(57)【要約】本発明は、圧電性を利用して作動する光スイッチ(100)である。光スイッチは、スラグ(235)が長手方向に移動することによって動作する。複数の圧電素子を使用して、スラグを囲む液体金属(230)を移動させて、液体金属が、少なくとも１つの接点(215)の組と少なくとも１つの他の接点(215)の組の間を濡らすようにする。スラグを位置決めして、延在するガス充填チャンバ(240)内のスラグの位置に応じて、光路を遮断したり、遮断しないようにする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体物質（１１０、１３０、１４０）内に収容された、ガスを充填したチャンバ（２４０）と、
前記ガス充填チャンバに結合した１つまたは複数の光導波管（１２０）と、
前記ガス充填チャンバ内で、前記固体物質に結合した複数の圧電素子（２２５）と、
前記ガス充填チャンバ内で、複数の接点（２１５）のうちの１つまたは複数に結合し、さらに、前記複数の圧電素子のうちの１つまたは複数に結合するスラグ（２３５）であって、前記１つまたは複数の光導波管を遮断するように、または遮断しないように動作可能なスラグ（２３５）と、
前記スラグに結合し、及び、前記複数の接点に結合する液体金属（２３０）
とを備える光スイッチ（１００）の構造。
【請求項２】
前記ガス充填チャンバに結合された通気路（２０５）をさらに備え、
前記通気路は前記ガス充填チャンバに対する１つまたは複数の通気結合を有する、請求項１に記載の構造。
【請求項３】
前記チャンバはさらに１つまたは複数のチャネル（２２０）を備え、前記１つまたは複数のチャネルは前記チャンバ内の圧力を均一にするように動作可能である、請求項１に記載の構造。
【請求項４】
前記１つまたは複数のチャネルのうちの１つまたは複数は、前記通気路が前記チャンバに結合する１つまたは複数の位置に隣接した位置にある、請求項１に記載の構造。
【請求項５】
複数の圧電素子（２２５）を使用した光スイッチ（１００）の構造であって、
キャップ層（１５０）と、
前記キャップ層に結合する圧電層（１１０）と、
前記圧電層に結合する１つまたは複数の光導波管（１２０）と、
前記圧電層に結合する回路基板層（１４０）と、
前記圧電層と、１つまたは複数の光導波管と、キャップ層と、回路基板層のうちの１つまたは複数に結合するガス充填チャンバ（２４０）
を備え、
前記ガス充填チャンバはさらに、前記複数の圧電素子と、複数の接点（２１５）と、前記複数の接点のうちの１つまたは複数に結合するとともに、前記複数の圧電素子のうちの１つまたは複数に結合するスラグ（２３５）と、前記スラグに結合するとともに、前記複数の接点に結合する液体金属（２３０）とを備えることからなる、光スイッチ（１００）の構造。
【請求項６】
前記キャップ層、回路基板層、圧電層は、ガラス、セラミック、複合材、セラミックでコーティングされた材料のうちの１つまたは複数から構成することができる、請求項５に記載の構造。
【請求項７】
前記回路基板層はさらに、前記複数の圧電素子のうちの１つまたは複数の作動によって生成された１つまたは複数の信号をルーティングするように動作可能な複数の回路トレースと複数のパッドを備える、請求項５に記載の構造。
【請求項８】
液体金属スイッチ（１００）を使用して１つまたは複数の光信号を光スイッチングするための方法であって、
複数の圧電素子（２２５）のうちの１つまたは複数を作動させるステップと、
前記１つまたは複数の圧電素子の作動により、前記１つまたは複数の圧電素子に結合したスラグ（２３５）を、第１のいくつかの接点から第２のいくつかの接点に移動させるステップであって、前記第１のいくつかの接点と前記第２のいくつかの接点（２１５）は液体金属（２３０）によって濡らされていることからなる、ステップと、
前記スラグを前記第１のいくつかの接点から前記第２のいくつかの接点に移動させることにより、前記スラグと前記第１のいくつかの接点の間の液体金属の表面張力を切断し、前記スラグと前記第２のいくつかの接点の間の結合を確立し、これによって、１つまたは複数の光導波管（１２０）を遮断し、または遮断しないようにすることにより、前記液体金属スイッチを第１の状態から第２の状態に変えることができるようにするステップ
を含む方法。
【請求項９】
前記スラグと前記第２のいくつかの接点の間の結合は、前記液体金属によって生じる複数の表面張力によるものである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の圧電素子は、近接した状態で作動される、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、電子デバイス及びシステムの分野に関し、より具体的には光スイッチング技術に関する。
【０００２】
関連する出願へのクロスリファレンス
本出願は、以下の英数字順に掲載する識別子によって識別される、同時係属中の米国特許出願に関連する。下記出願は本出願と同じ所有者に帰属し、本出願に関する範囲で参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【０００３】
２００２年５月２日に提出された「Piezoelectrically Actuated Liquid Metal Switch」と題する米国特許出願第１００１０４４８−１号であって、シリアル番号第１０／１３７，６９１号によって識別される出願。
本出願と提出日が同じである「Bending Mode Latching Relay」と題する米国特許出願第１００１０５２９−１号。
本出願と提出日が同じである「High Frequency Bending Mode Latching Relay」と題する米国特許出願第１００１０５３１−１号。
２００２年５月２日に提出された「Piezoelectrically Actuated Liquid Metal Switch」と題する米国特許出願第１００１０５７０−１号であって、シリアル番号第１０／１４２，０７６号によって識別される出願。
本出願と提出日が同じである「High-frequency, Liquid Metal, Latching Relay with Face Contact」と題する米国特許出願第１００１０５７１−１号。
本出願と提出日が同じである「Liquid Metal, Latching Relay with Face Contact」と題する米国特許出願第１００１０５７２−１号。
本出願と提出日が同じである「Insertion Type Liquid Metal Latching Relay」と題する米国特許出願第１００１０５７３−１号。
本出願と提出日が同じである「High-frequency, Liquid Metal, Latching Relay Array」と題する米国特許出願第１００１０６１７−１号。  
本出願と提出日が同じである「Insertion Type Liquid Metal Latching Relay Array」と題する米国特許出願第１００１０６１８−１号。
本出願と提出日が同じである「Liquid Metal Optical Relay」と題する米国特許出願第１００１０６３４−１号。
２００１年１０月３１日に提出された「A Longitudinal Piezoelectric Optical Latching Relay」と題する米国特許出願第１００１０６４０−１号であって、シリアル番号第０９／９９９，５９０号によって識別される出願。
本出願と提出日が同じである「Shear Mode Liquid Metal Switch」と題する米国特許出願第１００１０６４３−１号。
本出願と提出日が同じである「Bending Mode Liquid Metal Switch」と題する米国特許出願第１００１０６４４−１号。
本出願と提出日が同じである「A Longitudinal Mode Optical Latching Relay」と題する米国特許出願第１００１０６５６−１号。
本出願と提出日が同じである「Method and Structure for a Pusher-Mode Piezoelectrically Actuated Liquid Metal Switch」と題する米国特許出願第１００１０６６３−１号。
本出願と提出日が同じである「Method and Structure for a Pusher-Mode Piezoelectrically Actuated Liquid Metal Optical Switch」と題する米国特許出願第１００１０６６４−１号。
２００２年１２月１２日に提出された「Switch and Production Thereof」と題する米国特許出願第１００１０７９０−１号であって、シリアル番号第１０／３１７，５９７号で識別される出願。
本出願と提出日が同じである「High Frequency Latching Relay with Bending Switch Bar」と題する米国特許出願第１００１１０５５−１号。
本出願と提出日が同じである「Latching Relay with Switch Bar」と題する米国特許出願第１００１１０５６−１号。
本出願と提出日が同じである「High Frequency Push-mode Latching Relay」と題する米国特許出願第１００１１０６４−１号。
本出願と提出日が同じである「Push-mode Latching Relay」と題する米国特許出願第１００１１０６５−１号。
本出願と提出日が同じである「Closed Loop Piezoelectric Pump」と題する米国特許出願第１００１１１２１−１号。
２００２年５月２日に提出された「Solid Slug Longitudinal Piezoelectric Latching Relay」と題する米国特許出願第１００１１３２９−１号であって、シリアル番号第１０／１３７，６９２号で識別される出願。
本出願と提出日が同じである「Method and Structure for a Slug Pusher-Mode Piezoelectrically Actuated Liquid Metal Switch」と題する米国特許出願第１００１１３４４−１号。
本出願と提出日が同じである「Method and Structure for a Slug Assisted Longitudinal Piezoelectrically Actuated Liquid Metal Optical Switch」と題する米国特許出願第１００１１３４５−１号。
本出願と提出日が同じである「Method and Structure for a Slug Assisted Pusher-Mode Piezoelectrically Actuated Liquid Metal Optical Switch」と題する米国特許出願第１００１１３９７−１号。
本出願と提出日が同じである「Polymeric Liquid Metal Switch」と題する米国特許出願第１００１１３９８−１号。
本出願と提出日が同じである「Polymeric Liquid Metal Optical Switch」と題する米国特許出願第１００１１４１０−１号。
本出願と提出日が同じである「Longitudinal Electromagnetic Latching Optical Relay」と題する米国特許出願第１００１１４３６−１号。
本出願と提出日が同じである「Longitudinal Electromagnetic Latching Relay」と題する米国特許出願第１００１１４３７−１号。
本出願と提出日が同じである「Damped Longitudinal Mode Optical Latching Relay」と題する米国特許出願第１００１１４５８−１号。
本出願と提出日が同じである「Damped Longitudinal Mode Latching Relay」と題する米国特許出願第１００１１４５９−１号。
２００２年１２月１２日に提出された「Switch and Method for Producing the Same」と題する米国特許出願第１００２００１３−１号であって、シリアル番号第１０／３１７，９６３号によって識別される出願。
２００２年３月２８日に提出された「Piezoelectric Optical Relay」と題する米国特許出願第１００２００２７−１号であって、シリアル番号第１０／１０９，３０９号によって識別される出願。
２００２年１０月８日に提出された「Electrically Isolated Liquid Metal Micro-Switches for Integrally Shielded Microcircuits」と題する米国特許出願第１００２００７１−１号であって、シリアル番号第１０／２６６，８７２号によって識別される出願。
２００２年４月１０日に提出された「Piezoelectric Optical Demultiplexing Switch」と題する米国特許出願第１００２００７３−１号であって、シリアル番号第１０／１１９，５０３号によって識別される出願。
２００２年１２月１２日に提出された「Volume Adjustment Apparatus and Method for Use」と題する米国特許出願第１００２０１６２−１号であって、シリアル番号第１０／３１７，２９３号によって識別される出願。
本出願と提出日が同じである「Method and Apparatus for Maintaining a Liquid Metal Switch in a Ready-to-Switch Condition」と題する米国特許出願第１００２０２４１−１号。
本出願と提出日が同じである「A Longitudinal Mode Solid Slug Optical Latching Relay」と題する米国特許出願第１００２０２４２−１号。
本出願と提出日が同じである「Reflecting Wedge Optical Wavelength Multiplexer/Demultiplexer」と題する米国特許出願第１００２０４７３−１号。
本出願と提出日が同じである「Method and Structure for a Solid Slug Caterpillar Piezoelectric Relay」と題する米国特許出願第１００２０５４０−１号。
本出願と提出日が同じである「Inserting-finger Liquid Metal Relay」と題する米国特許出願第１００３０４３８−１号。
本出願と提出日が同じである「Wetting Finger Liquid Metal Latching Relay」と題する米国特許出願第１００３０４４０−１号。
本出願と提出日が同じである「Pressure Actuated Optical Latching Relay」と題する米国特許出願第１００３０５２１−１号。
本出願と提出日が同じである「Pressure Actuated Solid Slug Optical Latching Relay」と題する米国特許出願第１００３０５２２−１号。
本出願と提出日が同じである「Method and Structure for a Slug Caterpillar Piezoelectric Reflective Optical Relay」と題する米国特許出願第１００３０５４６−１号。
【背景技術】
【０００４】
リレーまたはスイッチを使用して、光信号を第１の状態から第２の状態に変えることができる。一般には３つ以上の状態がありうる。小さな幾何学的形状のスイッチを必要とする用途、または小さな領域に多数のスイッチを必要とする用途では、マイクロエレクトロニクス製造技術を使用して小さな設置面積でスイッチを作成することができる。マイクロエレクトロニクススイッチは、産業設備、電気通信設備など、また、インクジェットプリンタなどの電子機械デバイスの制御など、種々の用途に使用できる。
【０００５】
スイッチング用途では、スイッチを作動させるために圧電技術を使用することができる。圧電材料はいくつかの独特の特性を有する。圧電材料は印加電圧に応じて膨張または収縮するように作成できる。これは間接圧電効果（indirect piezoelectric effect）として知られている。膨張または収縮の量、膨張または収縮によって生成される力、および連続的な収縮の間の時間量は、特定の用途における圧電材料の選択に影響を与える重要な要素である。また圧電材料は、加えられた力に応答して電場が生成される直接圧電効果（direct piezoelectric effect）を示す。接点を圧電材料に適切に結合すれば、この電場を電圧に変換することができる。間接圧電効果はスイッチング素子内の接触または切り離しに役立ち、直接圧電効果は加えられた力に応答してスイッチング信号を生成するのに役立つ。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
光スイッチのための方法と構造を開示する。本発明の構造によれば、ガスを充填したチャンバを固体物質の中に収納する。固体物質は、ガラス、セラミック、金属、および接着性材料で構成することができる。ガス充填チャンバ内の複数の接点は固体物質に結合し、ガス充填チャンバ内の複数の圧電素子も固体物質に結合する。ガス充填チャンバ内のスラグは複数の接点のうちの１つまたは複数に結合し、さらに、複数の圧電素子のうちの１つまたは複数に結合する。スラグはチャンバの中で移動し、複数の接点のうちの１つまたは複数と接続したり離れたりするように動作可能である。ガス充填チャンバ内の液体金属はスラグに結合し、複数の接点にも結合する。液体金属はスラグの運動に対して摩擦を低減する潤滑剤として作用し、スラグと複数の接点のうちの１つの接点との間の接続を維持する表面張力を提供するように動作可能である。本発明の方法によれば、複数の圧電素子のうちの１つまたは複数を作動させ、その１つまたは複数の圧電素子の作動により１つまたは複数の圧電素子に結合したスラグが第１のいくつかの接点（第１の複数の接点ともいう。以下同じ）から第２のいくつかの接点（第２の複数の接点ともいう。以下同じ）に移動する。第１のいくつかの接点と第２のいくつかの接点は液体金属によって濡らされる。スラグが第１のいくつかの接点から第２のいくつかの接点に移動することにより、スラグと第１のいくつかの接点の間の液体金属の表面張力が壊れ、スラグと第２のいくつかの接点の間の結合が確立され、これによって、液体金属スイッチは第１の状態から第２の状態に変わることができる。この場合、スラグと第２のいくつかの接点の間の液体金属の表面張力は、第２のいくつかの接点とスラグの間の結合を維持するように動作可能である。
【実施例】
【０００７】
本発明の新規と考えられる特徴は、具体的には添付の特許請求の範囲に示されている。しかし本発明自体は、本発明の構成と動作の方法、本発明の目的と利点の両方に関して、本発明のいくつかの例示的な実施形態を記述した以下の詳細な説明を、添付図面と共に参照することにより十分に理解されうるであろう。
【０００８】
本発明では多くの異なる実施形態が可能であるが、図示し、本明細書で詳細に説明するのはそのうちのいくつかの特定の実施形態であり、図面及び明細書に開示されたものは、本発明の原理の１例とみなすべきものであり、本発明をそのように図示し説明した特定の実施形態に限定する意図はないことを理解されたい。以下の説明では、いくつかの図面で同じ参照番号は、同じ部分、類似する部分、及び対応する部分を参照するために使用されている。
【０００９】
液体金属光スイッチは複数の層を使用して表すことができる。この場合、複数の層は液体金属光スイッチの製造中に作成される層を表す。ここで、図１には、本発明のある実施形態による液体金属光スイッチ１００の側面図が示されている。圧電層（piezoelectric layer）１１０は光導波管１２０に結合し、光導波管１２０は光学層（optical layer）１３０にさらに結合する。光学層１３０は濡れパッド基板（wetting pad substrate）１４０に結合し、濡れパッド基板１４０はキャップ層（cap layer）１５０に結合する。回路基板層１３０はさらに、複数の回路トレース（回路配線など）を含んでいてもよいが、図１には複数の回路トレースは示されていないことに注意されたい。さらに、本発明の思想および範囲から逸脱することなく、追加の層を、キャップ層１１０、圧電層１２０、回路基板層１３０に結合することができることに注意されたい。本発明のいくつかの実施形態では、圧電層１１０は、光学層１３０と光導波管１２０に結合することができる。本発明のいくつかの実施形態では、圧電層１１０、光学層１３０、濡れパッド基板層１４０、キャップ層１５０は、ガラス、セラミック、複合材料、セラミックでコーティングした材料のうちの１つまたは複数で構成することができる。
【００１０】
次に図２には、本発明のある実施形態による液体金属光スイッチ１００の断面図２００が示されている。光導波管１２０は断面２００に対して垂直に配向している。圧電層１１０は複数の圧電素子２２５に結合する。チャンバ２４０は光学層１３０の中に存在し、このチャンバ２４０は複数の圧電素子２２５に結合し、さらに、濡れパッド基板層１３０に結合する。チャンバ２４０はさらに複数の接点２１５を備え、この複数の接点は濡れパッド基板層１３０に結合する。液体金属２３０はチャンバ２４０の中にあり、複数の接点２１５に結合する。チャンバ２４０はさらにスラグ２３５を含み、スラグ２３５は複数の接点２１５のうちの１つまたは複数に結合する。水銀またはガリウム合金などの液体金属２３０は、摩擦を低減する潤滑剤の役割を果たす。スラグ２３５は（内部が密な）固体であっても中空体であってもよく、金属化合物、セラミック、プラスチックなどの濡れ性のある（または、水和性の）材料で作成することができる。さらに本発明のいくつかの実施形態では、スラグ２３５は複数の接点２１５のうちの１つまたは複数に常に結合してもよいことに注意されたい。本発明のいくつかの実施形態では、液体金属２３０によってスラグ２３５が囲まれる。
【００１１】
チャンバ２４０はガスで充填される。本発明のある実施形態ではガスは不活性である。本発明のある実施形態では、ガスは窒素である。図２ではスラグ２３５は固体物質として表されているが、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、スラグ２３５は中空体であってもよいことを理解されたい。本発明のある実施形態では、スラグ２３５はスラグ２３５の長手方向の両端でテーパ状（先細り状）になっており、スラグ２３５は複数の圧電素子２２５のうちの１つの圧電素子の運動によって作動することができる。圧電素子は、セラミック、石英、プラスチック、または特別に設計された材料で構成することができる。液体金属光スイッチ１００は３つの接点２１５を伴って示されているが、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、より多くの数の金属接点を使用できることに注意されたい。複数の接点２１５は液体金属２３０によって濡らされるが、その他の点では、液体金属２３０と相互作用しないように、複数の接点２１５の材料を選択する。本発明のある実施形態では、複数の接点２１５のうちの１つまたは複数は各時点でスラグ２３５と結合し、それにより、液体金属スイッチ１００が異なる方法で１つまたは複数の光信号を切り替えることができることに注意されたい。
【００１２】
図２に示すように、濡れパッド基板層１４０は、チャンバ２４０に結合した１つまたは複数のバイア（２０５、２１０。または通気孔）を備える。１つまたは複数のバイア（２０５、２１０）はさらにチャネル２２０に結合し、チャネル２２０はキャップ層１５０に結合する。本発明のいくつかの実施形態では、チャネル２２０はキャップ層１５０の中にある。図２では２つのバイア（２０５、２１０）が示されているが、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく３つ以上のバイアを使用することもできる。
【００１３】
次に図３には、本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチ１００の第２の側面図３００が示されている。第２の側面図は、複数の圧電素子２２５、チャンバ２４０、複数の接点２１５に対する光導波管１２０の配向を示している。光導波管１２０はチャンバ２４０に結合し、光導波管１２０が搬送する１つまたは複数の光信号を、スラグ２３５の作用により遮断したり遮断しなかったりすることができる。カプセル材（または封入剤）３０５は光導波管１２０に結合し、さらに光学層１３０に結合する。本発明のいくつかの実施形態では、カプセル材３０５は光導波管１２０に安定性を提供するように動作可能である。本発明のいくつかの実施形態では、カプセル材３０５は、ＵＶ（紫外線）および／または熱によって硬化可能な二重硬化アクリル樹脂（dual cure acrylic）またはエポキシ接着剤で構成される。
【００１４】
次に図４には、本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチ１００の上面図が示されている。明瞭化のために、キャップ層１５０と濡れパッド基板層１４０は示されていない。またスラグ２３５も示されていない。図４は、スラグ２３５の運動により光導波管１２０を遮断する動作と遮断しない動作を明瞭に示す。図４には光導波管を２つだけ、接点を３つだけ示したが、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、これより多くの数または少ない数の光導波管または接点が液体金属光スイッチ１０５の中に存在してもよいことに注意されたい。
【００１５】
次に図５には、本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチ１００のキャップ層１５０の上面図が示されている。また、キャップ層２４０に結合するチャネル２２０の範囲を示すために、断面図５０５も示されている。チャネル２２０はチャンバ２４０の圧力を均一にするように動作可能である。チャンバ２４０の圧力の変化はスラグ２３５の動きによって生じる。スラグ２３５が動くと、バイア２０５と２１０により、スラグ２３５の右側と左側における圧力が実質的に等価になる。
【００１６】
次に図６には、本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチ１００の基板層１４０の上面図が示されている。図６は、複数の接点２１５に対するバイア２０５と２１０の配向を示す。バイア２０５と２１０は円形の断面を有し、複数の接点２１５は四角形の断面を有するが、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、他の幾何学的形状の断面を使用できることに注意されたい。
【００１７】
次に図７には、本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチ１００の光学層１３０の上面図が示されている。図７は、光導波管ホルダ７１０の上面図と光導波管ホルダ７１０の側面図７０５を示す。本発明のいくつかの実施形態では、光導波管ホルダ７１０は光学層１３０の中に含まれることに注意されたい。
【００１８】
次に図８には、本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチ１００の圧電層１１０の上面図が示されている。図８は、複数の圧電素子２２５の上面図と、複数の圧電素子２２５の側面図８０５を示す。本発明のいくつかの実施形態では、複数の圧電素子２２５が作動していないときには、複数の圧電素子２２５は完全に圧電層１１０の中に存在する。
【００１９】
液体金属スイッチ１００は、複数の圧電素子２２５のうちの１つまたは複数が拡張モードで横方向に移動することによって、液体金属２３０によって濡らされているスラグ２３５が移動し、液体金属２３０が複数の接点２１５のうち第１の接点と第２の接点の間を濡らして、液体金属スイッチ１００の光導波管１２０を閉じるように動作する。
【００２０】
１つまたは複数の圧電素子の横方向の運動によりスラグ２３５のテーパ状（先細り状）の端部は圧迫され、これによって、スラグ２３５はチャンバ２４０の長さ方向に沿って動き、スラグ２３５と第１の接点の接触を保持する表面張力にうち勝つ。液体金属スイッチ１００は液体金属２３０による表面張力と、複数の接点２１５まで濡れているスラグ２３５によって（または、複数の接点２１５に対する液体金属２３０及び濡れているスラグ２３５による表面張力によって）ラッチ（または保持）される。スラグ２３５は濡れ性があるため、液体金属２３０の表面張力と、スラグ２３５が複数の接点２１５のうちの１つまたは複数の接点に結合していることにより安定した位置に維持されることができる。本発明のいくつかの実施形態では、複数の光導波管１２０は、液体金属２３０に対して濡れ性（水和性）のない面を有しており、このため、複数の光導波管１２０の信号経路の光学的な透明度を保持する。
【００２１】
本発明は、光スイッチ（１００）のための方法と構造に関する。本発明の構造によれば、ガス充填チャンバ（２４０）が固体物質（１１０、１３０、１４０）の中に入れられる。ガス充填チャンバ内の複数の接点（２１５）は固体物質に結合し、ガス充填チャンバ内の複数の圧電素子（２２５）も固体物質に結合する。ガス充填チャンバ内のスラグ（２３５）は複数の接点のうちの１つまたは複数に結合し、さらに、複数の圧電素子のうちの１つまたは複数に結合する。ガス充填チャンバ内の液体金属（２３０）はスラグに結合し、さらに、複数の接点に結合する。本発明の方法によれば、複数の圧電素子のうちの１つまたは複数を作動させると、その１つまたは複数の圧電素子の作用により、その１つまたは複数の圧電素子に結合したスラグが、第１のいくつかの接点から第２のいくつかの接点に移動する。ここで、第１のいくつかの接点と第２のいくつかの接点（２１５）は液体金属によって濡らされている。スラグが第１のいくつかの接点から第２のいくつかの接点へと移動することにより、スラグと第１のいくつかの接点の間の液体金属の表面張力が壊れ、スラグと第２のいくつかの接点の間の結合が確立され、これにより、液体金属スイッチが第１の状態から第２の状態に変わることができる。
【００２２】
本発明を特定の実施形態と共に説明したが、当業者には、上記説明に照らして多くの代替例、修正例、置換例、変形例が明らかになるであろう。従って、本発明は、そのような全ての代替例、修正例、変形例が特許請求の範囲に含まれるときには、それらを含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチの側面図である。
【図２】本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチの断面図である。
【図３】本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチの第２の側面図である。
【図４】本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチの上面図である。
【図５】本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチのキャップ層の上面図である。
【図６】本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチの基板層の上面図である。
【図７】本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチの光学層の上面図である。
【図８】本発明のいくつかの実施形態による液体金属光スイッチの圧電層の上面図である。
【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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【国際調査報告】
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