JP2000121967A - 光スイッチおよびその製造方法 - Google Patents

光スイッチおよびその製造方法

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JP2000121967A JP29503798A JP29503798A JP2000121967A JP 2000121967 A JP2000121967 A JP 2000121967A JP 29503798 A JP29503798 A JP 29503798A JP 29503798 A JP29503798 A JP 29503798A JP 2000121967 A JP2000121967 A JP 2000121967A
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恵一 森
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空間的に光路をスイッチングする光スイッチ
およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板1に座ぐり部12を形成し、フレク
チュア部21を介して基板1に結合される可動板2を座
ぐり部12に形成し、可動板2の上面にミラー3を形成
した光スイッチ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、光スイッチおよ
びその製造方法に関し、特に、空間的に光路をスイッチ
ングする光スイッチおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来例を図2を参照して説明する。図2
において、1は半導体基板例えばシリコン基板である。
このシリコン基板1の上面には6により示される光導波
路が複数本形成されている。この複数本の光導波路6は
互いに平行に、或は方向を異にしてシリコン基板1の上
面に形成されている。シリコン基板1の上面に形成され
る光導波路6の延伸方向に光Lを放射し、その一方の端
面に対して光Lを入射すると、入射光は光導波路6を介
して伝送して他方の端面に到達し、ここから放射されて
入射側光ファイバ5に入射するに到る。
【0003】ここで、シリコン基板1を図2に示される
上下の矢印の方向に駆動することにより、放射される光
Lの入射される光導波路6を上側或は下側の何れかに切
り替えることができる。これにより、放射される光Lの
伝送される入射側光ファイバ5をスイッチングすること
ができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上の光スイッチは、
シリコン基板1の上面に形成される光導波路6を光路と
してスイッチングするものであるので、光導波路6の伝
送特性が光波長および偏波に依存して変化すると共に、
光伝送損失も比較的に大きい。この発明は、上述の問題
を解消した光スイッチおよびその製造方法を提供するも
のである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1:基板1に座ぐ
り部12を形成し、フレクチュア部21を介して基板1
に結合される可動板2を座ぐり部12に形成し、可動板
2の上面にミラー3を形成した光スイッチを構成した。
そして、請求項2:請求項1に記載される光スイッチに
おいて、フレクチュア部21を2対形成して可動板2を
基板1に対して結合した光スイッチを構成した。
【0006】また、請求項3:請求項1ないし請求項2
の内の何れかに記載される光スイッチにおいて、ミラー
3は可動板2の上面に直角に、入射光Lに関して傾斜し
て形成されるものである光スイッチを構成した。また、
請求項4:請求項3に記載される光スイッチにおいて、
ミラー3は入射光Lに関して45゜傾斜して形成される
ものである光スイッチを構成した。
【0007】更に、請求項5:請求項1ないし請求項4
の内の何れかに記載される光スイッチにおいて、基板1
はシリコン基板である光スイッチを構成した。そして、
請求項6:請求項1ないし請求項5の内の何れかに記載
される光スイッチにおいて、フレクチュア部21は環状
に構成されるものである光スイッチを構成した。
【0008】ここで、請求項7:数μmの厚さの基板1
を準備し、基板1の上面に薄膜成膜技術、フォトリソグ
ラフィ技術、エッチング技術を適用して基板1上面の中
央部に可動板2形成領域とフレクチュア部21形成領域
を形成し、可動板2形成領域にフォトリソグラフィ技術
およびメッキ技術を適用してミラー3を形成し、基板1
の下面をエッチング除去して可動板2とフレクチュア部
21を形成する光スイッチの製造方法を構成した。
【0009】そして、請求項8:請求項7に記載される
光スイッチの製造方法において、基板1の上面全面にS
iO2 被膜を形成し、可動板2が基板1に固定されると
ころであるアンカー部23が形成されるべき領域に対応
するSiO2 被膜のみをフォトリソグラフィ技術とエッ
チング技術を適用して除去し、基板1上面のSiO2
膜の上面に露出領域を含めポリシリコン膜を成膜し、ポ
リシリコン膜にフォトリソグラフィ技術とエッチング技
術を適用してアンカー部11、結合部212、フレクチ
ュア部21、結合部212、可動板2を形成する領域を
形成し、基板1上面全面に比較的に厚みの大なるレジス
トを塗布し、可動板2形成領域の上面にミラー形状のパ
ターンニングをし、Niメッキ液に浸してミラー3を形
成し、シリコン基板1全体をSiO2 膜で被覆し、基板
1の下面にフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を
適用して座ぐり部12を形成するに必要な形状のSiO
2膜を除去し、KOH溶液に浸して可動板2が上下移動
する座ぐり部12を形成する光スイッチの製造方法を構
成した。
【0010】また、請求項9:請求項7および請求項8
の内の何れかに記載される光スイッチの製造方法におい
て、フレクチュア部21はこれを環状に構成する光スイ
ッチの製造方法を構成した。更に、請求項10:請求項
7ないし請求項9の内の何れかに記載される光スイッチ
の製造方法において、基板1としてシリコン基板を使用
する光スイッチの製造方法を構成した。
【0011】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図1を参
照して説明する。図1(a)は光スイッチの実施例を上
から視た図であり、図1(b)は図1(a)における線
b−b’に沿った断面を矢印の向きに視た図である。1
はシリコン基板、2は可動板である。可動板2は、シリ
コン基板1に形成されるアンカー部11に対して、結合
部211、フレクチュア部21、結合部212を介して
一体的に結合している。これらシリコン基板1、アンカ
ー部11、結合部212、フレクチュア部21、結合部
212は、シリコン基板1を原材料基板としてこれにフ
ォトリソグラフィ技術を適用することにより形成する。
12は座ぐり部であり、原材料基板である正方形のシリ
コン基板1を貫通形成されている。213は貫通孔であ
り、これによりフレクチュア部21は図示される通りの
枠形に構成されている。結果として図1に示される形状
構造のシリコン基板1、アンカー部11、可動板2、ア
ンカー部11と可動板2との間を結合する結合部21
1、フレクチュア部21、結合部212が形成される。
そして、可動板2の上面にミラー3を形成する。以下、
光スイッチの製造工程を具体的に説明する。
【0012】原材料基板として特にシリコン基板を使用
し、これに対して薄膜成膜技術、フォトリソグラフィ技
術、エッチング技術を適用して光スイッチを製造する仕
方を具体的に説明する。 (工程1) 原材料基板である正方形のシリコン基板1
を準備し、この上面全面に1μm厚のSiO2 被膜を形
成する。
【0013】(工程2) 可動板2がシリコン基板1に
固定されるところであるアンカー部11が形成されるべ
き領域に対応するSiO2 被膜のみをフォトリソグラフ
ィ技術とエッチング技術を適用して10μm角に除去す
る。ここで、原材料シリコン基板1上面の内の左右両辺
の中間に1箇所づつSiO2 被膜が除去された露出領域
が形成された。
【0014】(工程3) シリコン基板1上面のSiO
2 被膜の上面に露出領域を含めて3μm厚のポリシリコ
ン膜を成膜する。ここで、ポリシリコン膜はシリコン基
板1上面の露出領域に一体化された状態でシリコン基板
1上面のSiO2 被膜の上面に成膜される。 (工程4) 工程3において成膜形成したポリシリコン
膜にフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を適用
し、これを図1において陰を施した領域の形状に形成
し、アンカー部11、結合部212、フレクチュア部2
1、結合部212、可動板2を形成する。
【0015】(工程5) 工程4に続いて、シリコン基
板1上面全面に20μm厚のレジストを塗布し、可動板
2の上面に3により示されるミラー形状にパターンニン
グする。このミラー形状のパターンニングは、入射され
る光Lの方向に関して傾斜してなされる。図1において
は45゜傾斜してパターンニングされる。 (工程6) Niメッキ液に浸し、20μmの高さのミ
ラー3を形成する。
【0016】(工程7) シリコン基板1全体をSiO
2 膜で被覆する。 (工程8) 工程8においては、シリコン基板1の下面
について、そのSiO 2 膜にフォトリソグラフィ技術と
エッチング技術を適用し、12により示される座ぐり部
を形成するに必要な形状のSiO2 膜を除去する。 (工程9) KOH溶液に浸し、工程8においてSiO
2 膜を除去されて露出したシリコン基板1の領域をエッ
チングして可動板2が上下移動することができる座ぐり
部12を貫通形成する。
【0017】(工程10) 工程2および工程8におい
て残存したSiO2 膜と工程5において残存したレジス
トを除去する。 以上の通りにして、光スイッチの製造は終了する。とこ
ろで、この光スイッチを駆動するには、可動板2の下面
に図示されない一方の電極を形成すると共に、これに対
応する図示されない他方の電極をシリコン基板1が取り
付け固定される光学装置の座ぐり部12の領域に形成
し、両電極間に電圧を印加して発生する静電力により静
電駆動することができる。
【0018】図1の実施例において、フレクチュア部2
1は左右1対形成してこれにより可動板2をシリコン基
板1に結合しているが、フレクチュア部21を更に上下
にも1対形成して2対のフレクチュア部21により可動
板2をシリコン基板1に対して結合することにより、可
動板2の駆動方向を安定化することができる。ここで、
図1を参照してこの発明の光スイッチによる空間的な光
路スイッチングを説明する。図1において、4は出射側
光ファイバ或いは光導波路であり、5は入射側光ファイ
バ或いは光導波路である。図1に図示される状態は、出
射側光ファイバ4を介して伝送されてきた光がその端面
から出射して空間を伝播し、ミラー3において反射し、
入射側光ファイバ5に入射して伝送される状態を示す。
この状態を定常状態とし、ここで、先の両電極間に電圧
を印加して両電極間に吸引する向きの静電力が発生した
ものとすると、下面に電極が形成される可動板2は下向
きに駆動され、フレクチュア部21が変形することによ
り下方に変位することとなる。可動板2が下方に変位す
ることによりこの上面に形成されているミラー3も可動
板2と共に下方に変位し、ミラー3は出射側光ファイバ
4端面から出射する光の光路から下方に変位して外れ
る。出射側光ファイバ4端面から出射する光の光路から
ミラー3が外れたことにより、これにより遮断されてい
た空間伝播光は、今度は、直進して直接光LS して入射
側光ファイバ5’に入射し、これを介して伝送される。
入射側光ファイバ5に対する反射光LR は消失する。
【0019】以上の通りにして、入射側光ファイバ5と
入射側光ファイバ5’に対して光路の切り替えを従来例
の如くに透明合成樹脂その他の固体の光導波路を介する
ことなしに空間的に実施することができる。
【0020】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明の光スイ
ッチは、空間的に光路をスイッチングするものであるの
で、低損失であると共に波長および偏波に対する特性の
依存性のない光路のスイッチングを実施することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例を説明する図。
【図2】従来例を説明する図。
【符号の説明】
1基板 11アンカー部 12座ぐり部 2可動板 21フレクチュア部 212結合部 3ミラー

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板に座ぐり部を形成し、フレクチュア
    部を介して基板に結合される可動板を座ぐり部に形成
    し、可動板の上面にミラーを形成したことを特徴とする
    光スイッチ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載される光スイッチにおい
    て、 フレクチュア部を2対形成して可動板を基板に対して結
    合したことを特徴とする光スイッチ。
  3. 【請求項3】 請求項1ないし請求項2の内の何れかに
    記載される光スイッチにおいて、 ミラーは可動板の上面に直角に、入射光Lに関して傾斜
    して形成されるものであることを特徴とする光スイッ
    チ。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載される光スイッチにおい
    て、 ミラーは入射光Lに関して45゜傾斜して形成されるも
    のであることを特徴とする光スイッチ。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし請求項4の内の何れかに
    記載される光スイッチにおいて、 基板1はシリコン基板であることを特徴とする光スイッ
    チ。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし請求項5の内の何れかに
    記載される光スイッチにおいて、 フレクチュア部は環状に構成されるものであることを特
    徴とする光スイッチ。
  7. 【請求項7】 数μm厚の基板1を準備し、 基板1の上面に薄膜成膜技術、フォトリソグラフィ技
    術、エッチング技術を適用して基板上面の中央部に可動
    板形成領域とフレクチュア部形成領域を形成し、 可動板形成領域にフォトリソグラフィ技術およびメッキ
    技術を適用してミラーを形成し、 基板の下面をエッチング除去して可動板とフレクチュア
    部を形成することを特徴とする光スイッチの製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載される光スイッチの製造
    方法において、 基板の上面全面にSiO2 被膜を形成し、 可動板が基板に固定されるところであるアンカー部が形
    成されるべき領域に対応するSiO2 被膜のみをフォト
    リソグラフィ技術とエッチング技術を適用して除去し、 基板上面のSiO2 被膜の上面に露出領域を含めてポリ
    シリコン膜を成膜し、 ポリシリコン膜にフォトリソグラフィ技術とエッチング
    技術を適用してアンカー部、結合部、フレクチュア部、
    可動板を形成する領域を形成し、 基板上面全面に比較的に厚みの大なるレジストを塗布
    し、可動板形成領域の上面にミラー形状のパターンニン
    グをし、 Niメッキ液に浸してミラーを形成し、 シリコン基板全体をSiO2 膜で被覆し、 基板の下面にフォトリソグラフィ技術とエッチング技術
    を適用して座ぐり部を形成するに必要な形状のSiO2
    膜を除去し、 KOH溶液に浸して可動板が上下移動する座ぐり部を形
    成することを特徴とする光スイッチの製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項7および請求項8の内の何れかに
    記載される光スイッチの製造方法において、 フレクチュア部はこれを環状に構成することを特徴とす
    る光スイッチの製造方法。
  10. 【請求項10】 請求項7ないし請求項9の内の何れか
    に記載される光スイッチの製造方法において、 基板としてシリコン基板を使用することを特徴とする光
    スイッチの製造方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100402991B1 (ko) * 2001-10-26 2003-10-23 한국과학기술연구원 초소형 광스위칭 장치
US6670208B2 (en) 2000-06-23 2003-12-30 Nec Corporation Optical circuit in which fabrication is easy
EP1346948A3 (en) * 2002-03-19 2004-04-21 Japan Aviation Electronics Industry, Limited Electrostatically operated optical switching or attenuating devices
US6807330B2 (en) 2001-01-09 2004-10-19 Minolta Co., Ltd. Optical switch using an optical waveguide
US6829079B2 (en) 2000-12-22 2004-12-07 Nec Corporation Optical path control apparatus with mirror section, and manufacturing method for the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6670208B2 (en) 2000-06-23 2003-12-30 Nec Corporation Optical circuit in which fabrication is easy
US7242828B2 (en) 2000-06-23 2007-07-10 Nec Corporation Optical circuit in which fabrication is easy
US6829079B2 (en) 2000-12-22 2004-12-07 Nec Corporation Optical path control apparatus with mirror section, and manufacturing method for the same
US6807330B2 (en) 2001-01-09 2004-10-19 Minolta Co., Ltd. Optical switch using an optical waveguide
KR100402991B1 (ko) * 2001-10-26 2003-10-23 한국과학기술연구원 초소형 광스위칭 장치
EP1346948A3 (en) * 2002-03-19 2004-04-21 Japan Aviation Electronics Industry, Limited Electrostatically operated optical switching or attenuating devices

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