(57)【要約】　【課題】電力消費を減らし安定した動作を実現できる光スイッチを提供する。　【解決手段】第１の表面に少なくとも２つの光波ガイドセグメントを有するウエイブガイド基板（１４）で、光波ガイドの交差点において端部が交差するようにエッチングされたトレンチを有する第１及び第２のウエイブガイドセグメントを備え、交差点内に中央ヒータ（１６Ａ）を有し、その周辺に少なくとも１つの側壁ヒータ（１６Ｂ）が配置される。充填部（２０）及びトレンチ内に配置される液体は、中央ヒータ（１６Ａ）及び少なくとも１つの側壁ヒータ（１６Ｂ）に応答する。第１のウエイブガイドセグメントから第２のウエイブガイドセグメントへの光の透過がトレンチ内における液体の不在によって決められる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　第１の表面に少なくとも２つの光波ガイドセグメントを有するウエイブガイド基板であって、前記光波ガイドセグメントが交差点において端部が交差するようにエッチングされたトレンチを有し、前記第１の表面に対して全体として平行であるようにされた第１及び第２のウエイブガイドセグメントを備えたウエイブガイド基板と、
　前記交差点内に中央ヒータが配置され、前記交差点の周辺に少なくとも１つの側壁ヒータが配置されるように、前記ウエイブガイド基板に結合されたヒータ基板であって、前記側壁ヒータが、スイッチ動作中に前記壁を乾燥させるように動作するヒータ基板と、
　前記交差点に平行な壁を有するように設けられたトレンチと、
　それぞれが前記側壁ヒータ及び前記トレンチの前記平行な壁の一方に直接熱接触した熱スタッドのアレイと、
　前記ウエイブガイド基板と前記ヒータ基板との間に位置する充填部と、
　該充填部及び前記トレンチ内に配置可能な液体であって、該液体が前記中央ヒータ及び前記少なくとも１つの側壁ヒータに応答し、その際前記第１のウエイブガイドセグメントから前記第２のウエイブガイドセグメントへの光の透過が、前記トレンチ内における前記液体の不在によって決められる液体とを備えることを特徴とする光スイッチ。
【請求項２】
　熱スタッドの前記アレイが、前記ウエイブガイド基板内に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の光スイッチ。
【請求項３】
　熱スタッドの前記アレイが、前記ヒータ基板内に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の光スイッチ。
【請求項４】
　熱スタッドの前記アレイが、導体材料であることを特徴とする、請求項１に記載の光スイッチ。
【請求項５】
　前記導体材料が、はんだ、銀、金、はんだの複合物、金の複合物、銀の複合物、はんだの合金、金の合金、銀の合金、金の電気めっき、銀の電気めっき、はんだの電気めっき、ＳｉＣ、及びスパッタリングされたシリコンを含む群から選択されていることを特徴とする、請求項４に記載の光スイッチ。
【請求項６】
　前記中央ヒータ及び前記少なくとも１つの側壁ヒータに２０より小さな正規化電力が供給されたときに、安定な乾燥壁状態が達成されることを特徴とする、請求項１に記載の光スイッチ。
【請求項７】
　第１の表面に少なくとも２つの光波ガイドセグメントを有するウエイブガイド基板であって、これらの光波ガイドセグメントが、交差点において端部が交差するようにエッチングされたトレンチを有する第１及び第２のウエイブガイドセグメントを備え、前記第１及び第２のウエイブガイドセグメントが、前記第１の表面に対して固定された関係にあり、全体として平行であり、少なくとも１つの側壁ヒータが、前記交差点の周辺に配置されており、その際、前記側壁ヒータが、スイッチ動作中に前記壁を乾燥させるように動作するウエイブガイド基板と、
　前記交差点内に中央ヒータが配置されるように、前記ウエイブガイド基板に結合されたヒータ基板と、
　前記側壁ヒータを前記ヒータ基板に接続する電気接点と、
　前記ウエイブガイド基板と前記ヒータ基板との間に挿入された充填部と、
　前記充填部及び前記トレンチ内に配置可能な液体であって、前記液体が、前記中央ヒータに応答し、その際、前記第１のウエイブガイドセグメントから前記第２のウエイブガイドセグメントへの光の透過が、前記トレンチ内における前記液体の不在によって決められる液体と
　を備えることを特徴とする、光スイッチ。
【請求項８】
　電気接点がはんだ隆起部であることを特徴とする、請求項７に記載の光スイッチ。
【請求項９】
　熱スタッドの前記アレイが、前記ウエイブガイド基板内に統合されていることを特徴とする、請求項７に記載の光スイッチ。
【請求項１０】
　熱スタッドの前記アレイが、前記ヒータ基板内に統合されていることを特徴とする、請求項９に記載の光スイッチ。
【請求項１１】
　熱スタッドの前記アレイが、導体材料からなることを特徴とする、請求項９に記載の光スイッチ。
【請求項１２】
　前記導体材料が、はんだ、銀、金、はんだの複合物、金の複合物、銀の複合物、はんだの合金、金の合金、銀の合金、金の電気めっき、銀の電気めっき、はんだの電気めっき、ＳｉＣ、及びスパッタリングされたシリコンを含む群から選択されていることを特徴とする、請求項１１に記載の光スイッチ。
【請求項１３】
　前記中央ヒータ及び前記少なくとも１つの側壁ヒータ２０より小さな正規化電力が供給されたときに、安定な乾燥壁状態が達成されることを特徴とする、請求項９に記載の光スイッチ。
【請求項１４】
　第１の表面に少なくとも２つの光波ガイドセグメントを有するウエイブガイド基板であって、これらの光波ガイドセグメントが、交差点において端部が交差するようにエッチングされたトレンチを有する第１及び第２のウエイブガイドセグメントを備え、前記第１及び第２のウエイブガイドセグメントが、前記第１の表面に対して固定的な関係にあり、全体として平行であるウエイブガイド基板と、
　前記交差点内に中央ヒータが配置され、前記交差点の周辺に少なくとも１つの側壁ヒータが配置されるように、前記ウエイブガイド基板に結合されたヒータ基板であって、その際、前記側壁ヒータが、スイッチ動作の間に前記壁を乾燥させるように動作するヒータ基板と、
　平行な壁を有するトレンチを有する前記交差点と、
　それぞれが前記側壁ヒータ及び前記トレンチの前記平行な壁の一方に直接熱接触した熱スタッドのアレイと、
　充填部を形成するように前記ウエイブガイドの上に配置されたキャップと、
　前記充填部及び前記トレンチ内に配置可能な液体であって、前記液体が、前記中央ヒータに応答し、その際、前記第１のウエイブガイドセグメントから前記第２のウエイブガイドセグメントへの光の透過が、前記トレンチ内における前記液体の不在によって決められる液体とを備えることを特徴とする光スイッチ。
【請求項１５】
　熱スタッドの前記アレイが、前記ウエイブガイド基板内に統合されていることを特徴とする、請求項１４に記載の光スイッチ。
【請求項１６】
　熱スタッドの前記アレイが、前記ヒータ基板内に統合されていることを特徴とする、請求項１４に記載の光スイッチ。
【請求項１７】
　熱スタッドの前記アレイが、導体材料であることを特徴とする、請求項１４に記載の光スイッチ。
【請求項１８】
　前記導体材料が、はんだ、銀、金、はんだの複合物、金の複合物、銀の複合物、はんだの合金、金の合金、銀の合金、金の電気めっき、銀の電気めっき、はんだの電気めっき、ＳｉＣ、及びスパッタリングされたシリコンを含む群から選択されていることを特徴とする、請求項１７に記載の光スイッチ。
【請求項１９】
　前記中央ヒータ及び前記少なくとも１つの側壁ヒータに２０より小さな正規化電力が供給されたときに、安定な乾燥壁状態が達成されることを特徴とする、請求項１４に記載の光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、電力消費を減らし、安定した動作を得ることのできる光スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
　本願出願人に譲渡された特許文献１にＦｏｕｑｕｅｔらによって開示されたような従来の技術の光スイッチは、内部全反射の方式によって動作する。透明な誘電体シートの平面内に製造された平行な光波ガイドの２つのアレイは、交差パターンにして配置される。このシートは、ＰＬＣと称される。垂直空洞又は“トレンチ”は、それぞれの交差点に形成されており、空洞に流体が存在しないとき、１つのウエイブガイド内に進行する光が、内部全反射によって交差するウエイブガイドに伝達されるように壁が配向されている。空洞がウエイブガイドのものに整合した光屈折率を有する流体によって満たされているとき、光は、直接トレンチを横断して進み、大きな損失を受けることなく当初のウエイブガイド内に再度進入して継続して伝播される。これにより、光は、関連するトレンチ内に或いはここから外へ流体内を伝播するようにされ、連続するウエイブガイドと交差するウエイブガイドとの間でスイッチ動作される。
【０００３】
　図１に示すように、流体の伝達は、トレンチ内に泡を発生するために、電気抵抗によって流体を加熱することによって達成される。ヒータは、トレンチアレイに対して平行にかつこれに整列して配置され、ここから狭いギャップによって分離されたシリコン基板上におけるアレイ内に製造される。この基板は、ＭＣＣと称する。従って、ヒータは、それぞれのトレンチの口に対向して配置されている。ヒータに電流を加えると、その近くにおいて流体は蒸発し、トレンチ内に広がる蒸気の泡を形成し、ここから流体を排除し、且つ交差する通路の間において光を反射させる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，６９９，４６２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　本発明の目的は、電力消費を減らし安定した動作を実現できる光スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　この光スイッチは、２つの段階において動作する。第１の段階において、泡は、トレンチ内で“膨らまされる”。第２の段階において、熱源から反射壁への改善された熱伝達経路によって乾燥壁状態を達成するために、側壁が加熱される。分離した側面ヒータは、側壁への直接の熱経路の近くに配置される。その結果、一層安定な、且つエネルギー効率の高い、平均故障時間がより長いスイッチが得られる。
【０００７】
　通常２つのタイプのヒータ、中央及び側面のヒータが存在する。中央ヒータは、泡を発生するための熱を供給する。側面ヒータは、側壁を乾燥するために直接の熱経路を介して熱を供給する。第1の実施形態において、側面ヒータはウェイブガイド基板と直に接触している。側面及び中央ヒータは、分離した基板上に構成してもよい。第２の実施形態において、側面ヒータは、シリコン基板上に置かれる。直接の熱経路は、シリコン及びウエイブガイド基板に接触した分離した熱スタッド、又はウエイブガイド基板内に統合された熱スタッドであってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
　以下に添付図面を参照して、本発明の好適実施形態について詳細に説明する。図２によれば、本発明の“ギャップレススイッチ”、即ち、光スイッチ１０が、基板１２上に形成されたものとして示されている。基板１２は、望ましくはシリコンであるが、その他の材料、例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＳＯＩウエーハ及び水晶である。シリコン基板の利点は、光スイッチを形成するために集積回路製造技術の利用を容易にし、且つ基板の平面に対して垂直に流体流のための通路を形成するために通してエッチングすることができる点にある。
【０００９】
　光スイッチ１０は、上側のクラッド層、コア及び下側のクラッド層によって定義される平面のウエイブガイド１４を有する。製造の間、材料のコア層は、２つの交差するウエイブガイド又は交差点を形成するために、堆積されかつエッチングされる。ウエイブガイドセグメントの端部は、ギャップにおいて交差する。スイッチ１０は、スイッチのアレイにおける単一のスイッチ素子である。第１のウエイブガイドの入力セグメントが同じウエイブガイドの出力セグメントに透過するために整列されるが、一方第２のウエイブガイド入力セグメントが第２のウエイブガイドの出力セグメントに透過するために整列されるように、トレンチはエッチングされる。
【００１０】
　ヒータ基板１６は、シリコン基板１２上に形成されており、このシリコン基板は、結合可能な頂部層を有する。それぞれの交差点に２つのタイプのヒータ、すなわち中央ヒータ１６Ａ及び側面ヒータ１６Ｂを設けるようにして、ヒータ基板１６を構成している。ヒータ基板１６の層は、選択的に能動制御電子装置（図示せず）を含んでいても良い。
【００１１】
　ウエイブガイドパターン１４は、ヒータ基板１６と向かい合わせて整列されている。基板は、陽極ボンディング、溶融ボンディング又ははんだ付けを含むいくつかの方法のうちの１つによってボンディングすることができる。
【００１２】
　トレンチは、基板厚さの固まりを取り除くことによって、例えば、化学的機械的研磨、エッチング（乾式又は湿式）、レーザエッチング、又はレーザ除去によって開かれる。キャップ１８は、充填部２０を形成するために、トレンチの上に配置される。充填部２０は、流体によって満たされる。スイッチ素子は、流体圧力制御装置、光ファイバ及び温度制御装置に接続される。
【００１３】
　安定な乾燥した壁状態を実現するために必要とされるヒータ電力を減少させることは、ヒータチップの表面とウエイブガイド層との間の直接の物理的接触によって提供される一層効率的なヒータ経路によって得られる。図１に示した従来の技術と比較した場合、ヒータ基板とウエイブガイドとの間のギャップが減少し、ギャップによって予め実現されていた流体分配機能は、ウエイブガイドの上に形成される充填部に移動する。追加的にウエーハボンディングの代わりに、熱スタッドを利用することができる。この相違によって、垂直トレンチのどちらの端部においても、全体的な圧力及び温度制御が調整できる。これは、泡の初期設定及びつぶれを制御するために利用される。更に、それは、抵抗動作に必要な電力をより下げることにも使用され、及びシステム充填、パージング及び調整を容易にするために電力要求を低下するためにも利用される。
【００１４】
　図２に示されたこの実施形態は、トレンチ壁に熱を一層良好に結合するように、分離したヒータの追加のヒータ幾何学的構造を変形することによって増強又は最適化することができる。このことは、ヒータを拡大するか又はこれらをトレンチ壁の一層近くに配置し、ヒータと壁との間の熱抵抗を更に減少するために金属のような受動熱導体層を加え、又は側壁の下に配置された分離したヒータ素子を加えることによって達成してもよい。
【００１５】
　図３は、本発明の“熱スタッドスイッチ”１１０を図示している。充填部２０は、平面のウエイブガイド１４とヒータ基板１６との間に形成されている。充填部２０内において、熱スタッドのアレイが、平面のウエイブガイド１４及びヒータ構造１６に直接熱接触している。熱スタッド２２Ａ、２２Ｂの対は、それぞれの交差点に配置されている。
【００１６】
　ヒータ基板１６とウエイブガイドトレンチ壁との間の熱接触は、ヒータ１６Ａ、１６Ｂとトレンチ壁との間の直接の熱伝達経路を提供する“熱スタッド”２２Ａ、２２Ｂを橋絡するギャップの形成によって増強される。これらのスタッド２２Ａ、２２Ｂは、適当な熱伝達材料からなる。これらの熱伝達材料は、はんだ、銀、金、はんだの複合物、金の複合物、銀の複合物、はんだの合金、金の合金及び銀の合金、金の電気めっき、銀の電気めっき、はんだの電気めっき、ＳｉＣ及びスパッタリングされたシリコンを含む。
【００１７】
　はんだパッドの場合、はんだに接触する一方又は両方の表面は、リングシールを形成するために利用されるものと同様なはんだ付け可能な層により金属被覆され、且つはんだは、一方又は両方の表面に堆積される。はんだは、ＰＬＣ対ＭＣＣボンディングプロセスの間に溶融し、表面の間の直接の熱結合を形成する。
【００１８】
　両方の表面へのはんだ付けは、初期組立において又は後続の熱サイクル又は老化によって生じるギャップの厚さの変化に順応する。金のスタッド又ははんだパッドが、一方の表面だけに接続されている場合、熱接触は、クランプ圧力を加えることによって維持することができる。
【００１９】
　図４は、本発明の“統合熱スタッドスイッチ”２１０を示している。熱スタッド２２Ａ、２２Ｂは、ウエイブガイド基板１４内に統合されて示されているが、一方この思想は、ヒータ基板１６に拡張することができる。
【００２０】
　平面のウエイブガイド１４におけるトレンチ壁とヒータ基板１６におけるヒータとの間の熱接触は、反射するトレンチ壁のすぐ近くにおける間隙を局所的に減少するか又は除去することによって増強することができるが、一方トレンチ開口の回りの別の位置における流体運搬のために十分なギャップ又は通路を提供する。このことは、流体流に順応するように平面のウエイブガイド又はヒータ基板表面のいずれかにレリーフをエッチングすることによって達成される。接触圧力は、はんだ付けの際のはんだシールの収縮によるような又は外部クランプ力又は圧力を加えることによるような構造の幾何学的構造によって提供することができる。接触表面における十分な熱伝達は、表面を局所的に金属被覆することによって増強することもできる。
【００２１】
　図５は、側面ヒータ１６Ｂがトレンチ壁と密接に熱接触する平面のウエイブガイド１４内又は上に製造される実施形態３１０を図示している。例としてヒータは、トレンチの縁にすぐに隣接して平面のウエイブガイド１４の表面に製造することができる。ヒータ幾何学的構造の変化は、トレンチの反射側壁上に配置された単一ヒータから、トレンチのそれぞれの側における表面に配置された二重ヒータまで、トレンチを囲むように製造された単一ヒータまでの範囲にわたって利用することができる。ヒータの製造は、通常の薄膜蒸気堆積及びパターン形成技術によることができる。抵抗ヒータへの電気接続は、はんだ突起のような表面取付けタイプの技術によって行なうことができる。このようなＰＬＣ取付けされたヒータは、個別的に又は図２乃至図４に開示された実施形態と組合せて、いずれかによって利用することができる。
【００２２】
　図６は、ヒータに加えられる正規化電力の関数として、反射信号の膨らませ曲線プロットである。“ステップ状の”曲線は、新規な光スイッチに相当するが、“アナログ的な”曲線は、従来技術による光スイッチに相当する。絶対的な電力は、流体圧力に関して正規化されている。
【００２３】
　従来の光スイッチにおいて、ヒータ電力がゼロから増加する場合、反射強さは４つの段階、即ち、初期、壁の第１の乾燥、再凝縮及び壁の第２の乾燥を経て進められる。初期の低電力のピークは、凝縮した流体の薄膜がトレンチの反射壁をぬらす動作状態に関連する。大きなヒータ電力において達成される安定な領域は、交差するウエイブガイドの近くにおけるトレンチ壁の完全な乾燥に関連する。トレンチの開口に対向して配置されたヒータは、この熱の単独の源であり、且つ設計は、ヒータからギャップを越えてトレンチ壁への熱の伝達が比較的非効率的であるようになっている。従来技術のスイッチは、安定な“乾燥壁”状態を達成するために３２の正規化電力の最小値を必要とする。このことは、望ましいものより大きな電力におけるヒータの動作を必要とし、従ってスイッチの平均対故障時間を増加する。
【００２４】
　本光スイッチにおいて、“乾燥壁”状態は、反射壁が流体の泡形成温度のもののわずかに上の温度に加熱されたときに達成され、この泡形成温度は、流体の物理的特性及び装置内における周囲圧力によって決定される。“乾燥壁”状態は、２つの段階、即ち初期及び壁の乾燥において達成される。正規化電力に関して、中央ヒータ抵抗器は、ほぼ１２の動作点を有し、側面ヒータ抵抗器は、３．８の動作点を有する。安定な“乾燥壁”状態を達成するために、ほぼ２０の正規化電力が供給される。この新規な熱スタッドスイッチは、従来の技術の中央ヒータスイッチと比較して、電力消費量の著しい減少を示す。
【００２５】
　上述の実施形態に即して本発明を説明すると、本発明は、第１の表面に少なくとも２つの光波ガイドセグメントを有するウエイブガイド基板（１４）であって、前記光波ガイドセグメントが交差点において端部が交差するようにエッチングされたトレンチを有する第１及び第２のウエイブガイドセグメントを備え、且つ前記第１及び第２のウエイブガイドセグメントが前記第１の表面に対して全体として平行であるようにされたウエイブガイド基板と、前記交差点内に中央ヒータ（１６Ａ）が配置され、前記交差点の周辺に少なくとも１つの側壁ヒータ（１６Ｂ）が配置されるように、前記ウエイブガイド基板に結合されたヒータ基板であって、前記側壁ヒータが、スイッチ動作中に前記壁を乾燥させるように動作するヒータ基板と、前記交差点に平行な壁を有するように設けられたトレンチと、それぞれが前記側壁ヒータ及び前記トレンチの前記平行な壁の一方に直接熱接触した熱スタッドのアレイと、前記ウエイブガイド基板と前記ヒータ基板との間に挿入された充填部と、該充填部及び前記トレンチ内に配置可能な液体であって、該液体が前記中央ヒータ及び前記少なくとも１つの側壁ヒータに応答し、その際前記第１のウエイブガイドセグメントから前記第２のウエイブガイドセグメントへの光の透過が、前記トレンチ内における前記液体の不在によって決められる液体とを備えることを特徴とする光学経路のスイッチ素子を提供する。
【００２６】
　好ましくは、熱スタッド（２２Ａ，２２Ｂ）の前記アレイは、前記ウエイブガイド基板（１４）内に統合されている。
【００２７】
　好ましくは、熱スタッド（２２Ａ，２２Ｂ）の前記アレイが、前記ヒータ基板（１６）内に統合されている。
【００２８】
　好ましくは、熱スタッド（２２Ａ，２２Ｂ）の前記アレイが、導体材料である。
【００２９】
　好ましくは、前記導体材料が、はんだ、銀、金、はんだの複合物、金の複合物、銀の複合物、はんだの合金、金の合金、銀の合金、金の電気めっき、銀の電気めっき、はんだの電気めっき、ＳｉＣ、及びスパッタリングされたシリコンを含む群から選択される。
【００３０】
　好ましくは、前記中央ヒータ及び前記少なくとも１つの側壁ヒータに２０より小さな正規化電力が供給されたときに、安定な乾燥壁状態が達成される。
【００３１】
　更に、本発明は、第１の表面に少なくとも２つの光波ガイドセグメントを有するウエイブガイド基板（１４）であって、これらの光波ガイドセグメントが、交差点において端部が交差するようにエッチングされたトレンチを有する第１及び第２のウエイブガイドセグメントを備え、前記第１及び第２のウエイブガイドセグメントが、前記第１の表面に対して固定的な関係にあり、全体として平行であり、少なくとも１つの側壁ヒータ（１６Ｂ）が、前記交差点の周辺に配置されており、その際、前記側壁ヒータが、スイッチ動作中に前記壁を乾燥させるように動作するウエイブガイド基板（１４）と、前記交差点内に中央ヒータ（１６Ａ）が配置されるように、前記ウエイブガイド基板に結合されたヒータ基板（１６）と、前記側壁ヒータを前記ヒータ基板に接続する電気接点と、前記ウエイブガイド基板と前記ヒータ基板との間に挿入された充填部（２０）と、前記充填部及び前記トレンチ内に配置可能な液体であって、前記液体が、前記中央ヒータに応答し、その際、前記第１のウエイブガイドセグメントから前記第２のウエイブガイドセグメントへの光の透過が、前記トレンチ内における前記液体の不在によって決められる液体とを備えることを特徴とする、光学経路に沿って利用するスイッチ素子（３１０）を提供する。
【００３２】
　好ましくは、電気接点がはんだ隆起部とされる。
【００３３】
　好ましくは、熱スタッド（２２Ａ，２２Ｂ）の前記アレイが、前記ウエイブガイド基板（１４）内に統合される。
【００３４】
　好ましくは、熱スタッド（２２Ａ，２２Ｂ）の前記アレイが、前記ヒータ基板（１６）内に統合されている。
【００３５】
　好ましくは、熱スタッド（２２Ａ，２２Ｂ）の前記アレイが、導体材料からなる。
【００３６】
　好ましくは、前記導体材料が、はんだ、銀、金、はんだの複合物、金の複合物、銀の複合物、はんだの合金、金の合金、銀の合金、金の電気めっき、銀の電気めっき、はんだの電気めっき、ＳｉＣ、及びスパッタリングされたシリコンを含む群から選択されている。
【００３７】
　好ましくは、前記中央ヒータ（１６Ａ）、及び前記少なくとも１つの側壁ヒータ（１６Ｂ）に２０より小さな正規化電力が供給されたときに、安定な乾燥壁状態が達成される。
【００３８】
　更に、本発明は、第１の表面に少なくとも２つの光波ガイドセグメントを有するウエイブガイド基板（１４）であって、これらの光波ガイドセグメントが、交差点において端部が交差するようにエッチングされたトレンチを有する第１及び第２のウエイブガイドセグメントを備え、前記第１及び第２のウエイブガイドセグメントが、前記第１の表面に対して固定された関係にあり、全体として平行であるウエイブガイド基板（１４）と、前記交差点内に中央ヒータ（１６Ａ）が配置され、前記交差点の周辺に少なくとも１つの側壁ヒータ（１６Ｂ）が配置されるように、前記ウエイブガイド基板に結合されたヒータ基板（１６）であって、その際、前記側壁ヒータが、スイッチ動作の間に前記壁を乾燥させるように動作するヒータ基板（１６）と、平行な壁を含むトレンチを有する前記交差点と、
　それぞれが前記側壁ヒータ及び前記トレンチの前記平行な壁の一方に直接熱接触した熱スタッド（２２Ａ，２２Ｂ）のアレイと、充填部（２０）を形成するように前記ウエイブガイドの上に配置されたキャップ（１８）と、前記充填部及び前記トレンチ内に配置可能な液体であって、前記液体が、前記中央ヒータに応答し、その際、前記第１のウエイブガイドセグメントから前記第２のウエイブガイドセグメントへの光の透過が、前記トレンチ内における前記液体の不在によって決められる液体とを備えることを特徴とする、光学経路に沿って利用するスイッチ素子（１０）を提供する。
【００３９】
　好ましくは、熱スタッド（２２Ａ，２２Ｂ）の前記アレイが、前記ウエイブガイド基板（１４）内に統合されている。
【００４０】
　好ましくは、熱スタッド（２２Ａ，２２Ｂ）の前記アレイが、前記ヒータ基板（１６）内に統合されている。
【００４１】
　好ましくは、熱スタッド（２２Ａ，２２Ｂ）の前記アレイが、導体材料とされる。
【００４２】
　好ましくは、前記導体材料が、はんだ、銀、金、はんだの複合物、金の複合物、銀の複合物、はんだの合金、金の合金、銀の合金、金の電気めっき、銀の電気めっき、はんだの電気めっき、ＳｉＣ、及びスパッタリングされたシリコンを含む群から選択されている。
【００４３】
　好ましくは、前記中央ヒータ及び前記少なくとも１つの側壁ヒータに２０より小さな正規化電力が供給されたときに、安定な乾燥壁状態が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来の技術の光スイッチを示す図である。
【図２】本発明のギャップレススイッチを示す図である。
【図３】本発明の熱スタッドスイッチの実施形態を示す図である。
【図４】本発明のエッチングスタッドスイッチの実施形態を示す図である。
【図５】本発明の壁上ヒータスイッチの実施形態を示す図である。
【図６】図２に示した光スイッチに対してヒータに供給される電力を関数とした反射信号のプロットを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
　１０　光スイッチ
　１１０　光スイッチ
　２１０　光スイッチ
　３１０　光スイッチ
　１４　ウエイブガイド基板
　１６　ヒータ基板
　１６Ａ　中央ヒータ
　１６Ｂ　側壁ヒータ
　１８　キャップ
　２０　充填部
　２２Ａ　熱スタッド
　２２Ｂ　熱スタッド
【図１】
2004133451.tif 000003
【図２】
2004133451.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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