JP2003066346A - Electrostatic driving motor type mirror and optical switch using the same - Google Patents

Electrostatic driving motor type mirror and optical switch using the same

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JP2003066346A
JP2003066346A JP2001257459A JP2001257459A JP2003066346A JP 2003066346 A JP2003066346 A JP 2003066346A JP 2001257459 A JP2001257459 A JP 2001257459A JP 2001257459 A JP2001257459 A JP 2001257459A JP 2003066346 A JP2003066346 A JP 2003066346A
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JP
Japan
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rotor
motor type
optical path
drive motor
light
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Japanese (ja)
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Hirohiko Aiba
博彦 相場
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Miyota KK
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Miyota KK
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Publication date
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  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical switch which attains mirror driving with low power consumption, the miniaturization of a device, and simplification the optical axis adjustment of an optical fiber. SOLUTION: A semiconductor substrate with an insulating layer formed by inserting silicon crystal layers is provided with a rotor in which rotor electrodes are formed radially, and a stator in which a plurality of stator electrodes are formed sectorally so as to be paired with the outer peripheral part of the rotor. A reflecting mirror and a flat plate with a hole or a groove for passing light are provided at part of the rotor. The electrostatic driving motor type mirror for varying a flat plate by rotationally driving the rotor by electrostatic force acting between voltage successively applied to the plurality of stator electrodes and voltage applied to the rotor electrodes, is formed so as to cross a first incidence optical path and a first emission optical path, a second incidence optical path and a second emission optical path arranged on a straight line. The optical switch for changing a direction of light is obtained by arranging the flat plate of the electrostatic driving motor type mirror at a prescribed angle at a position where each optical path crosses.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静電駆動モータ型
ミラー及びそれを用いた光スイッチに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic drive motor type mirror and an optical switch using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、従来の光スイッチの一例を示す
斜視図であり、4本の光ファイバ1、2、3、4と、光
の方向を切り替えるための導電体でコーティングされた
可動のミラー5と、ミラー5を水平方向に支持する梁6
と、絶縁層7と、一対の電極8で構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 1 is a perspective view showing an example of a conventional optical switch, in which four optical fibers 1, 2, 3, 4 and a movable member coated with a conductor for switching the direction of light are movable. Mirror 5 and beam 6 for supporting the mirror 5 in the horizontal direction
And an insulating layer 7 and a pair of electrodes 8.

【0003】上記の構成からなる従来の光スイッチにお
いて、ミラー5が電極8間の静電力で図1に示すように
立っている場合には、光ファイバ1から出た光はミラー
5で反射して、光ファイバ4に受光されるとともに、光
ファイバ2から出た光もミラー5で反射して、光ファイ
バ3に受光される。一方、静電力を切ることによりミラ
ー5を水平に戻した場合には、光ファイバ1から出た光
はまっすぐ進み、光ファイバ3に受光される。
In the conventional optical switch having the above structure, when the mirror 5 stands by the electrostatic force between the electrodes 8 as shown in FIG. 1, the light emitted from the optical fiber 1 is reflected by the mirror 5. Then, while being received by the optical fiber 4, the light emitted from the optical fiber 2 is also reflected by the mirror 5 and received by the optical fiber 3. On the other hand, when the mirror 5 is returned to the horizontal state by cutting off the electrostatic force, the light emitted from the optical fiber 1 travels straight and is received by the optical fiber 3.

【0004】図2は、別の従来の光スイッチを示す斜視
図であり、この光スイッチ9はハウジング10を有す
る。ハウジング10の周壁を形成している側壁11a、
11b、11c、11dはそれぞれ光ファイバ12a、
12b、12c、12dを支持している。ハウジング1
0のほぼ中央には可動ミラー13が設けてある。この可
動ミラー13は、電動リニアモータ(不図示)により、
実線で示す位置と点線で示す位置との間を直線移動でき
るようにしてある。
FIG. 2 is a perspective view showing another conventional optical switch, and the optical switch 9 has a housing 10. A side wall 11a forming a peripheral wall of the housing 10,
11b, 11c and 11d are optical fibers 12a,
It supports 12b, 12c and 12d. Housing 1
A movable mirror 13 is provided substantially at the center of 0. This movable mirror 13 is driven by an electric linear motor (not shown).
A straight line can be moved between the position indicated by the solid line and the position indicated by the dotted line.

【0005】この光スイッチ9では、可動ミラー13が
実線位置にあるとき、光ファイバ12aから送り出され
た光が可動ミラー13で反射して光ファイバ12dに導
かれ、光ファイバ12bから送り出された光が可動ミラ
ー13に反射して光ファイバ12cに導かれる。また、
可動ミラー13が点線位置にあるとき、光ファイバ12
aから送り出された光が対向位置にある光ファイバ12
cに導かれ、光ファイバ12bから送り出された光が対
向位置にある光ファイバ12dに導かれる。
In the optical switch 9, when the movable mirror 13 is in the solid line position, the light sent from the optical fiber 12a is reflected by the movable mirror 13 and guided to the optical fiber 12d, and the light sent from the optical fiber 12b. Is reflected by the movable mirror 13 and guided to the optical fiber 12c. Also,
When the movable mirror 13 is at the dotted line position, the optical fiber 12
The optical fiber 12 in which the light sent from a is at the facing position
The light guided to the optical fiber c and sent from the optical fiber 12b is guided to the optical fiber 12d at the facing position.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の光スイッチの第
1の例では、梁で支持しているミラーの駆動に静電力を
用いている。ミラーを水平状態又は垂直状態に保持して
おくために梁をねじるように静電力を加えなければなら
ないが、その間、常にミラーの保持を阻害するように、
梁のねじり復元力が働いてしまうため、常に高い電力を
供給する必要があった。
In the first example of the conventional optical switch, an electrostatic force is used to drive the mirror supported by the beam. An electrostatic force must be applied to twist the beam to hold the mirror in a horizontal or vertical position, during which time it will always hinder the holding of the mirror.
Since the torsional restoring force of the beam works, it is necessary to constantly supply high power.

【0007】従来の光スイッチの第2の例では、光ファ
イバを固定するためのハウジングを有している。該ハウ
ジング内には電動リニアモータを設置してあるととも
に、該ハウジングの四方向に光ファイバが突出している
ため、光スイッチの装置が大型化してしまうという問題
があった。
The second example of the conventional optical switch has a housing for fixing an optical fiber. Since the electric linear motor is installed in the housing and the optical fibers project in four directions of the housing, there is a problem that the device of the optical switch becomes large.

【0008】また、ハウジングの周壁を形成している側
壁で光ファイバを支持固定しているが、側壁での光ファ
イバを支持固定する支持面積が小さいため、十分な固定
強度が得られないことと、光ファイバの支持固定時に行
う光軸調整が、調整しにくいという問題があった。
Further, the optical fiber is supported and fixed by the side wall forming the peripheral wall of the housing. However, since the supporting area for supporting and fixing the optical fiber on the side wall is small, sufficient fixing strength cannot be obtained. However, there is a problem in that it is difficult to adjust the optical axis when the optical fiber is supported and fixed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】絶縁層をシリコン結晶層
で挟み込んで形成した半導体基板の片側シリコン結晶層
に、ロータ電極を放射状に形成したロータと、該ロータ
の外周部に対を成すように複数のステータ電極を扇状に
形成したステータとを設け、前記ロータの一部に反射ミ
ラーを有した平板を設け、複数のステータ電極に順次印
加される電圧とロータ電極に印加される電圧との間に作
用する静電力により、ロータを回転駆動させることで平
板を可変させる静電駆動モータ型ミラーとする。
SOLUTION: A rotor having radial rotor electrodes is formed on a silicon crystal layer on one side of a semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers, and a rotor is formed so as to form a pair on an outer peripheral portion of the rotor. A stator having a plurality of stator electrodes formed in a fan shape is provided, and a flat plate having a reflection mirror is provided at a part of the rotor, and the voltage is sequentially applied to the plurality of stator electrodes and the voltage applied to the rotor electrodes. An electrostatic drive motor type mirror is provided which changes the flat plate by rotating the rotor by the electrostatic force acting on.

【0010】前記平板に、光を通過させるための穴もし
くは溝を設けてある静電駆動モータ型ミラーとする。
An electrostatic drive motor type mirror is provided in which holes or grooves are formed in the flat plate to allow light to pass therethrough.

【0011】絶縁層をシリコン結晶層で挟み込んで形成
した半導体基板の片側シリコン結晶層に、ロータ電極を
放射状に形成したロータと、該ロータの外周部に対を成
すように複数のステータ電極を扇状に形成したステータ
とを設け、前記ロータの一部に反射ミラーと光を通過さ
せるための穴もしくは溝を有した平板を設け、複数のス
テータ電極に順次印加される電圧とロータ電極に印加さ
れる電圧との間に作用する静電力により、ロータを回転
駆動させることで平板を可変させる静電駆動モータ型ミ
ラーを有し、光を溝に通過させて直進させるか反射ミラ
ーで反射して光の方向を切り替える光スイッチとする。
A rotor in which a rotor electrode is radially formed on a silicon crystal layer on one side of a semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers, and a plurality of stator electrodes are fan-shaped so as to form a pair on the outer peripheral portion of the rotor. And a flat plate having a hole or a groove for allowing light to pass through are provided in a part of the rotor, and a voltage sequentially applied to a plurality of stator electrodes and a rotor electrode are applied. It has an electrostatic drive motor type mirror that changes the flat plate by rotating the rotor by the electrostatic force that acts between the voltage and the voltage. An optical switch that switches the direction.

【0012】絶縁層をシリコン結晶層で挟み込んで形成
した同一半導体基板に、静電駆動モータ型ミラーと、直
線上に配置された第1の入射光路及び第1の出射光路、
第2の入射光路及び第2の出射光路とを交差するように
配置形成し、それぞれの光路の交差する位置に静電駆動
モータ型ミラーの反射ミラーと光を通過させるための穴
もしくは溝を有した平板を所定の角度に配置し、光の方
向を切り替える光スイッチとする。
On the same semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers, an electrostatic drive motor type mirror, a first incident optical path and a first outgoing optical path linearly arranged,
The second incident optical path and the second outgoing optical path are arranged and formed so as to intersect with each other, and the reflection mirror of the electrostatic drive motor type mirror and a hole or groove for passing light are formed at the positions where the respective optical paths intersect. The flat plate is arranged at a predetermined angle to serve as an optical switch that switches the direction of light.

【0013】絶縁層をシリコン結晶層で挟み込んで形成
した同一半導体基板に、1個の入射光路と複数の出射光
路を形成し、1個の入射光路に対し、反射ミラーを有し
た平板を設けた静電駆動モータ型ミラーもしくは、反射
ミラーと光を通過させるための穴もしくは溝を有した平
板を設けた静電駆動モータ型ミラーを複数配置形成し、
静電駆動モータ型ミラーの平板の位置を組み合わせるこ
とにより、複数の方向に光を切り替える光スイッチとす
る。
One incident optical path and a plurality of outgoing optical paths are formed on the same semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers, and a flat plate having a reflecting mirror is provided for each incident optical path. A plurality of electrostatic drive motor type mirrors, or a plurality of electrostatic drive motor type mirrors provided with a reflection mirror and a flat plate having holes or grooves for passing light are formed.
By combining the positions of the flat plates of the electrostatic drive motor type mirror, an optical switch is provided that switches light in a plurality of directions.

【0014】絶縁層をシリコン結晶層で挟み込んで形成
した同一半導体基板に、複数の入射光路を形成し、各々
の該入射光路に対して、上記の反射ミラーと光を通過さ
せるための穴もしくは溝を有した平板を設けた静電駆動
モータ型ミラーを複数配置した光スイッチを形成し、該
静電駆動モータ型ミラーの平板の位置を組み合わせるこ
とにより、複数の方向に光を切り替える光スイッチとす
る。
A plurality of incident light paths are formed on the same semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers, and the reflection mirror and a hole or groove for allowing light to pass through each of the incident light paths. Forming an optical switch in which a plurality of electrostatic drive motor type mirrors provided with a flat plate are formed, and combining the positions of the flat plates of the electrostatic drive motor type mirror to form an optical switch that switches light in a plurality of directions. .

【0015】上記の入射及び出射光路としての光ファイ
バ固定用の溝は、絶縁層をシリコン結晶層で挟み込んで
形成した半導体基板にV形状で形成してある光スイッチ
とする。
The groove for fixing the optical fiber as the incident and outgoing optical paths is an optical switch formed in a V shape on a semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer with a silicon crystal layer.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図3は本発明の第1の実施形態を
示す静電駆動モータ型ミラーであり、(a)は上面図、
(b)は上面図(a)のA−A断面図である。半導体製
造技術により、絶縁層17をシリコン結晶層22a、2
2bで挟み込んで形成した半導体基板22の片側シリコ
ン結晶層22aに、ロータ電極15aを放射状に形成し
たロータ15と、該ロータ15の外周部に対を成すよう
に6個のステータ電極14a、14b、14c、14
d、14e、14fを扇状に形成したステータ14とを
設け、ロータ15の回転中心となる位置に中心軸16を
設ける。ステータ14とロータ15は絶縁層17によ
り、電気的に絶縁してある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 3 is an electrostatic drive motor type mirror showing a first embodiment of the present invention, (a) is a top view,
(B) is an AA sectional view of the top view (a). The insulating layer 17 is formed into the silicon crystal layers 22a, 2a, 2 by the semiconductor manufacturing technology.
A rotor 15 having radial rotor electrodes 15a on a silicon crystal layer 22a on one side of a semiconductor substrate 22 sandwiched between 2b, and six stator electrodes 14a, 14b so as to form a pair on the outer peripheral portion of the rotor 15. 14c, 14
A stator 14 in which d, 14e, and 14f are formed in a fan shape is provided, and a central shaft 16 is provided at a position serving as a rotation center of the rotor 15. The stator 14 and the rotor 15 are electrically insulated by the insulating layer 17.

【0017】対を成す6個のステータ電極14a、14
b、14c、14d、14e、14fに順次印加する電
圧と、ステータ電極14a、14b、14c、14d、
14e、14fに印加する電圧の逆電圧をロータ電極1
5aに印加することにより、ロータ15とステータ14
との間に静電力が作用し、中心軸16を基準にロータ1
5が回転駆動する。ロータ15の一部に平板18を設け
たことにより、該平板18はロータ15の回転駆動とと
もに角度を可変し、角度1の位置19aから角度2の位
置19bの間を可変移動する。平板18には、光を反射
させるための反射ミラー20を設けてある。
Six stator electrodes 14a, 14 forming a pair
b, 14c, 14d, 14e, 14f, the voltage applied sequentially to the stator electrodes 14a, 14b, 14c, 14d,
The reverse voltage of the voltage applied to 14e and 14f is applied to the rotor electrode 1
5a, the rotor 15 and the stator 14
An electrostatic force acts between the rotor 1 and
5 is rotationally driven. By providing the flat plate 18 on a part of the rotor 15, the flat plate 18 changes its angle as the rotor 15 is rotationally driven, and variably moves between the position 19a at the angle 1 and the position 19b at the angle 2. A reflection mirror 20 for reflecting light is provided on the flat plate 18.

【0018】図4は本発明の第2の実施形態を示す静電
駆動モータ型ミラーであり、(a)は上面図、(b)は
上面図(a)のA−A断面図である。第1の実施形態で
説明した静電駆動モータ型ミラーの平板18に光を通過
させるための溝21を設けてある。光を通過させる形態
として溝を説明したが、穴であっても問題ない。
4A and 4B are electrostatic drive motor type mirrors showing a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is a top view and FIG. 4B is a sectional view taken along the line AA of the top view. The flat plate 18 of the electrostatic drive motor type mirror described in the first embodiment is provided with the groove 21 for passing light. Although the groove has been described as a mode for transmitting light, a hole may be used without any problem.

【0019】図5は本発明による光スイッチの第1の実
施形態を示す上面図である。上述した第2の実施形態を
示した静電駆動モータ型ミラー24aを利用した光スイ
ッチであり、半導体製造技術により、絶縁層をシリコン
結晶層で挟み込んで形成した同一半導体基板23に静電
駆動モータ型ミラー24aと、直線上に配置された第1
の入射光路25a及び第1の出射光路25b、第2の入
射光路26a及び第2の出射光路26bとを十字形に交
差するように配置形成し、それぞれの入射及び出射光路
としての光ファイバ27固定用の溝28はV形状で形成
し、該溝28には光ファイバ27を接着固定してある。
それぞれの光路の交差する位置に静電駆動モータ型ミラ
ー24aの光を反射させるための反射ミラー20と光を
通過させるための溝21を有した平板18を所定の角度
に配置する。
FIG. 5 is a top view showing a first embodiment of the optical switch according to the present invention. It is an optical switch using the electrostatic drive motor type mirror 24a showing the second embodiment described above, and the electrostatic drive motor is provided on the same semiconductor substrate 23 formed by sandwiching an insulating layer with a silicon crystal layer by a semiconductor manufacturing technique. Type mirror 24a and the first arranged linearly
The incident optical path 25a and the first outgoing optical path 25b, and the second incident optical path 26a and the second outgoing optical path 26b are arranged and formed so as to intersect with each other in a cross shape, and The groove 28 for fixing the fiber 27 is formed in a V shape, and the optical fiber 27 is bonded and fixed to the groove 28.
A reflection mirror 20 for reflecting the light of the electrostatic drive motor type mirror 24a and a flat plate 18 having a groove 21 for allowing the light to pass are arranged at a predetermined angle at positions where the respective optical paths intersect.

【0020】平板18が角度1の位置19aにある場
合、第1の入射光路25aから入射した光は平板18の
反射ミラー20に反射して、第2の出射光路26bに切
り替わる。また同様に、第2の入射光路26aから入射
した光は、第1の出射光路25bに切り替わる。平板1
8が角度2の位置19bの位置にある場合は、第1の入
射光路25aから入射した光は溝21を通過して、第1
の出射光路25bに直進する。第2の入射光路26aか
ら入射した光も同様に、第2の出射光路26bに直進す
る。このような構成により、静電駆動モータ型ミラー2
4aの平板18の位置を切り替えることによって、光の
方向を切り替えることができる。
When the flat plate 18 is at the position 19a at the angle 1, the light incident from the first incident light path 25a is reflected by the reflection mirror 20 of the flat plate 18 and switched to the second outgoing light path 26b. Similarly, the light incident from the second incident optical path 26a is switched to the first outgoing optical path 25b. Flat plate 1
When 8 is at the position 19b at the angle 2, the light incident from the first incident light path 25a passes through the groove 21 and becomes the first light.
Goes straight to the outgoing optical path 25b. Similarly, the light incident from the second incident light path 26a goes straight to the second emission light path 26b. With such a configuration, the electrostatic drive motor type mirror 2
The direction of light can be switched by switching the position of the flat plate 18 of 4a.

【0021】図6は本発明による光スイッチの第2の実
施形態を示す上面図である。この光スイッチは1行×4
列のマトリックス状になっており、絶縁層をシリコン結
晶層で挟み込んで形成した同一半導体基板23に、1個
の入射光路29と4個の出射光路30a、30b、30
c、30dを形成し、1個の入射光路29に対し、前述
した第1の実施形態を示した4個の静電駆動モータ型ミ
ラー24bを形成する。それぞれの入射及び出射光路と
しての光ファイバ27固定用の溝28をV形状で形成
し、該溝28には光ファイバ27を接着固定してある。
静電駆動モータ型ミラー24bの平板18の角度の位置
を組み合わせることにより、入射光路29からの光を4
つの出射光路30a、30b、30c、30dの何れか
に、光の方向を切り替えることができる。
FIG. 6 is a top view showing a second embodiment of the optical switch according to the present invention. This optical switch is 1 row x 4
One incident optical path 29 and four outgoing optical paths 30a, 30b, 30 are formed in the same semiconductor substrate 23, which has a matrix of rows and is formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers.
c and 30d are formed, and the four electrostatic drive motor type mirrors 24b shown in the first embodiment are formed for one incident optical path 29. A groove 28 for fixing the optical fiber 27 as each of the incident and outgoing optical paths is formed in a V shape, and the optical fiber 27 is adhesively fixed to the groove 28.
By combining the angular positions of the flat plate 18 of the electrostatic drive motor type mirror 24b, the light from the incident light path 29 can be divided into four.
The direction of light can be switched to any one of the outgoing light paths 30a, 30b, 30c, 30d.

【0022】図7は本発明による光スイッチの第3の実
施形態を示す上面図である。この光スイッチは1行×4
列のマトリックス状になっており、絶縁層をシリコン結
晶層で挟み込んで形成した同一半導体基板23に、1個
の入射光路29と4個の出射光路30a、30b、30
c、30dを形成し、1個の入射光路29に対し、前述
した第2の実施形態を示した4個の静電駆動モータ型ミ
ラー24aを形成する。それぞれの入射及び出射光路と
しての光ファイバ27固定用の溝28をV形状で形成
し、該溝28には光ファイバ27を接着固定してある。
静電駆動モータ型ミラー24aの平板18の角度の位置
を組み合わせることにより、入射光路29からの光を4
つの出射光路30a、30b、30c、30dの何れか
に、光の方向を切り替えることができる。
FIG. 7 is a top view showing a third embodiment of the optical switch according to the present invention. This optical switch is 1 row x 4
One incident optical path 29 and four outgoing optical paths 30a, 30b, 30 are formed in the same semiconductor substrate 23, which has a matrix of rows and is formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers.
c and 30d are formed, and four electrostatic drive motor type mirrors 24a shown in the above-described second embodiment are formed for one incident optical path 29. A groove 28 for fixing the optical fiber 27 as each of the incident and outgoing optical paths is formed in a V shape, and the optical fiber 27 is adhesively fixed to the groove 28.
By combining the angular positions of the flat plate 18 of the electrostatic drive motor type mirror 24a, the light from the incident optical path 29 can be divided into four.
The direction of light can be switched to any one of the outgoing light paths 30a, 30b, 30c, 30d.

【0023】図8は本発明による光スイッチの第4の実
施形態を示す上面図である。絶縁層をシリコン結晶層で
挟み込んで形成した同一半導体基板23に、4個の入射
光路31a、31b、31c、31dを形成し、該4個
の入射光路に対して、上記の第3の実施形態で示した1
行×4列のマトリックス状になった光スイッチ33をそ
れぞれ配置形成し、4行×4列のマトリックス状になっ
た光スイッチとなっている。各列及び各行の交差する位
置に前述した第2の実施形態を示した16個の静電駆動
モータ型ミラー24aを配置し、各行の延長上に4個の
出射光路32a、32b、32c、32dを配置形成し
てある。それぞれの入射及び出射光路としての光ファイ
バ27固定用の溝28をV形状で形成し、該溝28には
光ファイバ27を接着固定してある。この実施形態で
は、静電駆動モータ型ミラー24aの平板18の角度の
位置を組み合わせることにより、図8中で示す破線の矢
印のように入射光路31a、31b、31c、31dか
らの光をそれぞれ出射光路32a、32b、32c、3
2dの何れかに、光の方向を切り替えることができる。
FIG. 8 is a top view showing a fourth embodiment of the optical switch according to the present invention. Four incident light paths 31a, 31b, 31c, 31d are formed in the same semiconductor substrate 23 formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers, and the fourth embodiment is applied to the four incident light paths. Indicated by 1
The optical switches 33 are arranged and formed in a matrix of rows × 4 columns to form an optical switch in a matrix of 4 rows × 4 columns. The 16 electrostatic drive motor type mirrors 24a showing the second embodiment described above are arranged at the intersections of each column and each row, and four emission optical paths 32a, 32b, 32c are provided on the extension of each row. 32d is arranged and formed. A groove 28 for fixing the optical fiber 27 as each of the incident and outgoing optical paths is formed in a V shape, and the optical fiber 27 is adhesively fixed to the groove 28. In this embodiment, by combining the angular positions of the flat plate 18 of the electrostatic drive motor type mirror 24a, the light from the incident light paths 31a, 31b, 31c and 31d is emitted as shown by the broken line arrows in FIG. Light paths 32a, 32b, 32c, 3
The direction of light can be switched to any of 2d.

【0024】[0024]

【発明の効果】静電駆動モータ型ミラーの構造であるこ
とにより、反射ミラー及び穴もしくは溝を形成してある
平板状可動板を所定の角度への配置状態を保持するため
に、ねじり復元力等の保持を阻害する力が働かなくなっ
たことで、保持に必要な電力を低くすることが可能とな
る。
With the structure of the electrostatic drive motor type mirror, in order to maintain the arrangement state of the reflection mirror and the flat movable plate having the hole or groove formed therein at a predetermined angle, a torsion restoring force is applied. Since the force that hinders the retention of the power does not work, the power required for the retention can be reduced.

【0025】半導体製造技術により、絶縁層をシリコン
結晶層で挟み込んで形成した同一半導体基板に静電駆動
モータ型ミラーと入射光路及び出射光路を配置形成した
ことにより、光スイッチの装置の小型化が実現できるよ
うになった。
According to the semiconductor manufacturing technology, the electrostatic drive motor type mirror and the incident optical path and the outgoing optical path are arranged and formed on the same semiconductor substrate formed by sandwiching the insulating layer between the silicon crystal layers, thereby miniaturizing the optical switch device. Has come to be realized.

【0026】また、絶縁層をシリコン結晶層で挟み込ん
で形成した半導体基板に、入射光路及び出射光路として
の光ファイバ固定用の溝をV形状で形成し、該溝に光フ
ァイバを接着固定することにより、光ファイバを支持固
定する支持面積が大きくなり、十分な固定強度が得られ
るようになった。また、光ファイバの支持固定時に行う
光軸調整が調整し易くなった。
Further, a groove for fixing an optical fiber as an incident optical path and an outgoing optical path is formed in a V shape on a semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers, and the optical fiber is bonded and fixed to the groove. As a result, the supporting area for supporting and fixing the optical fiber is increased, and sufficient fixing strength can be obtained. In addition, the adjustment of the optical axis performed when the optical fiber is supported and fixed becomes easy to adjust.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の光スイッチの一例を示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing an example of a conventional optical switch.

【図2】別の従来の光スイッチを示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing another conventional optical switch.

【図3】本発明の第1の実施形態を示す静電駆動モータ
型ミラーであり、(a)は上面図、(b)は上面図
(a)のA−A断面図
3A and 3B are electrostatic drive motor type mirrors showing the first embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a top view and FIG. 3B is a top view of FIG.

【図4】本発明の第2の実施形態を示す静電駆動モータ
型ミラーであり、(a)は上面図、(b)は上面図
(a)のA−A断面図
4A and 4B are electrostatic drive motor type mirrors showing a second embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a top view and FIG. 4B is a top view of FIG.

【図5】本発明による光スイッチの第1の実施形態で上
面図
FIG. 5 is a top view of the first embodiment of the optical switch according to the present invention.

【図6】本発明による光スイッチの第2の実施形態で上
面図
FIG. 6 is a top view of a second embodiment of the optical switch according to the present invention.

【図7】本発明による光スイッチの第3の実施形態で上
面図
FIG. 7 is a top view of a third embodiment of the optical switch according to the present invention.

【図8】本発明による光スイッチの第4の実施形態で上
面図
FIG. 8 is a top view of a fourth embodiment of the optical switch according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光ファイバ 2 光ファイバ 3 光ファイバ 4 光ファイバ 5 ミラー 6 梁 7 絶縁層 8 電極 9 光スイッチ 10 ハウジング 11a 側壁 11b 側壁 11c 側壁 11d 側壁 12a 光ファイバ 12b 光ファイバ 12c 光ファイバ 12d 光ファイバ 13 可動ミラー 14 ステータ 14a ステータ電極 14b ステータ電極 14c ステータ電極 14d ステータ電極 14e ステータ電極 14f ステータ電極 15 ロータ 15a ロータ電極 16 中心軸 17 絶縁層 18 平板 19a 角度1の位置 19b 角度2の位置 20 反射ミラー 21 溝 22 半導体基板 22a シリコン結晶層 22b シリコン結晶層 23 半導体基板 24a 静電駆動モータ型ミラー 24b 静電駆動モータ型ミラー 25a 第1の入射光路 25b 第1の出射光路 26a 第2の入射光路 26b 第2の出射光路 27 光ファイバ 28 溝 29 入射光路 30a 出射光路 30b 出射光路 30c 出射光路 30d 出射光路 31a 入射光路 31b 入射光路 31c 入射光路 31d 入射光路 32a 出射光路 32b 出射光路 32c 出射光路 32d 出射光路 33 光スイッチ 1 optical fiber 2 optical fiber 3 optical fiber 4 optical fiber 5 mirror 6 beams 7 Insulation layer 8 electrodes 9 Optical switch 10 housing 11a side wall 11b Side wall 11c side wall 11d side wall 12a optical fiber 12b optical fiber 12c optical fiber 12d optical fiber 13 Movable mirror 14 Stator 14a Stator electrode 14b Stator electrode 14c Stator electrode 14d stator electrode 14e Stator electrode 14f Stator electrode 15 rotor 15a rotor electrode 16 central axis 17 Insulation layer 18 flat plate 19a Angle 1 position 19b Angle 2 position 20 reflective mirror 21 groove 22 Semiconductor substrate 22a Silicon crystal layer 22b Silicon crystal layer 23 Semiconductor substrate 24a Electrostatic drive motor type mirror 24b Electrostatic drive motor type mirror 25a First incident optical path 25b First exit optical path 26a Second incident optical path 26b Second exit optical path 27 optical fiber 28 groove 29 incident optical path 30a exit optical path 30b exit optical path 30c exit optical path 30d exit optical path 31a Incident optical path 31b Incident optical path 31c Incident optical path 31d incident optical path 32a exit optical path 32b exit optical path 32c exit optical path 32d exit optical path 33 optical switch

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁層をシリコン結晶層で挟み込んで形
成した半導体基板の片側シリコン結晶層に、ロータ電極
を放射状に形成したロータと、該ロータの外周部に対を
成すように複数のステータ電極を扇状に形成したステー
タとを設け、前記ロータの一部に反射ミラーを有した平
板を設けてあることを特徴とした静電駆動モータ型ミラ
ー。
1. A rotor in which a rotor electrode is radially formed on a silicon crystal layer on one side of a semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers, and a plurality of stator electrodes are formed so as to form pairs on the outer peripheral portion of the rotor. Is provided in the shape of a fan, and a flat plate having a reflection mirror is provided on a part of the rotor.
【請求項2】 前記平板に、光を通過させるための穴も
しくは溝を設けてあることを特徴とした請求項1記載の
静電駆動モータ型ミラー。
2. The electrostatic drive motor type mirror according to claim 1, wherein the flat plate is provided with a hole or a groove for allowing light to pass therethrough.
【請求項3】 複数のステータ電極に順次印加される電
圧とロータ電極に印加される電圧との間に作用する静電
力により、ロータを回転駆動させることで平板を可変さ
せることを特徴とした請求項1記載の静電駆動モータ型
ミラー。
3. The flat plate is changed by rotationally driving the rotor by an electrostatic force acting between a voltage sequentially applied to the plurality of stator electrodes and a voltage applied to the rotor electrode. Item 1. The electrostatic drive motor type mirror according to item 1.
【請求項4】 複数のステータ電極に順次印加される電
圧とロータ電極に印加される電圧との間に作用する静電
力により、ロータを回転駆動させることで平板を可変さ
せることを特徴とした請求項2記載の静電駆動モータ型
ミラー。
4. The flat plate is changed by rotationally driving a rotor by an electrostatic force acting between a voltage applied to a plurality of stator electrodes in sequence and a voltage applied to a rotor electrode. Item 2. The electrostatic drive motor type mirror according to item 2.
【請求項5】 絶縁層をシリコン結晶層で挟み込んで形
成した半導体基板の片側シリコン結晶層に、ロータ電極
を放射状に形成したロータと、該ロータの外周部に対を
成すように複数のステータ電極を扇状に形成したステー
タとを設け、前記ロータの一部に反射ミラーと光を通過
させるための穴もしくは溝を有した平板を設け、複数の
ステータ電極に順次印加される電圧とロータ電極に印加
される電圧との間に作用する静電力により、ロータを回
転駆動させることで平板を可変させる静電駆動モータ型
ミラーを有し、光を穴もしくは溝を通過させて直進させ
るか反射ミラーで反射して光の方向を切り替えることを
特徴とする光スイッチ。
5. A rotor in which a rotor electrode is radially formed on a silicon crystal layer on one side of a semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers, and a plurality of stator electrodes are formed so as to form a pair on the outer peripheral portion of the rotor. Is provided with a fan-shaped stator, a portion of the rotor is provided with a reflection mirror and a flat plate having a hole or groove for passing light, and a voltage sequentially applied to a plurality of stator electrodes and a rotor electrode are applied. It has an electrostatic drive motor type mirror that changes the flat plate by rotating the rotor by the electrostatic force that acts between the voltage and the generated voltage. Light is passed through a hole or groove and goes straight or is reflected by a reflection mirror. An optical switch characterized by switching the direction of light.
【請求項6】 絶縁層をシリコン結晶層で挟み込んで形
成した同一半導体基板に、静電駆動モータ型ミラーと、
直線上に配置された第1の入射光路及び第1の出射光
路、第2の入射光路及び第2の出射光路とを交差するよ
うに配置形成し、それぞれの光路の交差する位置に請求
項4記載の静電駆動モータ型ミラーの平板を所定の角度
に配置し、光の方向を切り替えることを特徴とする光ス
イッチ。
6. An electrostatic drive motor type mirror is provided on the same semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers,
A first incident optical path and a first outgoing optical path, and a second incoming optical path and a second outgoing optical path, which are arranged on a straight line, are arranged and formed so as to intersect with each other. Item 4. An optical switch characterized in that a flat plate of the electrostatic drive motor type mirror according to item 4 is arranged at a predetermined angle to switch the direction of light.
【請求項7】 絶縁層をシリコン結晶層で挟み込んで形
成した同一半導体基板に、1個の入射光路と複数の出射
光路を形成し、1個の入射光路に対し、請求項3記載の
静電駆動モータ型ミラーを複数配置形成し、該静電駆動
モータ型ミラーの平板の角度の位置を組み合わせること
により、光の方向を切り替えることを特徴とする光スイ
ッチ。
7. A static light emitting device according to claim 3, wherein one incident optical path and a plurality of outgoing optical paths are formed in the same semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers. An optical switch characterized in that a plurality of electric drive motor type mirrors are arranged and formed, and the direction of light is switched by combining the angle positions of the flat plates of the electrostatic drive motor type mirrors.
【請求項8】 絶縁層をシリコン結晶層で挟み込んで形
成した同一半導体基板に、1個の入射光路と複数の出射
光路を形成し、1個の入射光路に対し、請求項4記載の
静電駆動モータ型ミラーを複数配置形成し、該静電駆動
モータ型ミラーの平板の角度の位置を組み合わせること
により、光の方向を切り替えることを特徴とする光スイ
ッチ
8. A static light emitting device according to claim 4, wherein one incident optical path and a plurality of outgoing optical paths are formed in the same semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers. An optical switch characterized in that a plurality of electric drive motor type mirrors are arranged and formed, and the direction of light is switched by combining the angle positions of the flat plates of the electrostatic drive motor type mirrors.
【請求項9】 絶縁層をシリコン結晶層で挟み込んで形
成した同一半導体基板に、複数の入射光路を形成し、各
々の該入射光路に対して、請求項8記載の光スイッチを
配置したことを特徴とする光スイッチ。
9. A plurality of incident optical paths are formed on the same semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers, and the optical switch according to claim 8 is arranged for each of the incident optical paths. Characteristic optical switch.
【請求項10】 入射及び出射光路としての光ファイバ
固定用の溝は、絶縁層をシリコン結晶層で挟み込んで形
成した半導体基板にV形状で形成してあることを特徴と
する請求項6、請求項7、請求項8又は請求項9記載の
光スイッチ。
10. A groove for fixing an optical fiber as an incident and outgoing optical path is formed in a V shape on a semiconductor substrate formed by sandwiching an insulating layer between silicon crystal layers. The optical switch according to claim 7, claim 8 or claim 9.
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