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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der optischen Mikrostrukturen
und der Mikrotechnologien. Sie betrifft insbesondere den Bereich
der integrierten optischen Schalter. Sie betrifft auch den Bereich
der optomechanischen Mikrovorrichtungen, zum Beispiel der Mikrodeflektoren.
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Stand der
Technik
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Das
Dokument FR-A-2 660 444 beschreibt eine optische Mikrostruktur,
die aus einem optischen Schalter besteht. Es beschreibt unter anderem
den optischen Schalter, der in angefügter 1 dargestellt ist. Diese Vorrichtung
empfängt
einen einfallenden Lichtstrahl I, der von der Faser 2 geleitet
wird, und überträgt einen
geschalteten Strahl C entweder zur Faser 4, oder zur Faser 6.
Der Schalter 1 enthält eine
Leiterstruktur, wobei diese Leiterstruktur auf einem Träger 12 angeordnet
ist, wobei dieser Träger eine
Eingangsseite E und eine Ausgangsseite S aufweist. Er umfasst einen
Eingangswellenleiter 18 und zwei Ausgangswellenleiter 20 und 22.
Die Wellenleiter 18 und 20 sind in diesem Beispiel
parallel zu einer Richtung x angeordnet, wobei diese Richtung parallel zur
größten Fläche 8a der
Leiterstruktur verläuft.
Die Wellenleiter 18 und 20 liegen auf einer Linie,
und sind auf beiden Seiten einer Aussparung 24 angeordnet, welche
die Leiterstruktur durchquert und sich bis in den Träger erstreckt.
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Der
Ausgangswellenleiter 22, welcher auf der selben Seite der
Aussparung 24 liegt wie der Wellenleiter 20, wobei
er neben diesem Wellenleiter 20 angeordnet ist, umfasst
seitens des Ausgangs S des Schalters einen Teil 21, der
in diesem Beispiel parallel zum Wellenleiter 20 liegt,
und seitens der Aussparung 24 einen Teil 23, wobei
dieser Teil eine Biegung A mit dem Teil 21 bildet. So stehen
die jeweiligen in die Aussparung 24 mündenden Eingangsenden 20a und 22a der
Ausgangswellenleiter 20 und 22 näher zu einander
als deren jeweilige Ausgangsenden, welche mit der Ausgangsseite
S der Leiterstruktur bündig
sind.
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Die
Aussparung 24 umschließt
eine flexible Strebe 26, welche im Ruhezustand parallel
zur Richtung x liegt. Diese Strebe 26 kann sich in der
Aussparung 24 nach einer Richtung y verformen, welche parallel
zur Fläche 8a der
Leiterstruktur und im rechten Winkel zur Richtung x verläuft. Diese
Strebe 26 umfasst ein unbewegliches Ende 28, dass
mit der Leiterstruktur und dem Träger 12 fest verbunden
ist, und ein freies Ende 30, das sich in der Aussparung 24 verformen
kann. Die Strebe 26 ist in der Leiterstruktur eingefasst
und mit einem mittleren Wellenleiter 32 ausgestattet, welcher
sich über
ihre gesamte Länge erstreckt
und im Ruhezustand parallel zur Richtung x ausgerichtet ist. Dieser
mittlere Wellenleiter 32 liegt mit dem Eingangswellenleiter 18 in
solcher Weise auf einer Linie, dass ihre zur Richtung x parallel
verlaufenden Längsachsen übereinander
liegen.
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Die
Schaltung des einfallenden Strahls, welcher durch den Eingangswellenleiter 18 zum
Ausgangswelleleiter 20 geleitet wird, erfolgt dadurch, dass
das freie Ende 32a des mittleren Wellenleiters der Strebe
in Gegenüberstellung
und in Kongruenz mit dem Eingangsende 20a des Ausgangswellenleiters 20 gebracht
wird. Gleichermaßen
wird die Schaltung des einfallenden Strahls, welcher durch den Eingangswellenleiter 18 zum
Ausgangswellenleiter 22 geleitet wird, dadurch erreicht,
dass das freie Ende 32a des mittleren Wellenleiters in
Gegenüberstellung und
in Kongruenz mit dem Eingangsende 22a des Ausgangswellenleiters 22 gebracht
wird. Diese zweite Konfiguration ist auf der 1 dargestellt.
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Die
Verformungen der Strebe, durch die das Ende 32a des mittleren
Wellenleiters in Gegenüberstellung
und in Kongruenz entweder mit dem Ende 20a des Ausgangswellenleiters 20,
oder mit dem Ende 22a des Wellenleiters 22 gebracht
wird, werden zum Beispiel anhand von Kondensatoren mit variabler
Kapazität
erreicht. Zu diesem Zweck sind die nach der Richtung x ausgerichteten
Seitenflächen
der Aussparung 24 an der Leiterstruktur 8 jeweils
mit den Metallisierungen 36 und 46 ausgestattet.
Des weiteren sind die gegenüberliegenden
Seitenflächen
der Strebe 26, welche im Ruhezustand der Strebe nach der
Richtung x ausgerichtet sind, jeweils mit den Metallisierungen 38 und 44 ausgestattet.
Die sich gegenüber
liegenden Metallisierungen 36 und 38 bilden die
Beläge
eines ersten Kondensators mit variabler Kapazität, wobei an diesen Kondensator
anhand einer Stromversorgungsquelle 40 eine Spannung angelegt
werden kann, wobei diese Stromversorgungsquelle elektrisch mit diesen
Belägen
durch die Kondensatoren 42 verbunden ist, wobei diese Kondensatoren
auf der Fläche 8a der
Leiterstruktur angeordnet sind. Gleichermaßen bilden die sich gegenüber liegenden
Metallisierungen 44 und 46 die Beläge eines zweiten
Kondensators mit variabler Kapazität, an den eine Spannung anhand
einer Stromversorgungsquelle 48 angelegt werden kann, wobei
diese Stromversorgungsquelle mit den Leitungsdrähten 50 verbunden
ist, wobei diese Leitungsdrähte
auf der Fläche 8a der
Leiterstruktur angeordnet sind.
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Das
Anlegen einer angemessenen Spannung an die Klemmen dieser Kondensatoren
erzeugt eine elektrostatische Kraft, welche parallel zur Richtung
y ausgerichtet ist und zu einer Verformung der Strebe 26 nach
dieser Richtung y führt.
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Ein
solcher optischer Schalter kann anhand eines halbleitenden Trägers und
unter Verwendung der Methoden der Mikroelektronik realisiert werden. Mit
diesen Methoden können
kollektiv integrierte optische Schalter hergestellt werden.
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Derzeit
wird das Problem der exakten Positionierung des optischen Schaltwellenleiters
entweder durch die Kontrolle der Kraft zur Steuerung der sich bewegenden
Strebe gelöst,
oder dadurch, dass zwei Prägungsebenen
in Berührung
(d. h. in Anschlag) gebracht werden. Die erste Lösung erfordert die Fähigkeit,
eine Kraft konstant zu halten und/oder die angewandte Kraft einem
für die
Position repräsentativen Parameter
nachzuführen.
Die zweite Lösung
ist empfindlich gegenüber
seitlichen Unter- oder Überprägungen der
mechanischen Struktur.
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Der
optische Schaltwellenleiter wird nur durch das Konstanthalten der
auf die Strebe ausgeübten
Kraft in Position gehalten, was einen Energieverbrauch erfordert,
um diese Kraft aufrecht zu halten. Im Falle einer elektrostatischen
Kraft, wie bei der auf 1 dargestellten
Vorrichtung, muss immer der langfristigen Entladung des Kondensators
nach dessen Aufladen entgegen gewirkt werden.
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Das
Dokument US-A-5214727 beschreibt einen elektrostatischen Mikroschalter
mit permanent wirkenden Steuermitteln.
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Darstellung
der Erfindung
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Die
Erfindung dient dem Zweck, diese Probleme durch ein System zur Positionierung
einer optischen Mikrostruktur in einer Vorrichtung zu lösen, das
unter Einwirkung von Steuermitteln funktioniert, wobei diese Steuermittel
ein Element umfassen, welches die Mikrostruktur trägt und mit
der Vorrichtung verbunden ist, wobei sich die Ausrichtung dieses
Elements gegenüber
der Vorrichtung unter der Einwirkung der Steuermittel in der Weise
verändern
kann, dass die optische Mikrostruktur in mindestens eine bestimmte
Position gebracht wird, wobei mechanische Mittel zur Blockierung
des genannten Elements gegenüber
der Vorrichtung vorgesehen sind, um die optische Mikrostruktur in
der genannten bestimmten Position zu halten, wenn die Steuermittel
nicht mehr wirken.
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In
einer vorteilhaften Ausführung
sind die mechanischen Blockierungsmittel derart konzipiert, dass
sie das benannte Element unter Einwirkung der Steuermittel freigeben.
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Vorzugsweise
umfassen die mechanischen Blockierungsmittel einen männlichen
Teil sowie einen weiblichen Teil, dessen Form die des männlichen Teils
ergänzt,
wobei einer der Teile zum genannte Element gehört, und der andere zur Vorrichtung,
wobei die Mikrostruktur durch Eindringen des männlichen Teils in den weiblichen
Teil in der genannten bestimmten Position gehalten wird. Nach einer
bevorzugten Ausführung
weisen der männliche
und der weibliche Teil Symmetrieachsen auf, die parallel zur optischen
Achse der optischen Mikrostruktur verlaufen. So legen sich die Symmetrieachsen
des männlichen
und des weiblichen Teils bei Blockierung der Mikrostruktur übereinander,
und ein Über-
und/oder Unterprägungsfehler
des männlichen
oder des weiblichen Teils hat keinen Einfluss auf die exakte Positionierung
der Mikrostruktur. Für
eine verbessert Funktion weist der männliche Teil einen Abschnitt
in spitzer Form auf, wobei der weibliche Teil eine dazu ergänzende Vertiefung
ist. Das genannte Element kann mindestens eine Strebe, genannt Hauptstrebe,
umfassen, die an einem ihrer Enden mit der Vorrichtung verbunden
ist, wobei ihr anderes Ende frei ist. Es kann dazu mindestens eine
Zweitstrebe umfassen, die quer zur Hauptstrebe liegt und mit dieser
fest verbunden ist, wobei die Zweitstrebe einen der genannten Teile
der mechanischen Blockierungsmittel umfasst. Vorzugsweise ist diese
Zweitstrebe am freien Ende der Hauptstrebe angeordnet. Die Zweitstrebe kann
an einem ihrer Enden an der Hauptstrebe befestigt sein, wobei ihr
anderes Ende frei ist und einen der genannten Teile der mechanischen
Blockierungsmittel umfasst, zum Beispiel den männlichen Teil. Die Zweitstrebe
kann derart gestaltet sein, dass sie sich während der Bewegung der Mikrostruktur
unter der Einwirkung der Steuermittel nicht verformt.
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Die
Steuermittel können
kapazitive Mittel sein, die in Reaktion auf eine elektrische Steuerspannung
eine elektrostatische Kraft entwickeln. Sie können auch magnetische und/oder
piezoelektrische Mittel sein. Sie ermöglichen die Positionierung
des Elements in der bestimmten Position.
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Des
weiteren können
die Steuermittel in bestimmten Fällen
derart benutzt werden, dass sie mit den mechanischen Mitteln zusammenarbeiten,
um das Element zu halten.
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Die
Erfindung kann für
die Verwirklichung eines integrierten optischen Schalters angewandt
werden, wobei die optische Mikrostruktur ein optischer Wellenleiter
wäre. Sie
kann auch für
die Verwirklichung einer Vorrichtung mit einer in mindestens eine bestimmte
Position schwenkbaren Linse angewandt werden, wobei die optische
Mikrostruktur diese Linse wäre.
Sie kann ebenso für
die Verwirklichung einer Vorrichtung mit einer in mindestens eine
bestimmte Position schwenkbare Glasfaser angewandt werden, wobei
die optische Mikrostruktur diese Glasfaser wäre. Sie kann schließlich für die Verwirklichung
einer Vorrichtung mit einem in mindestens eine bestimmte Position
schwenkbaren Spiegel angewandt werden, wobei die optische Mikrostruktur
dieser Spiegel wäre.
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Kurze Beschreibung
der Abbildungen
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Die
Erfindung wird verständlicher
mit folgender Erklärung,
aus der sich weitere Vorteile und Besonderheiten ergeben, wobei
diese Erklärung
als nicht einschränkendes
Beispiel verstanden wird und im Zusammenhang mit folgenden Zeichnungen
gegeben wird, von denen:
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1 eine Perspektivansicht
eines integrierten optischen Schalters nach dem bekannten Verfahren
ist,
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2 und 3 Draufsichten eines integrierte optischen
Schalters gemäß vorliegender
Erfindung in unterschiedlichen Schaltzuständen sind,
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4 eine erklärende Darstellung
der Funktionsweise des Positionierungssystems gemäß vorliegender
Erfindung ist,
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5 eine Draufsicht einer
anderen Variante eines integrierten optischen Schalters gemäß vorliegender
Erfindung ist,
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6 eine Draufsicht einer
weiteren Variante eines integrierten optischen Schalters gemäß vorliegender
Erfindung ist,
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7 eine Draufsicht einer
Vorrichtung mit schwenkbarer Linse gemäß vorliegender Erfindung ist.
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Detaillierte
Beschreibung der Ausführungsmöglichkeiten
der Erfindung
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Die 2 und 3 zeigen in Draufsicht einen erfindungsgemäßen optischen
Schalter in zwei unterschiedlichen Schaltzuständen. Dieser Schalter ist vom
gleichen Typ wie derjenige der 1,
d. h. er umfasst eine schwenkbare Strebe und ist mit den Techniken
der Mikroelektronik realisiert. Sein Realisierungsverfahren kann
zum Beispiel vergleichbar mit demjenigen sein, das im Dokument FR-A-2
660 444 beschrieben wird. Für
ein besseres Verständnis der
Erfindung sind die 2 und 3 schematische Darstellungen
der Erfindung. Insbesondere sind die Maße und Proportionen zwischen
den verschiedenen Streben nicht repräsentativ für die Realität.
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Der
auf den 2 und 3 dargestellte optische Schalter 60 weist
eine Aussparung 61 auf, genannt Hauptaussparung, welche
im oberen Teil 62 des Trägers ausgeführt ist, auf dem der Schalter
realisiert wurde. Eine Strebe 63, genannt Hauptstrebe, ist
an einem ihrer Enden mit Teil 62 verbunden und kann sich
durch Biegung in der Hauptaussparung 61 bewegen. Die Hauptstrebe 63 umfasst
einen optischen Wellenleiter 64 auf ihrer gesamten Länge. Dieser
optische Wellenleiter 64 schließt an den optischen Wellenleiter 65 des
Teils 62 an. Der optische Wellenleiter 65 leitet
das zu schaltende optische Signal zu fünf möglichen Ausgängen: die
im Teil 62 in der Ebene der Wellenleiter 64 und 65 realisierten
optischen Wellenleiter 71 bis 75. Der Wellenleiter 71 ist auf
einer Linie mit dem Wellenleiter 64; die Wellenleiter 72 bis 75 sind
gegenüber
dieser Linie versetzt.
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Das
freie Ende der Hauptstrebe 63 ist quer durch eine Zweitstrebe 66 verlängert. Gleichermaßen ist
die Hauptaussparung 61 nach der Achse der Zweitstrebe 66 um
eine Zweitaussparung 67 verlängert, welche die Zweitstrebe 66 aufnehmen
kann.
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Das
freie Ende der Zweitstrebe 66 umfasst einen Teil 68 mit
einem Abschnitt in spitzer Form, genannt männlicher Teil. Der Rand 69 der
Zweitaussparung 67, der gegenüber dem männlichen Teil 68 liegt, ist
mit Vertiefungen 70 ausgestattet, genannt weibliche Teile.
Die Form der Vertiefungen ist eine Ergänzung zur Form des männlichen
Teils 68. Es gibt so viele Vertiefungen 70 wie
es versetzte Ausgangswellenleiter gibt.
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Unter
Einwirkung einer seitlichen Kraft auf die Hauptstrebe 63 in
Richtung der Zweitaussparung 67 bewegt sich das freie Ende
der Strebe 63 und schiebt die Zweitstrebe 66 in
die Zweitaussparung 67. Die Hauptstrebe 63 biegt
sich mehr oder weniger im Verhältnis
zur Stärke
der Kraft, die auf sie ausgeübt
wird. Die seitliche Kraft ist vorgesehen, damit der männliche
Teil 68 in einen der weiblichen Teile oder Vertiefungen 70 eindringt.
Der Abstand zwischen den Vertiefungen 70 entspricht dem
Abstand zwischen den optischen Ausgangswellenleitern 71 bis 75,
damit der Ausgang des optischen Wellenleiters 64 der Hauptstrebe 63 gegenüber dem
Eingang von einem der Wellenleiter 72 bis 75 liegt.
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Sobald
der männliche
Teil in einem weiblichen Teil steckt, bleibt die Hauptstrebe 63 in
der verformten Position. Die angewandte seitliche Kraft kann eingestellt
werden. Eine andere seitliche Kraft, welche auf die Hauptstrebe
ausgeübt
wird, ermöglicht
die Schaltung zu einem anderen optischen Ausgangswellenleiter.
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Die
seitliche Kraft kann eine elektrostatische Kraft sein, welche durch
Anlegen einer Spannung zwischen Elektroden erzeugt wird, wie im
Dokument FR-A-2 660 444 beschrieben.
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Die 2 zeigt den erfindungsgemäßen Schalter
ohne Verformung der Hauptstrebe. In diesem Fall ist der Wellenleiter 64 auf
einer Linie mit dem Wellenleiter 71. Die 3 zeigt den selben Schalter mit derartiger
Verformung der Hauptstrebe, dass der Ausgang des Wellenleiters 64 gegenüber dem
Eingang des Wellenleiters 72 liegt. In diesem Fall steckt
der männliche
Teil 68 in der ersten Vertiefung 70 im Rand 69 der
Zweitaussparung 67.
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Um
die Hauptstrebe 63 zu bewegen, kann man auf diese Strebe
eine Kraft ausüben,
die größer ist
als die Summe der elastischen Rückstellkraft
der Hauptstrebe und der gleitenden Reibungskraft des männlichen
Teils 68 auf dem Rand 69. Eventuell kann eine
Kraft in der Richtung x auf die Zweitstrebe 66 angewandt
werden, um den gleitenden Reibungskoeffizienten des männlichen
Teils 68 auf dem Rand 69 zu reduzieren. Diese
Kraft dient letztlich dazu, den männlichen Teil gleichgültig welcher
Form aus seiner Vertiefung herauszutreiben.
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Die
Verteilung der eingesetzten Kräfte
ist detaillierter in der 4 dargestellt.
Wenn sich der männliche
Teil 68 gegenüber
einer Vertiefung 70 befindet, können alle angewandten Kräfte eingestellt werden.
Die Elastizität
der Streben 63 und 66 ergibt eine Rückstellkraft
F, die in eine Kraft F1 in der Richtung
y und eine Kraft F2 in der Richtung –x zersetzt werden
kann. Die beiden Streben müssen
derart konzipiert sein, dass die Summe dieser beiden Kräfte eine
Komponente F' enthält, die
größer ist
als die gleitende Reibungskraft zwischen dem männlichen Teil 68 und
der lokalen Fläche
dS, in der Richtung –y'. Dies ermöglicht es
der Spitze des männlichen
Teils, in der Vertiefung 70 zu bleiben und sich in Richtung des
Punktes P zu bewegen. Wenn die Spitze ganz unten in der Vertiefung
ist, wird sie durch das Kräftegleichgewicht
dort gehalten. Der optische Wellenleiter 64, welcher die
Mikrostruktur bildet, befindet sich dann in der gewollten Position,
welche vollständig durch
die Prägungsmaske
bestimmt wurde, mit der der Schalter realisiert wurde.
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In
bestimmten Fällen
kann der Halterungseffekt des männlichen
Teils in seiner Vertiefung durch Anwendung einer ergänzenden
Kraft verstärkt
werden, wobei diese Kraft durch die Steuermittel erzeugt wird und
auf die Zweitstrebe 66 in der Richtung –x angewandt wird.
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Um
die Position der Hauptstrebe zu verändern, genügt es, den Kräften F1 und/oder F2 eine äußere Kraft
hinzu zu fügen,
um das Kräfteverhältnis zu verändern.
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Der
Abschnitt des männlichen
Teils kann die Form einer Spitze oder einer abgerundeten Spitze haben,
oder andere Formen annehmen. Ein Abschnitt in Form einer symmetrischen
Spitze ist am vorteilhaftesten.
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Die
Wirkung einer seitlichen Unterprägung oder Überprägung verändert nicht
grundlegend den Gleichgewichtszustand wenn der männliche Teil in einer seiner
Vertiefungen ist. Insbesondere bleibt die Position des männlichen
Teils in seiner Vertiefung auf der Achse y die selbe.
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So
lange die mechanischen Flächen
in Berührung
bleiben (männlicher
Teil in der Vertiefung), ergibt sich keine Schwankung der Schaltung.
Das System ist gegenüber
Vibrationen a priori weniger empfindlich. So lange die Trägheitskräfte, welche zum
Beispiel durch Vibrationen erzeugt werden, das Kräfteverhältnis nicht
verändern,
bleibt die optische Mikrostruktur in ihrer Position.
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Als
Beispiel können
die verschiedenen Teile des erfindungsgemäßen Systems folgende Maße aufweisen:
- – für eine Strebe 63 aus
Siliziumdioxid: Breite 50 μm
und Länge
2 mm,
- – für die Strebe 66:
Breite 75 μm
und Länge
300 μm,
- – Höhe des männlichen
Teils: 15 μm,
- – Winkel
des Abschnitts in Form einer symmetrischen Spitze für den männlichen
Teil: 45°,
- – Winkel
des Abschnitts der symmetrischen Vertiefung: 90°,
- – Abstand
der Vertiefungen: 15 μm.
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5 zeigt eine andere Ausführungsvariante
eines integrierten optischen Schalters gemäß vorliegender Erfindung. Das
Positionierungssystem dieses optischen Schalters hat die Besonderheit,
symmetrisch zu sein. Der Schalter 80 weist eine Hauptaussparung 81 auf,
in der eine Hauptstrebe 82 eingefasst werden kann, welche
einen optischen Wellenleiter 83 enthält, wobei dieser Wellenleiter
an den optischen Eingangswellenleiter 84 anschließt. Dieser Schalter
weist drei mögliche
Ausgänge
auf: die optischen Wellenleiter 85, 86 und 87.
Der Ausgangswellenleiter 86 liegt normalerweise auf einer
Linie mit den Wellenleitern 83 und 84 wenn keine
Kraft auf die Hauptstrebe 82 ausgeübt wird. Die Ausgangswellenleiter 85 und 87 liegen
rechts und links vom Wellenleiter 86. Die Aussparung 81 setzt
sich seitens des freien Ende der Hauptstrebe 82 um zwei
Zweitaussparungen 88 und 89 fort, deren Achsen
im rechten Winkel zur Achse der Hauptaussparung 81 stehen, wobei
diese Zweitaussparungen links und rechts von dieser Hauptaussparung
liegen. Gleichermaßen
setzen zwei Zweitstreben 91 und 92 rechtwinklig
die Hauptstrebe 82 fort. Jede Zweitaussparung 88, 89 besitzt
jeweils einen Rand 93, 94, welcher Vertiefungen
zur Aufnahme der männlichen
Teile aufweist, die am Ende der Zweitstreben 91 und 92 angeordnet sind.
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Wenn
die Zweitstreben in einem Stück
mit dem Rest der Struktur hergestellt werden, müssen die Vertiefungen zur Aufnahme
der männlichen
Teile in Ruhezustand der Strebe 82 verbreitert werden,
damit die männlichen
Teile bei ihrer Herstellung abgetrennt werden können.
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Die
Kondensatoren können
durch Metallisierung der Ränder
der Strebe 82 und der gegenüberliegenden Ränder der
Aussparung 81 realisiert werden. So können durch Anlegen einer elektrischen
Spannung elektrostatische Kräfte
auf der Strebe 82 entwickelt werden, wie im Dokument FR-A-2
660 444 aufgezeigt.
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Die
Ausführungsvariante
des optischen Schalters in 6 ist
praktisch identisch mit derjenigen der 2 und 3.
Der Schalter 100 weist eine Hauptstrebe 101 auf,
welche in der Aussparung 102 eingefasst ist, sowie eine
Zweitstrebe 103, deren freies Ende sich in der Zweitaussparung 104 bewegen kann.
Wenn keine Kraft auf die Hauptstrebe 101 ausgeübt wird,
befindet sich diese in der gestrichelt gezeichneten Position. Mit
vollem Strich wurde die Hauptstrebe in einer geschalteten Position
dargestellt. Es ist zu bemerken, dass die Achse der Zweitstrebe 103 nicht
rechtwinklig zur Achse der Hauptstrebe 101 ist. Die Zweitstrebe 103 wurde
auch so bemessen, dass sie sich während der Bewegung der Hauptstrebe
nicht verformt. Dies bedeutet, dass der Verbindungspunkt zwischen
den beiden Streben sich nicht verformt. Diese Besonderheit kann
dazu genutzt werden, eine Verformung der durch die Hauptstrebe bewegten
optischen Mikrostruktur zu verhindern.
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Die
in 7 dargestellte Vorrichtung
wurde durch Prägung
eines Trägers
in Parallelipedform erzeugt. Die Prägung hat einen Teil 110 definiert,
welcher als Untergrund dient und mit dem ein mittleres Element 111,
zwei Hauptstreben 113 und 114, eine linke Verlängerung 115 und
eine rechte Verlängerung 116 verbunden
sind. Die Prägung
hat auch eine zylindrische Linse 112 definiert, welche
durch zwei symmetrische Holme 117 und 118 jeweils
mit den freien Enden der Hauptstreben 113 und 114 verbunden sind.
Die Hauptstrebe 113 setzt sich um eine Zweitstrebe 119 in
der Achse des Holms 117 fort. Das freie Ende der Zweitstrebe 119 umfasst
einen männlichen Teil 120 mit
einem Abschnitt in Form einer zentrierten Spitze auf einer Achse,
die parallel zur Hauptstrebe 113 verläuft. Der männliche Teil 120 steckt
in einer der Vertiefungen oder einem der weiblichen Teile 121,
deren Form dem männlichen
Teil 120 entspricht, wobei diese Vertiefungen oder weiblichen
Teile im Endteil der linken Verlängerung 115 geprägt wurden. Die
Vertiefung, die der Ruhestellung entspricht, ist breiter als die
anderen Vertiefungen, um die Herstellung des männlichen Teils zu ermöglichen.
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Die
Vorrichtung umfasst auch einen elektrostatischen Steuerkamm 130.
Der Kamm 130 umfasst einen durch die Prägung erzeugten Holm 131,
welcher mit dem freien Ende der Hauptstrebe 114 verbunden
ist. Der Holm 131 setzt sich rechtwinklig mit Elektrodenhaltern 132 fort.
Die rechte Verlängerung 116 endet
ebenfalls mit Elektrodenhaltern 133, die sich mit den Elektrodenhaltern 132 abwechseln.
Die Elektroden 134, 135 sind jeweils auf den Elektrodenhaltern 132, 133 angeordnet.
Diese Elektroden sind an eine Steuerspannung angeschlossen.
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Die
obere Fläche
des mittleren Elements 111 weist eine Rille zur Aufnahme
einer Glasfaser 138 auf. Die Prägung dieses mittleren Elements
wurde vorgesehen, damit das Ausgangsende der Glasfaser im Ruhezustand
auf die Linse 112 zentriert ist.
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Wie
in den vorhergehenden Beispielen kann die optische Mikrostruktur,
welche von der Linse 112 gebildet wird, unter Einwirkung
einer elektrostatischen Kraft, die durch den Steuerkamm 130 übertragen
wird, gegenüber
dem Ausgang der Glasfaser 138 bewegt werden.