(57)【要約】【課題】光入力部４１、４４及び光出力部４２、４３の光ファイバの方向を常に二方向に配置することにより、デバイス全体としての小型化が可能な光スイッチを提供する。【解決手段】マトリクス状に配置された複数の可動ミラーＲ11〜ＲNNと、マトリクスの対向する二辺上にそれぞれ配置された光入力部４１、４２及び光出力部４２、４３と、マトリクスの対向する他の二辺の少なくとも一方に配置された、マトリクスの対角線方向に略平行な反射面を備える固定ミラー２１、２２とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された複数の可動ミラーと、
前記マトリクスの対向する二辺上にそれぞれ配置された光入力部及び光出力部と、
前記マトリクスの対向する他の二辺の少なくとも一方に配置された、前記マトリクスの対角線方向に略平行な反射面を備える固定ミラー
とを有することを特徴とする光スイッチ。
【請求項２】
前記固定ミラーは、前記前記マトリクスの対向する他の二辺の両方にそれぞれ配置されてい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】
前記可動ミラー、前記光入力部及び光出力部の光ファイバを固定するための溝構造、及び前記固定ミラーは、一体形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光スイッチ。
【請求項４】
前記溝構造は壁状であ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】
前記溝構造は複数に分断されてい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】
前記可動ミラー、前記光入力部及び光出力部の光ファイバを固定するための溝構造、及び前記固定ミラーは、ウエットエッチング法を用いて一体形成されていることを特徴とする請求項３記載の光スイッチ。
【請求項７】
前記複数の可動ミラー及び前記固定ミラーの少なくとも一方の反射面は、前記ウエットエッチング法によって形成されるシリコンの（１１１）面であることを特徴とする請求項６記載の光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光スイッチに関し、特に、光ファイバ通信用の光スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ファイバネットワークにおいて波長分割多重（ＷＤＭ）方式などが検討されているが、これを実現するデバイスとして光路を切り換える機能を有する光スイッチは必要不可欠なデバイスであり、盛んに研究されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
通常、図４に示すようにＮ×Ｎの光スイッチ８０は、Ｎ行Ｎ列のマトリクス状に配置された可動式のミラーｒ11〜ｒNNを備え、切り換えたい位置のミラーを駆動させることによって光路の切り替えを行う。光の入出力の機能に加えて分波機能を備える光スイッチ８０では光ファイバ９０は当該マトリクスに対して３方向（９１〜９３）に配置され、合波機能をも備える光スイッチでは光ファイバは当該マトリクスに対して４方向に配置される。
【特許文献１】特開２００２−２８７０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記方式の光スイッチを小型化していく場合、３方向又は４方向に光ファイバが配置される場合や、光ファイバを曲げて２方向から入出力部を取り出す場合には、光ファイバの曲率半径が無視できないほど短くなり、光スイッチの小型化に制限を与え、ひいては光スイッチを含むデバイス全体の小型化の制限となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の特徴は、マトリクス状に配置された複数の可動ミラーと、マトリクスの対向する二辺上にそれぞれ配置された光入力部及び光出力部と、マトリクスの対向する他の二辺の少なくとも一方に配置された、マトリクスの対角線方向に略平行な反射面を備える固定ミラーとを有する光スイッチであることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、光入力部及び光出力部の光ファイバの方向を常に二方向に配置することができるため、デバイス全体としての小型化が可能な光スイッチを提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一あるいは類似の部分には同一あるいは類似な符号を付している。
【０００８】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係わる光スイッチは、単結晶シリコンからなる基板或いはＳＯＩ基板等の基板１０の上に形成され、マトリクス状に配置された複数の可動ミラーＲ11〜ＲNNからなる可動ミラーユニット３０と、マトリクスの対向する二辺上にそれぞれ配置された光入力部（４１、４４）及び光出力部（４２、４３）と、マトリクスの対向する他の二辺の少なくとも一方に配置された固定ミラー（２１、２２）とを備える。
【０００９】
実施の形態では、固定ミラーは、マトリクスの対向する他の二辺の両方にそれぞれ配置された第１の固定ミラー２１及び第２の固定ミラー２２からなる。そして、光入力部は、マトリクスの一辺に隣接して配置された第１の光入力部４１と、その上方に配置された第２の光入力部４４とからなり、光出力部は、マトリクスの前記一辺に対向する一辺に隣接して配置された第１の光出力部４２と、その下方に配置された第２の光出力部４３とからなる。即ち、実施の形態に係わる光スイッチは、２入力２出力の光スイッチである。
【００１０】
可動ミラーＲ11〜ＲNNは、Ｎ行Ｎ列に等間隔に配列されたマトリクスを構成する。よって、マトリクス（可動ミラーユニット３０）は正方形の形状を有し、各可動ミラーＲ11〜ＲNNのミラー面（反射面）は、マトリクスの対角線にほぼ平行に向いている。各可動ミラーＲ11〜ＲNNは、例えば、微小電気機械システム（micro-electro-mechanical system：ＭＥＭＳ）による静電マイクロアクチュエータ（図示せず）によって個別に駆動される。
【００１１】
第１及び第２の光入力部４１、４４は、複数の光ファイバ固定溝４０と、光ファイバ固定溝４０内に配置される光ファイバ（図示せず）とを備え、マトリクスの特定の一辺に沿って配列されている。第１及び第２の光入力部４１、４４の光ファイバ固定溝４０には光ファイバが装備され、光ファイバの光の進行方向は、マトリクスの特定の一辺に垂直である。同様にして、第１及び第２の光出力部４２、４３は、複数の光ファイバ固定溝４０と、光ファイバ固定溝４０内に配置される光ファイバ（図示せず）とを備え、マトリクスの前記特定の一辺に対向する一辺に沿って配列されている。第１及び第２の光出力部４２、４３の光ファイバ固定溝４０には光ファイバが装備され、光ファイバの光の進行方向は、マトリクスの前記対向する一辺に垂直である。
【００１２】
第１の固定ミラー２１は、前記特定の一辺及びこれに対向する一辺に垂直な一辺に隣接して配置され、第２の固定ミラー２２は、当該垂直な一辺に対向する一辺に隣接して配置されている。第１の固定ミラー２１の反射面は、マトリクスの対角線にほぼ平行であって、且つ第２の光入力部４４からの光を可動ミラーユニット３０に向けて反射する方向を向いている。第２の固定ミラー２２の反射面は、マトリクスの対角線にほぼ平行であって、且つ可動ミラーユニット３０からの光を第２の光出力部４３に向けて反射する方向を向いている。
【００１３】
以上説明したように、マトリクス状に配置された複数の可動ミラーＲ11〜ＲNNの対向する二辺上に光入力部４１、４４及び光出力部４２、４３を配置し、他の二辺上に固定ミラー２１、２２を配置することにより、光入力部４１、４４及び光出力部４２、４３の光ファイバの方向を常に二方向に配置することができるため、光スイッチ全体としての小型化、更にデバイス全体としての小型化が可能となる。
【００１４】
また、固定ミラーとして、マトリクスの対向する他の二辺の両方に第１の固定ミラー２１及び第２の固定ミラー２２をそれぞれ配置することにより、合分波機能を備えた光スイッチにおいても入出力用の光ファイバの方向を常に二方向に配置することができる。
【００１５】
なお、可動ミラーＲ11〜ＲNN、光入力部４１、４４及び光出力部４２、４３の光ファイバを固定するための溝構造（光ファイバ固定溝４０）、及び第１及び第２の固定ミラー２１、２２は、一体形成されていることが望ましい。可動ミラーＲ11〜ＲNN及び第１及び第２の固定ミラー２１、２２を同時に形成することにより、これらミラーの反射面を精度良く一致させることができる。
【００１６】
また、結晶方位を利用した異方性のウエットエッチング法を用いて可動ミラーＲ11〜ＲNN及び第１及び第２の固定ミラー２１、２２の少なくとも一方を同時に形成することにより、これらミラーの反射面を結晶方位面、例えばシリコンの（１１１）面とすることにより、これらミラーの反射面を更に精度良く一致させることができる。また、良好なミラー面を容易に形成することができる。
【００１７】
更に、可動ミラーＲ11〜ＲNN及び第１及び第２の固定ミラー２１、２２に加えて、光ファイバ固定溝４０までも同時に形成することにより、これらミラーの配置及びファイバ固定溝位置を設計すれば、光路のアライメント無しで調芯可能なパッシブアライメントを行うことができ、大幅なコスト削減を達成することができる。
【００１８】
更に、基板１０として埋め込み酸化膜を備えるＳＯＩウェハを用いた場合、製造プロセス、特に基板のエッチング処理を埋め込み酸化膜で確実に停止することができるため、各構造体の高さを容易に精度良く形成することが可能となる。
【００１９】
図２に示すように、図１の光入力部４１、４４及び光出力部４２、４３の光ファイバを固定するための溝構造（光ファイバ固定溝４０）は、壁状構造体５１を備える。光ファイバ、例えばコリメータ付光ファイバ５０は壁状構造体５１により挟持される。壁状構造体５１によって光ファイバ固定溝４０を形成することによって、可動ミラーＲ11〜ＲNN及び第１及び第２の固定ミラー２１、２２と同時に光ファイバ固定溝４０を形成することが容易となる。また、光ファイバ固定溝４０に光ファイバを容易に固定することができる。
【００２０】
図３に示すように、図２の壁状構造体５１を分断しても構わない。即ち、図１の光入力部４１、４４及び光出力部４２、４３の光ファイバを固定するための溝構造（光ファイバ固定溝４０）は、分断された複数の壁状構造体５２を備えていても構わない。壁状構造体を分断することによって、コリメータ付光ファイバ５０を接着剤などで固定する際に余分な接着剤が分断箇所から逃げ、接着剤の量によらず良好な接着状態を実現することができる。また、接着剤が光ファイバ下面から逃げやすくなるので、光ファイバのＺ方向（高さ方向）の角度ズレが低減され、入出力間での光の損失の低減が期待される。
【００２１】
上記のように、本発明は、１つの実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。即ち、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、光通信に使用される光デバイスにおける、光路の切り換えを行う光スイッチに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係わる光スイッチを示す平面図である。
【図２】図１の光入力部及び光出力部の光ファイバを固定するための溝構造（光ファイバ固定溝）の一部を示す上面図である。
【図３】図２の溝構造が複数に分断された場合を示す上面図である。
【図４】従来のＮ×Ｎの光スイッチを示す平面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０…基板
２１…第１の固定ミラー
２２…第２の固定ミラー
３０…可動ミラーユニット
４０…光ファイバ固定溝
４１…第１の光入力部
４２…第１の光出力部
４３…第２の光出力部
４４…第２の光入力部
５０…コリメータ付光ファイバ
５１、５２…壁状構造体
８０…光スイッチ
９０…光ファイバ
Ｒ11〜ＲNN…可動ミラー
ｒ11〜ｒNN…ミラー
【図１】
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【図２】
2006145842.tif 000004
【図３】
2006145842.tif 000005
【図４】
2006145842.tif 000006