CN100414342C - 光开关 - Google Patents

Abstract

一种光开关，基板上三个光波导部的端部互相平行地支承，中央的光波导部的端部设置为该光开关的一个输入端口，毗邻其两侧的其它二个光波导部的端部设置为该光开关的第一和第二输出端口，来自上述输入端口的射出光通过切换插入在距离该光路的输入端口的端面相同距离的位置处的第一可动反射镜和上述第二可动反射镜，切换反射偏向到第一输出端口侧或者第二输出端口侧的任意之一上，来自第一可动反射镜和第二可动反射镜的光与来自被第一固定反射镜和第二固定反射镜反射偏向的输入端口的射出光平行且方向相反而耦合到上述第一以及第二输出端口上。

Description

光开关

技术领域

本发明涉及进行光传输路径等切换中所使用的光开关。

背景技术

在专利文献1、专利文献2中，记载有采用双输入-双输出型以及单输入-3输出型MEMS(micro electro mechanical system)技术的光开关。

尽管这些光开关可以用于将输入光切换成双输出的情况，但是为了实现小型集成的目的，最好提供在采用单输入-双输出端口所构成的设备中。而且，在该场合下，具有其三个端口全部在芯片的一边并列的结构的设备，尤其从空间的节约的角度上来讲是最适合的。

专利文献3的图2B中，记载有这样结构的MEMS光开关的例子。但在该结构中，在切换中相关的输入端口起分别到二个输出端口的光路长度不相等，两个光路的条件不相同，从两个输出端口不能获得光学性质相同的输出光。

一般地，在光开关中，希望切换输出的光的强度、光斑大小、偏振特性等变得相同。为此，条件是需要被切换的光路的光学的传输条件均等。因此，在单输入-双输出的光开关的场合下，如果二个切换光路构成为具有该反射镜的配置角度、光路长度、以及聚光部等并且完全对称，则完全满足上述条件是理想的。另外，即使不能构成为二个光路完全对称，也至少使得其光路长度保持一致或反射镜的角度关系相等，这样，对于光的强度、光斑大小以及偏振性能等，输出光在相当程度上实现同质化。

另外，在专利文献3的图3中，记载具有三个端口都在一边上地并列的结构且两个输出端口的光路相同的光开关的例子，但此处也是利用旋转反射镜的方案，而得不到在可动部双稳定的运行等。

另外，根据记载在专利文献1～3中的、利用现有技术中的在光路中插拔可动反射镜来切换其反射和透过的结构的光学设备，首先，在将可动反射镜插入到光路中而利用反射光的场合下，可动反射镜以足够的驱动距离插入到光路中去，则残留透过光即向透过端口的串光须被充分阻断而消减。另外，在将可动反射镜拔出而利用透过光的场合下，将可动反射镜从该光路中拔出足够的驱动距离，则由反射镜的一部分稍微阻挡光路而产生的残留反射光的串光须充分消减。在现有的装置中，为了实现隔离形态，结果必须将该前者和后者的各足够的驱动距离作为行程，以驱动各可动反射镜。

[专利文献1]特开2005-37885号公报

[专利文献2]特开2000-111815号公报

[专利文献3]特开2001-201699号公报

[专利文献4]特开2003-43270号公报

[专利文献5]特开3665967号说明书。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明的第一目的在于，提供一种通过采用并进驱动型的反射镜来实现构成具有三个端口都在一边上并列的结构、尽可能均等地构成二个切换光路的MEMS光开关。

据此，可得到一种能够进行现有技术所没有的小型化集成组装，且涉及切换的输出光的光学性质充分乃至完全同质的新颖的光开关。在本发明中，就可动反射镜而言，可转用除专利文献1中记载的有关促动器的双稳定运行和重心的稳定设置之外的其它技术。

另外，本发明的第二目的在于，提出一种如下所述的方案：其具有输入输出端口都在一边并列的结构、且输出光的光学性质被同质化的光开关，实现可动反射镜的驱动行程小。

本发明的其它目的在于，在上述光开关中，提供一种即使发生制造上的误差，也难以在输入端口与输出端口之间发生光轴偏移的结构的光开关的方案。

在作为本发明的第一方面而提案的光开关中，基板上具有：三个光波导部的端部互相平行地并列而支承的输入输出端口支承部；相对上述基板的相对位置可变动的第一可动反射镜和上述第二可动反射镜；相对上述基板的相对位置保持固定的第一固定反射镜和第二固定反射镜，在支承于上述输入输出端口支承部上的上述三个光波导部之中，中央的光波导部的端部为该光开关的一个输入端口，毗邻其两侧的其它二个光波导部的端部为该光开关的第一和第二输出端口，上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜分别位于来自上述输入端口的射出光的光路上的位置，且可插入在从上述输入端口的端面起的光轴上的距离相同的插入位置上。

对仅上述第一可动反射镜被插入上述插入位置的状态、和仅上述第二可动反射镜被插入上述插入位置的状态可进行切换，来自上述输入端口的射出光，通过插入到上述插入位置上的上述第一可动反射镜或者上述第二可动反射镜，分别被反射到上述第一输出端口侧或者上述第二输出端口侧，通过上述第一可动反射镜而反射到上述第一输出端口侧的光被上述第一固定反射镜进一步反射，变成与来自上述输入端口的射出光平行且方向相反而耦合到上述第一输出端口。通过上述第二可动反射镜而反射到上述第二输出端口侧的光被上述第二固定反射镜进一步地反射，变成与来自上述输入端口的射出光平行且方向相反而耦合到上述第二输出端口，从上述第一可动反射镜经由上述第一固定反射镜而到达上述第一输出端口的光路、与从上述第二可动反射镜经由上述第二固定反射镜而到达上述第二输出端口的光路相对上述输入端口的射出光的轴对称。

在作为本发明的第二方面而提案的光开关中，基板上具有：三个光波导部的端部互相平行地并列而支承的输入输出端口支承部；相对上述基板的相对位置可变动的第一可动反射镜和上述第二可动反射镜；相对上述基板的相对位置固定的第一固定反射镜和第二固定反射镜。在支承于上述输入输出端口支承部上的上述三个光波导部之中，中央的光波导部的端部为该光开关的一个输入端口，毗邻其两侧的其它二个光波导部的端部为该光开关的第一和第二输出端口。上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜分别位于来自上述输入端口的射出光的光路上的位置，且可插入在从上述输入端口的端面起的光轴上的距离相同的插入位置上。对仅上述第一可动反射镜插入到上述插入位置上的状态、与仅上述第二可动反射镜插入到上述插入位置上的状态可进行切换，来自上述输入端口的射出光，通过被插入上述插入位置上的上述第一可动反射镜或者上述第二可动反射镜，分别被反射到上述第一输出端口侧或者上述第二输出端口侧，通过上述第一可动反射镜而反射到上述第一输出端口侧的光被上述第一固定反射镜进一步反射，变成与来自上述输入端口的射出光平行且方向相反而耦合到上述第一输出端口，通过上述第二可动反射镜而反射到上述第二输出端口侧的光，被上述第二固定反射镜进一步反射，变成与来自上述输入端口的射出光平行且方向相反而耦合到上述第二输出端口。上述三个光波导部的端部为三个单模光波导部的端部，上述输入端口即端部和/或上述二个输出端口即端部具有聚光部，上述二个输出端口的单模光波导部的端部的各个端面上的光的射出图案被形成得彼此相同，从上述第一可动反射镜经由上述第一固定反射镜而到达上述第一输出端口的光路、与从上述第二可动反射镜经由上述第二固定反射镜而到达上述第二输出端口的光路相对上述输入端口的射出光的轴对称。

在作为本发明的第三方面而提案的光开关中，分别利用第一静电促动器和第二静电促动器，上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜沿着基板面内方向插拔驱动于上述插入位置，上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜的插拔驱动方向分别为相对上述输入端口的光轴倾斜的直线方向，上述第一可动反射镜的插拔驱动方向与上述第二可动反射镜的插拔驱动方向相对上述输入端口的光轴线对称。

在作为本发明的第四方面而提案的光开关中，具有用于支承上述第一可动反射镜的双稳态的第一铰链和用于支承上述第二可动反射镜的双稳态的第二铰链，其中，该第一铰链的双稳态指的是具有上述第一可动反射镜的向上述插入位置的插入状态和从该位置的拔出状态的两个稳定状态，该第二铰链的双稳态指的是具有上述第二可动反射镜的向上述插入位置的插入状态和从该位置的拔出状态的两个稳定状态，进行下述的驱动控制，即从上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜的任意之一方处于插入状态而另一方处于拔出状态的步骤起，经由双方同时处于拔出状态的步骤，切换到一方处于拔出状态而另一方处于插入状态的步骤。在上述各个拔出状态中，上述第一/第二可动反射镜的一部分，留在假定来自上述输入端口的射出光没有被上述第二/第一可动反射镜遮挡而传播的时的该射出光的光路内。

在作为本发明的第五方面而提案的光开关中，具有用于支承上述第一可动反射镜的双稳态的第一铰链和用于支承上述第二可动反射镜的双稳态的第二铰链，其中，该第一铰链的双稳态指的是具有上述第一可动反射镜的向上述插入位置的插入状态和从该位置的拔出状态的两个稳定状态，该第二铰链的双稳态指的是具有上述第二可动反射镜的向上述插入位置的插入状态和从该位置的拔出状态的两个稳定状态，对于上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜，当其中任何一方处于插入状态，而另一方处于拔出状态时，同时开始并且同时进行将处于插入状态的一方变成拔出状态的驱动、及将处于拔出状态的另一方变成插入状态的驱动的情况下，设置双方刚好不冲突的间隔即缓冲带，上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜中，同时开始并且同时进行将处于插入状态的任意一方变成拔出状态的驱动、与将处于拔出状态的另一方进行插入状态的驱动。

在作为本发明的第六方面而提案的光开关中，对于上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜由一体的部件形成，上述部件通过一个静电促动器沿着基板面内方向被变位驱动，由此，可对上述第一可动反射镜向上述插入位置的插入状态与上述第二可动反射镜向上述插入位置的插入状态进行切换。

在作为本发明的第七方面而提案的光开关中，基板上具有：三个光波导部的端部互相平行地并列而支承的输入输出端口支承部；相对上述基板的相对位置可变动的可动反射镜；相对上述基板的相对位置固定的第一固定反射镜、第二固定反射镜和第三固定反射镜，在支承于上述输入输出端口支承部上的上述三个光波导部之中，对于其中一个光波导部，其端部为该光开关的一个输入端口，其余二个光波导部的端部为该光开关的第一以及第二输出端口。在来自上述输入端口的射出光的光路上，设有：将来自上述输入端口的光反射到上述第一输出端口侧的上述第一固定反射镜；以及可插入在来自上述输入端口的光射至上述第一固定反射镜的途中的位置上、且在插入时将来自上述输入端口的光反射到上述第二输出端口侧的上述可动反射镜。被上述第一固定反射镜和可动反射镜反射的光，被上述第二固定反射镜进一步反射而变成与来自上述输入端口的出射光相平行且方向相反，从而耦合到上述第一出端口上，由所述可动反射镜反射的光进一步被所述第三固定反射镜反射而与从所述输入端口的出射光平行并且相反，与所述第二输出端口耦合，从上述输入端口起经由上述第一固定反射镜和上述第二固定反射镜而抵达上述第一输出端口的光路长度的总长，与从上述输入端口起经由上述可动反射镜和上述第三固定反射镜而抵达上述第二输出端口的光路长度的总长彼此相等。

在作为本发明的第八方面而提案的光开关中，基板上具有：三个光波导部的端部互相平行地并列而支承的输入输出端口支承部；相对上述基板的相对位置可变动的可动反射镜；相对上述基板的相对位置固定的第一固定反射镜、第二固定反射镜和第三固定反射镜，在支承于上述输入输出端口支承部上的上述三个光波导部之中，对于其中一个光波导部，其端部为该光开关的一个输入端口，其余二个光波导部的端部为该光开关的第一以及第二输出端口。在来自上述输入端口的射出光的光路上，设有：将来自上述输入端口的光反射到上述第一输出端口侧的上述第一固定反射镜；以及可插入、拔出在来自上述输入端口的光射至上述第一固定反射镜的途中的位置上并且在插入时将来自上述输入端口的光反射到上述第二输出端口侧的上述可动反射镜。被上述第一固定反射镜反射的光，被上述第二固定反射镜进一步反射而变成与来自上述输入端口的出射光相平行且方向相反，从而耦合到上述第一输出端口上，由所述可动反射镜反射的光进一步被所述第三固定反射镜反射而与从所述输入端口的出射光平行并且相反，与所述第二输出端口耦合，上述三个光波导部的端部为三个单模光波导部的端部，上述输入端口即端部和/或上述二个输出端口即端部具有聚光部，上述二个输出端口的单模光波导部的端部设置成其各个端面的光的射出图案彼此相同，从上述输入端口起经由上述第一固定反射镜和上述第二固定反射镜而抵达上述第一输出端口的光路长度的总长，与从上述输入端口起经由上述可动反射镜和上述第三固定反射镜而抵达上述第二输出端口的光路长度的总长彼此相等。

在作为本发明的第九方面而提案的光开关中，对于上述三个光波导部的端部，该三个端面的位置被排列在一直线上，在这些端面上耦合的光轴支承在相互平行并列的位置上，其中两外侧的任意一方的光波导部的端部设置成上述输入端口，两外侧的另一方的光波导部设置成上述第二输出端口，上述第一固定反射镜和上述可动反射镜的反射镜面都相对来自上述输入端口的出射光的轴向上述二个输出端口侧倾斜45度，上述第二固定反射镜和上述第三固定反射镜的反射镜面都相对上述出射光的光轴方向向上述输入端口侧倾斜45度。

在作为本发明的第十方面而提案的光开关中，利用静电促动器，上述可动反射镜在与从上述基板面内的上述输入端口出射的射出光的光轴相垂直的方向上被驱动。

在作为本发明的第十一方面而提案的光开关中，对于上述三个光波导部的端部，该三个端面的位置被排列在一直线上，在这些端面上耦合的光轴支承在相互平行并列的位置上，其中中央侧的光波导部的端部设置成上述输入端口，在两侧上毗邻的其它二个光波导部的端部设置成上述第一和第二输出端口，在来自上述输入端口的出射光至上述第一固定反射镜的途中的光路上，上述可动反射镜从相对该光路的上述第二输出端口侧，在基板面内方向被插入，所述可动反射镜向从该光路上的该第二输出端口侧，在基板面内方向被拔出。

在作为本发明的第十二方面而提案的光开关中，上述可动反射镜在其被插拔驱动的棒状部件的前端上所具有的板状部上覆盖反射材料，上述可动反射镜在朝向上述第一固定反射镜的背后部分的轨道上被插拔驱动，在上述基板的上述第一固定反射镜的背后，设有面对上述棒状部件被插拔驱动的轨道而开口的凹部。通过该凹部，上述棒状部件的至少其可动反射镜的表背面两侧变成开放的空间。

在作为本发明的第十三方面而提案的光开关中，上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜分别在其被插拔驱动的棒状部件的前端上所具有的板状部上覆盖反射材料，在上述基板的上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜的背后部分上，设有面对上述二个棒状部件被插拔驱动的二个轨道的切除部。通过该切除部，在上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜分别拔出的位置上，上述二个棒状部件的至少第一可动反射镜和上述第二可动反射镜的各个表背面两侧变成开放的空间。

在作为本发明的第十四方面而提案的光开关中，上述三个光波导部的端部为三根光纤的端部，在上述基板上，三个断面矩形槽相互平行地并列形成，在这些三个断面矩形槽的各一侧的侧壁面设置舌片状的光纤按压弹簧，所述三根光纤的端部分别在所述三个断面矩形槽内设置一根，所述光纤按压弹簧分别向与所述三根光纤的端部相对的另一个侧壁面施力，由此，所述三根光纤的端部分别配置在所述相对的另一方的侧壁面上。在此，在相互光耦合的端口分别配置的断面矩形槽之间，所述光纤按压弹簧所设置的侧壁面侧成为相互相反侧。

另外，根据作为本发明的第七～十二方面而提案的光开关，在具有单输入-双输出的端口的光开关中，使得涉及切换的二个光路的光路长度相同，从而能够使得涉及到切换的出射光的强度或光斑大小等的光学性质相同。尤其如果根据作为本发明的第九、十方面而提案的光开关，除了使得上述光路长度的相同之外，还使得被切换的二个光路中各自具有的反射镜的角度也相互相同，这样，可排除因反射镜的偏振光依赖性所引起的不均等，可使得出射光的偏振特性等的光学性质也相同。由此，能够对出射光进行达到足够理想程度的同质化。

根据作为本发明的第十四方面而提案的光开关，在具有单输入-双输出端口的光开关中，能够将切换的出射光进行在光学上达到几乎理想甚至充分理想的程度的同质化。

根据作为本发明的第三～五方面而提案的光开关，因为在处于插入状态的可动反射镜的背后设置处于拔出状态的可动反射镜，所以，处于拔出状态的可动反射镜变成位于处于插入状态的可动反射镜的背面，即使处于拔出状态的可动反射镜的不加大偏离光路，在光路上传输的光的光束也不会碰到可动反射镜。因此，光被照射在处于拔出状态的可动反射镜上，从而能够阻止由该反射光发生串光的状况。结果，根据本发明，能够使得可动反射镜的行程减小。尤其根据作为本发明的第4方面而提案的光开关，能够将该行程减小到现有的可动反射镜拔出型光开关的行程的几乎一半。

另外，根据作为本发明的第六方面而提案的光开关以及作为本发明的第十方面而提案的光开关，因为将相对于入射光轴而成例如45度倾斜的可动反射镜沿着垂直于其入射光轴的方向驱动，所以，能够将上述可动反射镜的行程缩小到现有的例如约

另外，根据作为本发明的第一～十四方面而提案的光开关，可相互抵消反射镜或者光波导部的定位方面的制作误差而保持各个要素相互的相对的定位，能够确保光耦合。即，如果采用本发明中的二次反射的折返方式在端口之间进行耦合，则即使涉及该二次反射的两个反射镜的面对称地在与各个反射镜面相垂直的方向上发生相同的偏移量，光路因该偏移的存在而增减在各个反射镜的反射位置的进深而使得光路折返，而具有将两个端口的光轴保持原封不动而进行耦合的性质。即使就相同的输入输出端口的侧方向偏移而言，如果该偏移为相同量对称，那么同样地可保持光轴的耦合。另外，在蚀刻基板而形成MEMS装置的场合下，因为反射镜或槽等的结构物全部由同一工序形成，所以，因为由蚀刻的过，量或不足而形成侧壁面的偏移是全部相同乃至对称的，所以，具有该制造误差原则上对端口之间的光轴整合没影响的优点。

附图说明

图1为用于说明本发明的光开关的一实施例的放大平面图；

图2为放大图1的局部而表示的放大立体图；

图3为用于说明作为本发明的特征的可动反射镜的动作的图；

图4为用于说明可动反射镜的其它活动方法的图；

图5为用于说明作为本发明的其它特征的不会因制造误差而发生光轴的偏移的理由的平面图；

图6为用于说明本发明的变形实施例的放大立体图；

图7为用于更进一步地说明本发明的其它变形实施例的放大平面图；

图8为用于更进一步地说明本发明的其它变形实施例的放大平面图；

图9为用于说明图8中所示的变形实施例的更进一步的其他变形例的平面图。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施例予以说明。

本发明的光开关利用微加工技术而形成于基板上。该光开关具有一个输入端口以及第一和第二的两个输出端口，在基板上，相互平行且并列地支承有三个光波导部的端部。光波导部优选采用单模光波导部。本发明基本上能够以与专利文献1中所记载的MEMS装置的制作相同的要素技术来实施。

在本发明的第一～十三面的全部中，成为光开关的输入端口和输出端口的单模光波导部的端部由单模的光纤端部构成，作为MEMS装置优选设有用以固定其光纤的端部的槽。特别地，在本发明的第十四方面中，以这些作为构成要件。

在此谈到的所谓的单模光纤的端部是指单模光纤的端部具有棒状透镜之外的其它聚光部、隔离体、反射防止膜等。

那些记载在专利文献4中的例子可将其转用到本发明中。更进一步地，将在专利文献4中所记载的单模光纤的端部适当地并用于端面上形成反射防止膜或用折射率整合剂来填充装置的孔隙的技术，能够获得必要程度的端面反射防止效果。

另外，为了防止端面反射，也可对端面进行斜研磨。下面，尽管其例子在图中未表示，但是在本发明的全部实施例中，三根光纤和支承该光纤的槽是如上所述定向设置的，即，相对于从各个端面入射和射出的光的光轴一律呈几度的倾斜且相互保持平行。仅此点与如下所述的例子不同，其他部分均与如下所述的例子相同。

另外，兼备聚光部和反射防止，也可利用带有尖端球形的透镜光纤。

三个端口的端面的位置优选形成为一列。尽管图中未示，但是也可将三根光纤构成的带状光纤设置在引导槽内而安装。

以棒状透镜或上述尖端球透镜作为优选实施例的聚光部中，最适合的情形是全部三个端口上具有相同的设置，然而也可设置成如下的结构，即，仅入射端或两出射端口设置聚光部，在没有设置聚光部的端口，沿着其端面的开口角扩展的圆锥光束的耦合。

另外，也可不是光纤，而将单模的光波导路基板与其它部分的MEMS结构物组合在一起而构成光开关。在该情况下，在光波导路的前端上利用如专利文献5中所记载的技术而制成聚光部。

另外，在光波导部处使用多模光波导部且在端部具备聚光部的场合下，也仅在输入端口上具有聚光部，或者在二个输出端口上具有相同构成以至相同聚光性能的聚光部是必要的。

[实施例1]

在图1和图2中，表示出作为本发明的第一面而提出的光开关的实施例。图中10表示基板，20表示形成在基板10上的输入输出端口支承部，30表示可动反射镜驱动部，40A、40B表示可动反射镜。

基板10采用层结构的SOI(绝缘体上的硅)基板等，利用微加工技术形成输入输出端口支承部20、可动反射镜驱动部30以及可动反射镜40A、40B。

如图2放大所示，该实施例中的输入输出端口支承部20是由形成3条凹槽21A、21B、21C而构成的。在该3条凹槽21A、21B、21C的每一个上插入支承有上述单模光纤的端部即光波导部22A、22B、22C，从而构成输入输出端口。位于三个光波导部22A、22B、22C的端部之中的中央处的光波导部22B的端部设置成光开关的一个输入端口，毗邻在其两侧的其它二个光波导部22A、22C的端部设置成第一以及第二的两个输出端口。从输入端口即光波导部22B的端部射出的光通过从其光路的输入端口的端面22BA起在相同距离的位置处切换插入的第一可动反射镜40A、第二可动反射镜40B，分别切换反射偏向到第一输出端口(光波导部22A的端部)侧或者第二输出端口(光波导部22C的端部)侧。利用第一固定反射镜41A和第二固定反射镜41B，将来自上述第一可动反射镜40A和上述第二可动反射镜40B的反射光分别更进一步地反射偏向，设置成与来自输入端口(光波导部22B的端部)的射出光平行且方向相反，分别耦合到第一以及第二输出端口(光波导部22A、22C的端部)。

从第一可动反射镜40A起经过第一固定反射镜41A而到达第一输出端口(光波导部22A的端部)的光路与从第二可动反射镜40B起经过第二固定反射镜41B而到达第二输出端口(光波导部22C的端部)的光路相对来自输入端口(光波导部22B的端部)的输出光的光轴相对称。

在该实施例中，3条凹槽21A、21B、21C以与基板10的一边11几乎垂直交叉的姿态、轴线相互平行而形成。在距一边11所希望的距离的位置处，端面22AA、22BA、22CA并列而设置。在该实施例中，表示出将插入支承在设于中央的凹槽21B的光波导部22B的端部作为输入端口，将插入支承在两侧的凹槽21A、21C中的光波导部22A的端部和光波导部22C的端部作为输出端口而动作的场合。因此，在该实施例中，设有从位于中央的光波导部22B的端部的光轴起具有+45度、-45度的反射面的可动反射镜40A和40B。将这些可动反射镜40A和40B对着光波导部22B的射出光的光路而插入·拔出。在一方的可动反射镜40A对着光路而插入的状态下，从光波导部22B的端部射出的光由该可动反射镜40A反射到光波导部22A侧，更进一步地，由固定反射镜41A反射而入射到光波导部22A的端部(图2)。与此相对，在将该可动反射镜40A从上述光的光路中拔出而将可动反射镜40B插入到插入位置上的场合下，则切换到如下状态，即从光波导部22B的端部射出的光由可动反射镜40B反射到光波导部22C侧，更进一步地，由固定反射镜41B反射而入射到光波导部22C的端部。

固定反射镜41A、41B为利用微加工技术从基板10的板面起垂直地立起而与各个凹槽22A、22C的轴线成+45度以及-45度的角度交叉的形成的面，在该面上蒸镀例如全等而形成。(如上，在利用单模光纤的端部上具有倾斜地研磨成的端面这样的结构的场合下，形成与耦合到该端面的光轴成+45度以及-45度的角度交叉的面)。可动反射镜40A、40B以及支承该可动反射镜40A、40B而驱动的棒杆31A、31B均利用微加工技术从基板10上截出，在应该形成可动反射镜的面上蒸镀金等，形成可动反射镜40A、40B。

可动反射镜驱动部30也是通过微加工技术形成。可动反射镜驱动部30包括：上述的棒杆31A、31B；将该棒杆31A、31B沿着轴线方向上活动且稳定而保持的双稳定的铰链32A、32B；将可动反射镜40A、40B对着光路而在插入位置和拔出位置上驱动的静电促动器33A、33B。

铰链32A、32B是这样形成的，即在基板10的板面上平行地形成2条凹槽，该2条凹槽的各自的中央的位置上形成板状体，将该板状体作为铰链32A、32B而利用。铰链32A和32B的一端32AA和32BA与基板10相连，另一端32AB和32BB分别与棒杆31A和31B相连。在各固定端(一端32AA和32BA)和棒杆31A、31B的连接点(另一端32AB和32BB)的之间，铰链32A和32B以初始状态弯曲而形成，利用该弯曲，形成得比固定端(一端32AA和32BA)与棒杆31A、31B之间的距离更长，利用该多余的长度，可进行一方和另一方的双稳定动作。

静电促动器33A、33B可由分别各自与每个棒杆31A、31B成一体地形成的活动梳齿状电极33AA和33BA、和分别固定在基板10上而形成的每二个的固定梳齿状电极33AB和33AC以及33BB和33BC构成，并配置成使各自的梳齿相对向。该活动梳齿状电极33AA与GND相连，向各个固定梳齿状电极33AB、33AC中的任意一方上施加电压时，该活动梳齿状电极33AA被吸引到施加该电压的一方的固定梳齿状电极33AB、33AC上，可使可动反射镜40A沿着如插入方向上移动。如果向另一方的固定梳齿状电极33AB、33AC上施加电压，那么在该吸引力的作用下，可将可动反射镜40A沿着如拔出方向上移动。同样，该活动梳齿状电极33BA与GND相连，向各个固定梳齿状电极33BB、33BC中的任意一方上施加电压时，该活动梳齿状电极33BA被吸引到施加其电压的一方的固定梳齿状电极33BB、33BC上，可使可动反射镜40B沿着如插入或者拔出方向上移动。

因为可动反射镜40A、40B的形成方法、可动反射镜驱动部30的形成方去及其构造已经记载在上述专利文献1～3中，所以，此处省略这些说明。

下面对本发明的独特的作用效果予以说明。在图1和图2所示的实施例中，从成为输入端口的光波导部22B的端部起经过可动反射镜40A、固定反射镜41A而到达成为输出端口的光波导部22A的端部的光路，与经过可动反射镜40B、固定反射镜41B而到达光波导部22C端部的光路完全对称。更进一步地，至少在这些光波导部22A、22C的端部具有其它聚光部的结构情况下，在二个输出端口即光波导部22A、22C上，最好具有完全相同的透镜等或者至少在其端面上的光的射出图案相同。这样，因为在二个端面上照射相同条件的光束的同时，耦合这些光束的光波导部的端部的条件也相同，所以，输出到22A和22C这二个光波导部上的光成为完全相同的性质的输出光。

另外，此处所说的“射出图案相同”是指在从单模光纤的光波导部22A、22C的端部的端面使得单模传输光均各自逆向射出的情况下，在该些端面22AA、22CA上形成的光的模场图案(field magnitude distribution patterns场量分配图案)与光相位分配图案(the optical phase distribution patterns)相等，或者换言之，即端面22AA和22CA的模场图案相等的同时，端面22AA和22CA的等相位面的形状均相等。即，在实际中，使得光波导部22A、22C的端部成为相同的结构也是可以的，但是例如在聚光部上采用棒状透镜的场合下，在这些长度上，即使具有间距的整数倍的差异也是可以的。

更进一步地，在图1和图2所示的实施例中，因为采用二个可动反射镜40A和40B而切换光的反射方向这样的结构，所以，能够获得可动反射镜40A和40B的活动行程减小这一作用效果。图3示出其样态。在图3所示的图中，就进行下述动作的结构予以表示，即首先使得位于插入位置上的可动反射镜先行开始沿着拔出方向移动，当移动中的可动反射镜完全到达拔出位置处时，开始进行位于拔出位置的可动反射镜的移动的动作。

另外，下述的“驱动信号#1”是指表示用于控制静电促动器33A的“逻辑1”和“逻辑0”中的任意之一的信号。另外，静电促动器33A是这样进行驱动的，即，在可驱动信号#1为逻辑1的情况下，使得可动反射镜40A移动到插入位置，在可驱动信号#1为逻辑0的情况下，使得可动反射镜40A移动到拔出位置。另外，所谓“驱动信号#2”是指表示用于控制静电促动器33B的“逻辑1”和“逻辑0”中的任意之一的信号。另外，静电促动器33B是这样进行驱动的，即，在可驱动信号#2为逻辑1的场合下，使得可动反射镜40B移动到插入位置，在可驱动信号#2为逻辑0的场合下使得可动反射镜40B移动到拔出位置。

图3A中，可动反射镜40A位于插入位置，其中表示出通过位于该插入位置而使得光束PB几乎100％接收、反射的状况。在该状况下，在下面的T1时刻使得驱动信号#1反转到逻辑1，通过该驱动信号#1的反转，可动反射镜40A沿着拔出方向开始移动，在T2时刻，到达拔出位置。该状况为图3B所示的情形。然后，在确认可动反射镜40A完全停止在拔出位置处所经过的时间的时刻T3，使得驱动信号#2反转。通过该驱动信号#2的反转，可动反射镜40B沿着插入方向移动，在一定时间之后，到达插入位置(图3C)。

这样，通过将二个可动反射镜40A和40B按照预先设计的程序化的序列动作进行动作，能够将拔出位置取为可动反射镜残留光束PB的轴线近旁的光路区域内的位置(拔出的可动反射镜40A和40B停止在光束轴线的附近位置)。结果，从拔出位置到插入位置的行程为从光束PB的轴线位置到将光束PB的半径沿着倾斜的45度的方向完成横切的距离S。可动反射镜40A和40B的行程得以减小。即，将描述图中的光束PB的延长的虚线用于表示影响光开关的隔离性能的范围。根据现有的反射镜插拔型的光开关，拔出的可动反射镜不能将入射光的能量反射到该隔离标准的限度以上，须位于上述范围之外。与此相对，根据本发明，因为可动反射镜40A和40B可位于图中的虚线的范围之内，且设置在如上述的光束的轴线附近，所以，如从图中理解的那样，可使得行程变为现有行程的大致一半。

图4中表示出进行其他驱动方法的结构。在图4中所示的方法中，不使二个可动反射镜40A和40B按照顺序进行动作，而是同时使驱动信号#1和#2反转，同时开始动作。图4A表示可动反射镜40A位于插入位置而可动反射镜40B位于拔出位置的状况。在此应注意的是，位于拔出位置的可动反射镜40B的前端不是如图3所示的位于光束的轴线位置近旁，而是位于从该轴线起沿着驱动方向更进一步地仅仅后退到缓冲带BF点的位置。也就是说示出的是，为了使得可动反射镜40A和40B同时动作，为了不使得可动反射镜彼此碰撞，在位于插入位置的可动反射镜40A和位于拔出位置的可动反射镜40B之间设有作为驱动距离的余量的缓冲带BF，即使二个可动反射镜40A和40B同时开始动作，也可防止在途中发生碰撞的情形。

在该场合下，在时刻T1，使得驱动信号#1和#2同时地反转，使得二个可动反射镜40A和40B的移动同时开始。图4B表示的是可动反射镜在途中的状况，可动反射镜40A在开放可动反射镜40B的进路后，可动反射镜40B到达横切光束PB的轴线上的位置，从而避免双方的碰撞。图4C表示出可动反射镜40A到达拔出位置，可动反射镜40B到达插入位置的状况。

因此，在采用该驱动方法的场合下，可动反射镜40A和40B所要求的行程S2为上述图3中的行程S加上上述缓冲带BF而获得的距离。在图4中，作为缓冲带BF的大小采用与上述S几乎相等的距离(从光束PB的轴线位置起将光束PB的半径沿着倾斜45的方向横切的距离)的设计例。在该例子中，因为位于拔出位置的可动反射镜达到影响上述隔离性能的范围之外，所以，行程S2的大小与上述现有技术中的相同而保持不变。但是，在蚀刻形成本发明装置的双稳定铰链时，二个可动反射镜40A和40B根据蚀刻掩模而将处于各拔出状态的位置作为自然状态(第一稳定状态)来制作，如果选择由此在插入状态将铰链反转而获得的状态(第二稳定状态)，则使得缓冲带BF的距离比图4中所示的例子更小，即将可动反射镜的拔出位置选择到上述隔离性能的影响范围的内部，可使得行程S2比现有技术中的更小。一般地，在这样的铰链场合下，这是由于从第二稳定状态到第一稳定状态的动作过程比与上述过程相反的过程还早完成的缘故。另外，，因为本实施例中可动反射镜的驱动方向和该反射镜面的方向平行，所以可得到这样的优点，即，使将与第一稳定状态相比难以得到相对位置精度，而通常将优选选择为拔出状态的第二稳定状态，选作为对光进行反射的插入状态，该位置偏移也只会限于驱动方向，也就是说对反射光不影响。

如果将图3所示的驱动方法与图4所示的驱动方法相比，根据图3所示的驱动方法，虽然获得可减小所要行程的优点，但是因为预先必须将驱动信号#1和#2的切换时间程序化，所以在驱动信号#1和#2的生成方法方面需要花费一定的成本。与此相对，根据图4所示的驱动方法，虽然驱动信号#1和#2的生成方法能够简化，但是所要的行程则会变长一些。

下面，对本发明中对于制造误差而不发生光轴的偏移这样的作用效果予以说明。

就是说，本实施例中的光开关含有输入输出端口支承部20，整体是利用微加工技术成形的。所谓的微加工技术是指主要利用蚀刻在基板上形成槽等，通过槽的形成，从而形成输入输出支承部20以及可动反射镜40A、40B、可动反射镜驱动部30的技术。

在此特别地，构成图2所示的输入输出端口支承部20的凹槽21A、21B、21C的槽宽根据蚀刻的过程对于设定多大预定的尺寸上可考虑不用精加工。在侧面腐蚀量不足的场合下，凹槽21A、21B、21C的槽宽比预定的尺寸要小而形成。在侧面腐蚀量过量的场合下，该宽度比预定的尺寸要形成得大些。因为微加工技术具有这样的特性，所以，作为预定的尺寸，将比实际插入的光纤的直径稍大些的尺寸设定为预定的尺寸。即使侧面腐蚀量过量或不足，也一定能够将光纤插入到槽中。

在本发明中，提出了巧妙地利用微加工技术的特性而抵消输入输出端口之间的光轴的偏移的方法。在该实施例中，特别地在相互平行形成的三个凹槽21A、21B、21C中的相互毗邻的一对凹槽21A、21B上设有光纤按压弹簧，利用该光纤按压弹簧使得分别支承在上述凹槽21A、21B上的光波导部22A、22B偏倚在相互接近的方向上。更进一步地，在该另一对凹槽21B、21C上设有光纤按压弹簧，利用该光纤按压弹簧使得分别支承在上述凹槽21B、21C上的光波导部22B、22C偏倚在相互分离的方向上。图5所示的23A、23B、23C表示出这些光纤按压弹簧。即利用分别设置在凹槽21A、21B上的光纤按压弹簧23A和23B，使得光波导部22A、22B按压偏倚在相互接近的方向上。利用分别设置在凹槽21B、21C上的光纤按压弹簧23B和23C，使得光波导部22B、22C按压偏倚在相互分离的方向上。通过这样地设置光纤按压弹簧23A、23B、23C，即使凹槽21A、21B、21C的尺寸发生误差，也可防止由该尺寸误差而导致在输入端口和输出端口之间的光轴上产生偏移。

图5所示的L1和L2表示因蚀刻量过于不足而产生的凹槽21A、21B、21C的尺寸误差。L1表示侧面腐蚀量不足的场合下的凹槽21A和21B之间的间隙。L2表示侧面腐蚀量比间隙L1的场合下的大的情况下的凹槽21A和21B之间的间隙。另一方面，M1表示用形成间隙L1的蚀刻所成形的可动反射镜40A的反射面的位置，M2表示用形成间隙L2的蚀刻所形成的可动反射镜40A的反射面的位置。另外，C1表示形成间隙L1的蚀刻时所形成的固定反射镜41A、41B的反射面，C2表示形成间隙L2的蚀刻时所形成的固定反射镜41A、41B的反射面的位置。

在形成间隙L1的场合下，从光波导部22B的端部射出的光的光路为A1的场合，在形成间隙L2的场合下，从光波导部22B的端部射出的光的光路变为A1’。光路A1的光被反射面M1反射，经过光路A2而由反射面C1反射，经过光路A3被射入到光波导部22A的端部的轴芯中。

在此，在因侧面腐蚀量的误差而改变间隙L2的场合下，由于该侧面腐蚀量的误差，而使反射镜的反射面从M1变化到M2，从C1变化到C2。这样，从光波导部22B的端部由光路A1’射出的光被反射面M2反射，经过光路A2’由反射面C2反射，通过光路A3’射入到光波导部22A的端部的光轴中。即，光波导部22A和22B的间隙即使从L1变化到L2，该蚀刻误差也作用在反射镜的反射面上，反射镜的反射面的位置上也产生刚好同量的移位，因此，综合结果，光波导部22A和22B之间的光耦合被保持。

关于光波导部22B和22C之间，利用弹簧23B和23C，将一方的光波导部22B相对着光波导部22C而偏倚在分离的方向上。

在该情况下，通过由形成间隙L1的蚀刻所成形的凹槽21C所支承的光波导路22C的光轴为B1，固定反射镜41B的反射面为C1，可动反射镜40B的反射面为M1’，此时从光波导部22B的端部射出的光从光路A1起由反射面M1’反射，经过光路B2在反射面C1发生反射，射入到光波导部22C的光轴B1中。

与此相对，在形成间隙L2的场合下，从光波导部22B的端部射出的光在光路光路A1’上移动。在光路A1’上射出的光由反射面M2’反射，经过光路B2’在反射面C2发生反射。此时，因为光波导部22C的端部的光轴移动到B1’上，所以，在反射面C2处反射的光射入到光波导部22C的端部的光轴B1’上。因此，即使对于任一个输出端口而言，也阻止发生因蚀刻误差所引起的光轴的偏移。

[实施例2]

图6表示作为本发明的第6面而提出光开关的实施例。在该实施例中，可动反射镜40A和40B一体化形成，利用单个棒杆31来一体地驱动可动反射镜40A和40B。可动反射镜40A和40B以其反射面相互成90度的交叉姿态而一体化形成。这些可动反射镜40A和40B与棒杆31一起通过微加工技术从基板10上切出而形成的。棒杆31利用图1中所述的可动反射镜驱动部30来驱动，将可动反射镜40A和40B沿着箭头A方向和B方向移动。当可动反射镜40A和40B沿着箭头B方向移动时，可动反射镜40A与光波导部22B的端部的光轴相对，通过该反射面将从光波导部22B的端部射出的光向固定反射镜41A反射。向固定反射镜41A反射的光更进一步地利用固定反射镜41A而被反射，入射到作为输出端口而起作用的光波导部22A的端部，与输入光逆向地输出。

当可动反射镜40A和40B沿着箭头A方向移动时，可动反射镜40B与光波导部22B的端面相对。在该场合下，从光波导部22B的端部射出的光在可动反射镜40B处反射，更进一步地，被固定反射镜41B反射而入射到光波导部22C，与输入光逆向地输出。

另外，尽管在图1、图2以及图6中没有表示出用于使得光波导部22A、22B、22C分别向一个方向偏倚的光纤按压弹簧23A、23B、23C，但是也可与图5中所示的一样，在图1、图2以及图6中的凹槽21A、21B、21C上设光纤按压弹簧23A、23B、23C。

根据图6所示的实施例，因为可动反射镜驱动部30以及棒杆31形成为一组，所以具有可小型化的优点。

[实施例3]

图7表示作为本发明的第7面而提出光开关的实施例。该实施例的构造上的特征在于：以位于被相互平行地支持于输入输出端口支持部20的三个光波导部22A、22B、22C中的两侧上的任一光波导部的端部作为输入端口而起作用，以其它的二个光波导部的端部作为输出端口而起作用，这样，使得可动反射镜沿着相对光路的轴线垂直的方向可运动。

在图7所示的实施例中，以支承在靠近可动反射镜驱动部30的位置上的光波导部22A的端部作为输入端口，以其它二个光波导部22B、22C的端部作为输出端口。

棒杆31是在与从作为输入端口而起作用的光波导部22A的端部射出的光束的轴线相垂直的方向上，面向轴线的状态而形成的。棒杆31通过与图1中所述的相同结构的可动反射镜驱动部30来驱动，使所具有的可动反射镜40在相对光波导部22A的端部射出的光的光路垂直的方向上移动。这样，可动反射镜40被设置在插入位置或者拔出位置上。

可动反射镜40以与棒杆31的轴线成45度的角度交叉的姿态形成在棒杆31的前端，将从光波导部22A的端部射出的光以90的角度弯曲光路而反射。在可动反射镜驱动部30的驱动力作用下，可动反射镜40从来自光波导部22A的端部射出的光的光路上拔出时，从光波导部22A的端部射出的光透过可动反射镜40所在位置，照射到第一固定反射镜42上。第一固定反射镜42具有与可动反射镜40的反射面相同角度方向配置的反射面，从光波导部22A的端部射出的光以90的角度弯曲光路而反射。在耦合到位于中央的光波导部22B上的光束的轴线上，设有第二固定反射镜43，该第二固定反射镜43具有与第一固定反射镜42的反射面成90度角交叉的反射面。更进一步地，在耦合到光波导部22C端部的光束的轴线上，设有第三固定反射镜44，该第三固定反射镜44与第二固定反射镜43的反射面平行。通过这些第一固定反射镜42、第二固定反射镜43、第三固定反射镜44，根据可动反射镜40的拔出位置，将从光波导部22A的端部射出的光切换至入射到光波导部22B或22C中的任一中的状态。

即，当可动反射镜40移动到拔出位置时，从光波导部22A的端部射出的光在第一固定反射镜42和第二固定反射镜43发生反射，入射到位于中央的光波导部22B的端部。当可动反射镜40移动到插入位置时，从光波导部22A的端部射出的光在可动反射镜40发生反射，在第三固定反射镜44发生反射，入射到光波导部22C。

在此，从波导部22A起经由第一固定反射镜42和第二固定反射镜43而入射到光波导部22B的光路的光路长度与从波导部22A起经由可动反射镜40和第三固定反射镜44而入射到光波导部22C的光路的光路长度彼此相等，如此可选定第一固定反射镜42、第二固定反射镜43、第三固定反射镜44的位置。

根据该实施例的构造，因为可动反射镜驱动部30形成为一组，所以，与使用2组可动反射镜驱动部的光开关相比可实现小型化。另外，因为可动反射镜40在相对光路垂直的方向上驱动，所以，可动反射镜40的行程从原理上讲以与光束的上述隔离性能的范围的宽度相当的距离而完成。即，如果考虑行程，尽管相对存在光束的能量的范围有必要在充分插入或者拔出的位置上插拔可动反射镜，但与上述专利文献1～3中所记载的将单个可动反射镜以相对于光束轴线45的角度倾斜地插拔这样地结构相比，本实施例中的可动反射镜40的驱动行程可减小到的程度。

[实施例4]

图8表示作为本发明的第一1面而提出光开关的实施例。图8中虽然省略了对可动反射镜驱动部的部分的说明，但实际上利用图1或者图7中的可动反射镜驱动部30，使得可动反射镜40驱动到插入位置和拔出位置上。在本发明的实施例中示出的是，使得位于支承在输入输出端口支承部20上的三个光波导部22A、22B、22C中的中央的光波导部22B的端部作为输入端口而起作用，在两侧配置的光波导部22A、22C的端部作为输出端口而起作用。

因此，在从光波导部22B的端部射出的光束的轴线上设置第一固定反射镜42，另外，在耦合到光波导部22A的光束的轴线上设置第二固定反射镜43。另外，在光波导部22C的端部的轴线上设置第三固定反射镜44。第一固定反射镜42和第二固定反射镜43以90的角度交叉。从光波导部22B的端部射出的光在第一固定反射镜42发生反射，该反射光在第二固定反射镜43发生反射时，该反射光的光路变成与入射到第一固定反射镜42上的光的光路相平行的光路。

使得可动反射镜40在光波导部22B的端部和第一固定反射镜42之间插拔。可动反射镜40的反射面设置成相对从光波导部22B的端部射出的光束的轴线成45度的角度交叉的姿态。可动反射镜在被插入到从光波导部22B的端部射出的光束的光轴上的状况中，从光波导部22B的端部射出的光被反射到第三固定反射镜44侧。第三固定反射镜44具有一倾斜面，该倾斜面以与光波导部22A～22C的端部的各个光轴成45度的角度交叉。其结果，被可动反射镜40的反射的光在第三固定反射镜44发生反射时，该反射光变得与光波导部22A～22C的端部的各个光轴平行。

结果，在该实施例中，可动反射镜40位于拔出位置的场合下，从光波导部22B的端部射出的光束被第一固定反射镜42和第二固定反射镜43反射，入射到光波导部22A的端部。另外，可动反射镜40位于插入位置的场合下，从光波导部22B的端部射出的光束由可动反射镜40向第三固定反射镜44反射，经由第三固定反射镜44而入射到光波导部22C的端部。

在本发明的实施例中，使得从光波导部22B的端部分别到22A以及22C的端部的二个光路的光路长度相等，以满足该条件的方式来确定相对于第一固定反射镜42的入射光的角度等。与实施例3相比，对于实施例4的结构而言，在二个切换光路中，可动反射镜40和第一固定反射镜42、第三固定反射镜44和第二固定反射镜43的各自的入射角并未相互对应而对称。另外，在实施例4的构成中，通过选择光波导部22B的端部作为输入端口，从而以在毗邻的端口间的光耦合来构成光开关，因此，与实施例3的构成相比，光路的绝对长度得以缩短。

在该实施例中，其结构的特征在于：可通过单个的可动反射镜40和可动反射镜驱动部构成，能够得到小型化的优点。另外，第一固定反射镜42的背面侧上形成了凹部45的结构。该构造是作为本发明的第十二方面提出的，其目的在于，在制造过程中，在可动反射镜40的面上覆盖反射膜时，通过在可动反射镜40的两侧形成空间，可在可动反射镜40的两面上形成均匀厚度的蒸镀膜。

图9中表示未形成凹部45的实施例。如图9所示，没有凹部45的场合下，作为光开关可无障碍地动作。另外，在图9的结构中，在其制造过程中，利用微加工技术将可动反射镜40和棒杆31从基板10截出，利用蒸镀等方法在形成可动反射镜40的反射面的面上覆盖形成反射层之时，采用不用凹部45的方式，可仅在面对反射镜40以及棒杆31的空间的侧面上，由此覆盖作为反射层的金属层。

在图9所示的例子中，尽管为了达到目的而仅在应形成可动反射镜40的原本反射面的面上覆盖反射层，但是，如果如上述仅在单面上形成厚的反射层，则产生在可动反射镜的两侧上产生的膜应力变得不均等，反射镜会发生弯曲等问题。

对此，通过形成图8所示的凹部45，以及使得可动反射镜40的两侧(表背面侧)大大地敞开，能够在可动反射镜40和棒杆31的表背面侧上均等地覆盖形成反射膜，可提供高精度地确保光学性能的光开关。另外，即使在图2所示的实施例中，以同样的目的而设有切除部45，对于二个可动反射镜40A、40B可起到防止其发生弯曲的效果。

作为在可动反射镜的两侧上敞开的空间，作为标志(目安)，如果以可动反射镜的垂直侧面(反射镜面)的高度的约1/3以上的距离的间隔作为从该反射镜面起在基板面方向上的空隙而进行确保，则可达到上述目的。

反射膜在可动反射镜处于上述的第一稳定状态即根据蚀刻掩模而处在的自然状态的位置被蒸镀成膜。在此，在图2的实施例中，如上所述，各个可动反射镜的拔出状态选择为第一稳定状态，在图7实施例中，选择因光反射目的所要求的位置精度的插入状态为第一稳定状态。

Claims (17)

1. 一种光开关，其中，基板上具有：

三个光波导部的端部互相平行地并列而支承的输入输出端口支承部、

相对上述基板的相对位置可变动的第一可动反射镜和第二可动反射镜、

相对上述基板的相对位置固定的第一固定反射镜和第二固定反射镜，

在支承于上述输入输出端口支承部上的上述三个光波导部之中，中央的光波导部的端部为该光开关的一个输入端口，毗邻其两侧的其它二个光波导部的端部为该光开关的第一和第二输出端口，

上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜分别位于来自上述输入端口的射出光的光路上的位置，且可插入在距上述输入端口的端面的光轴上的距离相同的插入位置，

可对仅上述第一可动反射镜被插入到上述插入位置的状态、和仅上述第二可动反射镜被插入到上述插入位置的状态进行切换，

来自上述输入端口的射出光，通过插入到上述插入位置上的上述第一可动反射镜或者上述第二可动反射镜，分别被反射到上述第一输出端口侧或者上述第二输出端口侧，

通过上述第一可动反射镜而反射到上述第一输出瑞口侧的光，被上述第一固定反射镜进一步反射，变成与来自上述输入端口的射出光平行且方向相反而耦合到上述第一输出端口，

通过上述第二可动反射镜而反射到上述第二输出端口侧的光，被上述第二固定反射镜进一步反射，变成与来自上述输入端口的射出光平行且方向相反而耦合到上述第二输出端口，

从上述第一可动反射镜经由上述第一固定反射镜而到达上述第一输出端口的光路、和从上述第二可动反射镜经由上述第二固定反射镜而到达上述第二输出端口的光路相对上述输入端口的射出光的轴对称。

2. 根据权利要求1所述的光开关，其特征在于，

分别利用第一静电促动器和第二静电促动器，将上述第一可动反射镜和第二可动反射镜沿着基板面内方向在上述插入位置插拔驱动，

上述第一可动反射镜和第二可动反射镜的插拔驱动方向分别为相对上述输入端口的光轴倾斜的直线方向，

上述第一可动反射镜的插拔驱动方向与上述第二可动反射镜的插拔驱动方向相对上述输入端口的光轴线对称。

3. 根据权利要求2所述的光开关，其特征在于，具有：

用于支承上述第一可动反射镜的具有双稳态的第一铰链，该第一铰链的双稳态指的是具有上述第一可动反射镜的向上述插入位置的插入状态和从该位置的拔出状态的两个稳定状态，

以及用于支承上述第二可动反射镜的具有双稳态的第二铰链，该第二铰链的双稳态指的是具有上述第二可动反射镜的向上述插入位置的插入状态和从该位置的拔出状态的两个稳定状态，

进行下述的驱动控制，即，从上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜的任意之一方处于插入状态而另一方处于拔出状态的步骤起，经由双方同时处于拔出状态的步骤，切换到一方处于拔出状态而另一方处于插入状态的步骤，

在上述各个拔出状态中，被拔出的上述第一/第二可动反射镜的一部分，留在假定来自上述输入端口的射出光没有被上述第二/第一可动反射镜遮挡而传播时的该射出光的光路内。

4. 根据权利要求2所述的光开关，其特征在于，具有：

用于支承上述第一可动反射镜的具有双稳态的第一铰链，该第一铰链的双稳态指的是具有上述第一可动反射镜的向上述插入位置的插入状态和从该位置的拔出状态的两个稳定状态，

以及用于支承上述第二可动反射镜的具有双稳态的第二铰链，该第二铰链的双稳态指的是具有上述第二可动反射镜的向上述插入位置的插入状态和从该位置的拔出状态的两个稳定状态，

对于上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜，当其中任何一方处于插入状态，而另一方处于拔出状态时，同时开始并且同时进行将处于插入状态的一方变成拔出状态的驱动、及将处于拔出状态的另一方变成插入状态的驱动的情况下，设置双方刚好不冲突的间隔即缓冲带，

上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜中，同时开始并且同时进行将处于插入状态的任意一方变成拔出状态的驱动、与将处于拔出状态的另一方进行插入状态的驱动。

5. 根据权利要求1所述的光开关，其特征在于，

上述第一可动反射镜和第二可动反射镜由一体的部件形成，该部件通过一个静电促动器而沿着基板面内方向被移位驱动，由此，可向上述第一可动反射镜的上述插入位置的插入状态与向上述第二可动反射镜的上述插入位置的插入状态进行切换。

6. 如权利要求1所述的光开关，其特征在于：

上述三个光波导部的端部为三个单模光波导部的端部，上述输入端口即端部和/或上述二个输出端口即端部具有聚光部，

上述二个输出端口的单模光波导部的端部的各个端面上的光的射出图案彼此相同。

7. 根据权利要求6所述的光开关，其特征在于，

分别利用第一静电促动器和第二静电促动器，将上述第一可动反射镜和第二可动反射镜沿着基板面内方向在上述插入位置插拔驱动，

上述第一可动反射镜和第二可动反射镜的插拔驱动方向分别为相对上述输入端口的光轴倾斜的直线方向，

上述第一可动反射镜的插拔驱动方向与上述第二可动反射镜的插拔驱动方向相对上述输入端口的光轴线对称。

8. 根据权利要求7所述的光开关，其特征在于，具有：

用于支承上述第一可动反射镜的具有双稳态的第一铰链，该第一铰链的双稳态指的是具有上述第一可动反射镜的上述插入位置的插入状态和从上述插入位置的拔出状态的两个稳定状态，

以及用于支承上述第二可动反射镜的具有双稳态的第二铰链，该第二铰链的双稳态指的是具有上述第二可动反射镜的上述插入位置的插入状态和从上述插入位置的拔出状态的两个稳定状态，

进行下述的驱动控制，即从上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜的任意之一方处于插入状态而另一方处于拔出状态的步骤起，经由双方同时处于拔出状态的步骤，切换到一方处于拔出状态而另一方处于插入状态的步骤，

在上述各个拔出状态中，被拔出的上述第一/第二可动反射镜的一部分，留在假定来自上述输入端口的射出光没有被上述第二/第一可动反射镜遮挡而传播时的该射出光的光路内。

9. 根据权利要求7所述的光开关，其特征在于，具有：

用于支承上述第一可动反射镜的具有双稳态的第一铰链，该第一铰链的双稳态是指具有上述第一可动反射镜的上述插入位置的插入状态和从上述插入位置的拔出状态的两个稳定状态，

以及用于支承上述第一可动反射镜的具有双稳态的第二铰链，该第二铰链的双稳态是指具有上述第二可动反射镜的上述插入位置的插入状态和从上述插入位置的拔出状态的两个稳定状态，

上述第一可动反射镜的移动方向与上述第二可动反射镜的移动方向在同一面内，

上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜，当其中任何一方处于插入状态，而另一方处于拔出状态时，同时开始并且同时进行将处于插入状态的一方变成拔出状态的驱动、及将处于拔出状态的另一方变成插入状态的驱动的情况下，设置双方刚好不冲突的间隔即缓冲带，

上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜中，同时开始并且同时进行将处于插入状态的任意一方变成拔出状态的驱动、与将处于拔出状态的另一方进行插入状态的驱动。

10. 根据权利要求6所述的光开关，其特征在于，

上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜由一体的部件形成，该部件通过一个静电促动器沿着基板面内方向被移位驱动，由此，可对向上述第一可动反射镜的上述插入位置的插入状态和向上述第二可动反射镜的上述插入位置的插入状态进行切换。

11. 一种光开关，其中，基板上具有：

三个光波导部的端部互相平行地并列而支承的输入输出端口支承部、

相对上述基板的相对位置可变动的可动反射镜、

相对上述基板的相对位置固定的第一固定反射镜、第二固定反射镜和第三固定反射镜，

在支承于上述输入输出端口支承部上的上述三个光波导部之中，对于其中任一个光波导部，其端部为该光开关的一个输入端口，其余二个光波导部的端部为该光开关的第一以及第二输出端口，

在来自上述输入端口的射出光的光路上，设有：将来自上述输入端口的光反射到上述第一输出端口侧的上述第一固定反射镜；以及可插入到来自上述输入端口的光射至上述第一固定反射镜的途中的位置上，且在插入时将来自上述输入端口的光反射到上述第二输出端口侧的上述可动反射镜，

被上述第一固定反射镜反射的光被上述第二固定反射镜进一步反射而变成与来自上述输入端口的出射光相平行且方向相反，耦合到上述第一输出端口上，

由上述可动反射镜反射的光进一步被所述第三固定反射镜反射而变成与从所述输入端口的出射光平行并且相反，与所述第二输出端口耦合，

从上述输入端口起经由上述第一固定反射镜和上述第二固定反射镜而抵达上述第一输出端口的光路长度的总长，与从上述输入端口起经由上述可动反射镜和上述第三固定反射镜而抵达上述第二输出端口的光路长度的总长彼此相等。

对于上述三个光波导部的端部，该三个端面的位置被排列在一直线上，这些端面上耦合的光轴被支承在相互平行并列的位置上，其中两外侧的任意一方的光波导部的端部设置成上述输入端口，两外侧的另一方的光波导部设置成上述第二输出端口，上述第一固定反射镜和上述可动反射镜的反射镜面都相对来自上述输入端口的出射光的轴向上述二个输出端口侧倾斜45度，上述第二固定反射镜和上述第三固定反射镜的反射镜面都相对上述出射光的光轴方向向上述输入端口侧倾斜45度。

12. 根据权利要求11所述的光开关，其特征在于，

利用静电促动器，上述可动反射镜在上述基板面内，在与从上述输入端口出射的射出光的轴相垂直的方向上被驱动。

13. 一种光开关，其中，基板上具有：

三个光波导部的端部互相平行地并列而支承的输入输出端口支承部、

相对上述基板的相对位置可变动的可动反射镜、

相对上述基板的相对位置固定的第一固定反射镜、第二固定反射镜和第三固定反射镜，

在支承于上述输入输出端口支承部上的上述三个光波导部之中，对于其中任一个光波导部，其端部为该光开关的一个输入端口，其余二个光波导部的端部为该光开关的第一以及第二输出端口，

在来自上述输入端口的射出光的光路上，设有：将来自上述输入端口的光反射到上述第一输出端口侧的上述第一固定反射镜；以及可插入到来自上述输入端口的光射至上述第一固定反射镜的途中的位置上，且在插入时将来自上述输入端口的光反射到上述第二输出端口侧的上述可动反射镜，

被上述第一固定反射镜反射的光被上述第二固定反射镜进一步反射而变成与来自上述输入端口的出射光相平行且方向相反，耦合到上述第一输出端口上，

由上述可动反射镜反射的光进一步被所述第三固定反射镜反射而变成与从所述输入端口的出射光平行并且相反，与所述第二输出端口耦合，

从上述输入端口起经由上述第一固定反射镜和上述第二固定反射镜而抵达上述第一输出端口的光路长度的总长，与从上述输入端口起经由上述可动反射镜和上述第三固定反射镜而抵达上述第二输出端口的光路长度的总长彼此相等。

对于上述三个光波导部的端部，该三个端面的位置被排列在一直线上，在这些端面上耦合的光轴支承在相互平行并列的位置上，其中中央侧的光波导部的端部设置成上述输入端口，在两侧上毗邻的其它二个光波导部的端部设置成上述第一和第二的两个输出端口，在来自上述输入端口的出射光至上述第一固定反射镜的途中的光路上，上述可动反射镜从相对该光路的上述第二输出端口侧，在基板面内方向被插入，所述可动反射镜从该光路上向该第二输出端口侧，在基板面内方向被拔出。

14. 根据权利要求13所述的光开关，其特征在于，

上述可动反射镜在其被插拔驱动的棒状部件的前端上所具有的板状部上覆盖反射材料而构成，

上述可动反射镜在面向上述第一固定反射镜的背后部分的轨道上被插拔驱动，

在上述基板的上述第一固定反射镜的背后，设有面对上述棒状部件被插拔驱动的轨道而开口的凹部，通过该凹部，上述棒状部件的至少其可动反射镜的表背面两侧变成开放的空间。

15. 如权利要求11～14的任一项所述的光开关，其中，

上述三个光波导部的端部为三个单模光波导部的端部，上述输入端口即端部和/或上述二个输出端口即端部具有聚光部，

上述二个输出端口的单模光波导部的端部设置成其各个端面的光的射出图案彼此相同。

16. 根据权利要求2-4或者7-9中任意一项所述的光开关，其特征在于，

上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜分别在被插拔驱动的棒状部件的前端上所具有的板状部上覆盖反射材料而构成，在上述基板的上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜的背后部分，设有面对上述二个棒状部件被插拔驱动的二个轨道的切除部，通过该切除部，在上述第一可动反射镜和上述第二可动反射镜分别被拔出的位置上，上述二个棒状部件的至少第一可动反射镜和上述第二可动反射镜的各个表背面两侧变成开放的空间。

17. 根据权利要求1、6、11、13中任意一项所述的光开关，其特征在于，

上述三个光波导部的端部为三根光纤的端部，

在上述基板上，三个断面矩形槽相互平行地并列形成，

在这些三个断面矩形槽的各一侧的侧壁面设置舌片状的光纤按压弹簧，

所述三根光纤的端部分别在所述三个断面矩形槽内设置一根，所述光纤按压弹簧分别向与所述三根光纤的端部相对的另一个侧壁面施力，由此，所述三根光纤的端部分别被配置在所述相对的另一方的侧壁面上，

在相互光耦合的端口分别配置的断面矩形槽之间，所述光纤按压弹簧所设置的侧壁面侧成为相互相反侧。

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