(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ファイバと光スイッチ導波路との接続構造を提供する。【解決手段】第１の厚さを有する第１コア層と５１４と、第１コア層より薄い第２コア層５１１と、第１コア層及び第２コア層の間に設けられたテーパの付されたコア層５０７とを有する光スイッチモジュール。【選択図】　　図１３Ｂ
2004004756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の厚さを有する第１コア層と、前記第１コア層の前記第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２コア層と、前記第１コア層及び前記第２コア層の間に設けられたテーパの付されたコア層とを有することを特徴とする光スイッチモジュール。
【請求項２】
前記テーパの付されたコア層のテーパ表面が、前記第１コア層の端部から前記第２コア層の端部に向けて伸びることを特徴とする請求項１記載の光スイッチモジュール。
【請求項３】
前記第１コア層が、前記光ファイバのコア層であることを特徴とする請求項１記載の光スイッチモジュール。
【請求項４】
更に、前記光ファイバ及び前記第２コア層の間に設けられた平面状のマイクロレンズを有する光スイッチより成ることを特徴とする請求項１記載の光スイッチモジュール。
【請求項５】
第１の厚さを有する第１コア層と、前記第１コア層に接続され前記第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２コア層とを有することを特徴とする、光ファイバを光学装置に光学的に接続する光スイッチモジュールであって、
コア層を有し、前記光ファイバ及び前記第２コア層の間に設けられた平面状のマイクロレンズを有することを特徴とする光スイッチモジュール。
【請求項６】
更に、前記第１コア層及び前記第２コア層の間に設けられたテーパの付されたコア層より成り、前記テーパの付されたコア層のテーパが、前記第１コア層から前記第２コア層に下降していることを特徴とする請求項５記載の光スイッチモジュール。
【請求項７】
光ファイバから発する光線が入力される第１コア層を有するウェーブガイド；
前記ウェーブガイドに入力された光線を平行化する第２コア層を有するレンズ；
平行化された光線が伝搬する第３コア層を有するウェーブガイド；
平行化された光線を偏向させる光偏向器；及び
前記第３コア層がＰＬＺＴ又はＰＺＴ薄膜であることを可能にする手段；
を有することを特徴とする光スイッチモジュール。
【請求項８】
ａ）　基板に第１クラッド層を堆積する工程；
ｂ）　前記第１クラッド層にコア層を堆積する工程；
ｃ）　前記コア層に、断熱的な構造を有するコア層を設けるために傾斜した表面を形成する工程；及び
ｄ）　前記コア層上に第２クラッド層を堆積する工程；
より成ることを特徴とする、断熱接続構造を有する光スイッチモジュールを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願は、２００１年８月１７日に出願された出願番号０９／９３２，５２６の出願の一部継続出願に関連する。共通事項に関しては、先の出願日の利益が享受される。
【０００２】
本発明は、音声およびデータ通信用の光ネットワークに使用される光スイッチング装置に関する。特に、本願実施例は、光ファイバに対する断熱的な接続を行う光スイッチング装置、及び断熱的な接続構造を有する光スイッチング装置を製造する方法に関連する。
【０００３】
【従来の技術】
音声およびデータ通信に関する光ネットワークの進展によって、高速データ情報転送能力に対する多大な要請が生じている。そのような転送能力を可能にするため、高密度波長分割多重化（ＤＷＤＭ：　ｄｅｎｓｅ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術が開発され、同一のファイバを通じた複数波長の伝送を可能にし、４０−１００Ｇｂ／ｓに至るデータ伝送レートを導出する。高速スイッチングおよび配信装置は、光学ネットワークのコア・エレメントより成り、光ネットワーク上のデータ伝送を動的に制御することを可能にする。更に、高速データ伝送は、スイッチング装置の機能に条件を強いる。
【０００４】
光ビームの光−電気（ＯＥ）偏向（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）に基づく光学的交差接続空間分割スイッチ（Ｏｐｔｉｃａｌ　ｃｒｏｓｓ−ｃｏｎｎｅｃｔ　ｓｐａｃｅ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｓｗｉｔｃｈ）は、高速光ネットワークにおける将来的実現性に多大な潜在性を有している。重要な関心事の１つは、信頼性およびコスト的な事項に加えて、スイッチング時間と、大量の入力および出力チャネルを取り扱う能力であり、これは例えば２００３年までに４０００×４０００に到達する。光から電気へおよび逆に光への信号変換を利用するところの既存の光スイッチング装置は、そのような要請を満足しない。スイッチング・マトリクスを非常に遅いスイッチング時間にすることは、非常に多数の入力および出力（Ｉ／Ｏ）ポートを接続することを設計可能にする。そのようなスイッチは単なるディジタル光スイッチのアセンブリにより構築可能であり、各々は１つの入力を２つの可能な出力ポートに方向付けることが可能である。しかしながら、光交差接続スイッチング要素は、大規模な用途に、いっそう有利である。これらの装置は、スイッチング機能を実行するために、大規模なモノリシック・スイッチ・アレイを必要とする。光ビーム偏向に基づく光学的交差接続スイッチングの主要な原理はよく知られているが、この種のスイッチング装置に関し、ロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）であり、信頼性があり、低価格であり、拡張性のある製造プロセスは得られていない。
【０００５】
現在のところ、市場における主な光学的スイッチング製品は（例えば、ルーセント（Ｌｕｃｅｎｔ）のラムダ・ルータ）、ＭＥＯＮＩＳ技術に基づいており、光を偏向させるために回転するマイクロミラーを利用する。しかしながら、これらの光学的スイッチング装置は、多数の可動部分に起因して信頼性の高いものではなく、また、ミラーの機構によってスイッチング時間が制限される。光学的スイッチング装置の多数の可動部分の信頼性を向上させること、およびマイクロミラーの機構に起因するこれらの装置におけるスイッチング時間の制約を克服することが望まれている。
【０００６】
様々な技術的および経済的困難性に起因して、市場に未だ登場していないいくつかの他の光学的スイッチング技術が存在する。そのような光学的スイッチング技術には、単なる例示に過ぎないが：アジレント・テクノロジ・インク（Ａｇｉｌｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　Ｉｎｃ．）からのバブル・スイッチ、熱−光および電気−光学（ＥＯ）効果および液晶に基づくスイッチ等が含まれる。これらの装置の多くは依然として研究開発段階にある。ＥＯスイッチを包含するこれらの技術のいくつかは、高速、低コスト、高信頼性および高Ｉ／Ｏポート数の製品に適用可能である。
【０００７】
特に、薄膜電気光学（ＥＯ）装置は、バルク材料のものに比べて多くの利点を与える。光信号伝送用の高品質なＥＯ装置を製造するために充足しなければならない多くの条件が存在する。第１に、１つのコア層と２つのクラッド層を有するウェーブガイドは、光ビームを低損失で伝送し得るように形成されるべきである。第２に、アクティブ材料は、適切な機能性のための高いＥＯ係数を有するべきである。第３に、多くのデバイス形式に関し、ＥＯ材料の厚さが非常に狭い範囲（５−１０μｍ）にあるべきであり、これは、材料の屈折率（ＲＩ：ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ　ｉｎｄｅｘ）のＥＯ変化に必要な印加電圧を小さくするため、及び反それと同時に光ファイバ外から到来する光ビームと光スイッチング装置との間で低損失結合を可能にするためである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、必要とされるもの及び案出されるものは、改善された光スイッチング装置及び該改善された光スイッチング装置を製造する方法である。更に必要とされるもの及び案出されるものは、光ファイバ及び光スイッチング装置の接続構造におけるテーパの付された構造、並びに光ファイバ及び光スイッチング装置の接続構造におけるテーパの付された構造の製造方法である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願実施例は、広く、光学装置を光ファイバに接続するための接続構造を与える。光学装置は、光ファイバのコア層から発する光ビームを案内するコア層を含む。光ファイバ及び光学装置の寸法は、適切な任意の寸法であり得る。光学装置のコア層の厚さが光ファイバのコア層の厚さより薄い場合には、光ファイバ及び光学装置間のインターフェースにて光ビームの電力損失が生じる。本願実施例は、光ビームの電力損失を回避し、光学装置及び光ファイバ管で断熱接続（ａｄｉａｂａｔｉｃ　ｃｏｕｐｌｉｎｇ）を確立する手法を与える。
【００１０】
本発明の一態様は、光ファイバを光学装置に光学的に接続する接続構造を具体的に与える。この接続構造は、第１の厚さを有する第１コア層と、前記第１コア層の前記第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２コア層と、前記第１コア層及び前記第２コア層の間に設けられたテーパの付されたコア層を規定する構造を有するコアアセンブリより成る。前記テーパの付されたコア層は、前記第１コア層から前記第２コア層に下降して伸びるテーパ表面を有する。光学装置は、好ましくは、光ファイバ及び第２コア層の間に設けられた平面的なマイクロレンズを包含する。
【００１１】
本発明の更なる態様は、光ファイバから発する光線を入力として受信するコア層を有するウェーブガイドと、前記ウェーブガイドに入力された光線を平行化するレンズコア層を有するレンズとを有する。この光学装置は、平行化された光線が伝搬するコア層を有する別のウェーブガイドと、平行化された光線を偏向させる光偏向器と、伝搬する光のコア層がＰＬＺＴ又はＰＺＴ薄膜であることを可能にする接続手段を有する。
【００１２】
本発明は、更に、基板に第１クラッド層を堆積する工程と、前記第１クラッド層にコア層を堆積する工程と、前記コア層に、断熱的な構造を有するコア層を設けるために傾斜した表面を形成する工程と、前記コア層上に第２クラッド層を堆積する工程より成る、断熱接続構造を有する光スイッチング装置を製造する方法を与える。
【００１３】
以下の説明により当業者に明らかになるところの様々な補助的事項及び特徴と共にこれらの事項は、本発明による光学装置および方法並びに単なる例としての添付図面を参照しながら示される好適実施例により達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に提示される詳細な説明に加えて図面を詳細に参照するに、多数のＩ／Ｏチャネル（例えば、少なくとも４０００に達する）を利用する妨害しない光交差接続スイッチング・マトリクスの形成を可能にするところの集積プロセスが図示および説明される。本装置の機能原理は、入射光学ビームまたは光信号のＥＯ誘発偏向（ＥＯ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）に基づくものであり、それは入射光信号を入力ポートから出力ポートへ再配信可能である。圧電材料におけるＥＯ誘発光ビーム偏向の物理的な原理は周知であり、例えば次の文献に記載されている：”Ｌｏｗ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｄｒｉｖｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ　Ｐｂ（Ｚｒ，　Ｔｉ）Ｏ３　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ　ｂｙ　Ｓｏｌｉｄ−Ｐｈａｓｅ　Ｅｐｉｔａｘｙ”ｔｏ　Ｎａｓｈｉｍｏｔｏ　ｅｔ　ａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ　ｏｆ　Ｆｕｊｉ　Ｘｅｒｏｘ　Ｃｏ，　Ｌｔｄ．，　Ｊａｐａｎ．
本発明の実施例は、シリコン基板に堆積されたＯＥ偏向素子を包含するハイブリッド集積プロセスを提供し、（２×２）相互接続スイッチング装置の形成を可能にする。（２×２）相互接続スイッチング装置は説明のためにのみ使用され、集積プロセスの実施例は、４０００×４０００入力／出力ポートのような非常に多数のＩ／Ｏポートを有するスイッチング・システムを製造することに容易に拡張され得る。プロセスを例示するためにシリコン基板が使用される。したがって、そのシリコン基板は、設計要請に従って選択され得るガラス板、プリント回路基板等のような任意の他の基板に置換され得る。スイッチング素子に２つの例があり、１つは例えばＰＺＴ又はＰＬＺＴのような薄膜ＥＯ材用より成るものであり、もう１つは遷移金属（例えばＴｉ）内部拡散ウェーブガイドを利用する及びプリズム形状の上部下部電極を利用するＬｉＮｂＯ３（リチウムナイオベート、以下「ＬＮ」として言及する。）より成る。ＬＮ又はＰＺＴは、強い電気−光学係数を有する任意の材料に置換され得る点に留意を要する。材料はバルクまたは薄膜材料とすることが可能であり、電極はプリズム、格子、様々な組み合わせ、プリズムと格子の配列等のような様々な形状で形成され得る。したがって、ＬＮはリチウム・ナイオベートを意味するだけでなく、ウェファとして形成され得る他の適切な電気−光学材料をも意味する。本発明を具現化する光学スイッチング装置および偏向子の全体構造については、２００１年２月１６日に出願された日本国特許出願番号　特願２００１０４０００６および２００１年２月２８日に出願された日本国特許出願番号　特願２００１−５６００９に記載されている。ウェーブガイド回路および／または光学信号配信およびスイッチングについては、次の米国特許に説明されており、本発明の参考に供せられ、それらは次のとおりである：Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　６，１４１，４６５　ｔｏ　Ｂｉｓｃｈｅｌ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，５７２，５４０　ｔｏ　Ｃｈｅｎｇ；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，１０３，４９４　ｔｏ　Ｍｏｚｅｒ；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，８９４，５３８　ｔｏ　Ｐｒｅｓｂｙ；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，８５４，８６８　ｔｏ　Ｙｏｓｈｉｍｕｒａ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，４６５，８６０　ｔｏ　Ｆｕｊｉｍｏｔｏ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，８３５，６４６　ｔｏ　Ｙｏｓｈｉｍｕｒａ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，５４０，３４６　ｔｏ　Ｆｕｊｉｍｏｔｏ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，２２０，５８２　ｔｏ　Ｋａｈａｒｕ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，２１８，６５４　ｔｏ　Ｓａｕｔｅｒ；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，０９３，８９０　ｔｏ　Ｂｒｅｇｍａｎ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，８２２，４７５　ｔｏ　Ｈｉｒｏｔａ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，２０４，８６６　ｔｏ　Ｂｌｏｃｋ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．５，０１０，５０５　ｔｏ　Ｆａｌｋ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　４，８５０，０４４　ｔｏ　Ｂｌｏｃｋ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，３７５，１８４　ｔｏ　Ｓｕｌｌｉｖａｎ；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，７５７，９８９　ｔｏ　Ｙｏｓｈｉｍｕｒａ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，７５７，９８９　ｔｏ　Ｙｏｓｈｉｍｕｒａ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，５４１，０３９　ｔｏ　ＭｃＦａｒｌａｎｄ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，０５４，８７２　ｔｏ　Ｆａｎ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，９７８，５２４　ｔｏ　Ｂｉｓｃｈｅｌ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，７３２，１７７　ｔｏ　Ｄｅａｃｏｎ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，９８７，５２４　ｔｏ　Ｂｉｓｃｈｅｌ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，７３２，１７７　ｔｏ　Ｄｅａｃｏｎ　ｅｔ　ａｌ．；　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，４８８，７３５　ｔｏ　Ｔａｎａｂｅｅｔ　ａｌ．；　ａｎｄ　Ｕ．Ｓ．　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．　５，４０８，５６８　ｔｏ　Ｈａｍｉｌｔｏｎ　ｅｔ　ａｌ．
図１を参照するに、全体的に１００として示される光学スイッチ・モジュールの概略が示されている。光学スイッチ・モジュール１００は、入力側光学ウェーブガイド部１０１，入力側コリメータ部１０２，入力側偏向部１０３，共通光学ウェーブガイド部１０４，出力側偏向部１０５，照準部１０６，および外部光学ウェーブガイド部１０７により構成される。入力側光学ウェーブガイド部１０１，入力側コリメータ部１０２，入力側偏向部１０３，共通光学ウェーブガイド部１０４，出力側偏向部１０５，照準部１０６，および外部光学ウェーブガイド部１０７は、総て基板９８上に一体的に形成されている。入力側光学ウェーブガイド部１０１は、コアと呼ばれる複数の光学ウェーブガイド１０１ａ−１０１ａと、被覆するクラッド層１０１ｂより成り、これは複数の光学ウェーブガイド１０１ａ−１０１ａの間に選択的に配置され、ウェーブガイド１０１ａおよびクラッド層１０１ｂ間の様々な屈折率を利用することによって光学信号または各々の光学ウェーブガイド１０１ａ−１０１ａ内に光学ビーム波長を維持する。ウェーブガイド１０７の出力側は、ウェーブガイド部１０１の入力側の構造に類似しており、コアと呼ばれる複数の光学ウェーブガイド１０７ａ−１０７ａおよび被覆するクラッド層より成り、これは複数の光学ウェーブガイド１０７ａ−１０７ａの間に選択的に配置され、各ウェーブガイド１０７ａおよび各クラッド層１０７ｂの間で様々な屈折率を利用して各光学ウェーブガイド１０７ａ−１０７ａ内に光ビーム、光学信号または光波長を維持する。
【００１５】
図１に示されるように、光学ウェーブガイド１０１の入力側の光学ウェーブガイド１０１ａの数は、光学ウェーブガイド１０７の出力側の光学ウェーブガイド１０７ａの数に等しい。以下、光学ウェーブガイド１０１ａの数および光学ウェーブガイド１０７ａの数は、「ｎ」と言及する。ここで、「ｎ」は２以上の値をとる整数である。本発明の他の実施例では、単なる例として、光学ウェーブガイド１０１の入力側の光学ウェーブガイド１０１ａの数は、光学ウェーブガイド１０７の出力側の光学ウェーブガイド１０７ａの数と相違するようにすることも可能である。
【００１６】
コリメータ部１０２は、「ｎ」個のマイクロレンズまたはコリメータ・レンズ１０２ａより成る。コリメータ・レンズ１０２ａの各々は、各光学ウェーブガイド１０１ａの端部から僅かにずれた位置に配置される。光学ウェーブガイド１０１ａからの光学出力は、最初に急激に（ｒａｄｉｃａｌ）広がりまたは散乱されるが、コリメータ・レンズ１０２ａにおいて平行に拘束されまたは定められた（ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ）光になる。
【００１７】
入力側偏向部１０３では、「ｎ」個の光偏向素子１０３ａが用意される。光偏向素子１０３ａの各々は、各コリメータ・レンズ１０２ａの光軸において僅かにずれた位置に配置される。光偏向素子１０３ａは、ポッケルス・セル効果すなわち電気光学効果を利用して、光信号の伝播方向を偏向または変化させる。
【００１８】
共通光学ウェーブガイド部１０４は、平板型（ｓｌａｂ　ｔｙｐｅ）のウェーブガイドにより形成される。共通光学ウェーブガイド部１０４は、入力側偏向部１０３を通じて出力側光偏向部１０５に伝播する光を送信する。共通光学ウェーブガイド部１０４内では、複数の光学信号が同時に通過する。これらの光学信号は共通光学ウェーブガイド部１０４内で所定の方向に直線的に進行するので、複数の光学信号は互いに干渉または歪ませることなしに、伝送される。言い換えれば、何らの光学信号の交差もない。
【００１９】
出力側光検出素子部１０５では、「ｎ」個の光検出素子１０５ａ−１０５ａが用意される。光検出素子１０５ａ−１０５ａは、共通光学ウェーブガイド１０４を通過した後に光偏向素子１０５ａが受信するところの光学ビーム、光学信号または光波長を、偏向させ、変化させ、切り替える。光偏向素子１０５ａは、それぞれ、各光ビームの方向を、各光学ウェーブガイド１０７ａに対応する光学軸方向に平行な方向に変化させる。好ましくは、光偏向素子１０３ａおよび１０５ａ両者は概して同一構造である。
【００２０】
照準部１０６は、「ｎ」個の照準レンズ１０６ａ−１０６ａより成る。これらの照準レンズ１０６ａ−１０６ａは、光信号を絞り込む（ｆｏｃｕｓｉｎｇ）ことによって、各々の光偏向素子１０５ａを通過する光信号を、光学ウェーブガイド１０７ａに案内する機能を有する。
【００２１】
ウェーブガイドまたはコアは任意の適切な材料より製造され得る。例えば、ウェーブガイドは、フッ素処理の施されたポリイミド、水晶、他のガラスまたはポリマ材料のような、高度に透明な高度に耐熱性のあるポリマを利用して形成され得る。クラッディング層を形成するために同種類の材料を利用することが可能であり、または有機および／または非有機ハイブリッドが使用され得る。これらのポリマ系の薄膜形成方法は、スピン・コート、ディップ・コート、スプレイ・コートまたはエバポレーション重合化またはＣＶＤのような蒸気相成長プロセスであり得る。ガラス系では、スパッタリング、エバポレーション、ＣＶＤ、イオン注入等が使用可能であり、ゾル・ゲル法を利用する場合は、スピン・コート、ディップ・コートまたはスプレイ・コートが使用可能である。
【００２２】
図２および３を参照するに、光学スイッチ・モジュール１００の部分詳細構造が示される。光学スイッチ・モジュールにおけるコリメータ・レンズ１０２，入力側光偏向素子部１０３，出力側光偏向素子部１０５および照準化部１０６は、図２および３を参照しながら説明される。
【００２３】
コリメータ・レンズ１０２ａ−１０２ａは、図２および３に示されるように、コリメータ部１０２として同一材料より成り、２つの部分１０２ｃおよび１０２ｄより成る２次元レンズより成り、各々の部分が異なる屈折度または屈折率を有することが好ましい。高い屈折率（凸レンズ部）を有する部分１０２ｃは、コアと呼ばれる光学ウェーブガイド部１０１ａおよび１０７ａを形成するために使用したのと同一の材料により形成されることが好ましい。低い屈折率を有する部分１０６ｄおよび１０２ｄは、コア（例えば、部分１０２ｃおよび１０６ｃ）の屈折率より低い屈折率を有するところの隙間（ｏｐｅｎｉｎｇ）、空気その他の適切なインデックス合致材料（ｉｎｄｅｘ　ｍａｔｃｈｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ）（例えばゲル）であることが好ましい。
【００２４】
照準化部１０６の照準レンズ１０６ａ−１０６ａは、コリメータ・レンズ１０２ａに類似するものである。各照準化レンズ１０６ａは、高屈折率を有する部分（凸レンズ部）１０６ｃと、低屈折率を有する部分１０６ｄとを含む。好ましくは、照準レンズ１０６ａ−１０６ａの屈折方向は、コリメータ・レンズ１０２ａ−１０２ａの屈折方向と反対である。
【００２５】
入力側光偏向部１０３の一部として構成される光偏向素子１０３ａ−１０３ａは、１つ又はそれ以上のプリズム対１０３ｐ−１０３ｐより成る。図３に示されるような１つのプリズム対は、電気−光学効果を有する材料より成る平板ウェーブガイド部１０３を有する。図３に更に良好に示されるように、第１及び第２上部電極１０３ｃおよび１０３ｄは、平板型（ｓｌａｂ　ｔｙｐｅ）ウェーブガイド１０３ｂの上側に形成され、第１及び第２下側電極１０３ｅおよび１０３ｆは、平板型ウェーブガイド１０３ｂの下側に形成される。第１及び第２上部電極１０３ｃおよび１０３ｄ並びに第１及び第２下側電極１０３ｅおよび１０３ｆは、それぞれ３角の形状（くさび形）に形成される。
【００２６】
第１の上部電極１０３ｃおよび第１の下部電極１０３ｅは互いに対向して直面し、それらの間に平板型ウェーブガイド１０３ｂを保持する。第１の上部電極１０３ｃおよび第２の上部電極１０３ｄは離間され、上側電極１０３ｃ、１０３ｄの各々に関連する斜面に沿って互いに直面するようにする。第２の上側電極１０３ｄおよび第２の下側電極１０３ｅも対向して互いに直面し、それらの間に平板型ウェーブガイド１０３ｂを保持する。したがって、平板型ウェーブガイド１０３ｂは各プリズム対１０３ｐに関して共通である。このようなプリズム対の１０３ｐの各々を利用することによって、各プリズム対のサイズを小型化することが可能である。
【００２７】
図２を参照するに、出力側光偏向部１０５の光偏向素子１０５ａ−１０５ａは、入力側光偏向素子１０３ａ−１０３ａと同様であり、電気−光学効果の特性を有し１つ又はそれ以上のプリズム対１０５ｐ−１０５ｐを有する材料より成る平板型ウェーブガイド１０５ｂを含む。プリズム対１０５ｐの各々は、プリズム対１０３ｐの各々に等しく、より具体的には、第１上部電極１０３ｃおよび第１下部電極１０３ｅのそれぞれに対応しおよび本質的に同一であるところの第１電極の対を包含し（図示せず）、第２上部電極１０３ｄおよび第２下部電極１０３ｆのそれぞれに対応しおよび本質的に同一であるところの第２電極の対を包含する（図示せず）。これらはプリズム対１０３ｐに関する電極に一致するので、プリズム対１０５ｐに関する第１及び第２上部電極および第１及び第２下部電極は、それぞれ３角形状（くさび形）に形成される。
【００２８】
図４Ａおよび４Ｂを参照するに、プリズム対１０３ｐ（すなわち、電極１０３ｃおよび１０３ｅ並びに電極１０３ｄおよび１０３ｆ）の光の偏向が示されている。図４において、矢線Ａは平板型ウェーブガイド１０３ｂの結晶軸の方向を示し、矢線Ｅはプリズム対１０３ｐに印加される電場の方向を示す。
【００２９】
図４Ａ，４Ｂ，４Ｃに示されるように、第１下部電極１０３ｅは接地ライン（Ｇ）に接続される（例えば、図４Ａ）。この状態において、制御電圧（＋Ｖ）が第１の上部電極１０３ｃに印加される場合に、第１の上部電極１０３ｃおよび第１の下部電極１０３ｅの間の平板型ウェーブガイド１０３ｂの屈折率は、ｎからｎ＋Δｎに変化する。したがって、光信号の伝送方向Ａは、光信号の進む方向に対して右手側の方向に角度θで偏向する。一方、第２の上部電極１０３ｄは図４Ｂに示されるように接地ライン（Ｇ）に接続され、制御電圧（＋Ｖ）が第２の下部電極１０３ｆに印加されると、上部電極１０３ｄおよび下部電極１０３ｆの間に位置する平板型ウェーブガイド１０３ｂの屈折率がｎからｎ−Δｎに変化する。したがって、光信号の伝送方向Ａは、光信号の伝送方向に対して更に右側に角度θで偏向する。以下、制御電圧の印加されるこれらの電極は、制御電極とも呼ばれ、これらは第１の上部電極１０３ｃおよび第２の下部電極１０３ｆに対応する。
【００３０】
したがって、光信号は１つのプリズム対に関して角度２θで偏向され得る。明らかに、「ｍ」個のプリズム対１０３ｐが各チャネルの各々において縦列に位置づけられ、「ｍ」は２以上の整数である場合に、光信号の送信方向からの偏向方向は、２θ×ｍである。電極間で電気−光学効果を有する材料より成る平板型ウェーブガイドを挟む電極は、平板型ウェーブガイド（コア層）に直接的に接して形成することも可能である、又は上部及び下部クラッド層が縦型スタックにおける電極間に設けられることも可能である：下部電極、下部クラッド層、コア層、上部クラッド層及び上部電極、である。後者の場合は、電極間に挿入されるクラッド層は、電極メタル吸収により誘発される光損失を顕著に減少させるであろう。
【００３１】
図５を参照するに、２×２チャネル光学スイッチ・モジュール１００ａが示されている。光学スイッチ・モジュール１００ａは、出力ポート１または出力ポート２に対して、第１の光信号入力を第１入力ポートに送信する。第１入力ポート２への第２光信号入力は、出力ポート１または出力ポート２であるところの、第１光信号を受信しない残余の出力ポートに伝送される。出力ポート２が入力ポート１から第１光信号を受信するならば、出力ポート１は入力ポート２からｎ第２光信号を受信する。第１入力ポートへの光信号が出力ポート１に伝送されるように、何らの交差も生じない場合には、第２入力ポート２への光信号入力は出力ポート２に伝送され、制御電圧は、光偏向素子１１３ａ，１１３ｂ，１１５ａ，１１５ｂの何れにも印加されず、光偏向素子１１３ａ，１１３ｂ，１１５ａ，１１５ｂにおいて何らの偏向もなされない。したがって、印加される制御電圧に起因する光学的交差をすることなしに、チャネル・ウェーブガイド１１１ａへの入力信号は光ウェーブガイド１１７ａに伝達され、チャネル・ウェーブガイド１１１ｂへの入力信号は光ウェーブガイド１１７ｂに伝達される。
【００３２】
第１入力ポート１への光信号が出力ポート２に伝送され、第２入力ポート２への光信号が出力ポート１に伝送される場合には、正の制御電圧＋Ｖが光偏向素子１１３ａ，１１５ｂの制御電極に印加され、負の制御電圧−Ｖが光偏向素子１１３ｂ，１１５ａの制御電極に印加される。したがって、入力ポート１への光信号入力は、光偏向素子１１３ａにおいて光信号の伝送方向に関して右方向に光偏向素子１１５ｂに向かって偏向され、そして光偏向素子１１５ｂに到達し、偏向された光信号は光偏向素子１１５ｂにおける光学ウェーブガイド１１７ｂの縦軸に平行な方向に再び偏向させられ、照準レンズ１１６ｂにより光学ウェーブガイド１１７ｂ内に絞り込まれ、そして、出力ポート２に伝送される。同様に、入力ポート２への光信号入力は、光偏向素子１１３ｂにおいて光信号の伝送方向に関して左方向に光偏向素子１１５ａに向かって偏向され、光偏向素子１１５ａに到達し、偏向された光信号は光偏向素子１１５ａにおける光学ウェーブガイド１１７ａの縦軸に平行な方向に再び偏向させられ、照準レンズ１１６ａおよび光学ウェーブガイド１１７ａを通じて出力ポート１に伝送される。
【００３３】
図６を参照するに、上述したような光学スイッチ・モジュール１００を利用する光信号スイッチ装置１５０が示されている。図７は、図６に示す光信号スイッチ装置の概略図を示す。光信号スイッチ装置１５０は、６４個のＷＤＭ信号を有し、４０Ｇｂ／ｓの６４波長について光信号を多重化する。多重化された光信号の送信方向は、光信号スイッチ装置１５０内で切り替えられ又は変更される。
【００３４】
光信号スイッチ装置１５０は、図６の縦方向に沿って配置される６４個のＡＷＧ光ディバイダ（分割器）１３１、３段構造の光スイッチ・モジュール１３０、６４個の光素子１３３、６４個の光増幅器（ＥＤＦＡ：エルビウム・ドープ・ファイバ増幅器）１３４を有する。３段構造の光スイッチ・モジュール１３０の各段階において、光学スイッチ・モジュール１００のような複数の光スイッチ・モジュールが存在する。より具体的には、３段構造の光スイッチ・モジュール１３０の各段階には、複数の光スイッチ・モジュール１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃが包含されている。複数の光スイッチ・モジュール１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃの各々は、各々が６４×６４チャネルを有する６４個の光スイッチ・モジュールより成る。更に具体的には、６４個の光スイッチ・モジュールの各々は、６４個の光入力ポートおよび６４個の光学出力ポートを包含する。６４この光スイッチ・モジュールの各々は、多数の入力ポートおよび多数の出力ポートに起因して、２チャネル毎に２つを有する図８のスイッチ・モジュール１００ａとは異なる。第１段において、６４個のスイッチ・モジュール１３２ａ１−１３２ａ６４は、光スイッチ・モジュール１３２ａの基板に関して並べられる。第１段と同様に、各々の第２段および各々の第３段では、各光スイッチ・モジュール１３２ｂ、１３２ｃの基板に関し、６４個のスイッチ・モジュールが適切な所定の方向に並べられる。３段構造の光スイッチ・モジュール１３０の第２段において、６４個の光スイッチ・モジュール１３２ｂ１−１３２ｂ６４はある状態または位置に配置され、第１段の６４個の光スイッチ・モジュール１３２ａおよび第３段の６４個の光スイッチ・モジュール１３２ｃに対して９０度回転して配置される。第３段における６４個の光スイッチ・モジュール１３２ｃは、光スイッチ・モジュール１００ａのチャネルの１つに沿って伸びる軸の周囲に設けられる。
【００３５】
第１段における光ディバイダ１３１の各々および光スイッチ・モジュール１３２ａの各々は、光コネクタ１３５ａにより結合される。同様に、第１段における光スイッチ・モジュール１３２ａの各々および第２段における光スイッチ・モジュール１３２ｂの各々は、光コネクタ１３６ａにより結合される。同様に、光スイッチ・モジュール１３２ｂの各々および光スイッチ・モジュール１３２ｃの各々は光コネクタ１３６ｂにより結合され、光スイッチ・モジュール１３２ｃの各々および光スイッチ・モジュール１３３の各々は光コネクタ１３５ｂにより結合される。
【００３６】
図８Ａおよび８Ｂは、光コネクタ１３６の構造を示す。図８Ａは光コネクタ１３６の平面図を示し、図８Ｂは図８ＡのＢ−Ｂ線に沿った縦断面図を示す。図８Ａおよび８Ｂに示されるように、光コネクタ１３６は、多数の小レンズ１４１を有する基板より成り、それを通じて光信号が基板１４０の厚さ方向（すなわち、縦方向）に伝播する。光コネクタ１３６に関し、レンズ１４１は２次元方向に配列される。しかし、光コネクタ１３５に関しては、レンズ１４１は単一次元方向にのみ配列される。レンズ１４１の配列ピッチは、光スイッチ・モジュール１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃの入力ポートおよび／または出力ポートの間隔ピッチに等しく設定される。これら光コネクタ１３５，１３６のレンズ１４１は、先行する光学装置からの光学出力を絞り込み、同じものを以後の中間的光学装置に伝送し；したがって、これらは伝送損失を低減させるのに有利である。光学スイッチング装置のこの実施例では、マイクロプロセッサ・コントローラが存在し、各光スイッチ・モジュール１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃにおける光偏向素子の各制御電極への印加電圧をオンおよびオフにする。マイクロプロセッサ（図示せず）は、電気信号を伝送する導電性ワイヤを通じて光偏向素子の各電極に結合され、これらはマイクロプロセッサにより制御される。
【００３７】
図９Ｄのパネル側面図におけるスイッチング装置８の実施例に関する図９Ｄ及び９Ｅを参照するに、入力及び出力ファイバ２０２，２０４が描かれている。入力ファイバ２０２からの入力信号は、入力マイクロレンズ（ＭＬ）２１０のチャネルウェーブガイド２０６のコア層２０８に伝送される。ファイバ２０２のコア層２０２ａは、ＭＬ２１０のコア層２０８に整合している。入力ＭＬのコア層２０８、平板型ウェーブガイド２１４及び出力ＭＬ２１８は、縦向きに整合している。下側のクラッド２０７、ＭＬ２１０のコア２０８及び上側のクラッド層２０９、平板型ウェーブガイド２１４及び出力ＭＬ２１８は、同一材料から形成することが可能であり、従って同一プロセスで形成され得る。各膜は、基板２２０に順に堆積され、最初に下部クラッド層２０７、次にコア層２０８そして次に上部クラッド層２０９である。その後に、フォトレジストパターニング及びエッチングを利用して、又は薄膜材料が感光性である場合には直接的に光パターニングすることで、パターニングされる。ＭＬ２１８及び平板型ウェーブガイド２１４層に対して、広範な様々な材料が利用され得る。しかしながら、フォトエポキシ又はポリイミドのような異なるポリマ材料を利用することも可能であり、それらは低ストレス、基板の低変形性（ｂｏｗ）及び低い処理温度等の利点をもたらすが、利点はそれらに限定されない。感光性ポリマは直接的なパターニングに使用され得る。ＭＬ２１０，２１８及び平板型ウェーブガイド２１４のコア層２０８は、同一の堆積工程にて製造され、それらは等しい高さに揃えられる。別個のＭＬ及び平板型ウェーブガイド堆積を行う場合は、コア層２０８が等しい高さ（レベル）になるように下側のクラッド層２０７の厚みが調整されるべきある。
【００３８】
ＰＺＴ，ＰＬＺＴ等のような電気−光学（ＥＯ）膜２３８は、基板又はブロック２４０に堆積される。例えば、ＳｒＴｉＯ３が基板材料として使用され得る。ＥＯ膜２３８は、下部クラッド２４４、コア２４６及び上部クラッド２４８の３層を有する。薄膜２３８は、当業者に知られた任意の手法で堆積され得る。例えば、ゾル−ゲル堆積、パルスレーザ堆積、又はＭＯＣＶＤである。成膜手法の選択については、最終的な膜の質、実効的な薄膜領域、膜厚等を含む複数の要因によって決定される。通常には、膜厚は、薄膜のエピタキシャル性によって制限され、所定値を超えることは困難である。例えば、目下利用可能な低損失ＰＬＺＴ又はＰＺＴ膜は、３−５μｍの膜厚に制限される。上部及び下部クラッド層２４４，２４８はこの膜厚の範疇にあるので、ＥＯ膜２３８のコア層２４６は１−３μｍに制限され得る。ＥＯ膜２３８の成膜後に、基板２２０は所要の寸法に裁断され、ブロック２４０の側壁が光学グレード（ｏｐｔｉｃａｌ　ｇｒａｄｅ）に対して研磨される。ＭＬ及び平板型ウェーブガイド２１４の間に非常に高精度にブロック２４０が設けられるべきであるので、研磨の間のブロック２４０の寸法制御は、非常に重要である。
【００３９】
ＥＯ膜２３８を有するブロック２４０は、図９Ｄの側面図に示されるように、ＭＬ及び平板型ウェーブガイドを有する基板２２０にて上下逆に組み込まれる。ＥＯ膜の上部表面は、先の図に示されているようなプリズム形状を有する金属電極でパターニングされている。配線コンタクトパッドを利用する接続は、基板２２０上に形成され得る。ＥＯ膜ブロック２４０は基板２２０に取り付けられ、ＥＯ膜表面のプリズム電極は、基板に形成される配線ラインに接する。接続部に加えてプリズムから配線ラインへの電気接触は、はんだバンプを利用するフリップチップ接続により実現され得る。この技術は、半導体及び光学の業界で充分に確立されている。はんだバンプ（基板２２０及びＥＯブロック２４０の間の丸印２７０）は、図９Ｄに概念的に示されている。はんだバンプ２７０に加えて、ＥＯブロック２４０は、この装置構造に適切な他の任意の手法によって基板２２０に取り付けられ得る。
【００４０】
図９Ａおよび９Ｂは、集積された（２×２）スイッチ装置８の概略構造に関する平面図および側面図を示す。装置１０のスイッチング部分はＬＮブロック１２を包含する。ＬＮブロック１２は、以下に詳述する手法により、単結晶ＬＮウェファから得られる。２次元遷移金属拡散（例えば、Ｔｉ−拡散）ウェーブガイド（ＷＧ）１４は、送信光モードの縦の閉じ込め（ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）のために、ＬＮブロック１２において形成される。ＬＮブロック１２の厚さは１０ないし５００μｍで変化し得る。図１Ａおよび１Ｂにおいて、ＬＮブロック１２は、ポリマ・ウェーブガイド４０をＬＮ平板ウェーブガイド・コア１４に調整するために、シリコン基板１０に直面するＴｉ拡散ウェーブガイド１４と共に配置され、これは２次元Ｔｉ拡散ウェーブガイドである。ウェーブガイド１４は、先に説明した共通ウェーブガイドとして機能する。
【００４１】
非常に薄いＬＮ膜の場合には、図９Ｃに示される構造例が可能であり、そこでは下部層（すなわち、下部クラッド・ポリマ層３２）がエッチングされて総て基板３０まで下降し、ＬＮブロック１２が凹部に位置付けられ、ウェーブガイド１４（２次元Ｔｉ拡散ウェーブガイド１４）がウェーブガイドコア層（以下に「３８ｃ」および「４０」として識別される）に概ね整合し、２次元Ｔｉ拡散ウェーブガイド１４の底部表面が、下部クラッド・ポリマ層３８ａ，４２ａの上部表面に等しく、僅かに高く又は低く位置するようにする。この構造では、ＬＮブロック１２の厚さが、２次元Ｔｉ拡散ウェーブガイド１４の厚さを含まずに、ポリマ底部クラッディング層３８ａ，４２ａの厚さに等しい又は同様である。
【００４２】
したがって、要するに、ＬＮブロック１２は、基板３０に直面するＴｉ拡散ウェーブガイドと共に配置され、ポリマ・ウェーブガイド・コア３８ｃ、４０をＬＮ平板ウェーブガイドコアの高さに調整する（すなわち、Ｔｉ拡散ウェーブガイド１４）（図９Ａ，図９Ｂ）。非常に薄いＬＮ膜の場合に（図９Ｃ）、ポリマ・ウェーブガイド・コアの底部層はエッチングされ、シリコン基板３０まで下降し、ＬＮブロック１２はウェーブガイド領域と共に上昇して配置されるが、この場合において、ＬＮの厚さはポリマ底部クラッディングおよびコアの厚さと同程度であることを想定している。この場合に、図９Ｃに示されるように、ＬＮＯブロック１２は基板１２に隣接し、Ｔｉ拡散ウェーブガイド１４はコア３８ｃ、４０に整合する。
【００４３】
図９Ａおよび９Ｂには図示されていない光信号を伝送する光学ファイバは、装置８の右側にて、当業者に周知の、光学ポリマ材料より成るチャネル・ウェーブガイドに結合される。各光ファイバは、各光ファイバの出力端が、各入力チャネルウェーブガイド１０１の各コア１０１ａの入力端に直面するように配置される。シリコン基板３０に光ファイバを設けるために使用される一般的な手法が存在する。出力チャネルウェーブガイド１０７の場合には、各出力ファイバの入力端は、各出力チャネルウェーブガイド１０７のコア各々１０７ａの出力端に直面する。シリコン基板３０にファイバを設けるのに使用され得る一般的な技術が存在する。例えば、光ファイバはシリコン基板３０に形成されるＶ字溝を利用して、または当業者に知られた他の任意の手法を利用して取り付けられ得る。シリコン基板以外の基板の場合には、ファイバの位置付けは、当業者に周知の他の手法により実行され得る。
【００４４】
チャネル・ウェーブガイド１０１ａは、図１の左側に示される。マイクロレンズ１０２ａ１および１０２ａ２に加えて、ウェーブガイド１０１ａ１および１０１ａ２は、光学ポリマ・コア層４０に使用されるのと同一の材料から形成される。マイクロレンズ１０１ａ１および１０２ａ２は、ウェーブガイド１０１ａ１および１０１ａ２から到来する発散する光ビームを、装置８を通じて伝播するところの同一平面内の平行ビームに絞り込む。伝播する光モードは、ポリマレンズ１０２ａ１（または１０２ａ２）およびＬＮ平板ウェーブガイド１４の両者内で縦に閉じこめられるので、ビームの縦の絞り込みは不要である。レンズの曲率半径を変更すると、マイクロレンズ１０１ａ１および１０２ａ２の焦点距離が変更可能になる。マイクロレンズ１０１ａ１および１０２ａ２の焦点距離は、チャネル・ウェーブガイドの部分から到来する光ビームの発散を補償するよう調整する必要がある。
【００４５】
チャネル・ウェーブガイドは、３層の光学ポリマ材料より成ることが好ましい。チャネルウェーブガイドおよびマイクロレンズの第１層は、図９Ｂに示されるように、低い屈折率を有する下部クラッド層３８ａである。
【００４６】
ウェーブガイドおよびマイクロレンズの組み合わせの第２層は、下部クラッド層３８ａのものより高い屈折率を有するウェーブガイド・コアである。ウェーブガイドおよびマイクロレンズの組み合わせの第２層３８ｃは、ウェーブガイド１０１ａ１および１０１ａ２、およびコリメータ・レンズとしてマイクロレンズ１０１ａ１および１０２ａ２を含む。更に、第２層３８ｃは、図２に示すような、クラッド層１０１ｂと、高屈折率を有する凸レンズ部１０２ｃと、低屈折率を有する部分１０２ｄを有する。
【００４７】
ウェーブガイドおよびマイクロレンズの組み合わせの第３層は、第２層３８ｃのものよりも低い屈折率を有する上部クラッド層３８ｂであり、これはコア層と呼ばれ、第１層３８ａと同一または類似するものであり得る。図９Ｂに示す構造では、第３層３８ｂは第２層３８ｃ上に設けられる。低部および上部クラッド層３８ａおよび３８ｂは、同一の屈折率を有する同一のポリマ材料より形成され得る。しかしながら、屈折率が異なっていても良い。
【００４８】
ウェーブガイドおよびマイクロレンズの組み合わせと同様に、出力ウェーブガイドの第１層は下部クラッド・ポリマ層４２ａであり、その第２層はポリマ・クラッド層４０であり、その第３層は上部クラッド・ポリマ層４２ｂである。底部および上部クラッド層４２ａおよび４２ｂは、コア層４０のものより低い同一の屈折率を有する同一のポリマ材料より成る。出力ウェーブガイドの第２層は、それぞれ凸レンズ部１０６ｃより成る照準レンズ１０６ａ，１０６ａ、低屈折率部１０６ｄ、光学ウェーブガイド１０７ａ，１０７ａ、およびクラッド層１０７ｂ（総て図５に示される）。
【００４９】
底部クラッド層３８ａ，３２，４２ａは、好ましくはポリイミド層であり、シリコン基板に直接的に配置される。ＬＮ偏向ブロック１２は、ＬＮブロック１２の底部において、平板ウェーブガイド１４を有する下部クラッド・ポリマ層３２上に設けられる。この場合、ＬＮ平板ウェーブガイド１４は、マイクロレンズ１０１ａ１および１０２ａ２のコアに関して、すなわち第２層３８ｃおよびコア層４０に関して、自己整合される。
【００５０】
底部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２用の配線に対応して、偏向子１０３ａ１，１０３ａ２，１０５ａ１，１０５ａ２のための底部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２は、当該技術分野で周知の手法によって、第１ポリマ層３２上に形成および配置される。底部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２は、薄い保護層３６で被覆されることが好ましい。薄い保護層３６は好ましくはＳｉＯ２のスパッタ層であり、または適切な手段により堆積される同様な誘電体材料である。底部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２の各々は、底部コンタクト・パッド８４ａ１，８４ａ２，８４ｂ１，８４ｂ２に接続される。底部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２の各々は、プリズム対１０３ｐおよび１０５ｐの第１及び第２底部電極として機能し、このため、底部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２の形状は、それぞれ図２，６に示されるような３角形（くさび形）であることが好ましい。図９−１１では、４つの底部電極が示され付番されているが、上部電極数に対応して多数の底部電極を適合させることが可能である。
【００５１】
底部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２は、ＬＮブロック１２の２次元Ｔｉ拡散ウェーブガイド１４の下に直接堆積され得る。この代替的構造の実施例では、底部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２は、例えばはんだバンプを利用して、底部ポリマ層３２に形成された底部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２用の配線に接続される。
【００５２】
上部電極１８ａ１，１８ａ２，１８ｂ１，１８ｂ２および上部電極１８ａ１，１８ａ２，１８ｂ１，１８ｂ２に結合されるコンタクト・パッド１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２は、当該技術分野で周知の手法によりＬＮブロック１２に堆積される。コンタクト・パッド１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２は、偏向素子１０３ａ１，１０３ａ２，１０５ａ１，１０５ａ２の偏向子電極１８ａ１，１８ａ２，１８ｂ１，１８ｂ２に結合される。図９−１１において、コンタクト・パッド１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２は、各偏向素子１０３ａ１，１０３ａ２，１０５ａ１，１０５ａ２内の１つの偏向子の上部電極にそれぞれ結合される。より具体的には、光学スイッチ装置が２つのチャネルのみを有する、すなわち２つの入力／出力ポートのみを有するので、コンタクト・パッド１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２は、実際のスイッチング装置における各偏向素子１０３ａ１，１０３ａ２，１０５ａ１，１０５ａ２内の偏向子の上部電極総てにそれぞれ電気的に伝導的に結合される。したがって、コンタクト・パッド数はチャネル数の増加に依存して増加する；すなわち、入力／出力ポート数の増加に比例して増加する。この場合において、コンタクト・パッドが互いに電気的に導通しないように、コンタクト・パッドが別々に形成される。
【００５３】
底部電極と同様に、上部電極１８ａ１，１８ａ２，１８ｂ１，１８ｂ２の各々は、プリズム対１０３ｐ，１０５ｐの第１及び第２上部電極として機能する。上部電極１８ａ１，１８ａ２，１８ｂ１，１８ｂ２の形状は、図２，３に示されるような３角形（くさび形）であることが好ましい。図９において、プリズム対の３対が各偏向素子に用意されている。したがって、上部電極数は、偏向素子の各々について６つである。上部電極数を考慮すると、各偏向素子の底部電極数も６とすべきである。
【００５４】
コンタクト・パッド１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２は、スイッチングを制御するマイクロプロセッサに結合され、これは光学スイッチ・モジュールも配置されるハウジング内に搭載される。マイクロプロセッサから伸びる制御信号線は、チャネル数の増加に比例して増加する；すなわち、光学スイッチ・モジュールを有する光学スイッチ装置の入力／出力ポート数に比例して増加する。
【００５５】
底部コンタクト・パッド８４ａ１，８４ａ２，８４ｂ１，８４ｂ２の全体は、図９−１１には図示されていない共通接地ライン（Ｇ）に接続される。図９の各偏向素子１０３ａ１，１０３ａ２，１０５ａ１，１０５ａ２で使用される偏向子の総ては、図２−４に示されるような同一構造の偏向素子を有する。
【００５６】
調整フレーム４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂは、チャネル・ウェーブガイドおよびマイクロレンズのパターニングに使用したのと同一のマスクを利用して、下部クラッディングおよびコア・ポリマ層３８ａ，３８ｃ，４２ａ，４０内に形成される。調整フレーム４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂの目的は、基板３０におけるＬＮブロック１２の結合、位置付けおよび調整である。３つの光学ポリマ層４２ａ，４０，４２ｂから形成される出力の２次元平板ウェーブガイドは、ＬＮブロック１２から放出する光ビームを、更なる信号伝送のための出力ファイバに結合する。
【００５７】
低部および上部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２，１８ａ１，１８ａ２，１８ｂ１，１８ｂ２は、図２−４に示されるような形態と同様に、互いの上部で相互に調整される。電極の形状は、所望の設計のアクティブ偏向素子を規定する。しかしながら、留意すべきことは、比較的薄い偏向子（約５−２５μｍ）の場合に、すなわち導電性材料によるブロック上に堆積される偏向子ブロックまたはアクティブ偏向子膜の高さが小さい場合に、電極の１つ（すなわち、上部または底部）がブランケット（ｂｌａｎｋｅｔ）導電層により形成され得ることであり、その理由はフリンジング効果（ｆｒｉｎｇｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ）が薄膜に関して最小になるからである。
【００５８】
図２−４に関連して上述したように、上部電極１８ａ１，１８ａ２，１８ｂ１，１８ｂ２に制御電圧を印加するために、コンタクト・パッド１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２はＬＮブロック１２の上部の外部表面に形成される。底部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２を接地ライン（Ｇ）に接続するために、コンタクト・パッド８４ａ１，８４ａ２，８４ｂ１，８４ｂ２は、ＬＮブロック１２が配置されておらず、接地ライン（Ｇ）へ更にワイヤ接続するために開放されているところのシリコン基板３０の上部表面領域に形成される。
【００５９】
ある入力チャネルからある出力チャネルへのモード切替は、図２−４に関連して上述したように、対向する電極に電圧を印加することによって行われる。上部電極の何れにも電圧が印加されなければ、光信号は偏向することなしに２次元Ｔｉ拡散ウェーブガイド１４内を直進する。印加される電圧は、上部および底部電極間のＬＮ（または使用される任意の電気−光学材料）の相対屈折率を変更し、これは、当初の経路からの光ビームの偏向になる。偏向素子１０３ａ１の上部電極および偏向素子１０５ａ２の上部電極に正の電圧が印加されると、光信号は、第１チャネルの偏向素子１０３ａ１から第２チャネルの偏向素子１０５ａ２に偏向させられ、偏向素子１０５ａ２に到達する光信号は出力ウェーブガイドの第２出力ポートに偏向させられる。
【００６０】
こうして、交差の動作が行われる。図９に示すスイッチング装置は、２つの入力チャネルおよび２つの出力チャネルのみを有するが、各入力ポートについて示される３つのプリズム偏向子が存在し、各出力ポートについて３つのプリズム偏向子が存在する。（２×２）形態に対して、２つのＩ／Ｏポート間で信号を切り替えるためには、入力側および出力側の各々のポートにつき１つの偏向子のみが必須である。図９では更なる偏向子が付加されており、集積されるスイッチング装置は任意の数のＩ／Ｏポートに容易に拡張され得る。
【００６１】
図１０−１１を参照しながら、光学スイッチ装置の製造プロセスを説明する。図９に示されるスイッチング装置の製造プロセスは、以下の３つの段階より成り、それらは：（ａ）チャネル・ウェーブガイド、マイクロレンズ、底部電極および電気配線を有する基板の作成（段階１）；（ｂ）単結晶ＬＮブロックまたは他のバルク若しくは薄膜電気−光学材料によるビーム偏向子の作成（段階２）；および（ｃ）基板上における偏向子ブロックの取り付け（段階３）である。
【００６２】
段階１：チャネル・ウェーブガイド、マイクロレンズ、底部電極および電気配線を有する基板の作成
　図１０は、偏向装置が搭載される基板についてのプロセス・フローの概略を示す。図１０Ａに示されるように、基板として使用されるシリコン・ウェファ４００が提供される。シリコン・ウェファ４００は、基板表面の境界を定める二酸化シリコン薄膜を備えていても備えていなくてもよい。下部クラッディング層（ＰＬ１）４１０がシリコン・ウェファ４００に堆積される。下部クラッディング層４１０を形成するために、下部クラッディング光学ポリマ材料がシリコン・ウェファ４００上でスピン・コートされることが好ましい。下部クラッディング層４１０の厚さは、ウェーブガイドの設計に依存して１ないし３０μｍの範疇で変化し得る。一実施例にあっては下部クラッディング層４１０の好適な厚さは５ないし１５μｍの範疇にある。
【００６３】
図１０Ｂに示されるように、凹部形成プロセスが実行される。凹部４２０は、スピン・コートされた下部クラッディング層４１０の上部表面に形成される。このプロセスにおいて、シリコン・ウェファ４００は先ずフォトレジスト（ＰＲ　図２には図示せず）で被覆され、フォトリソグラフィによりパターニングされる。Ｏ２プラズマ・エッチング・プロセスのようなエッチング・プロセスが行われ、マスク・フォトレジスト層内の開口を通じて凹部４２０が形成される。このステップは、ポリマ・ウェーブガイド・コア３８ｃ，４０およびＬＮ平板ウェーブガイド・コア１４の縦型階層のためのものである。このステップは、選択的であり、ウェーブガイド／偏向子ブロック・インターフェースにおけるモジュール結合に関して、僅かな不整合が重要でないならば省略することも可能である。
【００６４】
図１０Ｃでは、図９では図示されない配線と共に、底部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２およびコンタクト・パッド８４ａ１，８４ａ２，８４ｂ１，８４ｂが、凹部４２０内の底部表面上に形成される。金属層が底部クラッディング表面４１０に堆積され、底部電極、コンタクト・パッドおよび配線が形成される。金属層の堆積は、スパッタリング、めっきその他の適切な手法により行われ得る。底部電極、コンタクト・パッドおよび配線として、任意の導電性材料が使用され得る。金属層として使用される材料に関する主な制約は、下地ポリマ層との両立性（ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）および材料エッチング能力である。更に、底部電極は、後述するように、集積の段階２においてＬＮブロック１２の下部表面に直接堆積させることが可能である。このプロセスでは、下部クラッディング層４１０上にフォトレジストが適用され、フォトリソグラフィによってパターニングされる。金属層に対する金属パターンは、マスクを利用してウェットまたはドライ・エッチによって形成される。金属パターンを形成するために、当業者に周知のリフト・オフ・プロセスを利用することも可能である。
【００６５】
図１０Ｃに示されるように、底部電極（ＢＥ：　ｂｏｔｔｏｍ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）保護層１８の堆積が行われる。これは任意的ステップであり、ＢＥを保護する必要がなければ必須ではない。保護層１８は、底部電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２が腐食することおよび高電圧動作中に短絡することから保護する。保護層１８はスパッタリング法を利用して形成される。保護層１８はＳｉＯ２または他の適切な誘電体材料より成る。これは薄いＳｉＯ２層であり；好ましくは約０．１ないし約５．０μｍの範疇にある厚さを有する。
【００６６】
ＢＥ保護層１８は、ＬＮブロック１２の形状に適合してパターニングされる。保護層１８を形成するプロセスは、他のプロセスと同様に、底部電極を被覆するために下部クラッディング層上にフォトレジスト層を堆積することおよびフォトリソグラフィを包含する。例えば、ＳｉＯ２保護層１８は、ＣＨ４／Ｈ２プラズマ中でのドライ・エッチングにより、または他の適切なウェット若しくはドライ・エッチング方法によって形成され得る。ＣＨ４プラズマにおける作用剤（ａｇｅｎｔ）Ｈ２を減少させて加えることは、下部クラッディング層４１０のシリカおよびポリマ間のエッチ選択性を増加させる。
【００６７】
図１０Ｄに示されるように、次のステップは、底部クラッディング層４１０のものよりも高い屈折率を有するコア・ポリマ層４３０のスピン・コート堆積である。コア・ポリマ層４３０の厚さは、デザイン・ルールに依存して、約１μｍないし３０μｍの範疇で変化し得る。コア・ポリマ層の好適な厚さは約３−１０μｍである。
【００６８】
図１０Ｅに示されるように、コアおよび底部クラッディング層４１０，４３０は、例えばＯ２プラズマ・エッチによる単一マスクを利用するフォトリソグラフィによってパターニングされる。マイクロレンズ１０２ａ１，１０２ａ２、調整フレーム４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂおよび出力ウェーブガイド・コア４０を含むチャネル・ウェーブガイド・コア３８ｃは、２つのポリマ層４１０，４３０内に形成される。
【００６９】
低い屈折率の材料を有する上部クラッディング層３８ｂ，４２ｂは、下部クラッディングおよびコア層と同一の手法で堆積およびパターニングされ、マイクロレンズおよび出力平板ウェーブガイドの前面を開口するようにする。ポリマ・ウェーブガイドおよびマイクロレンズの平面図は、図９Ａの右側に示されるような出力ウェーブガイドの平面図に類似する。必要であれば、光学ファイバを配置する溝またはトレンチが、ポリマ・ウェーブガイドおよびマイクロレンズの左側に、およびファイバ配置に関する出力ウェーブガイドの右側に形成され得る。
【００７０】
段階２：光偏向子用のＬＮブロックの作成
　図１１は、偏向装置を製造するプロセス・フローを示す。上述したように、これは偏向子ブロック形成の例であり、ＬＮに限定されない。ＯＥ特性を有する他の任意のバルクまたは薄膜材料が使用され得る。
【００７１】
図１１Ａおよび１１Ｂにおけるこの例のＬＮ偏向子を作成するために、１００または７５ｍｍのｚカットＬＮウェファ５００が用意される。ウェファ５００の厚さは、ウェファ５００の取扱いおよび研磨の都合に依存して約１または約０．５ｍｍとすることが可能である。そのようなＬＮウェファ（ＬＮＯクリスタル）は、クリスタル・テクノロジ・インク（Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，　Ｉｎｃ．）から入手可能である。
【００７２】
基板へのスパッタリングではなくＬＮウェファ５００を利用することは、コスト的に効果がある。光学スイッチ装置に必要な共通ウェーブガイド１０４および平板型ウェーブガイド１０３ｂの厚さは比較的大きい。２次元（２Ｄ）ウェーブガイド１４は、チタニウム内部拡散（ｉｎｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）によってＬＮウェファ５００の上面に形成される。Ｔｉ膜厚、アニール時間および温度のような処理条件は、使用される光の波長に依存するところの必要なウェーブガイド設計事項に従って調整され得る。好適実施例にあっては、図１１Ａに示されるように、７００ÅのＴｉ層５１０が、ＬＮウェファ５００のＺ表面にスパッタリングにより形成される。Ｔｉ内部拡散は、図１１Ｂに示されるように、８時間の間１０５０℃の温度でファーネス・アニールにより行われる。その結果のＴｉ拡散ウェーブガイド５２０は、１．３−１．５μｍの光に対して単独のモード伝播のみを支援することがシミュレーションされた。挿入損失は０．５ｄＢ／ｃｍより小さく評価される。
【００７３】
図１１Ｃに示されるような次のステップでは、薄いＳｉＯ２膜５３０がＬＮウェファ５００の表面上に堆積される。ＳｉＯ２膜の厚さは０．１−１μｍである。これは０．１μｍより小さくすることも可能である。薄膜層５３０は、Ｔｉ拡散ウェーブガイド１４のプリズム電極３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２からの絶縁物として、およびＬＮ平板ウェーブガイド１４用の上部クラッディング層としても機能する。
【００７４】
図１１Ｃに示されるように、ＬＮウェファ５００はその後にブロックに細断され、これらは偏向装置における実際の素子として使用される。細断または切断ステップにより、シリコン基板３０は、所望のデバイス形状の多数の断片を提供する。細断または切断手順は、一般的な条件に依存して、より早い段階で行うことも可能である。明らかに、分離されたＬＮブロックの外部寸法は、製造許容度と共に調整ブロック４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂにより形成される隙間に合致する。
【００７５】
図１１Ｄに示されるように、提供されたＬＮブロック５４０の前面および背面の側壁は研磨され、入射および放出光モードの結合に関する光学品質を具備させる。
【００７６】
図１１Ｅに示される次のステップにおいて、ＬＮブロック５４０は、背面ラッピングおよび研磨により薄く加工される。ブロック厚さは１０−５００μｍの範疇にあり得る。ＬＮは非常に壊れやすい材料なので、ブロック厚さの限界は、取扱いおよび処理の困難性により制限される。
【００７７】
図１１Ｆに示されるように、ブロックの薄膜化の後に、金属層５５０がＬＮブロック５４０の表面にスパッタリングされ、上部電極、コンタクト・パッドならびに上部電極およびコンタクト・パッドに関する配線を形成する。
【００７８】
図１１Ｆは、Ｔｉの内部拡散された平板ウェーブガイド５２０および上部電極用の金属層５５０等を有するＬＮブロック５４０の最終的形状の側面を示す。ＬＮブロック５４０の背面（図３Ｆにおける上面）におけるスパッタリングによって、金属層５５０を形成した後に、フォトレジスト層がＬＮブロック５４０の上面に形成される。リソグラフィが行われ、金属層がエッチングされ、ＬＮブロック５４０における上部電極を形成する。
【００７９】
段階３：基板上における偏向子ブロックの取り付け
　ＬＮブロック５４０は、ポリマ層４１０，４３０内に形成された調整フレーム４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂ内に挿入される。ブロック５４０の配置は、フリップ・チップ・ボンディング技術により行われ得る。ＬＮブロック５４０は、接着剤を利用して、図１０に示されるプロセスにより形成された基板に取り付けられ、ポリマおよびＬＮウェーブガイドを調整するために階層化され保持される。接着剤は例えばエポキシ材料である。これは、ＬＮブロック５４０の下部表面に塗布され、好ましくはＳｉＯ２薄膜５３０の表面に塗布される。
【００８０】
本発明を利用することにより、スイッチング・マトリクスおよび２次元マイクロ光学要素を単一基板上に統合化することが可能になる。スイッチング・マトリクスは単独のブロック電気−光学材料より成り、これは入力チャネルに関する縦続的な光ビーム偏向素子、入力／出力偏向子間の信号の伝搬を妨害しない平板ウェーブガイド、および出力ウェーブガイドに再配信される信号を結合する出力偏向素子を有する。２次元マイクロ光学要素は、スイッチング・マトリクスの中におよび外に対して入力および出力ファイバを結合する光学ポリマ層より成る。本発明の原理は、電気−光学スイッチング原理に基づくものであり；このため、非常に高速のスイッチングを行う可能性がある（〜４０Ｇｂ／ｓ以上）。本発明の実施例により作成された２×２スイッチは、約５０マイクロ秒より少ないスイッチング速度を有することが観測された。可動的なスイッチング部は存在せず；このため本発明は極めて高い耐久性および信頼性を有する。加熱する電極も存在しないので、熱を制御する問題も存在しない。本発明は、既存の半導体プロセス技術および装置と良好に両立することが可能であり、単一ブロックにおけるスイッチング・マトリクスは、多数のＩ／Ｏチャネルに関する偏向子を低コストで製造することを可能にする。複数のスイッチング装置が単一のウェファで製造され、低コストで高い歩留まりを得ることが可能である。
【００８１】
光ファイバに対する断熱接続
　本発明の更なる実施例に関する図１２Ａ−１５Ｄを参照するに、図１２Ａ−１２Ｂには光ファイバを任意の適切な構造又は装置に接続する接続構造が描かれている。スイッチング装置に対する断熱接続の図１２Ａ−１２Ｂの例は、例示的なものとして与えられる。徐々に幅が変化するテーパの付された（ｔａｐｅｒｅｄ）レンズ形状を有する接続構造は、コア直径７−９：ｍを有する標準的な光ファイバを、例えば１−５：ｍのコア膜厚を有するものより非常に薄いウェーブガイド膜を有する装置に接続することを要する任意の薄膜光学装置に応用可能である。スイッチングに加えて、それは、薄膜ウェーブガイドを介する平行光線の伝搬を含む任意の機能であり得る。それは、ビームの再配信、能動的な又は受動的なビーム分割、ビーム遮断、ビーム減衰、偏光機能等を包含するがこれらに限定されない。
【００８２】
図１２Ａは、接続構造の平面図を示す。図１２Ｂは、図１２Ａの接続構造の縦断面図を示す。図１２Ａ，１２Ｂは、スイッチング装置全体の一部分のみ、より具体的には光スイッチング装置の１チャネルに関する一部分を示す。電極等のスイッチング機構の他の部分は、説明の便宜上、図１２Ａ，１２Ｂ及び図１２Ａ，１２Ｂ以降の図面にて省略されていることに留意を要する。
【００８３】
図１２Ａ，１２Ｂは、各々が共通コア層５０７を包含するチャネルウェーブガイド５０２及び平坦なマイクロレンズ５０３を示す。ウェーブガイド５０２は、光ファイバ５００の開放端から発する光線に対する入力ポートとして使用される。ウェーブガイド５０２の開放端面は、クラッド層４９９により支持され光ファイバ５００のクラッド層５１３により被覆されるコア層５１４の開放端面に直面する。マイクロレンズ５０３は、平行化（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ）のために使用され、上述したように、ウェーブガイド５０２を介して、光ファイバ５００のコア層５１４からの光線を、薄膜光学スイッチング装置５０４のコアに光学的に接続する。図１２Ａに示されるように、マイクロレンズ５０３により平行化され平行光線５０５に変換された光線は、装置５０４を通じて伝搬する。下部クラッド層５０６を包含するマイクロレンズ５０３及びウェーブガイド（ＷＧ）５０２は、共通基板５１２により直接的に支持される。下部クラッド層５０６は、適切な手段により共通基板５１２上に設けられる。コア層５１１、上部クラッド層５１０、及び基板５０９の階層を形成するために、コア層５１１呼び上部クラッド層５１０が基板５０９に形成される。形成された層構造はその後に１８０°回転させられ、コア層５１１が、図１２Ｂに示されるように下部クラッド層５０６によって接して支持されるように設けられる。言い換えれば、コア層５１１及びクラッド層５１０が基板５０９に形成された後に、形成された構造が上下逆に動かされ又は回転させられ、コア層５１１を共通基板５１２上の下部クラッド層５０６に良好に接続する。コア層５１１の底面部は、図１２Ｂに示されるように、マイクロレンズ５０３及びウェーブガイド５０２のコア層５０７の底面部の高さに揃えられる。コア層５０７は、上部クラッド層５１０ａを支持する。
【００８４】
図９−１１に関して説明した製造プロセスは、図１２Ａ，１２Ｂに示される構造に応用することが可能である。しかしながら、マイクロレンズ５０３及び平面ウェーブガイド５０２の共通コア層５０７の厚さは、コア層５１１の厚さより厚い。図９−１１では、マイクロレンズのコア層の厚さと、共通ウェーブガイドのコア層の厚さとは実質的に等しい又は同一である。光ファイバ５００及び光スイッチング装置の間の良好な効率的な接続を維持又は持続するために、ウェーブガイド５０２及びマイクロレンズ５０３のコア層５０７の厚さは、好ましくは、約２乃至約１６μｍの範疇にあり、より好ましくは約６乃至１０μｍの範疇にあり、これは、テレコミュニケーションに使用される標準的なシングルモード光ファイバ５００のコア５１４の直径又は厚さが約９μｍだからである。
【００８５】
上述したように、ＬｉＮｂＯ３（ＬＮ）が光スイッチング装置のＥＯ材料として使用される場合には、特にＬＮ結晶のＥＯ係数は比較的低いので、光学的用途に対してＥＯ材料を効果的に機能又は動作させるために、上部及び下部電極間に例えば少なくとも２００Ｖのような高い駆動電圧が必要とされる。従って、ＬｉＮｂＯ３がＥＯ材料として使用される場合には、ＬｉＮｂＯ３の膜厚が可能な限り薄いことが望ましい。非常に薄いＬＮＯが使用される場合には、Ｔｉ内部拡散コア層の高さが、２−５：ｍに低減され得る。この場合に、通常の９：ｍファイバを２−５：ｍのコアに接続することは、光学強度に対する非常に望まれない損失を招く虞がある。ここに開示されるテーパの付された接続構造は、接続効率を改善することが可能である。
【００８６】
ＥＯ材料として、ＰＬＺＴ又はＰＺＴのような更なる利用可能な材料が存在する。これらの材料は、ＬＮのものより１桁大きく超えるＥＯ係数と供に、優れたＥＯ特性を示す。現在のところ、（例えば約３−４μｍのような）約１乃至約５μｍより厚い透明且つ結晶性のＰＬＺＴの成膜に適した技術はない。ＰＬＺＴ膜の透明性及び結晶性は、ウェーブガイド特性及びＥＯ特性に好都合である。
【００８７】
上述したように、テレコミュニケーションに使用される標準的なシングルモード光ファイバのコアの寸法は、約９μｍの直径である。ウェーブガイド５０２及びマイクロレンズ５０３のコア層５０７の厚さは、光ファイバ５００のコア層５１４のサイズに全体的に合わせるために、約６乃至約９μｍの範疇であることが望ましい。従って、光ファイバ５００からの光出力が、ウェーブガイド５０２及びマイクロレンズ５０３のコア層５０７内に及びそこを経由して伝搬し、コア層５１１の先端面に達する場合に、それは好ましくは薄いＰＬＺＴ又はＰＺＴ膜より成り（例えば、約１乃至５μｍの厚さであり、好ましくは約３μｍ乃至約４μｍである）、コア層５０７及びコア層５１１の間の厚みの差（例えば１μｍ乃至１０μｍ、好ましくは３μｍ乃至６μｍ）は、光の信号電力の大きな損失を招く。マイクロレンズ５０３のコア層５０７の端面と、コア層５１１の光の伝搬方向から見た先端面との間の差（ギャップ）は、レンズ−装置インターフェース（ｌｅｎｓ−ｄｅｖｉｃｅ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）として言及され得る。
【００８８】
図１３Ａ，１３Ｂを参照するに、光ファイバを適切な装置に接続するためにテーパのかけられた接続構造が示される。図１３Ａは、接続構造の平面図を示す。図１３Ｂは、図１３Ａにおける１３Ｂ−１３Ｂ面に沿う矢線方向に関する、図１３Ａの接続構造の断面図を示す。図１３Ａ，１３Ｂは、スイッチング装置全体の一部分のみを示し、光スイッチング装置の１チャネルに関する一部分のみを示す。説明の便宜上、電極のようなスイッチング機構の他の部分は図１３Ａ，１３Ｂでは省略されている。図１２Ａ，１２Ｂ及び図１３Ａ，１３Ｂに使用される同一の参照番号は、同一の要素を示す。図１３Ａ，１３Ｂに示される接続構造は、“ファイバ”−“チャネルＷＧ”−“光学装置”の完全なシステムに関して低い光損失接続を可能にする。
【００８９】
図１３Ａ，１３Ｂに示されるように、標準的な平面チャネルウェーブガイド５０２及び平面マイクロレンズ５０３は、一方の側の共通の基板５１２上に設けられる下部クラッド層５０６上に設けられる。積層されたコア層５１１、上部クラッド層５１２及び基板５０９は、共通基板５１２の他方の側に設けられる。積層プロセスに関し、より具体的な製造プロセス、図９−１１に関して説明されたプロセスがこの構造の積層プロセスに応用することが可能である。
【００９０】
光ファイバ５００は、共通基板５１２の一方側に配置される。光ファイバ５００は、音声及びデータ通信に使用される標準的なシングルモード光ファイバである。光ファイバのコア５１４の直径は、好ましくは約９μｍである。ウェーブガイド５０２のコア層５０７の厚さ（高さ）及び幅は、好ましくは約６乃至１０μｍである。光ファイバ５００のコア５１４の形状は、円筒及び円形の断面である。図１２Ａ及び図１３Ａにおける光ファイバ５００のコア層５１４の幅は、図１２Ｂ及び図１３Ｂの光ファイバ５００のコア層５１４の高さと異なる点に留意を要する。光ファイバ５００のコア層５１４の端面は、ウェーブガイド５０２のコア層５０７の先端面に直面するよう設けられ、図１３Ａ，１３Ｂに図示されていない周知の位置決め手段により、コア層５１４の端面全体を、コア層５０７の先端面の領域により実質的に網羅するようにする。
【００９１】
図１３Ａ，１３Ｂでは、第１平行化レンズとしてのマイクロレンズ５０３に加えて、第２平行化レンズ５２０が設けられている。図１３Ａ，１３Ｂにおける平行化システムは、入力チャネルウェーブガイド５０２、第１平行化レンズ５０３及び第２平行化レンズ５２０の３つの部分より成る。コア層５０７のＲＩより僅かに低いＲＩを有する屈折率（ＲＩ）整合流体又はゲル５２２は、図示されているように設けられ、光線５０５が伝搬するインターフェースからの後方反射を低減させる。２つのレンズ５０３，５２０の組は、光線５０５の更なる効果的な平行化のための全体の曲率を増加させる。
【００９２】
ウェーブガイド５０２、第１平行化レンズ５０３、第２平行化レンズ５２０の製造に使用される材料は、感光性の又は通常のポリイミド又はエポキシ若しくはシリカのような適切な任意の材料であり得る。使用される材料が光学的に規定可能である（ｐｈｏｔｏｄｅｆｉｎａｂｌｅ）ならば、これらの要素５０２，５０３，５２０の形状、外形又は輪郭は、フォトリソグラフィ及び現像工程により直接的に形成される。材料が光学的に規定可能でないならば、最初にフォトレジスト層がパターニングされ、その後にそのパターンをコア及びクラッド層を含むそれらの要素に写すためにエッチングプロセスが行われる。
【００９３】
第２レンズ５２０のコア層５０７は、テーパの付された面５２０ａを有する。テーパの付された面５２０ａは第２レンズ５２０に設けられ、第２レンズ５２０のコア層５０７の上部表面が、コア層５０７の底面に向かって下側に傾斜する又はテーパがかけられるようにする。言い換えれば、コア層５０７は、光線５０５の伝搬方向に関して、第２平行化レンズ５２０の入力側から第２平行化レンズの出力側に向けて約１０度（好ましくは、約１−５度）の角度で下降しながら傾斜する。第２平行化レンズ５２０にテーパの付された面５２０ａを設けることで、コア層５０７ａの厚さは、約１μｍ乃至約６μｍの範疇にあり、より好ましくは約２μｍ乃至約５μｍの範疇にあり、最も好ましくは約３μｍ乃至約４μｍの範疇にある。従って、第２平行化レンズ５２０のコア層５０７は、第２平行化レンズ５２０の入力端にて約６−１０μｍの厚さから、約３μｍ乃至４μｍの厚さのコア層５０７ａに減少させられる。
【００９４】
図１３Ａに示されるように、第２平行化レンズ５２０はテーパの付された表面５２０ａが形成される場所では湾曲していないので、テーパの付された表面５２０ａは、光スイッチング装置のチャネル方向に非常に一様に形成され得る。
【００９５】
例えば１０μｍのような大きな厚さから約３−４μのような薄い厚さに第２平行化レンズ５２０のコア層５０７にテーパをかけることで、第２平行化レンズ５２０のコア層５０７を通じて伝搬させながら、光学モードフィールド直径を連続的に減少させることが可能になる。テーパの付された表面５２０ａの形状は、具体的な事例毎に個々に合わせて設計されるべきであり、第２平行化レンズ５２０及びウェーブガイド５０２のコア層５０７の初期の及び最終の厚さを考慮すべきである。
【００９６】
テーパの付されたウェーブガイドの形状に関する説明は上述の通りであるが、いくつかの文献にも開示されている（例えば、Ｃ．Ｔ．Ｌｅｅ　ｅｔ　ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　１５（１９９７）４０３；Ｈ．Ｓ．Ｋｉｍ　ｅｔ　ａｌ．，ＩＥＥＥ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　２９（１９９３）１１５８；Ｙ．Ｓｈａｎｉ　ｅｔ　ａｌ．，ＩＥＥＥ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　２７（１９９１）５５６）。非常に急峻なテーパは、高い放射損失を招く虞があるので、所望の結果は得られないであろう。好適実施例では、コア層５０７のテーパは断熱的（ａｄｉａｂａｔｉｃ）であり、これは、システムの光学モードの占有度（ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎ）が、ウェーブガイド構造が変化しても変化しないことを意味する。第２平行化レンズ５２０のコア層５０７のテーパ５２０ａの形状に採用され得るいくつかのテーパ形状が存在する。１つの例は放物線状のテーパ形状である。これは、大きな直径から小さなものへのモードのほとんど断熱的な遷移を与え得る。線形な長い傾斜であっても、実質的な光放射なしにモード直径を減少させ得る。約９−１０μｍ乃至約３−４μｍのモードフィールドサイズ（目下の例における高さ）の断熱的な減少を可能にするテーパ表面５２０ａの長さは、約３０μｍ乃至１４０μｍの範疇にあり、より好ましくは約５０μｍ乃至約１００μｍの範疇にある。
【００９７】
テーパ表面５２０ａを形成することは、いくつかの技術により実現され得る。１つの技術は、光パターニング可能な材料及びグレイスケール（ｇｒａｙ−ｓｃａｌｅ）マスクを利用することである。グレイスケールマスクは、テーパの形状を光学的に規定することの可能な薄膜層に転写させ得る所与の光学密度特性を有し得る。マイクロレンズのコア層に関する材料が光学的に規定できない場合は、フォトレジスト層から材料へのパターン転写は、ドライエッチングを利用することによって実現され得る。この場合に、テーパのパターンが最初にフォトレジスト層に形成され、フォトレジスト及び下部材料層の間で充分に調整されたエッチ選択性を有するドライエッチがそれに続く。
【００９８】
図１４Ａ−１４Ｄは、テーパ構造の作成に関するプロセスフローを示し、より具体的にはコア層の光学的に規定可能な材料に関するプロセスを示す。図１４Ａに示されるように、クラッド層５０６が共通基板５１２に堆積された後に、チャネルウェーブガイド５０２のコア層のための光学的に規定可能な材料５０７ｂ、第１平行化レンズ５０３及び第２平行化レンズ５２０がクラッド層５０６上に堆積される。クラッド層５０６は、具体的な要請に応じて、ポリマ材料又はシリカ材料等とすることが可能である。
【００９９】
その後に、チャネルウェーブガイド５０２、第１平行化レンズ５０３及び第２平行化レンズ５２０に関するパターンを有するグレースケールマスク（図示せず）に光が露光される。そして、光学的に規定可能な材料５０７ｂがエッチングされ、チャネルウェーブガイド５０２、第１平行化レンズ５０３及び第２平行化レンズ５２０が図１４Ｂに示されるように形成される。ここで、グレースケールマスクは、テーパ表面５２０ａの形状に対応するグレイスケールパターンを包含する。グレイスケールパターンは、光スイッチング装置のチャネル内の光ファイバから到来する光の伝搬方向におけるパターン部分の位置変化に応じて、光学的透明性が徐々に変化するような特性を有するパターンである。グレイスケールパターンを利用することで、図１４Ｂに示されるように、第２平行化レンズ５２０のコア層５０７と供にコア層５０７のテーパ表面５２０ａが形成される。
【０１００】
その後に、上部クラッド層５１０ａの材料５３０は、図１４Ｃに示されるようにして堆積され、テーパに関するグレイスケールを除いて、下部のウェーブガイド及びレンズと同一パターンを有する通常の２値マスクを利用してパターニングされる。材料５３０は光に露光される。最終的に、材料５３０はエッチングされ、上部クラッド層５１０ａが図１４Ｄに示されるようにコア層５０７に形成される。コア層５０７及び上部クラッド層５１０ａの間でのマスク工程を回避するために、上部クラッドマスク及びコア層マスクは整合されていることが望ましい点に、留意すべきである。
【０１０１】
明らかに、図１４Ａ−１４Ｂに関して説明したプロセスは、図９−１１に関して説明した製造プロセスの一部に類似している。それらの間の差異は、コア層５０７に関するマスクにある。すなわち、テーパ構造を有する光スイッチング装置は、共通ウェーブガイドに対してより薄いコア層を利用する点を除いて、図１−１２に説明及び図示された構造に容易に適用可能である。
【０１０２】
図１５Ａ−１５Ｄは、テーパ構造５２０ａを包含するテーパ構造を製造するための他のプロセスを示す。図１５Ａに示されるように、クラッド層５０６が共通基板５０６に堆積された後に、チャネルウェーブガイド５０２のコア層５０７に関する材料５０７ｂ、第１平行化レンズ５０３及び第２平行化レンズ５２０がクラッド層５０６に堆積される。クラッド層５０６は個々の要請に応じてポリマ材料又はシリカ材料等より成る。テーパ表面５２０ａに関するパターンを有するグレイスケールマスクにより、材料５０７ｂが露光される。そして、材料５０７ｂがエッチングされ、テーパ表面５２０ａを包含する図１５Ｂのテーパ構造が形成される。続いて、クラッド層５１０ａに関する材料５３０がコア層５０７ｂ上に堆積される。チャネルウェーブガイド５０２、第１平行化レンズ５０３及び第２平行化レンズ５２０の形状は、上部クラッド層５０８ａ及びコア層５０７ｂを通じたドライエッチングによって形成される。エッチングされる界面が円滑になるように、エッチングプロセスは最適化されるべき点に留意すべきである。
【０１０３】
或いは、光ファイバから薄膜光学装置への平行化光線の低損失接続を可能にするために、光ファイバに、３−４μｍの直径を有するテーパの付された端部、及び３−４μｍの厚さ及び３−４μｍの幅を有するより短いチャネルウェーブガイド及びマイクロレンズが備えられる。更に、マイクロレンズのコア層から共通ウェーブガイドへの光電力を収集する手段のように、プリズム又は格子（ｇｒａｄｉｎｇ）が、マイクロレンズのコア層及び共通ウェーブガイドのコア層の間に設けられ得る。光ファイバのテーパの付されたコア層、テーパの付された平行化レンズ、プリズム及び格子は、共通ウェーブガイドのコア層が、約３−４μｍの膜厚であることを可能にする又は約３−４μｍの膜厚のＰＬＺＴ，ＰＺＴであることを可能にする手段として機能する。従って本発明の実施例によれば、ＰＬＺＴ又はＰＺＴが光スイッチング装置のＥＯ材料として使用され得る。
【０１０４】
本発明は、本明細書に記載された実施例および変形例に限定されない点に留意を要する。本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、修正および変形が当業者によりなされ得る。さらに、本発明の範囲から逸脱することなしに、本発明の実施例に関する任意の１つ又はそれ以上の特徴を、本発明の他の実施例の任意の１つ又はそれ以上の特徴と結合させることも可能である。
【０１０５】
以下、本発明の教示する手段を列挙する。
【０１０６】
（付記１）　第１の厚さを有する第１コア層と、前記第１コア層の前記第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２コア層と、前記第１コア層及び前記第２コア層の間に設けられたテーパの付されたコア層とを有することを特徴とする光スイッチモジュール。
【０１０７】
（付記２）　前記テーパの付されたコア層のテーパ表面が、前記第１コア層の端部から前記第２コア層の端部に向けて伸びることを特徴とする付記１記載の光スイッチモジュール。
【０１０８】
（付記３）　前記第１コア層が、前記光ファイバのコア層であることを特徴とする付記１記載の光スイッチモジュール。
【０１０９】
（付記４）　前記テーパの付されたコア層が、前記第１コア層及び前記第２コア層に全体的に（ｉｎｔｅｇｒａｌｌｙ）隣接することを特徴とする付記１記載の光スイッチモジュール。
【０１１０】
（付記５）　更に、前記光ファイバ及び前記第２コア層の間に設けられた平面状のマイクロレンズを有する光スイッチより成ることを特徴とする付記１記載の光スイッチモジュール。
【０１１１】
（付記６）　第１の厚さを有する第１コア層と、前記第１コア層に接続され前記第１の厚さより薄い第２の厚さを有する第２コア層とを有することを特徴とする、光ファイバを光学装置に光学的に接続する光スイッチモジュールであって、コア層を有し、前記光ファイバ及び前記第２コア層の間に設けられた平面状のマイクロレンズを有することを特徴とする光スイッチモジュール。
【０１１２】
（付記７）　更に、前記第１コア層及び前記第２コア層の間に設けられたテーパの付されたコア層より成り、前記テーパの付されたコア層のテーパが、前記第１コア層から前記第２コア層に下降していることを特徴とする付記６記載の光スイッチモジュール。
【０１１３】
（付記８）　光ファイバから発する光線が入力される第１コア層を有するウェーブガイド；
前記ウェーブガイドに入力された光線を平行化する第２コア層を有するレンズ；
平行化された光線が伝搬する第３コア層を有するウェーブガイド；
平行化された光線を偏向させる光偏向器；及び
前記第３コア層がＰＬＺＴ又はＰＺＴ薄膜であることを可能にする手段；
を有することを特徴とする光スイッチング装置。
【０１１４】
（付記９）　前記手段が、前記第１コア層及び前記第２コア層の間に設けられたテーパの付されたコア層より成り、前記テーパの付されたコア層のテーパが、前記第１コア層から前記第２コア層に下降していることを特徴とする付記８記載の光スイッチモジュール。
【０１１５】
（付記１０）　ａ）　基板に第１クラッド層を堆積する工程；
ｂ）　前記第１クラッド層にコア層を堆積する工程；
ｃ）　前記コア層に、断熱的な構造を有するコア層を設けるために傾斜した表面を形成する工程；及び
ｄ）　前記コア層上に第２クラッド層を堆積する工程；
より成ることを特徴とする、断熱接続構造を有する光スイッチモジュールを製造する方法。
【０１１６】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、光スイッチモジュールを示す概略図である。
【図２】図２は、光スイッチモジュールの部分的な詳細図を示す。
【図３】図３は、光スイッチモジュールの部分的な詳細図を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、プリズム対の光の偏向の様子を示す概略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、プリズム対の光の偏向の様子を示す概略図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、プリズム対の光の偏向の様子を示す概略図である。
【図５】図５は、２対２チャネル光スイッチモジュールを示す図である。
【図６】図６は、光スイッチモジュールを利用する光信号スイッチング装置を示す図である。
【図７】図７は、図６に示される光信号スイッチング装置の概略図を示す。
【図８】図８Ａ及び８Ｂは、光コネクタの構造を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、一体化された（２×２）交差接続光スイッチの一実施例に関する平面図を示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、一体化された（２×２）交差接続光スイッチの一実施例に関する側面図を示す。
【図９Ｃ】図９Ｃは、図９Ａ及び９Ｂの光スイッチの他の実施例に関する側面図を示す。
【図９Ｄ】図９Ｄは、交差接続光スイッチの他の実施例に関する側面図を示す。
【図９Ｅ】図９Ｅは、交差接続光スイッチの他の実施例に関する平面図を示す。
【図１０】図１０Ａ−１０Ｅは、偏向装置が搭載される基板のプロセスフローを示す図である。
【図１１】図１１Ａ−１１Ｆは、偏向装置を製造するプロセスフローを示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、光ファイバを光学装置に接続する構造の平面図を示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１２Ａの１２Ｂ−１２Ｂ線に沿う矢線方向に関する縦断面図を示す。
【図１３Ａ】図１３Ａは、光ファイバを光学装置に接続するテーパの付されたレンズに関する構造の平面図を示す。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１３Ａの１３Ｂ−１３Ｂ線に沿う矢線方向に関する縦断面図を示す。
【図１４】図１４Ａ−１４Ｄは、テーパの付された構造を製造するためのプロセスフローを示す図である。
【図１５】図１５Ａ−１５Ｄは、テーパの付された構造を製造するための他のプロセスフローを示す図である。
【符号の説明】
８　（２×２）スイッチング装置
１０　装置のスイッチング部
１２　ＬＮブロック
１４　ウェーブガイド
１６ａ１，１６ａ２，１６ｂ１，１６ｂ２　コンタクト・パッド
１８ａ１，１８ａ２，１８ｂ１，１８ｂ２　上部電極
３０　基板
３２　下部クラッド・ポリマ層
３４ａ１，３４ａ２，３６ｂ１，３６ｂ２　底部電極
３８ａ　下部クラッディング層
３８ｂ　上部クラッディング層
３８ｃ　ウェーブガイドの第２層
４０　ポリマ・ウェーブガイド・コア
４２ａ　下部クラッド・ポリマ層
４２ｂ　上部クラッド・ポリマ層
４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂ　調整フレーム
８４ａ１，８４ａ２，８４ｂ１，８４ｂ　底部コンタクト・パッド
９１　凹部
９８　基板
１００　光学的スイッチ・モジュール
１０１入力側光学ウェーブガイド部
１０１ａ１，１０１ａ２　ウェーブガイド
１０２　入力側コリメータ部
１０２ａ１，１０２ａ２　マイクロレンズ
１０３　偏向部
１０３ａ１，１０３ａ２，１０５ａ１，１０５ａ２　偏向素子
１０３ｐ，１０５ｐ　プリズム対
１０４　共通光学ウェーブガイド部
１０５ａ　光偏向素子
１０６　照準部
１０６ａ　照準レンズ
１０７　外部光学ウェーブガイド部
１０７ａ　光学ウェーブガイド
１０７ｂ　クラッド層
１１３ａ，１１３ｂ，１１５ａ，１１５ｂ　光偏向素子
１１６ａ，１１６ｂ　照準レンズ
１１７ａ，１１７ｂ　光ウェーブガイド
１３０　光スイッチ・モジュール
１３１　ＡＷＧ光ディバイダ
１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ　光スイッチ・モジュール
１３３　光学素子
１３４　光学増幅器
１３５，１３６　光コネクタ
１４０　基板
１４１　レンズ
１５０　光信号スイッチング装置
４００　シリコン・ウェファ
４１０　下部クラッディング層
４２０　凹部
４３０　コア・ポリマ層
５００　ＬＮウェファ
５０２　チャネルウェーブガイド
５０３　平面状のマイクロレンズ
５０４　スイッチング装置
５１０　上部クラッディング層
５１１　コア層
５１２　共通基板
５１４　コア層
５２０　平行化レンズ
５２２　屈折率適合化流体
５３０　ＳｉＯ２薄膜
５４０　ＬＮブロック
５５０　金属層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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