CN1191984A - 光开关、其制造方法及光通讯设备 - Google Patents

Abstract

一种用于切换输入光信号的光路的光开关,包括由石英玻璃衬底构成的衬底,一在石英玻璃衬底上制作的分隔层,多个在石英玻璃衬底上制作的相互平行且其尖端同连接元件相连的悬臂梁,在悬臂梁上制作的至少一个石英玻璃光波导芯,多个同上述石英玻璃光波导芯相对安装的光波导芯,用于覆盖悬臂梁的盖板,以及用来弯曲上述悬臂梁的开关驱动装置。

Description

光开关、其制造方法及光通讯设备

本发明涉及一种用在光通讯领域的波导型光开关，尤其涉及一种体积小，适于远程控制的波导型光开关。

在日本专利公报No.6-148536中公开的一种1×2光开关是属于传统的波导型光开关。这种1×2光开关在硅衬底上形成有一个悬臂梁，其用途是借助静电力通过移动一个在悬臂梁上形成的光波导来完成光路切换。

在上述光开关中，未考虑下面几点：

首先，使用静电力所需的驱动电压至少要高达几十伏以上，并且用于光开关的单悬臂梁结构在光切换操作时要与平移运动的同时转动波导的尖端，这往往造成光入射平面和出射平面不平行，从而导致介入损耗增加。此外，衬底是采用硅制作，因此如果用石英玻璃做为光波导的材料，由于两个元件之间线膨胀系数不同，波导可能被扭曲或破裂。

本发明的目的是解决上述问题，并提供一个可以由10伏或更小的电压驱动的波导型光开关，而且其介入损耗小，成本低。

为了实现这一目的，根据本发明的波导开关包括一个石英玻璃衬底；多个在石英玻璃衬底上制作的相互平行且其尖端同连接元件相连的悬臂梁；悬臂梁上至少制作一个输入石英玻璃光波导芯；多个同输入石英玻璃光波导芯相对安装的输出光波导芯；以及用来弯曲悬臂梁的开关驱动装置。

进一步，本发明提供光开关用来切换输入光信号的光路，它包括一个石英玻璃衬底，一个制作在石英玻璃衬底上的分隔层，多个制作在分隔层上彼此相互平行且其尖端同连接元件相连的悬臂梁，悬臂梁上至少制作一个输入石英玻璃光波导芯，多个同输入石英玻璃光波导芯相对安装的输出光波导芯；以及用来弯曲悬臂梁的开关驱动装置。

分隔层的厚度小于输入光波导芯的高度，并且当执行光路开关操作时，至少一个连接元件或衬底上那些被设置成将与连接元件接触的元件在连接元件移动的方向上设置有凹槽。

开关驱动装置包括安装在连接元件上作用于悬臂梁的软磁体以及安装在衬底上的软磁体，以及一个电磁致动器，该电磁致动器包括一个安装在衬底上由软磁体构成的的软磁轭，以及一个永久磁铁，和一个线圈。

软磁轭分成为由软磁体构成的一个内轭和由软磁体构成的一个外轭，外轭同内轭通过一个盖板相对设置，盖板上有一个插入孔供注入折射率调节液使用。

据此设计，当执行一个光路开关操作时，相互平行并且其尖端同连接元件连接的多个悬臂梁就会发挥作用而使其尖端平行移动。

因此，在执行光路开关操作时，安装在悬臂梁上的光波导的尖端部分也可相互平行移动。光波导的这种平行移动使得可以选择输出光波导从而进行光路切换。

在本发明中，石英玻璃光波导是制作在石英玻璃衬底上，这可以使衬底和光波导层之间的线膨胀系数的差异极小，所以有可能防止衬底和连接元件翘曲和变形，从而将出射和入射侧的光波导精确地定位。

在本发明中，在整个或部分石英玻璃衬底上提供的分隔层可以通过腐蚀去掉，所此很容易在短时间内获得与衬底分离的移动悬臂梁。

在本发明中，一个固定在衬底上的施压元件跨过至少一个悬臂梁尖端，所以悬臂梁不可能在垂直方向上与衬底分离。

在本发明中，用于盖住整个悬臂梁的盖板可以让折射率调节液注入到悬臂梁周围及其邻近区域，这就可以消除会妨碍开关操作的粘结异物的可能性，从而可以实现高可靠性的开关操作。

在本发明中，分隔层的厚度小于光波导的高度，因此在去除分隔层之后，即使存在等于石英玻璃衬底与悬臂梁之间间隙的位置差，各对向光波导的端部之间也不会彼此完全错开，从而可以保持光耦合。因此，甚至在悬臂梁由于外界干扰而偏离的情况下，也可以防止光耦合效率剧减。

在本发明中，当执行光路开关操作时，至少一个连接元件或衬底上那些被设置成将与连接元件接触的元件在连接元件移动的方向上设置有凹槽，借此可将接触面积限制为很小。另外，可以防止折射率调节液进入连接元件和衬底上的上述元件相接触的部分而在其间形成间隙。

在本发明中，磁力由制作在连接元件上的用于悬臂梁的软磁体和位于衬底上方的软磁体，线圈和永久磁铁产生，并可以用来使悬臂梁变形，借此切换在悬臂梁上形成的光波导。

进一步，在本发明中，由软磁体制作并构成部分磁回路的软磁轭可以分成为一个安装在衬底上的由软磁体构成的内轭，以及一个隔着盖板和内轭相对而设置的由软磁体构成的外轭，所以可以仅将内轭设置在盖住整个悬臂梁的盖板的内部，并在盖板外部设置外轭。据此设计，线圈和永久磁铁不放在盖板内部，所以盖板尺寸可以减小，并且还可以减少由永久磁铁和线圈可能产生的异物，从而可以防止线圈同悬臂梁及其周围部位粘结。

结合附图阅读下面的详细描述后，将可了解本发明其它的目的和优点。

图1是一个局部透视图，示出根据本发明的波导型2回路1×2光开关的一个实施例；

图2是一个截面图，示出用于驱动根据本发明的波导型2回路1×2光开关的致动器；

图3是一个平面图，示出根据本发明的波导型2回路1×2光开关的第二种实施例；

图4是一个概略断面图，示出悬臂梁从一个石英玻璃衬底上分离的加工过程；

图5是一个局部透视图，示出根据本发明的波导型2回路1×2光开关的第三种实施例的；

图6是图2中的波导型2回路1×2光开关的断面图；

图7是一个局部透视图，示出封装在封盒中的光开关；

图8是一个平面图，示出根据本发明的波导型光开关应用于一个2×2的光开关的实施例；

图9是一个图表，示出图8中的2×2光开关的切换状态与光耦合状态的关系；以及

图10是一个方框图，示出根据本发明的波导型光开关应用于一个光通讯设备的实施例。

参考图1，图中示出根据本发明的波导型2回路1×2光开关的一个实施例的局部截面透视图。在该实施例中，在石英玻璃衬底15上隔着分隔层14制作一个石英玻璃波导层13。可动光波导2分别制作在悬臂梁3a和3b上。在悬臂梁3a和3b的自由端制作一个连接元件4，而在连接元件4的上表面上制作一个软磁薄膜5。在石英波导层13上与连接元件4正相对的位置上制作软磁内轭12a、12b、12c和12d。驱动部分包括线圈6a和6b、软磁外轭7a和7b和永久磁铁8a隔着石英玻璃盖16设置在内轭12a、12b、12c、12d的上方。多个固定光波导10制作在上述可动光波导2的自由端10上，它们之间的距离依可动光波导2的运动量而定。借助施压元件11可以防止可动光波导2的自由端滑动。石英玻璃盖16上有一个折射率调节液注入口17，所以用来放置前述悬臂梁的槽内就可以注入折射率调节液。本实施例中的光开关设计成使输入光纤1可以与可动光波导2的输入端连接，而输出光纤9可以同固定光波导10的输出端连接。

现在，描述上述光开关的操作过程。

从输入光纤1进入的光束传输至悬臂梁3a和3b上的可动光波导2上。悬臂梁3a和3b下面的分隔层14已被去掉，并且悬臂梁3a和3b的尖端也同连接元件4相连，所以当悬臂梁3a和3b在石英玻璃衬底15上移动时彼此可保持平行。在连接元件4上制作有软磁体薄膜5。同样，在石英玻璃波导层13上同软磁薄膜5相对端制作软磁内轭12a、12b、12c和12d。外轭7a和7b、永久磁铁8a以及线圈6a和6b构成了一个电磁致动器，该电磁致动器位于内轭12a和12b的上方，石英玻璃盖夹在它们中间。线圈6a和6b由一个电源供电(未示出)。电压可以设定在3伏至10伏之间。

在图1中，虽然只示出在内轭12a和12b上的电磁致动器，但是内轭12c和12d上还有一个类似的电磁致动器。在图1中，为了更好地理解其内部结构，软磁薄膜5的一部分，石英玻璃盖16的一部分以及另一个电磁致动器已经去掉。如果流经线圈6a和6b的电流方向改变，由永久磁铁8a产生的穿过外轭7a和7b以及内轭12a和12而作用在软磁薄膜5上的的磁力就会增加或减小，从而实现对连接元件4上各悬臂梁尖端的磁力吸引或释放。用这种方法即可操作内轭12a和12b上的电磁致动器。用类似的方法也可以操作内轭12c和12d上方的另一个电磁致动器(未示出)。因此，可动光波导2可以在两个固定的光波导10中进行切换。图中虽然未示出，但折射率调节液是经过在石英玻璃盖16上的一个折射率调节液注入口17注入并填充光开关部分，借此可以减少光开关内的反射损失或散射损失。

此外，在图1中设置有两个输入光纤1，并且总共4个输出光纤9与每一个光纤1各有两个相连。如果对一个输入的光纤1配备2个输出光纤9，就构成了一个1×2的光开关。同样，悬臂梁的数量也可以是2或更多，例如，如果设置12个悬臂梁3(其上设有输入光纤1)，就可以构成一个12回路连锁1×2光开关。

图2示出一个用于驱动根据本发明的波导型2回路1×2光开关的致动器，此图是沿图1中的II-II线所取的截面图。

如图2所示，软磁内轭12a和12b制作在石英玻璃波导层13上。在外轭7a和7b、永久磁铁8a及线圈6a和6b同内轭之间夹着一层石英玻璃盖。虽然外轭7a和7b同内轭被石英玻璃盖分开，但外轭7a和7b同内轭12a和12b的对向区域面积大于外轭7a和内轭12a或外轭7b和内轭12b之间的缝隙，所以可以传输足够用于切换操作所需的磁力。在图2中，内轭12a和石英玻璃盖16之间、内轭12b和石英玻璃盖16之间也有缝隙，但是它们也可彼此相互接触不留缝隙，于是流经线圈6a和6b用来产生切换操作所需力的电流就可以减小。

然而，在这种情况下，为了使石英玻璃盖16下表面与内轭12a和12b的高度平齐，需要设法保证内轭12a和12b以及石英玻璃盖16在加工和装配精度上的高精度。线圈6a和6b彼此互联，所以它们是使用一根导线绕制而成。如果电流流过线圈6a和6b各接线端，就会在在一个由外轭7a和7b以及永久磁铁8a所组成的磁回路中产生同向磁场。如果磁场被永久磁铁8a所增强，则强大的磁力就会作用在内轭12a和12b上。反之，如果磁场和永久磁铁8彼此抵销，则内轭12a和12b上几乎无磁力作用。那就是说，如果改变电流方向，就可以将上述磁回路用作电磁致动器，用来进行磁致吸引操作和非磁致吸引即释放操作。在图2中，内轭12a和12b与石英玻璃16之间的间隙中充有折射率调节液。

图3示出的是根据本发明的波导型2回路1×2光开关的一个实施例的一个俯视平面图，其中的盖板和光纤已经去掉。

标号2a和2b表示可动光波导。在可动光波导2a的一侧装了一个永久磁铁8a。固定光波导由标号10a、10b、10c和10d表示。线圈6c和6d装在可动光波导2b的一边。外轭7c和7d安装在可动光波导2b的一侧。标号8b和42分别表示安装在可动光纤2b一侧上的永久磁铁和凹槽。

如果流经线圈6a和6b的电流是在增强永久磁铁8a通过外轭7a和7b以及内轭12a和12b以磁力吸引软磁薄膜5的磁力的方向，并且经线圈6c和6d流过的电流是在削弱永久磁铁8a通过外轭7c和7d以及内轭12c和12d以磁力吸引一个软磁薄膜5的磁力的方向(以下称之为A方向)，则悬臂梁3a和3b将受到永久磁铁8a的磁力吸引而移向它，如实线所示。结果，可动光波导2a和2b同固定光波导10a和10c分别连接。另一方面，如果经线圈6a、6b、6c和6d流过的电流是在相反的方向(以下称之为B方向)，则施加到软磁薄膜5上的力的方向将反转，而悬臂梁3a和3b的移动将如虚线所示。结果，可动光波导2a和2b同固定光波导10b和10d分别连接。

这样，利用上述设计可实现光路切换。由于悬臂梁3a和3b的尖端和可动光波导2a和2b的尖端同连接元件4连接，延伸到连接元件4之外的可动光波导2a和2b在光路切换操作中可根据平行板簧原理而互相平行地移动。

甚至当悬臂梁3a和3b切换到实线所标注的位置，并且流经线圈6a、6b、6c和6d中的电流关断之后，永久磁铁8a通过外轭7a和7b以及内轭12a和12b以磁力吸引软磁薄膜5，所以悬臂梁3a和3b不能从实线标注的位置移开。因为石英玻璃波导层13在它被连接元件4所接触的位置上有一个凹槽42，连接元件4和石英玻璃波导层13之间的接触面积就可以减小，因此在光开关浸入在折射率调节液中的情况下，可防止调节液进入接触部分之间而形成间隙。于是，在执行光路切换时，就可以减小光轴的偏移和倾斜。

因此，上述设计可以实行一个自持型光开关，在这一开关中，由光轴倾斜度所决定的光路切换界面上的光衰减很小。

图4用断面图概要说明悬臂梁是如何从石英玻璃衬底上分离的。

在此图中，标号3代表悬臂梁，14代表部分形成的硅分隔层，13a代表石英玻璃过渡层，13b代表石英玻璃波导芯，13c代表石英玻璃涂层，而18代表硅腐蚀液。

首先，在图4(a)中，在石英玻璃衬底15上部分地形成约2μm厚度的硅分隔层14。分隔层14的制作可以采用薄膜制作方法，如溅射淀积、气相淀积、化学气相淀积、或离子束刻蚀。还可以采用使石英玻璃衬底15与事先制备好的硅片结合的方法。

接着，在图4(b)中，制作25μm的石英玻璃过渡层13a用来覆盖分隔层14和石英玻璃衬底15。石英玻璃过渡层13a可以通过溅射淀积、气相淀积、火焰淀积、化学气相淀沉积、或离子束刻蚀等方法制作。由于分隔层14的存在，在石英玻璃过渡层13a表面上会形成一个凸起。

接着，在图4(c)中，在石英玻璃过渡层13a表面上形成的上述凸起部分通过磨光打平而去掉。

接着，在图4(d)中，在石英玻璃过渡层13a上制作一根高度为8μm、宽度为8μm的石英玻璃波导芯13b。石英玻璃波导芯13b的制作可以采用薄膜制作方法，如溅射淀积、气相淀积、化学气相淀积、或离子束刻蚀等方法，或可采用将石英玻璃过渡层13a与事先制备好的硅片结合并保留要成为石英玻璃波导芯13b的部分而将其余部分腐蚀掉的方法。

接着，在图4(e)中，制作厚度为25μm的石英玻璃涂层13c用来覆盖石英玻璃过渡层13a和石英玻璃波导芯13b。可以采用火焰淀积的方法制作覆盖层13c。此外，也可以采用其它的薄膜制作法，如溅射淀积、气相淀积、化学气相淀积、或离子束刻蚀。而且，由于涂层13c的表面在石英玻璃波导芯13b的上方有个凸起，如果需要一个平整的表面，还需进行磨平。在此实施例中，图4(e)示出的是磨平后的情况。

接着，在图4(f)中，沿悬臂梁3的外形将石英玻璃过渡层13a和石英玻璃涂层13c去掉。这可以使用湿化学腐蚀法和干腐蚀法，本实施例中使用的是干腐蚀，其腐蚀速率通常为各向异性的。

接着，在图4(g)中，腐蚀掉分隔层14。这可以使用湿化学腐蚀法和干腐蚀法，在本实施例中使用一种硅腐蚀剂18腐蚀分隔层14。图4(g)示出的是腐蚀过程进行到一半时的情况。

图4(h)示出的是腐蚀过程完成后的情况。悬臂梁3下面的分隔层14被腐蚀掉，所以悬臂梁3可以脱离石英玻璃衬底15而移动。

在此实施例中，如果硅分隔层14是制作在石英玻璃衬底15上，悬臂梁3可以采用类似方法从石英玻璃衬底15上分离开，即使使用的是由熔点高于1360℃且具有较好抗蚀性能的钛和铂，或由它们的混合物组成的分隔层取代硅。而且，在此实施例中，当分隔层14的厚度为2μm时，如果其厚度小于石英玻璃波导芯13b的高度，即使悬臂梁在去除分隔层14的地方下垂，石英玻璃波导之间的光耦合也不会损失，石英玻璃波导端部之间的重叠部分还将存在。需要指出的是，在图4中，为了较好的理解分隔层11的分离情况，将分隔层11的厚度做了放大。

在此实施例中，分隔层14可以完全去掉，也可以保留一部分，只要悬臂梁3从石英玻璃衬底上分离开就行。此外，如果分隔层14是制作在石英玻璃衬底15整个表面上，图4(b)和4(c)之中的磨平过程可以省略。

图5示出的是根据本发明的波导型2回路1×2光开关的另一个实施例的一个局部透视图。

此实施例与图1中所示的实施例的一个不同点是图2中所示的致动器由致动器44和致动器电极45代替。

在此实施例中的致动器44和致动器电极45是采用一种光刻工艺在石英玻璃波导层13上制作的。如果悬臂梁，包括致动器44和致动器电极45，都被石英玻璃盖16盖住，光开关就有可能小型化。

图6示出的是图1中示出的波导型2回路1×2光开关的断面图，包括内轭12a和12c。在图6中，石英玻璃盖、外轭、线圈，以及永久磁铁都去掉了。由于石英玻璃过渡层19以及石英玻璃涂层21彼此接触，可移动光波导芯20a和20b可以以高精度定位，并且实现高效率的光连接。

图7示出的是一个固定在封盒中的光开关的局部透视图，其中的盖板去掉了一部分。

标号23和24代表电极针，25和26代表了密封件。标号27代表折射率匹配填充物注入孔盖，28代表壳体，而29代表一个壳体盖。

通过盖板16上的位于折射率调节液填充物注入孔盖27下面的折射率调节液填充物注入孔(未示出)可向光开关中填充折射率调节液，并且，盖住折射率调节液填充物注入孔的折射率调节液填充物注入孔盖27，连同盖板16一起将光开关密封起来。光开关也是封装在壳体28和壳体盖29中，壳体盖29上带有电极针23和24，并由密封件25密封。电极针23同线圈6a电连接，电极针24同线圈6b电连接。为了示出内部结构，壳体盖29的一部分已去掉。而在去掉的部分中，类似于电极针23和24的电极针由密封件25密封安装，并且同线圈6c和6d电连接。线圈6c和6d可以同电极针23和24连接，而不是同类似于电极针23和24的针(略去)相连接。输出光纤9自壳体28上伸出所穿过的部分由密封件26密封。输入光纤1自壳体28上伸出所穿过的部分也同样地用密封件26密封，因为它们是在壳体28的后面而被挡住，故在图7中未示出。

盖板16和折射率调节液填充物注入孔盖27是用粘结剂粘合的，但如果折射率调节液填充物注入孔盖材料为石英玻璃，它们可以用局部加热的方法焊接在一起。

由于光开关工作部分被石英玻璃盖16和折射率调节液填充物注入孔盖27密封，所以由于外界异物进入而使操作失败的影响因素，或因空气或水中的氧气进入而造成腐蚀和恶化的因素均可以避免。此外，石英玻璃衬底15、分隔层14、石英玻璃波导层13、石英玻璃盖16、折射率调节液填充物注入孔盖27、线圈6a、6b、6c和6d、外轭7a、7b、7c和7d，以及永久磁铁8a和8b，均由壳体28和壳体盖29密封起来，所以由于空气或水中的氧气进入而造成腐蚀和恶化的因素就可以避免，并且当有外力作用时，还可以防止直接触及玻璃元件如石英玻璃衬底15、石英玻璃波导层13，以及石英玻璃盖16。其结果是所制作的光开关具有高可靠性。

图8示出的是根据本发明的波导型光开关应用于2×2光开关上的实施例。

标号30a和30b代表输入光波导芯，31a、31b、31c和31d代表用来将光开关连接在一起的中介光波导芯。标号32a和32b是输出光波导芯，33a、33b、33c和33d是悬臂梁，34和35是连接元件，36和37是软磁薄膜，而38a、38b、39a和39b是电磁致动器。标号40代表石英玻璃层，而41代表制作在分隔层上的石英玻璃衬底。

悬臂梁33a、33b、33c和33d下面的层以及连接元件34和35下面的分隔层都通过腐蚀而去掉，所以可通过操作电磁致动器38a和38b使悬臂梁33a、33b、33c和33d弯曲。如果电磁致动器38a和38b使得悬臂梁33a和33b弯曲，便可将经由输入光波导芯30a传入的光束切换到电磁致动器38a或38b一侧，从而同制作在作为分隔层的石英玻璃衬底41之上的石英玻璃层40之中的中介光波导芯31a或31b以及中接光波导芯31c或31d连接。

接下来，电磁致动器39a和39b动作使悬臂梁33c和33d弯曲，以便将经由这些光波导芯传导的光束切换到电磁致动器39a或39b一侧，所以输出光波导芯32a以及输出光波导芯32b就同中介光波导芯31a或31d，以及同中介光波导芯31b或31c连接。采用这种方法，可实现2×2光切换。

图9示出图8中示出的2×2光开关的切换状态与光耦合状态之间的关系。

用“A”来代表图8中光开关切换到致动器38a和39a一侧的状态，而用“B”来代表图8中光开关切换到致动器38b和39b一侧的状态。也就是说，通过将悬臂梁33a和33b置于“A”或“B”的切换状态，以及将悬臂梁33c和33d置于“A”或“B”的切换状态可设置四种切换状态。于是，通过切换悬臂梁33a和33b或悬臂梁33c和33d到A或B两个切换位置，可以实现2×2切换状态。当切换状态A和B组合出现时，会出现波导没有连接起来的情况，但这可以通过电磁致动器38a、38b、39a和39b的连锁来防止。

采用这种方式，如果使两个根据本发明的波导型2回路1×2光开关彼此面对面地组合起来就可成为一个2×2光开关。

图10示出一个根据本发明的波导型光开关应用到光通讯设备上的实施例。

标号46是输出端子，47是光切换控制器，48是用于电声信号的电信号输入端子，49是用于光视频信号的光信号输入端子，50是光视频信号，51是电声信号，52是光开关，53是电声信号缆，54是电光信号变换器，55是0-系统光纤，56是1-系统光纤，而57是外壳。

在此实施例的光通讯设备中，光视频信号50输入到光信号输入端子49中，并且可由光开关52为输入信号选择端子，经此端子光信号输入到电光信号变换器54中。通常，为了保证网络工作可靠，光通讯网络采用双工通讯，因此，网络包括有0-系统和1-系统光纤。音频电信号通过电方式切换到0-系统或1-系统。由于视频信号是作为光信号输入的，它就由光开关52切换到0-系统或1-系统。采用这种方法，如果一根光纤出现故障，通讯可以由另一光纤继续保持。电光信号变换器54把从电信号输入端子48输入的音频电信号51转变为光信号，并将此光信号和从光信号输入端子49上输入的光视频信号合成，合成的信号从输出端子46经过0-系统光纤55或1-系统光纤56输出。应当指出的是如果检测器(未示出)检测到输出端子上的光信号输出有错误，此错误就输入到开关控制器47中，并且光开关52就切换到另一正常的传输线路上。

此实施例中的光开关由上述光开关构成。由此，如果将本发明的光开关应用到一个光通讯设备中，就可以在实现高可靠性的同时实现设备小型化。

根据本发明，还可能实现用低于10伏的电压驱动光开关，并且介入损耗小，成本低。

尽管结合最佳实施例对本发明已经做了说明，但是本发明不应受到在这里给出的具体内容的限制，但可以在附加的权利要求的范围内做修改。

Claims (14)

1.一种用于切换输入光信号的光路的光开关，其构成包括：

  一石英玻璃衬底；

  多个在上述石英玻璃衬底上制作的相互平行且其尖端同连接元件相连的悬臂梁；

  在上述悬臂梁上制作的至少一个输入石英玻璃光波导芯；

  多个同上述输入石英玻璃光波导芯相对安装的输出光波导芯；以及

  用来弯曲上述悬臂梁的开关驱动装置。

2.一种用于切换输入光信号的光路的光开关，其构成包括：

  一石英玻璃衬底；

  一在上述石英玻璃衬底上制作的分隔层；

  多个在上述石英玻璃衬底上制作的相互平行且其尖端同连接元件相连的悬臂梁；

  在上述悬臂梁上制作的至少一个输入石英玻璃光波导芯；

  多个同上述输入石英玻璃光波导芯相对安装的输出光波导芯；以及

  用来弯曲上述悬臂梁的开关驱动装置。

3.权利要求2中所述的光开关，其中所述的分隔层至少由硅、钛或铂中一种制作。

4.权利要求2中所述的光开关，其中上述分隔层的厚度小于上述输入光波导芯的高度。

5.权利要求2中所述的光开关，其中当执行光路开关操作时，至少一个上述连接元件或上述衬底上那些被设置成将与上述连接元件接触的元件在上述连接元件移动的方向上设置有凹槽。

6.权利要求2中所述的光开关，其中上述开关驱动装置包括一安装在上述连接元件上的软磁体、一安装在上述衬底上的由软磁体构成的软磁轭，一永久磁铁，和一线圈。

7.权利要求2中所述的光开关，其构成还包括一盖板。

8.权利要求7中所述的光开关，其中上述盖板上制作有一个用于注入折射率调节液的注入孔。

9.权利要求7中所述的光开关，其中上述开关驱动装置设置在壳体之外。

10.权利要求2至6中一项中所述的光开关，其中上述软磁轭由一内磁轭和通过上述盖板与上述内磁轭相对设置的外磁轭组成。

11.权利要求2至10中一项中所述的光开关，其构成还包括一上面设置有用于与上述线圈连接的电极的壳体。

12.一光学通讯设备，其构成包括：

  一用于光视频信号输入的光信号输入端子；

  一用于电声信号输入的电信号输入端子；

  一用于对由光信号输入端子输入的上述光视频信号的输出进行切换的光开关；

  一用于将从上述电信号输入端子输入的上述电信号变换为光信号并将经过变换的音频信号与来自上述光开关的输出光信号合成的电光信号变换器；以及

  一具有两个输出端子的控制器，由此输出端子输出合成的光信号，而该控制器用于在判断由上述两个输出端子之一输出的上述合成信号中有错误时对上述光开关进行切换。

13.权利要求12中所述的光通讯设备，其中上述光开关的构成包括：

  一石英玻璃衬底；

  一在上述石英玻璃衬底上制作的分隔层；

  多个在上述分隔层上制作的相互平行且其尖端同连接元件相连的悬臂梁；

  在上述悬臂梁上制作的至少一个输入石英玻璃光波导芯；

  多个同上述输入石英玻璃光波导芯相对安装的输出光波导芯；

  多个同上述石英玻璃光波导芯相对安装的多个光波导芯；

  一固定在衬底上并跨过至少一个上述悬臂梁尖端的施压元件；

  一用于覆盖整个上述悬臂梁的盖板；以及

  用来弯曲上述悬臂梁的开关驱动装置。

14.一种制作光开关的方法，其步骤包括：

  在石英玻璃衬底上制作一分隔层；

  在上述石英玻璃衬底上制作一石英玻璃过渡层以覆盖上述分隔层；

  在上述石英玻璃过渡层上制作一石英玻璃波导芯；

  在上述石英玻璃过渡层上制作一石英玻璃包层以覆盖上述石英玻璃波导芯；

  通过腐蚀形成悬臂梁的外部构型；以及

  通过腐蚀去掉上述悬臂梁下面的分隔层以得到悬臂梁的可动结构。

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