光纖61的入射光71，向固定反射鏡35的反射鏡面35a射入的入射角，與向可動(dòng)反射鏡36的反射鏡面36a射入的入射角相互相等。在該例中，入射角α為10°，因此，兩反射光72、73的光軸所成的角度θ為θ＝4α＝40°。
另一方面，如前所述，由于光纖61～63具有傾斜端面，光纖62、63的光軸所成的角度θ′(參照?qǐng)D2)，小于如上所述的θ＝40°。
即，若空氣的折射率為1，光纖62、63端部的中心折射率(前端的桿式透鏡的中心折射率)為n，端面傾斜角為β，則θ′表示為θ′＝θ-2{sin-1(nsinβ)-β}，在此，若n＝1.46，β＝8°，則兩光纖62、63的光軸所成的角度θ′為θ′＝32.6°。
另一方面，如圖2所示，各光纖61～63的端面的中心為P、Q、R，如圖3(A)所示，入射光71的反射鏡面35a中的反射點(diǎn)為S，反射鏡面36a的中反射點(diǎn)為T時(shí)，在該例中，光程PS+SQ與PT+TR相等，即從光纖61的端面經(jīng)反射鏡面35a至光纖62的端面的光程，與自光纖61的端面經(jīng)反射鏡面36a至光纖63的端面的光程相互相等。另外，該光程為L(zhǎng)(＝PS+SQ＝PT+TR)。
空中傳播光的光程L優(yōu)選抑制光擴(kuò)散并且短，另外優(yōu)選反射鏡面35a和36a的光路上的距離在它們的兩反射鏡面35a和36a上極其接近光束收斂部并且短。通過(guò)光束收斂部上配置反射鏡面的位置，能夠使所需要的反射鏡的直徑減小。
在該例中，光纖61～63的端面極其接近反射鏡面35a和36a而配置，或者，使在反射鏡面35a和36a的光路上的距離也極短。光纖61～63的直徑(包層直徑)為φ125μm的情況下，如果以數(shù)值例表示，則可以使L＝750μm，在反射鏡面35a和36a的光路上的距離(點(diǎn)T和S之間的距離)為24.5μm。這與現(xiàn)有技術(shù)說(shuō)明中所例舉的數(shù)值例相比顯著減小。而且，在這種情況下，光纖61～63的前端部相互極度接近，即，接近于相接的極限位置而配置，例如，點(diǎn)P與R的距離為130μm。
從安裝可動(dòng)桿38的可動(dòng)反射鏡36優(yōu)選盡量小的觀點(diǎn)來(lái)看，自光纖61射入的入射光71的光束收斂部?jī)?yōu)選例如在反射鏡面36a上形成。但是，如上所述，在該實(shí)施例中，由于能夠在反射鏡面35a和36a上相互接近而配置，因此，反射光71也可以在自該光路上插入的反射鏡面36a的位置T至反射鏡面35a的位置S的任意位置上形成光束收斂部。
根據(jù)上述例子，自光纖61(輸入口)的入射光71射入固定反射鏡35的反射鏡面35a的入射角，與射入可動(dòng)反射鏡36的反射鏡面36a的入射角相互相等，另外，自光纖61的端面經(jīng)反射鏡面35a至光纖62的端面的光程，與自光纖61的端面經(jīng)反射鏡面36a至光纖63的端面的光程相互相等。因此，能夠使光纖62、63(第一及第二輸出口)射出的兩射出光的偏振波狀態(tài)高精度一致。另外，光纖62、63隔著光纖61相互成銳角而配置，因此，由于向兩反射鏡面35a、36a射入的入射光71的入射角α為銳角，在該點(diǎn)上，能夠得到良好的偏振波狀態(tài)。
進(jìn)而，由于光纖62、63隔著光纖61相互各在相反一側(cè)的位置上，因此，該光纖62、63的端面不接近，另外，因?yàn)橛煞瓷溏R面35a、36a分別反射的反射光72、73在相互分開(kāi)的方向上行進(jìn)，能夠?qū)⒗鐟?yīng)該與一例的光纖62光耦合的反射光72而與另一例的光纖63光耦合的串線干擾大幅度減少，從而能夠得到良好的串線干擾性能。
進(jìn)而，這樣由于光纖62、63隔著光纖61而位于相互相反一側(cè)的位置上，因此，光纖62、63不會(huì)重疊，即，能夠使光纖62、63的端面例如相對(duì)于反射鏡面35a同等地接近，因而，可以使反射鏡面36a相對(duì)于在光路上的反射鏡面35a非常接近。因此，能夠使照射在反射鏡面35a和36a上的光點(diǎn)同時(shí)減小，構(gòu)成不產(chǎn)生如圖6所示的以往例那樣的其中一個(gè)為大尺寸的光點(diǎn)的光路。在該點(diǎn)上，上述的光開(kāi)關(guān)對(duì)由MEMS而構(gòu)成的開(kāi)關(guān)，非常適合。
另外，如前所述，將作為第一及第二輸出口的光纖62、63的端面作為傾斜端面，通過(guò)該兩傾斜端面的法線相對(duì)與光纖的光軸相互朝外而配置光纖62、63，由于能夠使兩光纖62、63的光軸所成的角度θ′小于向它們射入的反射光72、73的光軸所成的角度θ，因此，光纖62、63所成的角度可以更窄，在這一點(diǎn)上，能夠謀求光開(kāi)關(guān)的小型化及集成性的提高。
圖4為將用于制造上述MEMS光開(kāi)關(guān)的過(guò)程模式化而表示的圖，以下，對(duì)各工序進(jìn)行說(shuō)明。
步驟S1在SOI晶片20的硅器件層23表面上形成氧化硅膜24，通過(guò)光刻法及蝕刻，而對(duì)氧化硅膜24進(jìn)行構(gòu)圖。
步驟S2將氧化硅膜24作為掩模對(duì)硅器件層23在垂直方向進(jìn)行各向異性蝕刻。蝕刻通過(guò)例如ICP-RIE(利用電感耦合等離子體的反應(yīng)性離子蝕刻)而進(jìn)行。這樣，形成圖2中的光纖槽31、32、33、中心凹部34、可動(dòng)桿槽39、凹部43～46等，同時(shí)，形成固定反射鏡35、可動(dòng)反射鏡36、可動(dòng)桿38、樞軸41a、41b、42a、42b、梳齒電極47、51、52等的外周形狀。
步驟S3通過(guò)將芯片浸漬于氫氟酸中，蝕刻除去在應(yīng)該成為可動(dòng)部25的結(jié)構(gòu)下的氧化硅膜22。另外，相對(duì)于寬度小的可動(dòng)部25，在寬度大的(面積大)固定部26下殘留氧化硅膜22。
步驟S4對(duì)例如反射鏡或電極墊的需要的部位用金屬涂敷，在表面形成金屬膜27。進(jìn)而，安裝光纖60而完成光開(kāi)關(guān)。
但是，在圖1、2、3(A)中所說(shuō)明的實(shí)施例中，使用具有反射鏡面35a的固定反射鏡35和具有反射鏡面36a的可動(dòng)反射鏡36的兩個(gè)反射鏡，反射鏡也可以由將具有兩個(gè)反射鏡面35a和36a的一體的可動(dòng)反射鏡而構(gòu)成。圖3(B)表示那樣的一體的可動(dòng)反射鏡36′，該可動(dòng)反射鏡36′在可動(dòng)反射鏡36的前端，與固定反射鏡35的結(jié)構(gòu)一體形成。可動(dòng)反射鏡36′與可動(dòng)反射鏡36相同，在可動(dòng)桿38的前端一體形成。另外，通過(guò)梳齒型靜電驅(qū)動(dòng)器，可動(dòng)反射鏡36′的驅(qū)動(dòng)方向與如圖3(A)所示的可動(dòng)反射鏡36的情況相同，為與反射鏡面36a平行的方向，另外光開(kāi)關(guān)制造后的初始狀態(tài)如圖3(B)的實(shí)線所示，反射鏡面36a離開(kāi)光路、成為入射光71向反射鏡面35a射入的狀態(tài)。
雙穩(wěn)定光開(kāi)關(guān)制造后的初期的穩(wěn)定狀態(tài)向的樞軸41a、41b、42a、42b的狀態(tài)為第一狀態(tài)，由最初施加電壓，可動(dòng)桿38在其軸向移動(dòng)、開(kāi)關(guān)成為第二穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的樞軸的狀態(tài)為第二狀態(tài)，則在穩(wěn)定狀態(tài)下的可動(dòng)桿的位置及方向的再現(xiàn)精度，與樞軸在第一狀態(tài)的情況下相比，一般來(lái)講，在第二狀態(tài)下的不好。在此，為了盡量減小對(duì)于精度不好的影響，像這樣，樞軸在第一狀態(tài)下與驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)軸(驅(qū)動(dòng)方向)不平行的反射鏡面優(yōu)選能夠受到入射光的照射的結(jié)構(gòu)。樞軸在第二狀態(tài)下，至少在反射鏡面36a的箭頭所示的可動(dòng)方向上即使再現(xiàn)位置精度不好，也不會(huì)影響反射光73的光軸位置。
根據(jù)如圖3(B)所示的可動(dòng)反射鏡36′，如圖3(A)所示，不再需要可動(dòng)反射鏡36與可動(dòng)反射鏡35間的所需要的間隙，因此，能夠進(jìn)一步縮短反射鏡面35a和反射鏡面36a的光路上的距離(點(diǎn)T與S之間的距離)。
以上，對(duì)作為光波導(dǎo)裝置、使用光纖的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但光波導(dǎo)裝置并不局限于光纖，也可以是例如在基板上形成的光波導(dǎo)路，在這種情況下，光波導(dǎo)路例如為曲面、且具有聚光功能。
另外，上述各實(shí)施例中，例如如圖2所示，表示了中央的光纖61為輸入口、其兩側(cè)的光纖62、63為輸出口的例子，但也可以將兩側(cè)的兩光纖62、63作為第一及第二輸入口，將光纖61作為輸出口，通過(guò)開(kāi)關(guān)對(duì)第一及第二輸入口中的任一個(gè)發(fā)出的光進(jìn)行選擇、經(jīng)輸出口(光纖61)輸出而進(jìn)行動(dòng)作。在這種情況下，向第一及第二輸入口輸入的光在到達(dá)輸出口之間所受的偏振波狀態(tài)的變化大致相互相同。
根據(jù)該發(fā)明，能夠使光開(kāi)關(guān)中兩射出光的偏振波狀態(tài)一致，且能夠?qū)崿F(xiàn)良好的串線性能。
進(jìn)而，根據(jù)該發(fā)明，將光路上的兩反射鏡面與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠大幅度相接近而配置，因此，由于能夠同時(shí)使向這些反射鏡面照射的光點(diǎn)減小，即，能夠使光束收斂部的位置與這些兩反射鏡面大致一致，在該點(diǎn)上，能夠由MEMS簡(jiǎn)單地構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種光開(kāi)關(guān)，其包含，基板；反射鏡裝置，其配置于所述基板上、延長(zhǎng)面相互以規(guī)定角度交叉、在所述基板的板面上具有垂直的第一反射鏡面和第二反射鏡面；第一光波導(dǎo)裝置，其配置于具有以與所述第一反射鏡面和第二反射鏡面相等的角度而形成光路的前端的所述基板上；第二及第三光波導(dǎo)裝置，其在所述第一光波導(dǎo)裝置的兩側(cè)、相互成銳角配置于所述基板上，具有通過(guò)所述第一及第二反射鏡面的反射、分別與所述第一光波導(dǎo)裝置的前端進(jìn)行光耦合的前端；驅(qū)動(dòng)器，其配置于所述基板上，驅(qū)動(dòng)所述反射鏡裝置，經(jīng)所述第一反射鏡面與所述第二反射鏡面中的任一個(gè)、將所述第二或第三光波導(dǎo)裝置的前端與所述第一光波導(dǎo)裝置的前端進(jìn)行光耦合，使通過(guò)所述第一反射鏡面而進(jìn)行光耦合的所述第一及第二光波導(dǎo)裝置的前端之間的光程、與通過(guò)與所述第二反射鏡面而進(jìn)行光耦合的所述第一及第三光波導(dǎo)裝置的前端之間的光程相等。
2.如權(quán)利要求1所述的光開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述第一反射鏡面在所述基板固定配置，所述第二反射鏡面由所述驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)、插入遮住所述第一反射鏡面與所述第一光波導(dǎo)裝置的前端之間的光路的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的光開(kāi)關(guān)，其特征在于，來(lái)自所述第一光波導(dǎo)裝置的前端的光在從所述第二反射鏡面插入或拔出的所述近前的位置、至照射所述第一反射鏡面的位置中的任一位置上，形成光束收斂部。
4.如權(quán)利要求1所述的光開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述反射鏡裝置包括具有所述第一反射鏡面的固定反射鏡及具有所述第二反射鏡面的可動(dòng)反射鏡。
5.如權(quán)利要求1所述的光開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述反射鏡裝置包括具有所述第一反射鏡面和所述第二反射鏡面的一體的可動(dòng)反射鏡。
6.如權(quán)利要求4或5所述的光開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器將所述可動(dòng)反射鏡向所述第二反射鏡面內(nèi)方向驅(qū)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述第二及第三光波導(dǎo)裝置的前端分別形成為傾斜端面，這些傾斜端面的法線在與所述基板的板面平行的面內(nèi)，對(duì)于所述第二及第三光波導(dǎo)裝置的光軸方向相互向外取向。
8.如權(quán)利要求7所述的光開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述第一、第二及第三光波導(dǎo)裝置的前端分別為帶有棒狀透鏡的光纖。
9.如權(quán)利要求7所述的光開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述第一光波導(dǎo)裝置的前端為使光向所述反射鏡裝置入射的輸入口，所述第二及第三光波導(dǎo)裝置的前端為接收來(lái)自所述反射鏡裝置的反射光的輸出口。
10.如權(quán)利要求7所述的光開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述第二及第三光波導(dǎo)裝置的前端為使光向所述反射鏡裝置入射的輸入口，所述第一波導(dǎo)裝置的前端為接收來(lái)自所述反射鏡裝置的反射光的輸出口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光開(kāi)關(guān)，其輸入口(光纖61)與第一、第二輸出口(光纖62、63)的光耦合通過(guò)由驅(qū)動(dòng)器對(duì)反射鏡的驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)換，第一、第二輸出口在隔著輸入口的相反一側(cè)相互成為銳角而配置，經(jīng)第一反射鏡面(35a)、使輸入口與第一輸出口光耦合，經(jīng)第二反射鏡面(36a)、使輸入口與第二輸出口光耦合。入射光(71)向反射鏡面(35a)、(36a)射入的入射角相等，且使自輸入口分別至第一及第二輸出口的光程相等。驅(qū)動(dòng)器在第一反射鏡面(35a)的近前位置使第二反射鏡面(36a)插入或拔出。
文檔編號(hào)G02B6/26GK101063732SQ20071010188
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者加藤嘉睦, 濱田義彥, 森惠一, 伊卷理, 近藤健治 申請(qǐng)人:日本航空電子工業(yè)株式會(huì)社