(57)【要約】【課題】ミラー偏向装置の光偏向方向を広くし、駆動電圧を低くする。【解決手段】ミラー基板１０１は、折りたたみ構造により変形可能な保持部１０２〜１０５で保持され、ミラー基板の外側に設けられた基板１０７の内枠に固定されている。ミラー基板１０１の表面にはミラー１１１が形成され、その反対側の面の中央部には、凹部１０９が形成される。ミラー基板１０１は、接触支持部となる凸部１１２と凹部１０９とが嵌め合って保持される。【選択図】  図１
2004279814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光の反射方向を変えて光偏向を行うミラー偏向装置であって、入射光を正反射する反射手段と、前記反射手段を側面に有し、静電力を形成する電極を有したミラー基板と、前記ミラー基板の電極に対向して駆動電圧を印加する複数の基板電極と、前記基板電極と前記ミラー基板の電極とが対向して形成される空隙と、前記空隙の底部に前記基板電極と凸部を形成した基板と、前記基板が前記ミラー基板を保持する変形可能な複数の保持部とからなり、前記ミラー基板は前記基板に形成した凸部と接触支持されていることを特徴とするミラー偏向装置。
【請求項２】
前記ミラー基板は、前記基板に形成した凸部と接触支持部を支点として変位することを特徴とする請求項１記載のミラー偏向装置。
【請求項３】
前記ミラー基板の側面に対向して設けた複数の基板電極は、基板上に形成された凸部を中心に傾斜していることを特徴とする請求項１記載のミラー偏向装置。
【請求項４】
前記ミラー基板と保持部は一体であり、単結晶シリコンを素材として形成されていることを特徴とする請求項１記載のミラー偏向装置。
【請求項５】
前記ミラー基板は、入射光の反射手段が形成されている面の反対側の面にリブ構造が形成されていることを特徴とする請求項１記載のミラー偏向装置。
【請求項６】
基板電極が形成されている基板は、ミラー基板のリブ構造に対応して、凹凸構造が形成されていることを特徴とする請求項５記載のミラー偏向装置。
【請求項７】
ミラー基板と保持部は一体であり、多結晶シリコンを素材として形成されていることを特徴とする請求項１記載のミラー偏向装置。
【請求項８】
ミラー基板が変位するときの容量変化を検知する装置が設けられていることを特徴とする請求項１記載のミラー偏向装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一つに記載のミラー偏向装置を１次元アレー状に配置したことを特徴とするミラー偏向装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一つに記載のミラー偏向装置を２次元アレー状に配置したことを特徴とするミラー偏向装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一つに記載ののミラー偏向装置において、ミラー基板の側面に対向して設けた複数に分割された電極に電圧を印加して、ミラー基板を変位させることを特徴とするミラー偏向装置の駆動方法。
【請求項１２】
ミラー偏向装置に設けられた容量変化を検知する装置の出力を駆動制御に用いることを特徴とする請求項１１記載のミラー偏向装置の駆動方法。
【請求項１３】
複数の第１の光伝達装置と、前記第１の光伝達装置と同数の第２の光伝達装置と、前記第１の光伝達装置と１対１に対応し、光学的に第１の光伝達装置と第２の光伝達装置との間に配置された請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のミラー偏向装置からなり、前記第１の光伝達装置の１つからミラー偏向装置に導かれた光を薄膜平板の変位により前記第２の光伝達装置の１つに向けて偏向することを特徴とする光交換装置。
【請求項１４】
第１の１次元アレー状光伝達装置と、前記第１の１次元アレー状光伝達装置と同数の第２の１次元アレー状光伝達装置と、前記第１の１次元アレー光伝達装置と１対１に対応し、光学的に第１の１次元アレー状光伝達装置と第２の１次元アレー状光伝達装置との間に配置された請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のミラー偏向装置からなり、前記第１の１次元アレー状光伝達装置の１つからミラー偏向装置に導かれた光を薄膜平板の変位により前記第２の１次元アレー状光伝達装置の１つに向けて偏向することを特徴とする光交換装置。
【請求項１５】
第１のｎ×ｍの２次元アレー状光伝達装置と、前記第１のｎ×ｍの２次元アレー状光伝達装置と同数の第２のｎ×ｍの２次元アレー状光伝達装置と、前記第１の２次元アレー光伝達装置と１対１に対応し、光学的に第１の２次元アレー状光伝達装置と第２の２次元アレー状光伝達装置との間に配置されたｎ×ｍの請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のミラー偏向装置からなり、前記第１の２次元アレー状光伝達装置の１つからミラー偏向装置に導かれた光を薄膜平板の変位により前記第２の２次元アレー状光伝達装置の１つに向けて偏向することを特徴とする光交換装置。
【請求項１６】
前記ミラー偏向装置の駆動は、前記第２の光伝達装置に導かれる光の強度を制御信号として用いることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか一つに記載の光交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロマシニング技術を応用した微小光学系を有するミラー偏向装置および光交換装置に関し、例えば、光通信システムにおける光スイッチ、光交換装置などに好適な技術である。
【０００２】
【従来の技術】
従来のミラー偏向装置では、同一直線上に設けられた２本の梁で支持されたミラー基板を、ミラー基板に対向する位置に設けた電極との間の静電引力で、２本の梁をねじり回転軸として往復振動させている（例えば、非特許文献１参照）。マイクロマシニング技術で形成されるこのミラー偏向装置は、従来のモーターを使ったポリゴンミラーの回転による光走査装置と比較して、構造が簡単で半導体プロセスでの一括形成が可能なため、小型化が容易で製造コストも低く、また単一の反斜面であるため複数面による精度のばらつきがなく、さらに往復走査であるため高速化にも対応できる等の効果が期待できる。
【０００３】
このような静電駆動のねじり振動型ミラー偏向装置としては、梁をＳ字型として剛性を下げ、小さな駆動力で大きな振れ角が得られるようにしたもの（例えば、特許文献１参照）、梁の厚さをミラー基板、フレーム基板よりも薄くしたもの（例えば、特許文献２参照）、固定電極をミラー部の振動方向に重ならない位置に配置したもの（例えば、特許文献３、非特許文献２参照）、また、対向電極をミラーの振れの中心位置から傾斜させて設置することで、ミラーの振れ角を変えずに駆動電圧を下げたものがある（例えば、非特許文献３参照）。
【０００４】
また、片持ち梁を静電力で撓ませて光の反射方向を変えてスイッチするデバイス、及びそれを用いた光変調システムが発表されている（非特許文献４参照）。
【０００５】
【非特許文献１】
ＩＢＭ  Ｊ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐ  Ｖｏｌ．２４  （１９８０）
【非特許文献２】
Ｔｈｅ  １３ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  ＭＥＭＳ２０００  （２０００）ｐ．４７３−４７８
【非特許文献３】
Ｔｈｅ  １３ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  ＭＥＭＳ２０００  （２０００）ｐ．６４５−６５０
【非特許文献４】
Ｋ．Ｅ．Ｐｅｔｅｒｓｅｎ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．３１，  Ｎｏ．８，１９７７年  ｐｐ５２１〜ｐｐ５２３）
【特許文献１】
特許第２９２４２００号公報
【特許文献２】
特開平７−９２４０９号公報
【特許文献３】
特許第３０１１１４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
２本の梁でミラー基板を両側から保持し、この梁をねじり回転軸としてミラー基板を静電引力により往復振動させるミラー偏向装置では、ミラー偏向の方向が、ねじり回転軸を回転中心とする方向の１方向にのみ制限される。このことはねじり回転軸ミラーだけでなく、片持ち梁型の光スイッチでも同様である。更に片持ち梁を利用した光スイッチは応力緩和による梁の変形、径時変化等があり、梁の安定性の確保が難しい。
【０００７】
さらに、静電力によりミラーを偏向させる方式における静電力Ｗは、εを誘電率、Ｖを印加電圧、ｔを電極間距離、Ｓを電極面積とすると次式で与えられる。
Ｗ＝（ε／２）＊（Ｖ／ｔ）２＊Ｓ
これより、静電力は電極間距離の二乗に反比例するので、ミラーの偏向角を大きくすると、印加電圧が高くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は上記したデバイスの問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、光偏向方向を広く設定可能で、駆動電圧も低い、新規なミラー偏向装置および光交換装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のミラー偏向装置では、入射光を正反射する反射手段と、上記反射手段を側面に有し、静電力を形成する電極を有したミラー基板と、上記ミラー基板の電極に対向して駆動電圧を印加する複数の基板電極と、上記基板電極と上記ミラー基板の電極とが対向して形成される空隙と、上記空隙の底部に上記基板電極と凸部を形成した基板と、上記基板が上記ミラー基板を保持する変形可能な複数の保持部とからなり、上記ミラー基板は上記基板に形成した凸部と接触支持されて形成されている。
【００１０】
本発明の請求項２のミラー偏向装置では、請求項１に記載のミラー偏向装置において、ミラー基板は基板に形成した凸部と接触支持部を支点として変位する。
【００１１】
本発明の請求項３のミラー偏向装置では請求項１乃至２に記載のミラー偏向装置において、ミラー基板の側面に対向して設けた複数の基板電極は基板上に形成された凸部を中心に傾斜している。
【００１２】
本発明の請求項４のミラー偏向装置では、請求項１乃至３に記載のミラー偏向装置において、ミラー基板と保持部は一体であり、単結晶シリコンを素材として形成されている。
【００１３】
本発明の請求項５のミラー偏向装置では、請求項４に記載のミラー偏向装置において、ミラー基板は入射光の反射手段が形成されている面の反対側の面にリブ構造が形成されている。
【００１４】
本発明の請求項６のミラー偏向装置では、請求項５に記載のミラー偏向装置において、基板電極が形成されていると基板はミラー基板のリブ構造に対応して、凹凸構造が形成されている。
【００１５】
本発明の請求項７のミラー偏向装置では、請求項１乃至３に記載のミラー偏向装置において、ミラー基板と保持部は一体であり、多結晶シリコンを素材として形成されている。
【００１６】
本発明の請求項８のミラー偏向装置では、請求項１乃至７に記載のミラー偏向装置において、ミラー基板が変位するときの容量変化を検知する装置が設けられている。
【００１７】
本発明の請求項９のミラー偏向装置では、請求項１乃至請求項８に記載のミラー偏向装置を１次元アレー状に配置している。
【００１８】
本発明の請求項１０のミラー偏向装置では、請求項１乃至請求項８に記載のミラー偏向装置を２次元アレー状に配置している。
【００１９】
本発明の請求項１１のミラー偏向装置の駆動方法では、請求項１乃至１０のミラー偏向装置において、ミラー基板の側面に対向して設けた複数に分割された電極に電圧を印加して、ミラー基板を変位駆動する。
【００２０】
本発明の請求項１２のミラー偏向装置の駆動方法では、請求項１１のミラー偏向装置の駆動方法において、ミラー偏向装置に設けられた容量変化を検知する装置の出力を駆動制御に用いる。
【００２１】
本発明の請求項１３の光交換装置では、複数の第１の光伝達装置、第１の光伝達装置と同数の第２の光伝達装置、第１の光伝達装置と１対１に対応し、光学的に第１の光伝達装置と第２の光伝達装置との間に配置された請求項１乃至１１２に記載のミラー偏向装置からなり、第１の光伝達装置の１つからミラー偏向装置に導かれた光を薄膜平板の変位により第２の光伝達装置の１つに向けて偏向する。
【００２２】
本発明の請求項１４の光交換装置では、第１の１次元アレー状光伝達装置、第１の１次元アレー状光伝達装置と同数の第２の１次元アレー状光伝達装置、第１の１次元アレー光伝達装置と１対１に対応し、光学的に第１の１次元アレー状光伝達装置と第２の１次元アレー状光伝達装置との間に配置された請求項１乃至１２に記載のミラー偏向装置からなり、第１の１次元アレー状光伝達装置の１つからミラー偏向装置に導かれた光を薄膜平板の変位により第２の１次元アレー状光伝達装置の１つに向けて偏向する。
【００２３】
本発明の請求項１５の光交換装置では、第１のｎ×ｍの２次元アレー状光伝達装置、第１のｎ×ｍの２次元アレー状光伝達装置と同数の第２のｎ×ｍの２次元アレー状光伝達装置、第１の２次元アレー光伝達装置と１対１に対応し、光学的に第１の２次元アレー状光伝達装置と第２の２次元アレー状光伝達装置との間に配置されたｎ×ｍの請求項１乃至１２に記載のミラー偏向装置からなり、第１の２次元アレー状光伝達装置の１つからミラー偏向装置に導かれた光を薄膜平板の変位により第２の２次元アレー状光伝達装置の１つに向けて偏向する。
【００２４】
本発明の請求項１６の光交換装置では、請求項１３から１５に記載の光交換装置において、ミラー偏向装置の駆動は第２の光伝達装置に導かれる光の強度を制御信号として用いる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明する。
【００２６】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１に係るミラー偏向装置の構成を示す。（ａ）はミラー偏向装置全体の正面図、（ｂ）は駆動電極を含むミラー偏向装置中央の断面図である。
【００２７】
ミラー基板１０１は、折りたたみ構造により変形可能な４つの保持部１０２、１０３、１０４、１０５で保持されている。折りたたみ構造により変形可能な４つの保持部１０２、１０３、１０４、１０５は、ミラー基板が必要とする振れ角が得られるような剛性となるように断面寸法、形状、長さが設定され、ミラー基板の外側に設けられた基板１０７の内枠１０６に固定されている。ミラー基板１０１には使用する光に対して十分な反射率を持つミラー１１１が側面に形成され、その対向する他の側面の中央部には、接触支持部となる後述する凸部１１２と嵌め合ってミラー基板１０１を保持する凹部１０９が形成されている。
【００２８】
基板１０７には、空隙１０８と空隙内部に凸部１１２と駆動電極１１０（１）〜１１０（４）が形成されている。空隙の１部は上記内枠１０６を形成している。
【００２９】
図２（ａ）〜（ｈ）、図３（ｉ）〜（ｌ）は、本発明の実施例１の製造方法を示す。図２（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、図３（ｉ）、（ｋ）は断面概略図、図２（ｂ）、（ｄ）、（ｈ）、図３（ｊ）、（ｌ）は平面概略図である。
【００３０】
図２（ａ）、（ｂ）：基板２０１はシリコン基板である。基板２０１にフォトリソグラフィー及びドライエッチングの手法により非平行な空隙２０２及び空隙中央部に凸部２０３を形成する。空隙２０２は１辺の長さが１００μｍの正方形で、その深さは１０μｍに形成する。空隙の中央部に形成した凸部２０３の高さは９．７μｍ、その太さは１０μｍに形成する。空隙形状及び凸部を形成した後に基板を熱酸化し、表面に酸化膜を０．２μｍ形成する。
図２（ｃ）、（ｄ）：空隙２０２中に駆動電極２０４（１）〜２０４（４）をＴｉＮの薄膜で形成する。ＴｉＮ薄膜はＴｉをターゲットとした反応性スパッタ法により厚さ０．１μｍに成膜する。ＴｉＮ薄膜をフォトリソグラフィー及びドライエッチングの手法に駆動電極２０４として１辺の長さを４０μｍの正方形に４つ形成する。電極の一部は外部と接続するために空隙から基板表面にせり出ている（図示せず）。さらにその上に電極保護膜としてプラズマ窒化膜を０．０５μｍ形成する。
図２（ｅ）：犠牲層膜としてプラズマＣＶＤの手法で形成した多結晶シリコン２０５を電極２０４を覆うように基板２０１上に空隙２０２が埋まるまで成膜する。
図２（ｆ）：犠牲層膜成膜後、多結晶シリコン薄膜をＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）研磨の手法により空隙部以外の多結晶シリコン薄膜２０６を除去平坦化して梁形成の犠牲層膜２０６とする。
図２（ｇ）、（ｈ）：平坦化した犠牲層膜２０５の上にフォトリソグラフィー及びドライエッチングの手法によりミラー基板の凹部を形成するパターン２０８を形成する。
図３（ｉ）、（ｊ）：ミラー基板２０９の材料となる窒化シリコン膜を熱ＣＶＤの手法により厚さ０．０４μｍで全面成膜する。次いで入射光束の反射面となるＣｒ薄膜を０．０５μｍの厚さで窒化シリコン膜上にスパッタ法により形成する。フォトリソグラフィー及びドライエッチングの手法により反射膜層も含んで窒化シリコンの膜を４つの折りたたみ構造を有する保持部２１１、２１２、２１３、２１４で支持されているように形成する。ミラー基板２０９は１辺が９０μｍの正方形であり、ミラー面が形成された面に対向する面には凹部２１５が形成されている。また折りたたみ構造有する保持部はその太さが２μｍの梁で形成されていて、折りたたみ部の長さは３５μｍである。
図３（ｋ）、（ｌ）：犠牲層膜２０６をＴＭＡＨ（ｔｅｔｒａ−ｍｅｔｈｙｌｅ−ａｎｍｏｎｉｕｍ−ｈｙｄｏｒｉｄｅ）によりウエットエッチング除去すると、ミラー基板２０９はその４箇所を折りたたみ構造を有する保持部２１１、２１２、２１３、２１４により基板２０１に保持されて、凹部２１５と凸部２０３が嵌め合って保持される。最後に保護膜に電極２０４の外部接続用の開口を形成して、本発明のミラー偏向装置が完成する。
【００３１】
次に、本発明の実施例１に係るミラー偏向装置の動作を図４を用いて説明する。ミラー基板１０１に静電力が作用していない時には、ミラー基板１０１はその４個所を折りたたみ構造を有する保持部１０２、１０３、１０４、１０５で保持され且つ、ミラー基板１０１の凹部１０９と基板１０７の凸部１１２とが嵌め合って保持されている。その時の入射角度θの入射光束はミラー基板の表面で正反射し、矢印で示されるように光束は反射角度θの方向に進行する（図４（ａ））。
【００３２】
ミラー基板１０１と駆動電極１１０（４）間に電圧を印加し、ミラー基板に静電力を作用させると、ミラー基板１０１は駆動電極１１０（４）側に引きつけられて、角度αだけ変位する。ミラー基板１０１が変位するために入射光束は梁の変位の影響を受け、反射光の方向が２αだけ変わる（図４（ｂ））。従って、本発明の装置により光の進行方向を変えることが出来る。
【００３３】
本ミラー偏向装置は光の進行方向を変える自由度が大きい点で優れている。すなわち、ミラー基板は、ミラー部の中央にある凸部と凹部の嵌め合い部分とミラー基板の周囲を折りたたみ構造を有する保持部で保持されるが、折りたたみ構造を有する保持部は変形の度合いを大きく取ることが出来るので、実質的にミラー基板は凸部と凹部の嵌め合い部により保持されている。そのため、ミラー基板は嵌め合い部を軸として、面内でどの方向にも傾けることが可能である。ミラー基板に入射角θで入射した光束は正反射方向を軸としてその周囲にミラー基板の振れ角αの２倍の角度（２α）まで反射方向を制御できる（図４（ｃ））。この反射方向の制御は空隙底部の形成した４つの駆動電極の選択と印加電圧により設定出来る。
【００３４】
（実施例２）
図５は、本発明の実施例２に係るミラー偏向装置の構成を示す。本実施例におけるミラー偏向装置の構成は電極基板の傾斜部を除いては実施例１の構成と同じである。電極基板４０７に形成された空隙４０８は中央部に形成された凸部４０９を中心位置として、円錐状にミラーの振れ方向に傾斜している。駆動電極は空隙内部で１６個に分割されて形成されている。
【００３５】
本発明の実施例２に係るミラー偏向装置の製造方法は電極基板の傾斜部を除いては実施例１の製造方法と同じである。したがって、電極基板の傾斜部の製造方法のみを図６を用いて説明する。
【００３６】
まず、厚さ５２５μｍのシリコン基板５０１上に厚さ１００μｍのドライフィルムレジスト５０２を形成する（ａ）。次に、開口率に分布をもたせたフォトマスクを使用することにより、ドライフィルムレジストの露光深さに分布をもたせる。このとき、凸部形成と電極形状が傾斜するように分布形状を設計する。このドライフィルムレジストを現像することで、電極形状を反映したドライフィルムレジスト形状５０３を形成する（ｂ）。このドライフィルムレジストをマスクとしてシリコン基板５０１をドライエッチングすることで、レジストとシリコンのエッチング選択比に応じて、ドライフィルムレジスト形状がシリコン基板に転写する（ｃ）。
【００３７】
次に、シリコン基板表面に絶縁材料として熱酸化によるＳｉＯ２膜５０４を形成する（ｄ）。以上の工程により実施例２の空隙および凸部を形成することができる。
【００３８】
次に、本発明の実施例２に係るミラー偏向装置の動作を図３を用いて説明する。本実施例におけるミラー偏向装置の動作は、実施例１におけるミラー偏向装置の動作と基本的に同じである。ミラー基板を共通電極として、駆動電極を選択して電圧印加を行うことで、凸部と凹部の嵌め合い部を軸としてミラー基板を変位させる。駆動電極はミラー基板の変位にならうように傾斜して形成されており、実施例１の電極よりもミラー基板との距離が小さくなるので静電引力は大きく、ミラー基板をより小さい電圧で偏向させることができる。
【００３９】
（実施例３）
図７は、本発明の実施例３に係るミラー偏向装置の構成を示す。本実施例では、ミラーが円形で駆動電極が放射状であることを除いては実施例１と同様である。ミラー基板６０１は円形で４つの折りたたみ構造を有する保持部６０２、６０３、６０４、６０５で保持されている。４つの折りたたみ構造を有する保持部６０２、６０３、６０４、６０５は、ミラー基板が必要とする振れ角が得られるような剛性となるように断面寸法、形状、長さが設定され、ミラー基板の外側に設けられた基板６０７の内枠６０６に固定されている。
【００４０】
ミラー基板６０１には使用する光に対して十分な反射率を持つミラー６１１が側面に形成され、その対向する他の側面の中央部には基板に形成された凸部と嵌め合ってミラー基板６０１を保持する凹部が形成されている。基板６０７には空隙と空隙内部に凸部と駆動電極６１０（１）〜６１０（１２）が形成されている。本実施例では、駆動電極がミラー基板の変位軸（凸部と凹部の嵌め合い部）を中心に放射状に形成されているので、ミラー変位の制御を容易に行うことができる。
【００４１】
（実施例４）
図８は、本発明の実施例４に係る光交換装置の構成を示す。図において、７０１は光ファイバーからなる３行×５列の２次元アレー状光伝達装置である。７０２は同じく光ファイバーからなる３行×５列のもう１つの２次元アレー状光伝達装置である。７０３は本発明のミラー偏向装置を３行×５列の配列で２次元アレー状に配列したアレー状ミラー偏向装置である。
【００４２】
光伝達装置の１つのファイバー中（図中では（１，１））を伝達してきた光は、ミラー偏向装置７０３の対応するミラー（図中では（１，１））に入射して、任意の位置に偏向され、第２の光伝達装置７０２の行列の中の任意の位置に光を反射することが出来る（図中では（４，２））。
【００４３】
（実施例５）
図９は、本発明の実施例５に係る光交換装置の構成を示す。図において、８０１は光ファイバーからなる３行×５列の第１の２次元アレー状光伝達装置である。８０２は同じく光ファイバーからなる３行×５列の第２の２次元アレー状光伝達装置であり、それぞれの光ファイバーに光強度測定デバイスが組み込まれている（図示せず）。８０３は本発明のミラー偏向装置を３行×５列の配列で２次元アレー状に配列したアレー状ミラー偏向装置である。８０４は第２の２次元アレー状光伝達装置に組み込まれた光強度測定デバイスからの出力のモニター部である。８０５はミラー偏向装置８０３の駆動制御部分である。
【００４４】
第１の光伝達装置のファイバー中（図中では（１，１））を伝達してきた光はミラー偏向装置８０３の対応するミラー（図中では（１，１））に入射して、任意の位置に偏向され、第２の光伝達装置８０２の行列の中の任意の位置に光を反射する（図中では（４，２））。この時、８０５によるミラーの駆動制御は８０４からの光強度測定デバイスからの出力に関する信号を用いている。
【００４５】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１記載の発明によれば、ミラー基板が凸部を軸にして任意方向に傾斜できるので、光偏向範囲を広くとることができる。
【００４６】
請求項２記載の発明によれば、ミラー変位基準位置が変化しないので、変位精度が向上する。
【００４７】
請求項３記載の発明によれば、ミラー基板に作用する静電力が大きくなるので、駆動電圧を小さくできる。
【００４８】
請求項４記載の発明によれば、ミラーの面精度を高くできる。
【００４９】
請求項５記載の発明によれば、ミラー慣性を小さくできるので、応答速度が向上する。
【００５０】
請求項６記載の発明によれば、電極間距離が小さくなるので低電圧で駆動できる。
【００５１】
請求項７記載の発明によれば、ミラー基板を薄膜プロセスにより形成できるので生産性を高くできる。
【００５２】
請求項８記載の発明によれば、ミラーの偏向角度についての信号を取り出すことができる。
【００５３】
請求項９記載の発明によれば、ミラーの配置が定まっているので光伝達装置との位置合わせが容易である。
【００５４】
請求項１０記載の発明によれば、２次元の光伝達装置との組み合わせが可能である。
【００５５】
請求項１１記載の発明によれば、ミラー基板に作用させる静電力を精度良く設定できるので、ミラー基板の偏向角を精度良く制御できる。
【００５６】
請求項１２記載の発明によれば、ミラー基板の偏角を帰還制御に使用できるので、ミラー基板の偏向角を高速に精度良く制御できる。
【００５７】
請求項１３記載の発明によれば、本発明のミラー偏向装置を用いているので、高速で損失の小さい光交換を行うことができる。
【００５８】
請求項１４記載の発明によれば、光伝達装置との位置合わせが容易な光交換を行うことができる。
【００５９】
請求項１５記載の発明によれば、２次元アレーであるので、交換容量の大きな光交換を行うことができる。
【００６０】
請求項１６記載の発明によれば、光伝達損失の少ない光交換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るミラー偏向装置の構成を示す。
【図２】本発明の実施例１の製造方法を示す。
【図３】本発明の実施例１の製造方法を示す。
【図４】本発明の実施例１の動作を説明する図である。
【図５】本発明の実施例２に係るミラー偏向装置の構成を示す。
【図６】本発明の実施例２の製造方法を示す。
【図７】本発明の実施例３に係るミラー偏向装置の構成を示す。
【図８】本発明の実施例４に係る光交換装置の構成を示す。
【図９】本発明の実施例５に係る光交換装置の構成を示す。
【符号の説明】
１０１  ミラー基板
１０２〜１０５  保持部
１０７  基板
１０８  空隙
１０９  凹部
１１０（１）〜１１０（４）  駆動電極
１１１  ミラー
１１２  凸部
【図１】
2004279814.tif 000003
【図２】
2004279814.tif 000004
【図３】
2004279814.tif 000005
【図４】
2004279814.tif 000006
【図５】
2004279814.tif 000007
【図６】
2004279814.tif 000008
【図７】
2004279814.tif 000009
【図８】
2004279814.tif 000010
【図９】
2004279814.tif 000011