(57)【要約】【課題】小型で、製作費用が廉価で、小さな電力により高速駆動が可能で、正確な光信号を伝達できる可変光減衰器を利用した光受信器及び光送信器並びに可変光減衰器の製造方法を提供しようとする。【解決手段】所定形状に形成されたベース部材１００と、該ベース部材１００上面に形成されて光信号を出射させる入力光ファイバ２００と、ベース部材１００の上面一方側に形成されて光信号を受信する光受信手段３００と、ベース部材上面形成されて静電気力により駆動され、入力光ファイバ２００から出射される光の経路を変更して光受信手段３００に入射させられる光量を調節する可変光減衰器Ａと、を含んで可変光減衰器を利用した光受信器を構成する。【選択図】図１
2004310029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状に形成されたベース部材と、
該ベース部材上面に形成されて光信号を出射させる入力光ファイバと、
ベース部材の上面の一方側に形成されて光信号を受信する光受信手段と、
ベース部材上面に形成されて静電気力により駆動され、入力光ファイバから出射される光の経路を変更して光受信手段に入射させられる光量を調節する可変光減衰器と
含むことを特徴とする可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項２】
ベース部材は、所定厚さ及び面積を有するように形成されたプレート部と、該プレート部の一方側に所定面積及び深さを有して光受信手段が装着されるように切削形成された光受信装着部と、該光受信装着部の側方に所定形状及び深さを有して可変光減衰器が装着されるように切削形成された光調節装着部と、それら光受信装着部と光調節装着部間に切削形成されて光が通過される光経路溝とを備えていることを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器を利用した受信器。
【請求項３】
光受信手段は、ベース部材に固定された光ダイオード固定用ブロックと、光を受信する光ダイオード能動領域と、光ダイオード固定用ブロックに装着された光ダイオードとを備えていることを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項４】
ベース部材は、所定厚さ及び面積を有するように形成されたプレート部と、該プレート部の一方側に所定形状及び深さに切削形成されて可変光減衰器が装着される光調節装着部と、プレート部の一方側に切削形成され、可変光減衰器により反射される光をベース部材上の光受信手段に反射させる固定ミラー部とを備えていることを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項５】
固定ミラー部は、光調節装着部と連通されるようにプレート部に切削形成された光通路と、該光通路の一方側面が傾斜して形成された反射面と、から形成されることを特徴とする請求項４記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項６】
入力光ファイバ及び光受信手段に光を集束させるレンズが具備されることを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項７】
可変光減衰器は、所定面積を有する基板部と、該基板部の一方側に切削形成されて入力光ファイバが固定される光ファイバ固定部と、基板部の上面に形成されて静電気力により直線状駆動力を発生させる線状駆動部と、基板部の上面から離れて直線状に移動させられるように、線状駆動部から突き出るように形成された本体部と、該本体部の先端部に形成されて、該本体部の移動に応じて入力光ファイバから出射される光を反射させるマイクロミラー部と、基板部上面に形成されることで本体部を弾性的に支持する弾性支持部含むことを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項８】
光ファイバ固定部は、該光ファイバ固定部に固定された入力光ファイバと光受信手段とが直角をなすように形成されることを特徴とする請求項７記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項９】
マイクロミラー部の反射面は、入力光ファイバから出射される光路に対して４５゜傾斜して形成されることを特徴とする請求項７記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項１０】
弾性支持部は、本体部の両側の基板部の上面に係止された各突条と、基板部の上面から離れ、各突条と本体部間を連結する複数の板スプリングとを備えていることを特徴とする請求項７記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項１１】
可変光減衰器の構成部品は、ＭＥＭＳ技術により一体に製作されることを特徴とする請求項７記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項１２】
可変光減衰器は、所定面積を有する基板部と、該基板部の上面一方側に形成されて入力光ファイバが固定される光ファイバ固定部と、基板部の上面に形成されて静電気力により所定円周角範囲内で移動させられる円弧状駆動部と、該円弧状駆動部の先端部から延びだすように形成されて、該円弧状駆動部の駆動による移動に応じて入力光ファイバから出射される光を反射させるマイクロミラー部と、基板部の上面に係止されて円弧状駆動部を弾性的に支持する弾性支持部含むことを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項１３】
光ファイバ固定部は、該光ファイバ固定部に固定された入力光ファイバと光受信手段とが直角をなすように形成されることを特徴とする請求項１２記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項１４】
マイクロミラー部の反射面は、入力光ファイバから出射される光路に対して４５゜傾斜して形成されることを特徴とする請求項１２記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項１５】
円弧状駆動部は、所定間隔を有して円弧状に横手方向に形成された複数の円弧状櫛噛、及びそれら円弧状櫛噛の一方側端に連結された傾斜状側壁からなる固定電極と、該固定電極の各円弧状櫛噛間に移動自在にそれぞれ挿入された複数の円弧状櫛噛、及びそれら円弧状櫛噛の一方側に連結されると共に、マイクロミラー部に連結された連結側壁からなる可動電極含むことを特徴とする請求項１２記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項１６】
弾性支持部は、基板部の上面から突出させられた突条と、基板部から離れ、突条及び円弧状駆動部の可動電極に連結された板スプリングとを備えていることを特徴とする請求項１２記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項１７】
可変光減衰器の構成部品は、ＭＥＭＳ技術により一体に製作されることを特徴とする請求項１２記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項１８】
マイクロミラー部の反射面は、入力光ファイバから出射される光路と傾斜して形成されることを特徴とする請求項１２記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項１９】
可変光減衰器は、所定面積を有する基板部と、該基板部の一方側に入力光ファイバが固定される光ファイバ固定部と、入力光ファイバと光受信手段との間に移動自在に位置され、入力光ファイバから出射される光が光受信手段に流入されるのを調節するマイクロシャッター部と、該マイクロシャッター部を移動させる駆動部と、マイクロシャッター部を弾性的に支持する弾性支持部含むことを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項２０】
光ファイバ固定部は、該光ファイバ固定部に固定される入力光ファイバと光受信手段とが同一平面上に位置されるように形成されることを特徴とする請求項１９記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項２１】
駆動部は、静電気力により直線状駆動力又は円弧状駆動力を発生することを特徴とする請求項１９記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項２２】
マイクロシャッター部の移動方向は、光ファイバ固定部と光受信手段との同一平面上に垂直をなすように形成されることを特徴とする請求項１９記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項２３】
可変光減衰器の構成部品は、ＭＥＭＳ技術により一体に製作されることを特徴とする請求項１９記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項２４】
可変光減衰器は、所定面積を有する基板部と、該基板部の一方側に入力光ファイバが固定される光ファイバ固定部と、入力光ファイバから出射される光を反射させる入射側ミラー部と、該入射側ミラー部から反射される光を光受信手段に反射させる出射側ミラー部と、入射側ミラー部又は出射側ミラー部を駆動させて、光受信手段に反射される光の反射角を調節する駆動部と、該駆動部により駆動される入射側ミラー部又は出射側ミラー部を弾性的に支持する弾性支持部含むことを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項２５】
光ファイバ固定部は、該光ファイバ固定部に装着された入力光ファイバと光受信手段とが平行に形成されることを特徴とする請求項２４記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項２６】
入射側ミラー部及び出射側ミラー部は一体に形成され、それら一体に形成された入射側ミラー部及び出射側ミラー部は、駆動部により連結されて直線状運動をし、弾性支持部は、基板部から突出させられた突条と、基板部上面から離れるように、突条と入射側ミラー部間に弾性的に連結される板スプリングとを備えていることを特徴とする請求項２４記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項２７】
入射側ミラー部の反射面及び出射側ミラー部の反射面は、９０゜をなすように形成されることを特徴とする請求項２６記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項２８】
基板部の上面に駆動部が形成されて該駆動部の前方に入射側ミラー部が形成され、該入射側ミラー部の両側の基板部上面に突条が夫々突成され、それら入射側ミラー部と各突条間に弾性支持部の板スプリングが連結され、入射側ミラー部の前方斜め側に出力側ミラー部が形成されるように構成されることを特徴とする請求項２４記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項２９】
入射側ミラー部の反射面及び出射側ミラー部の反射面は、９０゜をなすように形成されることを特徴とする請求項２８記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項３０】
可変光減衰器の構成部品は、ＭＥＭＳ技術により一体に製作されることを特徴とする請求項２４記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項３１】
可変光減衰器は、所定厚さ及び面積を有して中央に空間部が形成された基板部と、該基板部の空間部に挿入されて入力光ファイバから出射される光を反射させるマイクロミラー部と、該マイクロミラー部が所定角傾斜するように該マイクロミラー部を支持する支持軸部と、基板部で圧電駆動によりマイクロミラー部をそれぞれ移動させて、光受信手段に反射される光の反射角を調節する圧電駆動部含むことを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項３２】
基板部に支持軸部に対称するマイクロミラー部の残留応力を相殺させるために、圧電駆動部と同様な形態のダミーが形成されることを特徴とする請求項３１記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項３３】
マイクロミラー部の反射面に垂直な軸に対して互いに対称角をなすように、入力光ファイバ及び出力光ファイバがそれぞれ整列されていることを特徴とする請求項３１記載の可変光減衰器を利用した光受信器。
【請求項３４】
シリコンウェハーの上面に埋め込まれた絶縁膜及びシリコン薄膜が形成された基板を形成する段階と、
基板の上下面に低応力絶縁薄膜を形成する段階と、
基板の上面の低応力絶縁薄膜上に伝導性下部薄膜、圧電体薄膜及び伝導性上部薄膜を順次形成して、キャパシタ及び上下電極を有する圧電駆動部を形成する段階と、
基板の内部の所定領域の低応力絶縁薄膜を除去する段階と、
該低応力絶縁薄膜が除去された所定領域にマイクロミラー部の反射面を形成する段階と、
該マイクロミラー部の反射面に該当する基板下部の所定領域をエッチングしてマイクロミラー部の形成を終了する段階と、
マイクロミラー部を支持する支持軸部を形成する段階とを含むことを特徴とする可変光減衰器の製造方法。
【請求項３５】
マイクロミラー部の形成の終了段階で、マイクロミラー部は、下部低応力絶縁薄膜、シリコンウェハー及び埋め込まれた絶縁膜がエッチングされ、反射面及びシリコン薄膜により形成されることを特徴とする請求項３４記載の可変光減衰器の製造方法。
【請求項３６】
支持軸部は、上部低応力絶縁薄膜により形成されることを特徴とする請求項３４記載の可変光減衰器の製造方法。
【請求項３７】
所定形状に形成されたベース部材と、
該ベース部材の一方側で光信号を出射させる光ダイオードと、
ベース部材の一方側で光信号を受信する出力光ファイバと、
静電気力により駆動されて、光ダイオードから出射される光の経路を変更して出力光ファイバに送られる光量を調節する可変光減衰器と
を含むことを特徴とする可変光減衰器を利用した光送信器。
【請求項３８】
可変光減衰器は、所定厚さ及び面積を有する基板部と、該基板部で静電気力により直線状駆動力を発生する線状駆動部と、基板部から離れるように、線状駆動部から突き出して形成されて線状駆動部により移動させられる本体部と、該本体部の一方側に延長形成されて、該本体部の移動によって光ダイオードから出射される光を反射させるマイクロミラー部と、基板部上面に係止されて本体部を弾性的に支持する弾性支持部含むことを特徴とする請求項３７記載の可変光減衰器を利用した光送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変光減衰器を利用した光受信器及び光送信器並びにその可変光減衰器の製造方法に係るもので、詳しくは、小型で且つ製作費用が安く、小さな電力で高速駆動が可能で、正確な光信号を伝達できる可変光減衰器を利用した光受信器及び光送信器並びにその可変光減衰器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、コンピュータ及び通信技術は、多量の情報を送受信できる高速光ファイバ通信技術により飛躍的に発展している。特に、多様なデータを含むマルチメディア情報の高速伝送、双方向対話型通信環境、並びに加入者数の爆発的な増加は、既存の銅線を利用する通信網の限界を脱して、より高い搬送周波数の高速伝送が可能な光信号形態の通信網使用を普及させている。且つ、光通信網技術の発展と共に、光通信網を構成する各デバイスは、送信器における増幅された高出力から受信器に印加される低出力の信号に至るまで広範囲な光出力を処理しなければならないため、光の強さを調節できる可変光減衰器の重要性が大きく浮び上がっている。
【０００３】
一方、短距離光ファイバ伝送網を通して放射される過度に高い水準の光の強さを、受光部で適切に受光するように減少させる固定光減衰器（Fixed optical attenuator）は既に広く用いられており、さらに、波長分割多重化方式の光通信網で所定周波数範囲を有する複数のチャンネルに対する相対的な光出力比率を調節又は復元させる可変光減衰器も開発されている。
【０００４】
又、従来の可変光減衰器においては、入力又は出力光ファイバの何れかを機械的に動かして入／出力端の光ファイバの光軸をずらすことで、出力光ファイバに入射される光量を調節する方式と、光軸の整列された入力端と出力端間に光透過率を調節する液晶及び干渉計などを挿入して、それら液晶又は干渉計を調節することで出力光ファイバに入射される光量を調節する方式と、入力端と出力端間に光導波路を挿入して、その光導波路の透過特性を調節することで出力端に入射される光量を調節する方式とが使用されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
然るに、このような従来の光減衰器を用いて、機械的変位を利用する方法は、機械的駆動部を駆動させるための電力の消耗が大きく、駆動速度が遅く、駆動精密度が低いだけでなく、機械的駆動部が相対的に大きくて小型化が困難であるという不都合な点があった。
【０００６】
又、液晶及び干渉計を利用する方法は、光の損失が大きく、且つ、光導波路を利用する方法は、消耗電力が大きいだけでなく、光導波路の特性上、入力光信号の波長及び偏光による損失率が異なるため、光信号のひずみを引き起こすという不都合な点があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、小型で且つ製作費用が安く、小さな電力でも高速駆動が可能で、正確な光信号を伝達できる可変光減衰器を利用した光受信器及び光送信器並びにその可変光減衰器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するため、本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器においては、所定形状に形成されたベース部材と、該ベース部材側に光信号を出射させる入力光ファイバと、前記ベース部材の一方側に装着されて光信号を受信する光受信手段と、静電気力により駆動されて、前記入力光ファイバから出射される光の経路を変更して前記光受信手段に入射される光量（optical power）を調節する可変光減衰器含むことを特徴とする。
【０００９】
又、本発明に係る可変光減衰器を利用した光送信器においては、所定形状に形成されたベース部材と、該ベース部材の一方側に装着されて光信号を出射させる光ダイオードと、前記ベース部材の一方側に装着されて光信号を受信する出力光ファイバと、静電気力により駆動されて、前記光ダイオードから出射される光の経路を変更して前記出力光ファイバに送られる光量を調節する可変光減衰器含むことを特徴とする。
【００１０】
又、本発明に係る可変光減衰器の製造方法においては、シリコンウェハーの上面に埋め込まれた絶縁膜及びシリコン薄膜が形成された基板を形成する段階と、前記基板の上下面に低応力絶縁薄膜を形成する段階と、前記基板の上面の低応力絶縁薄膜上に伝導性下部薄膜、圧電体薄膜及び伝導性上部薄膜を順次形成して、キャパシタ及び上下電極により構成される圧電駆動部を形成する段階と、前記基板の内部に所定領域を形成するように低応力絶縁薄膜を除去する段階と、前記低応力絶縁薄膜が除去された所定領域にミラー部反射面を形成する段階と、該ミラー部反射面に該当する基板下部の所定領域をエッチングしてマイクロミラー部を終了する段階と、前記マイクロミラー部を支持する支持軸部を形成する段階とを含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器の第１実施形態を示した斜視図で、図２〜図３は本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器を示した平面図及び断面図である。
【００１２】
図示されたように、本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器は、所定形状に形成されたベース部材１００と、ベース部材１００の上面に装着されて光信号を出射させる入力光ファイバ２００と、同様に前記ベース部材１００に装着されて光信号を受信する光受信手段３００と、ベース部材１００の上面に装着されて静電気力により駆動され、入力光ファイバ２００から出射される光の経路を変更して光受信手段３００に入射される光量を調節する可変光減衰器Ａとを備えている。
【００１３】
ベース部材１００は、所定厚さ及び面積を有して矩形状に形成されたプレート部１１０と、該プレート部１１０の一方側に所定面積と深さを有する窪みが切削形成されて光受信手段３００が取り付けられる光受信装着部１２０と、光受信装着部１２０に近接させて所定形状及び深さを有する窪みが切削形成されて可変光減衰器Ａが取り付けられる光調節装着部１３０と、光受信装着部１２０と光調節装着部１３０間を連通させて光を通過っせる光経路溝１４０とを備えている。このとき、光調節装着部１３０の一方側、すなわちほぼ矩形に形成された一辺側は開口されている。
【００１４】
光受信手段３００は、ベース部材１００の光受信装着部１２０に固定された光ダイオード固定用ブロック３１０と、光を集束させるレンズを備えて光を受信する光ダイオード能動領域３２１と、光ダイオード固定用ブロック３１０に装着された光ダイオード３２０とを備えている。これらはベース部材１００の光受信装着部１２０に挿入されてはんだ付けされている。その際、光ダイオード能動領域３２１が光経路溝１４０の位置にくるように取り付けられる。
【００１５】
可変光減衰器Ａは、図４に示したように、所定面積を有して矩形状に形成された基板部４００と、基板部４００の上面の一方側に溝が切削形成されて入力光ファイバ２００が固定される光ファイバ固定部４１０と、基板部４００の上面に形成されて静電気力により直線状駆動力を発生する線状駆動部４２０と、基板部４００と分離させられ、線状駆動部４２０の中央から延び出すように形成されて線状駆動部４２０により移動する本体部４３０と、本体部４３０の先端部に形成されて、本体部４３０の移動に応じて入力光ファイバ２００から出射される光を反射させるマイクロミラー部４４０と、本体部４３０を弾性的に支持する弾性支持部４５０とを備えている。
【００１６】
入力光ファイバ２００は光ファイバ固定部４１０に挿入固定されている。入力光ファイバ２００の出力側には光を集束させるレンズが装着されている。
【００１７】
このとき、光ファイバ固定部４１０に固定された入力光ファイバ２００と光受信手段３００とは直角に配列される。
【００１８】
線状駆動部４２０は、一般の櫛型アクチュエータであって、櫛型の固定電極４２１と、櫛形に形成された固定電極４２１のそれぞれの歯の間に挿入された可動電極４２２とから形成され、可動電極４２２に本体部４３０が連結されている。本体部４３０の先端部にマイクロミラー部４４０が形成され、マイクロミラー部４４０の表面が反射面４４１とされている。このとき、本体部４３０とマイクロミラー部４４０は、光ファイバ固定部４１０と同一平面上に位置され、マイクロミラー部４４０の傾斜面４４１が、入力光ファイバ２００から出射される光に対して４５゜傾斜させられている。
【００１９】
弾性支持部４５０は、本体部４３０から離れた両側で基板部４５０から突出させられた各突条４５１と、それらの突条４５１と本体部４３０間を連結する複数の板スプリング４５２とから形成されている。板スプリング４５２は、本体部４３０の両側それぞれに二つずつ設けられている。
【００２０】
このとき、可変光減衰器Ａの構成部品は一体に形成され、その一体に形成される可変光減衰器は、半導体製造工程技術及びマイクロマシニング技術を応用したＭＥＭＳ技術により製作される。
【００２１】
可変光減衰器Ａは、ベース部材１００の光調節装着部１３０に挿入されて、基板部４００にはんだ付けされる。
【００２２】
以下、このように構成された本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器の第１実施形態の動作について説明する。
【００２３】
まず、可変光減衰器Ａが動作しない状態で、入力光ファイバ２００から光が出射されると、その光は可変光減衰器Ａにより反射させられてその全光量が光受信手段３００に入射させられる。次いで、可変光減衰器Ａが静電気力により動作されると、入力光ファイバ２００から出射される光路が変更されて光受信手段３００に入射させられ、入力光ファイバ２００から出射される光量の一部が光受信手段３００に入射することになる。
【００２４】
即ち、図５に示したように、可変光減衰器の線状駆動部４２０に電源が印加されない初期状態では、入力光ファイバ２００から出射される光がマイクロミラー部４４０により反射させられてその全光量が光ダイオード能動領域３２１に入るように整列されている。したがって、線状駆動部４２０が動作しない状態では、入力光ファイバ２００から出射される全ての光が光ダイオード能動領域３２１に入射させられる。
【００２５】
これに対して、線状駆動部４２０に電圧が供給されると、その線状駆動部４２０に変位が発生して、その線状駆動部４２０に連結された本体部４３０とマイクロミラー部４４０が移動させられる。マイクロミラー部４４０が移動させられると、図６に示したように、そのマイクロミラー部４４０の反射面４４１により反射される光の光路が変更され、光量の一部のみが光ダイオード能動領域３２１に入射するようになる。したがって、光ダイオード能動領域３２１に入射させられる光量は少なくなる。このように線状駆動部４２０の変位によってマイクロミラー部４４０が移動して光路を変更させ、光ダイオード能動領域３２１に入る光量を調節する。
【００２６】
本発明は、ベース部材１００に光受信装着部１２０と光調節装着部１３０が切削形成され、それらの光受信装着部１２０と光調節装着部１３０に光受信手段３００と可変光減衰器Ａがそれぞれ挿入装着され、可変光減衰器Ａに入力光ファイバ２００が取り付けられているので、各構成部品を正確に整列させることができ、光を正確に伝達させることができる。
【００２７】
可変光減衰器Ａは一つの構成部品として、ＭＥＭＳ技術により微細な大きさに製作できる。又、静電気力により動作されるため、高速駆動が可能なだけでなく、消耗電力を非常に少なくすることができる。
【００２８】
図７は本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器の第２実施形態を示した斜視図で、図中、第１実施形態と同様な部品には、同じ符号を付けた。
【００２９】
図示されたように、本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器の第２実施形態のベース部材１００は、所定厚さ及び面積を有するように形成されたプレート部１１０と、プレート部１１０の一部に所定形状及び深さに切削形成されて可変光減衰器が装着される光調節装着部１３０と、プレート部１１０の他の箇所に光調節装着部１３０から続いて切削形成され、可変光減衰器により反射される光をプレート部１１０に装着された後述する光受信手段３００に反射させる固定ミラー部４６０と、固定ミラー部４６０の上に固定ミラー部４６０を覆うようにレート部１１０の上面に設けられた光受信手段３００とを備えている。
【００３０】
固定ミラー部４６０は、プレート部１１０に所定幅及び深さで光調節装着部１３０に連通するように切削形成された光通路４６１と、光通路４６１の一方側面が傾斜して形成された反射面４６２とから形成されている。
【００３１】
光調節装着部１３０に可変光減衰器Ａが装着されるが、その構成は第１実施形態と同様である。同様に、可変光減衰器Ａの光ファイバ固定部４１０が切削形成されて、光ファイバ固定部４１０に光が出射される入力光ファイバ２００が装着される。
【００３２】
光受信手段３００は、光ダイオード能動領域３２１を有した光ダイオード３２０により形成され、光ダイオード能動領域３２１は、固定ミラー部４６０が切削形成されたベース部材１００の上面にそれを覆うように形成されている。このとき、光ダイオード能動領域３２１は、固定ミラー部４６０の反射面４６２とともに同一直線状に位置される。すなわち、反射面４６２で反射した光を受け入れるように配置されている。
【００３３】
このように構成することで、可変光減衰器の線状駆動部４２０が動作しない状態で、入力光ファイバ２００から光が出射されると、光はマイクロミラー部４４０に反射されて固定ミラー部４６０に入射され、固定ミラー部４６０の反射面４６２に反射された全ての光が光ダイオード能動領域３２１に入る。
【００３４】
又、線状駆動部４２０によりマイクロミラー部４４０に変位が発生すると、マイクロミラー部４４０により反射される光の経路が変更され、固定ミラー部４６０を通して光ダイオード能動領域３２１に入る光量が調節される。
【００３５】
一方、図８は本発明に係る第２実施形態の可変光減衰器の変形例を示した斜視図で、図示されたように、可変光減衰器は、所定形状の基板部５００と、基板部５００の一方側に設けた入力光ファイバ２００が取り付けられる光ファイバ固定部５１０と、基板部５００の上面に形成されて、静電気力により所定円周角範囲内で移動させられる円弧状駆動部５２０と、円弧状駆動部５２０の先端から延ばして形成され、円弧状駆動部５２０の移動に応じて、入力光ファイバ２００から出射される光の反射方向を変えて光を反射させるマイクロミラー部５３０と、基板部５００の上面に係止されて円弧状駆動部５２０を弾性的に支持する弾性支持部５４０とを備えている。
【００３６】
基板部５００は矩形状に形成され、光ファイバ固定部５１０の両側に表面からに所定の高さを有するように配置された段高部が設けられ、それらの段高部の間に所定の深さを有する光ファイバ固定部５１０が溝状に形成され、その溝に入力光ファイバ２００が結合される。
【００３７】
円弧状駆動部５２０は、固定電極５２１と弾性支持部５４０に支持された可動電極５２２とから構成されている。固定電極５２１は光の進入方向に直線状に傾斜して延びている傾斜状側壁５２１ｂと傾斜状側壁５２１ｂから所定間隔で円弧状に延びだした複数の円弧状櫛噛５２１ａとから構成されている。円弧状櫛噛５２１ａは光進入部から離れるに従って長くされている。一方可動電極５２２は固定電極５２１の傾斜方向と逆方向に直線状に傾斜させられた連結側壁５２２ｂと連結側壁５２２ｂに一端が固定され、固定電極５２１の各円弧状櫛噛５２１ａ間に移動自在に配置された複数の円弧状櫛噛５２２ａとから構成されている。可動電極５２２の連結側壁５２２ｂの光進入部の側の先端からマイクロミラー部５３０が延びだしている。円弧状駆動部５２０は、基板部５００の表面に形成されており、その可動電極５２２が基板部５００の表面に沿って揺動自在に設けられている。
【００３８】
弾性支持部５４０は、基板部５００上面から突出させられた突条５４１と、突条５４１及び円弧状駆動部５２０の可動電極５２２に連結された板スプリング５４２とから構成されている。板スプリング５４２は、突条５４１に係止されて可動電極５２２を弾性的に揺動自在に支持している。
【００３９】
マイクロミラー部５３０は、可動電極５２２の連結側壁５２２ｂの先端に取り付けられた三角形状のものであり、その傾斜面は反射面５３１となっている。反射面５３１は、入力光ファイバ２００から入射させられる光路に対して４５゜傾斜している。
【００４０】
上記した可変光減衰器Ａの構成部品は一体に形成されるが、このとき、可変光減衰器Ａは、ＭＥＭＳ技術により製作される。又、可変光減衰器Ａは、ベース部材１００の光調節装着部１３０に取り付けられる。
【００４１】
以下、このように構成された本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器の第２実施形態の動作に対し、図９に基づいて説明する。即ち、それぞれの電極に電圧を加えない状態の円弧状駆動部５２０が動作しない状態では、入力光ファイバ２００から出射された光がマイクロミラー部５３０により反射させられてその全光量が光ダイオード能動領域３２１（図７参照）に入るように整列されている。そのため、円弧状駆動部５２０が動作しない状態では、入力光ファイバ２００から出射される全ての光が光ダイオード能動領域３２１に入射させられる。
【００４２】
一方、それぞれの電極に相反する極性の電圧を加えると、円弧状駆動部５２０が動作して可動電極５２２が揺動してマイクロミラー部５３０を所定角傾斜させる。すると、そのマイクロミラー部５３０により反射される光路が変わる。このようにマイクロミラー部５３０が所定角度移動して光路を変更させ、光ダイオード能動領域３２１に入射させられる光量を調節する。
【００４３】
図１０は本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器の第３実施形態を示した斜視図である。図示されたように、可変光減衰器は、所定形状の基板部６００と、基板部６００の一方側に形成させた入力光ファイバ２００が装着される光ファイバ固定部６１０と、入力光ファイバ２００と光受信手段の光ダイオード３２０間に移動自在に位置され、その入力光ファイバ２００から出射される光が光受信手段の光ダイオード能動領域３２１に流入されるのを調節するマイクロシャッター部６２０と、マイクロシャッター部６２０を移動させる駆動部６３０と、マイクロシャッター部６２０を弾性的に支持する弾性支持部６４０とを備えている。この例の場合、光ファイバ２００の先端部が光ダイオード３２０に直角に向いている。そしてそれらの間にマイクロシャッター部６２０が配置されている。
【００４４】
このとき、基板部６００は矩形状に形成され、その表面の一方側には段差を形成させている。又、光ファイバ固定部６１０は所定深さの溝状に基板部６００の高い部分に切削形成されると共に、基板部６００をベース部材の光調節装着部１３０に装着するとき、光受信手段３００と同一平面上に位置するように形成される。
【００４５】
駆動部６３０は、一般的に使用される櫛型アクチュエータであって、複数の櫛噛を有する固定電極６３１と、櫛噛間に挿入されるように複数の櫛噛が形成された可動電極６３２とを備えている。すなわち、この駆動部６３０は、第１実施形態の直線状駆動部と同様に動作する。
【００４６】
マイクロシャッター部６２０は、可動電極６３２から延びだしており、そのマイクロシャッター部６２０の長さ方向が可動電極６３２の移動方向と同一平面となるように位置している。また、マイクロシャッター部６２０は、光ファイバ固定部６１０に装着される入力光ファイバ２００から出射される光の方向に対して、垂直に移動するように基板部６００の上面から離れて形成されている。
【００４７】
弾性支持部６４０が、先の例と同様にマイクロシャッター部６２０の両方側にそれぞれ設けられ、基板部６００から突出させられた各突条６４１と、それら突条６４１とマイクロシャッター部６２０とにそれぞれ連結された板スプリング６４２とから構成されている。板スプリング６４２は基板部６００の上面から離れている。
【００４８】
可変光減衰器の構成部品は、ＭＥＭＳ技術により一体に製作される。又、可変光減衰器は、ベース部材１００の光調節装着部１３０に装着され、その可変光減衰器の光ファイバ固定部６１０に入力光ファイバ２００が挿入結合される。このとき、入力光ファイバ２００と光受信手段３００とは同一直線上で向き合っている。
【００４９】
このように構成された光受信器の第３実施形態の作用は、図１１に示したように、まず、駆動部６３０が動作しない状態では、マイクロシャッター部６２０が入力光ファイバ２００と光受信手段３００間に位置するため、入力光ファイバ２００から出射される光がマイクロシャッター部６２０により遮断され、光受信手段３００に光が伝達されない。
【００５０】
駆動部６３０が動作すると、駆動部と連結されたマイクロシャッター部６２０が移動して、入力光ファイバ２００から出射される光の経路が一部開かれる。したがって、光の一部が光受信手段３００に入射される。マイクロシャッター部６２０が更に移動すると、光の経路が更に開かれて、より多量の光が光受信手段３００に入射させられる。このようにマイクロシャッター部６２０の移動によって、光受信手段３００に入射させられる光量を調節することができる。
【００５１】
図１２は本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器の第４実施形態を示した斜視図である。図示されたように、可変光減衰器は、所定形状の基板部７００と、基板部７００の一方側に切削形成された入力光ファイバ２００が挿入固定される光ファイバ固定部７１０と、入力光ファイバ２００から出射される光を反射させる入射側ミラー部７２０と、入射側ミラー部７２０で反射させられた光を光受信手段３００に反射させる出射側ミラー部７３０と、入射側ミラー部７２０及び出射側ミラー部７３０を駆動させて、光受信手段３００に反射される光の反射角を調節する駆動部７４０と、駆動部７４０により駆動される入射側ミラー部７２０又は出射側ミラー部７３０を弾性的に支持する弾性支持部７５０とを備えている。
【００５２】
基板部７００は矩形状に形成されており、その一方側には段差を形成させている。光ファイバ固定部７１０は、その段差で高くされた部分を所定深さを有する溝状に切削形成され、基板部７００をベース部材１００の光調節装着部１３０に装着するとき、光受信手段３００と平行になるように形成される。このとき、光受信手段３００は、出力光ファイバである。
【００５３】
又、駆動部７４０は、一般に使用される櫛型アクチュエータで、櫛型の固定電極７４１と、各櫛噛間に挿入される櫛噛を有する可動電極７４２とを備えている。
【００５４】
入射側ミラー部７２０及び出射側ミラー部７３０は一体に形成され、その一体に形成された入射側ミラー部７２０及び出射側ミラー部７３０は、駆動部の可動電極７４２に連結されると共に、基板部７００の面から分離されている。又、弾性支持部７５０は、基板部７００の面から突出させられた突条７５１と、突条７５１と入射側ミラー部７２０間に弾性的に連結された板スプリング７５２とを備えている。即ち、一体に構成された入射側ミラー部７２０及び出射側ミラー部７３０は、板スプリング７５２により一方側で弾性的に支持されている。
【００５５】
入射側ミラー部の反射面７２１及び出射側ミラー部の反射面７３１は、互いに９０゜をなしている。
【００５６】
入射側ミラー部７２０、出射側ミラー部７３０及び弾性支持部７５０を有する可変光減衰器を利用した光受信器の第５実施形態が図１３に示されている。出射側ミラー部７３０が、基板部７００の上面に矩形状に突き出ており、入射側ミラー部７２０が、駆動部の可動電極７４２に移動自在に連結されている。このとき、入射側ミラー部７２０の反射面７２１と出射側ミラー部７３０の反射面７３１との間の角度は９０度である。
【００５７】
弾性支持部７５０は、矩形に形成された入射側ミラー部７２０の両側で基板部７００の面に形成させた各突条７５１と、入射側ミラー部７２０と双方の突条７５１間にそれぞれ連結された板スプリング７５２とを備えている。板スプリング７５２は、基板部７００の面から分離されて入射側ミラー部７３０を弾性的に支持している。
【００５８】
可変光減衰器の構成部品は一体に形成され、ＭＥＭＳ技術により製作される。可変光減衰器は、ベース部材１００の光調節装着部１３０に装着され、入力光ファイバ２００は、可変光減衰器の光ファイバ固定部７１０に挿入される。
【００５９】
このように構成された第５実施形態の動作は、図１４、１５に示したように、まず、駆動部７４０が動作しない状態で、入力光ファイバ２００から出射される光は、入射側ミラー部７２０及び出射側ミラー部７３０により反射されて、光受信手段３００の出力光ファイバに全ての光量が入射され、駆動部７４０が動作しない状態で、入力光ファイバ２００から出射される全ての光量が出力光ファイバに入射させられる。
【００６０】
次いで、駆動部７４０が動作すると、入射側ミラー部７２０及び出射側ミラー部７３０の全てが移動するか、又は入射側ミラー部７２０が移動することで光の経路を変更させ、出力光ファイバに入射させられる光量を調節する。
【００６１】
図１６は本発明を構成する可変光減衰器を利用した光受信器の第６実施形態を示した一部斜視図で、図１７〜図１８は図１６の可変光減衰器の平面図及び断面図である。
【００６２】
図示されたように、可変光減衰器は、所定厚さ及び面積を有する基板部８００と、基板部８００の内部で入力光ファイバ２００から出射される光を反射させるマイクロミラー部８１０と、マイクロミラー部８１０が所定角傾斜するように、そのマイクロミラー部８１０を基板部８００に連結する支持軸部８２０と、基板部８００で圧電駆動によりマイクロミラー部８１０を所定角度傾斜させて、光受信手段に反射される光の反射角を調節する圧電駆動部８３０とを備えている。
【００６３】
基板部８００は正方形に近い矩形状に形成されて、その中間に矩形状のマイクロミラー部８１０が位置している。マイクロミラー部８１０は支持軸部８２０により所定角傾斜自在に支持されている。又、支持軸部８２０は、マイクロミラー部８１０の両側部に位置され、マイクロミラー部８１０と基板部８００とを連結させている。又、マイクロミラー部８１０は、ミラープレート８１１及びミラープレート８１１にコーティングされた反射膜８１２により構成される。
【００６４】
圧電駆動部８３０は、マイクロミラー部８１０の約半分の周縁部を包囲するように配置されたキャパシタ領域８３１と、キャパシタ領域８３１から延長させて形成した電極領域８３２とを備えている。圧電駆動部８３０は、上部薄板、圧電物質及び下部薄板により構成された圧電体であり、基板部８００の表面に接着されている。又、キャパシタ領域８３１は、内側パス８３１ａ及び内側パス８３１ａを包囲する外側パス８３１ｂとからなり、双方が連結されている。内側パス８３１ａとマイクロミラー部８１０間及び内側パス８３１ａと外側パス８３１ｂ間には、所定形状のスリットライン８３３が形成される。又、電極領域８３２は下部薄板からなる下部電極８３２ａと、上部薄板からなる上部電極８３２ｂとが互いに分離して形成されている。
【００６５】
マイクロミラー部８１０の中心線上にある各支持軸部８２０を基準にして、圧電駆動部８３０を形成させた部分の反対側に圧電駆動部８３０と同様な形状のダミー駆動部８４０が対称的に装着されている。ダミー駆動部８４０は、マイクロミラー部８１０の残留応力を相殺させるためのものである。
【００６６】
このとき、可変光減衰器の構成部品は、ＭＥＭＳ技術により一体に製作され、可変光減衰器は、ベース部材１００の光調節装着部１３０に垂直に装着され、入力光ファイバ２００及び光受信手段３００である出力光ファイバは、マイクロミラー部８１０に対して所定角傾斜してベース部材１００に固定結合される。又、入力光ファイバ２００及び出力光ファイバは、マイクロミラー部８１０の反射面８１２に対する垂直な仮想軸に対して相互に対称となるように固定結合されている。
【００６７】
このように構成された可変光減衰器の第６実施形態の動作は、図１９に示したように、まず、圧電駆動部８３０が動作しない状態では、入力光ファイバ２００から出射される光は、マイクロミラー部８１０により反射させられてその全光量が出力光ファイバに入射させられる。又、圧電駆動部８３０が動作すると、図２０に示したように、その圧電駆動部８３０の駆動力によりマイクロミラー部８１０が所定角傾斜しながら光の経路を変更させることで、出力光ファイバに入射させられる光量を調節する。
【００６８】
図２１（Ａ）〜（Ｐ）は本発明に係る可変光減衰器の製造方法を製造工程順にそれぞれ示した断面図で、図１６、１７、１８と同様な部品には同じ符号を付けた。
【００６９】
可変光減衰器の製造方法は、図２１（Ａ）に示したように、所定厚さのシリコンウェハーに埋め込まれた絶縁膜とシリコン薄膜（silicon on insulator；ＳＯＩ）が形成された基板を元材料として、その基板８５０の前後面に低応力絶縁薄膜８６０を形成する。この低応力絶縁薄膜８６０としては、残留応力を最小化した低応力シリコン窒化膜（low-stress silicon nitride）などを利用することができる。
【００７０】
ミラー表面の変形を少なくして、マイクロミラー部８１０の駆動時、圧電駆動部８３０により加えられる変形力に対し、マイクロミラー部８１０の変形を抑制するミラープレート８１１を形成するのに使用されるため、シリコン薄膜８５３を形成してその厚さを調節することで、マイクロミラー部８１０の厚さを調節する。
【００７１】
次いで、図２１（Ｂ）に示したように、基板８５０の上面に形成された低応力絶縁薄膜８６０の上側表面に上下部金属間に埋め込まれた圧電体キャパシタを形成するために、白金（Ｐｔ）などの下部電極Ｌ１、ＰＺＴなどの圧電物質Ｌ２、白金又は酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）などの上部電極Ｌ３を薄膜状に所定厚さだけ積層する。その後、圧電体キャパシタをパターニングするためのエッチング段階でエッチングマスクとして利用されるハードマスク用物質Ｍ１を薄膜状に蒸着し、その上に、フォトリソグラフィ工程によりハードマスクをパターニングするためのエッチングマスクの形状を感光膜Ｐ１に伝写する。
【００７２】
次いで、図２１（Ｃ）に示したように、感光膜形状により露出された圧電体エッチングマスク用薄膜をドライエッチング又は湿式エッチングなどの方法により除去した後、基板表面に残留する感光膜を除去して圧電体キャパシタ・エッチングマスクＭ２を形成する。
【００７３】
次いで、図２１（Ｄ）に示したように、エッチングハードマスク形状により露出された上部電極用金属薄膜Ｌ３、圧電物質Ｌ２及び下部電極用金属薄膜Ｌ１を順次エッチングして圧電駆動部８３０の形状を加工する。
【００７４】
次いで、図２１（Ｅ）に示したように、マイクロミラー部８１０が形成される領域Ａ１に該当する、低応力絶縁薄膜８６０を除去するためのエッチングマスクとして利用される感光膜Ｐ２をフォトリソグラフィ工程によりパターニングする。
【００７５】
次いで、図２１（Ｆ）に示したように、露出された低応力絶縁薄膜領域８６０をエッチングして、平坦な反射面８１２が形成された所定のシリコン薄膜８５３領域を区画し、露出された低応力絶縁薄膜８６０を除去して感光膜Ｐ２を除去する。
【００７６】
次いで、図２１（Ｇ）に示したように、反射面８１２として使用される領域を感光膜リフトオフ法により得るために、感光膜Ｐ３を塗布してフォトリソグラフィ方法によりパターニングし、パターニングされた感光膜上に反射度の高い鏡面を形成する金又はアルミニウムなどの鏡反射膜形成用金属薄膜Ｌ４を蒸着する。
【００７７】
次いで、図２１（Ｈ）に示したように、感光膜をアセトン又はソルベント類の化学薬品により溶かして、マイクロミラー部８１０以外の反射膜形成用金属薄膜を除去するためにマイクロミラー部反射膜８１２をパターニングする。
【００７８】
次いで、図２１（Ｉ）に示したように、後に進行されるリリース工程のエッチングハードマスクとして利用されるクロムなどの金属薄膜Ｌ５を蒸着した後、金属薄膜Ｌ５をパターニングするための感光膜Ｐ４の形状をフォトリソグラフィ工程により形成する。
【００７９】
このリリース工程は、圧電駆動部及び支持軸部８２０が形成されるように基板にスリットライン８３３を形成する工程であり、基板の一部分を除去して、マイクロミラー部８１０が、支持軸部８２０及び圧電駆動部８３０の一部に懸架され、動くことができるようにするためである。
【００８０】
次いで、図２１（Ｊ）に示したように、感光膜Ｐ４に露出されたエッチングハードマスク用金属薄膜Ｌ５を湿式エッチング又は反応性イオンエッチングなどのドライエッチングの何れか一つにより除去して、リリースエッチングマスクパターンＬ５−１を予め基板の上側表面に形成する。
【００８１】
次いで、図２１（Ｋ）に示したように、基板のシリコンウェハー８５１に形成された下部低応力絶縁薄膜８６０の表面に両面整列方法によるフォトリソグラフィ工程により感光膜Ｐ５をパターニングする。
【００８２】
次いで、図２１（Ｌ）に示したように、感光膜Ｐ５により露出された低応力絶縁薄膜８６０をシリコンウェハー８５１が露出される時までエッチングして、残留感光膜を除去することで、シリコンウェハーエッチング用マスクパターン８６０ａを形成する。
【００８３】
次いで、図２１（Ｍ）に示したように、圧電体などが形成された基板の上部面を保護して、下部エッチング用マスクパターンにより露出されたシリコンウェハー８５１をＫＯＨ（potassium hydroxide）、ＥＤＰ（ethylenediamine pyrocatechol）及びＴＭＡＨ（tetramethyl ammonium hydroxide）などのアルカリ水溶液でエッチングして、キャビティ８５１ａを形成する。このようにエッチングが進行されて、埋め込まれた絶縁膜８５２が露出されると、エッチング率が顕著に減少するエッチング停止特性（etch stop characterization）により均一なエッチングキャビティ８５１ａの形状を加工することができる。
【００８４】
次いで、図２１（Ｎ）に示したように、エッチングキャビティ８５１ａの内部及び基板８５０の下側表面に感光膜を塗布して、フォトリソグラフィ技術によりミラープレートエッチングマスク用感光膜Ｐ６をパターニングする。
【００８５】
次いで、図２１（Ｏ）に示したように、感光膜Ｐ６により露出された埋め込まれた絶縁膜８５２及びシリコン薄膜８５３を基板８５０の下部からエッチングして除去し、上部基板面の低応力絶縁薄膜８６０を露出させた後、残留感光膜を除去する。
【００８６】
次いで、図２１（Ｐ）に示したように、既に基板の上側表面に形成されたリリースエッチングマスクパターンにより露出された低応力絶縁薄膜８６０を基板８５０の上部からエッチングして除去し、残留リリースエッチングハードマスク物質を除去する。このとき、マイクロミラー部８１０、カンチレバー状の圧電駆動部８３０及び支持軸部８２０などが基板８５０の一部から懸架される。
【００８７】
このような工程過程を経て、基板８５０上に複数形成された圧電駆動マイクロミラーデバイスである可変光減衰器デバイスは、ダイシング工程により個別デバイスに分離され、可変光減衰器、入力光ファイバ２００及び出力光ファイバを所定の角度をなすように光軸整列し、パッケージの内部に組立てることで光受信器を実現することができる。
【００８８】
入力及び出力光ファイバとマイクロミラー部との間には光を集束するレンズが更に付加され、入力及び出力光ファイバ自体にレンズ機能が付加される。又、パッケージには、入力及び出力光ファイバが圧電駆動マイクロミラー部の反射面に垂直の仮想軸に対して所定の対称角度に整列させて組立てることができるように、光ファイバ固定部を含むことができる。
【００８９】
このような製造方法は、可変光減衰器の他に、可変光減衰器を構成部品とする光受信器を非常に微細に製作できるだけでなく、製作単価が低廉であるため大量生産に適合している。
【００９０】
本発明に係る可変光減衰器を利用した光送信器は、図２２に示したように、所定形状に形成されたベース部材１００と、ベース部材１００の一方側に装着されて光信号を出射させる光ダイオード３２０と、ベース部材１００の一方側に装着されて光信号を受信する出力光ファイバ３４０と、静電気力により駆動されて、光ダイオード３２０から出射される光の経路を変更することで、出力光ファイバ３４０に送られる光量を調節する可変光減衰器Ａとを備えている。
【００９１】
又、ベース部材１００は、所定厚さを有する矩形状のプレート部１１０の一方側に、可変光減衰器Ａが装着される光調節装着部１３０が切削形成され、それに隣接させて光ダイオード３２０を装着されせるダイオード装着部１５０が切削形成され、光調節装着部１３０の側部には、出力光ファイバ３４０が装着される光ファイバ固定部１６０が切削形成されている。このとき、ダイオード装着部１５０及び光調節装着部１３０は所定深さを有する矩形状に切削形成され、その一方側が開口されている。又、光ファイバ固定部１６０は、所定幅及び深さを有して貫通するように切削形成され、ダイオード装着部１５０と垂直をなすように形成される。
【００９２】
又、可変光減衰器Ａは、所定厚さ及び面積を有する基板部９００と、基板部９００で静電気力により直線状駆動力を発生する線状駆動部９１０と、基板部９００の上面から分離させられ、線状駆動部９１０から伸び出すように形成され、線状駆動部９１０により移動する本体部９２０と、本体部９２０の先端部に形成されて、本体部９２０の移動によって光ダイオード３２０から出射される光を反射させるマイクロミラー部９３０と、基板部９００上面に係止されて本体部９２０を弾性的に支持する弾性支持部９４０含む。
【００９３】
可変光減衰器Ａの構成部品はＭＥＭＳ技術により製作されることで一体に構成される。
【００９４】
可変光減衰器Ａはベース部材１００の光調節装着部１３０に装着され、出力光ファイバ３４０はベース部材の光ファイバ固定部１６０に固定結合され、光ダイオード３２０はベース部材のダイオード装着部１５０に装着される。
【００９５】
以下、このように構成された本発明に係る可変光減衰器を利用した光送信器の動作に対して説明する。
【００９６】
まず、可変光減衰器Ａが動作しない状態で、光ダイオード３２０から光信号を送信すると、その光信号が可変光減衰器Ａにより反射されて全体の光量が出力光ファイバ３４０に送られる。一方、可変光減衰器の線状駆動部９１０が静電気力により動作すると、光ダイオード３２０から送られる光信号の光路が変更されて、出力光ファイバ３４０に入射されるが、光ダイオード３２０から送られる光量の一部が出力光ファイバ３４０に送られる。このような可変光減衰器Ａの動作により、光ダイオード３２０から送出される光の経路を変更して、出力光ファイバ３４０に送られることで、送出される光量を調節することができる。
【００９７】
一方、本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器及び光送信器は、可変光減衰器を利用した光受信器を一つの単位にして、その単位を複数整列することでマルチ型光受信器として実現することができる。
【００９８】
以上説明したように、本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器と送信器及びその製造方法においては、光減衰機能をする可変光減衰器を構成する構成部品を一つに構成し、その一つに構成された可変光減衰器をＭＥＭＳ技術により微細な大きさに大量生産できるので、製作単価を顕著に減らし、小さな電気エネルギーでも駆動され、消費電力を減らし、且つ、高速駆動が可能になって、波長及び偏光依存性を顕著に減少して、光ファイバ伝送網における信号のひずみを最小化できるという効果がある。
【００９９】
よって、波長分割多重化方式の光ネットワーク上で、光出力調節器、光信号加減多重化器、光信号連結器などの多様な用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器の第１実施形態を示した斜視図である。
【図２】本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器を示した平面図である。
【図３】図２の縦断面図である。
【図４】本発明に係る可変光減衰器の第１実施形態を示した斜視図である。
【図５】本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器の動作状態を示した平面図である。
【図６】本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器の動作状態を示した平面図である。
【図７】本発明に係る可変光減衰器を利用した光受信器の第２実施形態を示した斜視図である。
【図８】本発明に係る可変光減衰器の第２実施形態を示した斜視図である。
【図９】図８の可変光減衰器の動作状態を示した平面図である。
【図１０】本発明に係る可変光減衰器の第３実施形態を示した一部斜視図である。
【図１１】図１０の光受信器の動作状態を示した平面図である。
【図１２】本発明に係る可変光減衰器の第４実施形態を示した斜視図である。
【図１３】本発明に係る可変光減衰器の第５実施形態を示した部分斜視図である。
【図１４】図１２及び図１３の可変光減衰器の第４及び第５実施形態の動作状態をそれぞれ示した断面図である。
【図１５】図１２及び図１３の可変光減衰器の第４及び第５実施形態の動作状態をそれぞれ示した断面図である。
【図１６】本発明に係る可変光減衰器の第６実施形態を示した一部斜視図及び平面図である。
【図１７】本発明に係る可変光減衰器の第６実施形態を示した一部斜視図及び平面図である。
【図１８】図１６の可変光減衰器の断面を示した斜視図である。
【図１９】図１６の可変光減衰器の動作状態をそれぞれ示した断面図である。
【図２０】図１６の可変光減衰器の動作状態をそれぞれ示した断面図である。
【図２１Ａ−２１Ｐ】本発明に係る可変光減衰器の製造工程を順次示した工程断面図である。
【図２２】本発明に係る可変光減衰器を利用した光送信器の平面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１００：ベース部材、１１０：プレート部、１２０：光受信装着部、１３０：光調節装着部、１４０：光経路溝、２００：入力光ファイバ、３００：光受信手段、Ａ：可変光減衰器、３１０：光ダイオード固定用ブロック、３２０：光ダイオード、４６０：固定ミラー部、４００、５００、６００、７００、８００、９００：基板部、４１０、５１０、６１０、７１０：光ファイバ固定部、４２０、９１０：線状駆動部、４３０、９２０：本体部、４４０、５３０、８１０、９３０：マイクロミラー部、４５０、５４０、６４０、７５０、９４０：弾性支持部、５２０：円弧状駆動部、６２０：マイクロシャッター部、６３０、７４０：駆動部、７２０：入射側ミラー部、７３０：出射側ミラー部、８２０：支持軸部、８３０：圧電駆動部、８４０：ダミー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２１Ｅ】
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【図２１Ｆ】
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【図２１Ｇ】
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【図２１Ｈ】
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【図２１Ｉ】
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【図２１Ｊ】
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【図２１Ｋ】
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【図２１Ｌ】
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【図２１Ｍ】
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【図２１Ｎ】
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【図２１Ｏ】
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【図２１Ｐ】
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【図２２】
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