JP2002196265A

JP2002196265A - 光スイッチ

Info

Publication number: JP2002196265A
Application number: JP2000391716A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Takeuchi; 幸久武内; Tsutomu Nanataki; 七瀧　　努; Koji Kimura; 浩二木村
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-07-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】消費電力が小さく、かつ高速応答が可能であ
るとともに、小型化、高集積化が可能で、かつ信号の減
衰を高度に低減することができ、更には、入力した特定
の光毎にスイッチングを行うことができる光通信システ
ムに適した光スイッチを提供する。【解決手段】少なくとも３方向に向けて設けられる、
光導波体からなる光伝達経路２、４、５を有してなり、
外部信号に応じたアクチュエータ部１４の変位により、
光路変更部８を光伝達部１の光反射面１ａに接触、離隔
させ、光伝達経路２に入力した光２１を、光伝達部１の
光反射面１ａで全反射させて出力側の特定の光伝達経路
４に伝達する光路と、光伝達経路２に入力した光２１
を、光導入部材９に取り出し、光反射部材１０で全反射
させて出力側の特定の光伝達経路５に伝達する他の光路
とを切り替える光スイッチとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光スイッチに関
する。より詳しくは、光通信システム、光記憶装置、光
演算装置、光記録装置等、特に、特定の光毎にスイッチ
ングを行う多チャンネル光スイッチが要望される光通信
システムに適した光スイッチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信技術の進展とともに、高
速応答、小型化、高集積化、低消費電力化、及び信号の
減衰の低減化が可能な光スイッチが求められている。

【０００３】従来、光スイッチとしては、液晶を用い
たもの、電磁石を用いた機械的な装置により光ファイバ
ーの位置を移動させるもの、マイクロミラーを用いるも
の等が知られている。

【０００４】しかし、液晶を用いた光スイッチでは、
分子の配向に基づいてスイッチングを行うため、応答速
度が遅く、高速通信が要求される光通信への適用は困難
であった。また、偏向板を用いる必要があるため、光の
利用効率が低いという問題もあった。

【０００５】電磁石を用いた機械的な装置により光フ
ァイバーの位置を移動させる光スイッチでは、装置の小
型化ができず、高集積化の要請に応じることが困難であ
った。また、電磁石を用いた機械的動作によりスイッチ
ングを行うため、消費電力が大きいという問題もあっ
た。

【０００６】マイクロミラーを用いた光スイッチで
は、製造プロセスが煩雑になるため、製造コストが高く
なってしまうという問題があった。また、大気中を伝播
する光を制御するため、信号の減衰が大きいという問題
もあった。

【０００７】これらに対して、光導波路に電界を印加
した際の電気光学効果による、光導波路の屈折率変化を
利用してスイッチングを行う光スイッチが提案されてい
る。

【０００８】しかしながら、この方式の光スイッチで
は、光導波路間で、他の光導波路を制御するために印加
される電界の影響を受け易いという問題があり、特に、
光スイッチを小型化すると、必然的に各光導波路へ電界
を印加する電極同士が接近するため、隣接する光導波路
間での電界の影響が増大し、クロストーク等による誤動
作を生ずるという問題があった。

【０００９】他方、全反射により光を内部に閉じ込め
て光伝達を行う導光部と、この導光部に接触した際に、
内部に閉じ込めていた光を導光部外に抽出し、抽出した
光を導光部の方向に反射する光スイッチング部と、この
光スイッチング部を駆動する駆動部とを有した光スイッ
チング素子が提案されている（特開平１１−２０２２２
２号公報）。

【００１０】しかし、この光スイッチンング素子は、
導光部が入力光の光伝達を一方向にのみ延伸させる構成
であるとともに、スイッチング部を導光部の不特定な全
反射面に接触させて、導光部に入力した光を無作ために
外部に出力するもの、即ち、光のｏｎ／ｏｆｆのみを行
う形のスイッチであった。従って、特定な入力光を、特
定な複数の出力側端子にその光路を切り替えて出力させ
る光スイッチ、特定な複数の入力光のそれぞれの光路を
切り替えて、特定な出力端子へ出力させる光スイッチ、
及び複数の特定な入力光を特定な複数の出力端子へ切り
替えて出力する多チャンネル光スイッチとすることはい
ずれも不可能であり、画像表示のような目的には利用可
能でも、光通信システムでの利用は、実際上極めて困難
であった。

【００１１】また、この光スイッチング素子では、導
光部が、光伝達を一方向にのみ延伸させる構成であるこ
とに加え、これらが導光部の無限な全反射を利用する構
成のため、スイッチング部での出射方向は、大気と導光
部との界面での屈折を考慮すると、その全反射角度より
深い角度、即ち全反射面に対してほぼ垂直方向に制限さ
れ、この点でも特定の光毎に異なる方向へ光を伝達する
というスイッチングはできないものであった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目
的は、従来の光スイッチの問題を解決し、消費電力が小
さく、かつ高速応答が可能であるとともに、小型化、高
集積化が可能であり、かつ信号の減衰を高度に低減する
ことができ、更には、入力した特定の光毎にスイッチン
グを行うことができる光通信システムに適した光スイッ
チを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上述の課
題を解決するべく鋭意研究した結果、光伝達部におけ
る、光路変更部に対向する面の一部に設けられる光反射
面を起点に、光導波体からなる光伝達経路を少なくとも
３方向に向けて形成し、この光伝達部の光反射面に、光
路変更部を、アクチュエーター部の変位に基づき、入力
光の波長レベルで接触又は離隔させることにより、上記
目的を達成できることを知見し、本発明に至った。

【００１４】即ち、本発明によれば、少なくとも、光
伝達部と、光路変更部と、アクチュエータ部とを備える
光スイッチであって、光伝達部は、少なくとも光路変更
部に対向する面の一部に設けられる、光を全反射する光
反射面、及び光反射面を起点に、少なくとも３方向に向
けて設けられる、光導波体からなる光伝達経路を有して
なり、光路変更部は、光伝達部の光反射面に移動可能な
状態で近接され、透光性の材質からなる光導入部材、及
び光を全反射する光反射部材を有してなり、アクチュエ
ータ部は、外部信号により変位し、この変位を光路変更
部に伝達する機構を有してなり、外部信号に応じたアク
チュエータ部の変位により、光路変更部を光伝達部の光
反射面に接触、離隔させ、光伝達経路に入力した光を、
光伝達部の光反射面で全反射させて出力側の特定の光伝
達経路に伝達する光路と、光伝達経路に入力した光を、
光導入部材に取り出し、光反射部材で全反射させて出力
側の特定の光伝達経路に伝達する他の光路とを切り替え
ることを特徴とする光スイッチが提供される。

【００１５】本発明においては、アクチュエータ部
が、圧電／電歪層と、この圧電／電歪層の一部に配設さ
れる少なくとも１対の電極とからなる圧電／電歪素子
と、この圧電／電歪素子の少なくとも一部と接して、圧
電／電歪素子を支持し、圧電／電歪層の歪みを屈曲変位
又は振動に変換する振動部材と、この振動部材が振動で
きるように、振動部材の少なくとも一部を固定する固定
部材と、光路変更部と圧電／電歪素子との間に必要に応
じて配設され、圧電／電歪素子の変位を光路変更部に伝
達する変位伝達部材とを有することが好ましい。

【００１６】この際、振動部材と固定部材とが、焼結
一体化したセラミックスからなる基体を構成し、この基
体に、振動部材を薄肉部とする凹部が形成されているこ
とが好ましい。また、陽極として機能する複数の層が連
結してなる陽極層と、陰極として機能する複数の層が連
結してなる陰極層とが、セラミックスからなる圧電／電
歪層を挟んで交互に積層された積層体からなる、いわゆ
る積層アクチュエーターとすることもできる。

【００１７】また、本発明においては、光伝達部が、
光の屈折率が異なる２以上の層からなることが好まし
く、光伝達部の光伝達経路が、光導波路により構成され
ることがより好ましい。

【００１８】また、光伝達部は、一の光導波体に、光
伝達部の光反射面を起点に少なくとも３方向に光伝達経
路が形成されるように、少なくとも２以上の光導波体を
結合して構成することができる。一方、本発明では、光
伝達部の複数の入出力端部に、それぞれ集光レンズ又は
コリメータレンズを配設し、光信号を集光レンズ又はコ
リメータレンズを介して入出力することが好ましい。

【００１９】また、本発明においては、光反射部材
を、光導入部材の変位伝達部材側の面に一体的に形成し
た光反射膜とすることもできる。

【００２０】他方、本発明によれば、上述した光スイ
ッチを、複数個備える多チャンネル光スイッチが提供さ
れる。

【００２１】具体的には、複数の光スイッチの各光伝
達経路が、単一の光伝達部で形成されてなる多チャンネ
ル光スイッチを挙げることができ、この多チャンネル光
スイッチでは、各光伝達経路の一部が、相互に交差し
て、経路の一部を共用化する構成とすることができる。

【００２２】本発明の他の多チャンネル光スイッチと
しては、各光スイッチの、一の入力側経路と、一の出力
側経路とを直列に連結して構成し、光スイッチの入力端
部から入力された光を、複数の光スイッチの各光路変更
部でスイッチングを行うもの；又は複数の入力側経路を
有する少なくとも一以上の光スイッチと、複数の出力側
経路とを有する少なくとも一以上の光スイッチとを、各
光スイッチの一の入力側経路と一の出力側経路とを直列
に連結して構成し、複数の光スイッチの入力端部から入
力された光を、複数の光スイッチの光路変更部でスイッ
チングを行うものを挙げることができる。

【００２３】本発明においては、このような多チャン
ネル光スイッチを、更に、複数並列した多チャンネル光
スイッチ、又はこのような多チャンネル光スイッチを複
数個備えるものであって、各多チャンネル光スイッチに
おける各光伝達経路の入力端部同士又は出力端部同士の
少なくとも一部を、光ファイバーに近接する一の集光レ
ンズ又はコリメータレンズを中心に円弧状に位置させ
て、各多チャンネル光スイッチを配設する多チャンネル
光スイッチとすることもできる。

【００２４】更には、このような多チャンネル光スイ
ッチにおける各光伝達経路の入力端部及び／又は出力端
部に、光結合器を結合して、該光伝達経路の少なくとも
一部を集束した多チャンネル光スイッチ、このような多
チャンネル光スイッチ複数個の各出力端部又は各入力端
部と、同様の他の少なくとも一の多チャンネル光スイッ
チにおける複数の入力端部又は出力端部とを連結してな
る多チャンネル光スイッチとすることもできる。

【００２５】また、本発明の多チャンネル光スイッチ
においては、光路変更部の各々が、各光路変更部間で少
なくとも２種以上の光反射角度となる光反射部材を有す
る構成とすることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光スイッチの
一の実施形態を模式的に示す説明図であり、（イ）は、
光路変更部が光伝達部から離隔された状態を示すもので
あり、（ロ）は、光路変更部が光伝達部に接触した状態
を示すものである。

【００２７】図１（イ）に示すように、本発明の一の
実施形態における光スイッチでは、電圧の印加等の外部
信号によりアクチュエータ部１１を作動させた状態で
は、アクチュエータ部１１の変位により光路変更部８が
光伝達部１から離隔され、光伝達部１の光伝達経路２に
入力された光２１が、屈折率を所定の値に調節してある
光伝達部１の光反射面１ａにおいて透過することなく全
反射し、出力側の一の光伝達経路４に伝達される。

【００２８】一方、この状態から、逆に、アクチュエ
ータ部１１を非作動状態とすると、アクチュエータ部１
１の変位が元に戻り、光路変更部８の光導入部材９が、
光伝達部１に光の波長以下の距離で接触するため、光伝
達経路２に入力された光２１は、光導入部材９により光
伝達部１から光導入部材９に取り出され、光導入部材９
の中を透過する。この光導入部材９の中を透過した光２
１は、光反射部材１０まで達するが、この光反射部材１
０の反射面１０ａで反射されることにより、光伝達部１
の光反射面１ａで反射した光とは全く異なる方向である
出力側の他の光伝達経路５に伝達される。

【００２９】このように、本発明の光スイッチでは、
光伝達部１の光伝達経路２に導入された特定の光２１
を、アクチュエータ部１１への電圧の印加等の外部信号
に基づいて、任意に光路を切り替えることで、異なる光
伝達経路４、５への光伝達を可能として光のスイッチン
グを行うものである。

【００３０】従って、本発明の光スイッチでは、これ
により、入力光又は出力光の進行方向を多様化すること
ができるとともに、入力した光毎に光反射面１ａ又は光
路変更部８で反射して、その反射光毎に、特定の出力側
伝達経路４、５に伝達することができるため、特定の光
毎に極めて多数の光路を任意に選択することができる光
スイッチを実現することができる。また、材料固有の物
理効果、例えば電気光学効果等による屈折率変化を利用
するものではなく、光路変更部８を光伝達部１に接触、
離隔させるという機械的動作により光伝達経路４、５を
切り替えるため、クロストーク等の問題を生じることは
なく小型化はもちろんのこと、多チャンネルスイッチを
高集積化して実現することができる。更には、スイッチ
ングを行うための光路変更部の移動距離が、光の波長オ
ーダーで足りるため、高速なスイッチングを行うことが
できる。また、光伝達経路２、４、５そのものを移動さ
せる必要がないため、低消費電力であるという特徴があ
る。また、基本的に光のスイッチングを全て閉塞空間で
行うことができ、大気中を伝播する光をスイッチング制
御する必要がないため、スイッチングに関わる信号の減
衰を高度に抑制することができる。

【００３１】以下、本発明の実施の形態を、図面に基
づいて各構成部毎に具体的に説明する。

【００３２】１．光伝達部図１に示すように、本発明における光伝達部１は、少な
くとも後述する光路変更部８に対向する面の一部に設け
られる、光を反射する光反射面１ａ、及びこの光反射面
１ａを起点に、少なくとも３方向に向けて設けられる、
光導波体からなる光伝達経路２、４、５を有するもので
ある。これにより、上述したように、特定の光毎に極め
て多数の光路を任意に選択することができる光スイッチ
を実現することができるとともに、スイッチングに関わ
る信号の減衰を高度に抑制することができる。

【００３３】本発明における光伝達部１としては、例
えば、図１、２に示すように、単一の光導波体により構
成し、この光導波体の一部に、光の入出力方向と略直交
する面を有する複数の入出力端部４２、４３を設けるこ
とにより、光伝達部１の光反射面１ａを起点に、実質的
に、少なくとも３方向に向けて光伝達経路２、４、５を
形成したものを挙げることができる。

【００３４】但し、本発明における光伝達部１は、図
３に示すように、光伝達経路２、４、５を、光導波路１
ｃとすることが好ましい。光伝達経路２、４、５を、光
導波路１ｃとすると、より狭い空間内で光の伝達を行う
ことができ、遠距離通信の場合に問題となる信号の減衰
を高度に低減することができる。

【００３５】本発明の光スイッチにおいては、光ファ
イバー等を光伝達部１の複数の入出力端部に接着剤等を
用いて結合させて、光信号を光ファイバー等と光伝達部
１間で、直接、光を入出力する構成；又は光伝達部１の
複数の入出力端部にプリズムを配設し、このプリズムを
介して光ファイバー等と光伝達部１との間で光の入出力
を行う構成とすることもできるが、図１、２に示すよう
に、光伝達部１の複数の入出力端部に集光レンズ又はコ
リメータレンズ等のレンズ７を配設し、このレンズ７を
介して光ファイバー等と光伝達部１との間で光の入出力
を行う構成とすることが、光の発散による入出力ロスを
小さくすることができる点で好ましい。特に、図１、２
に示すように、光導波体によって形成される光伝達経路
２、３、４が厳密に特定方向に制限されていない光スイ
ッチでは、光伝達経路１での光の発散によるロスを低減
するために、集光レンズ７で光を集束して光伝達部１と
の入出力を行う構成が好ましい。

【００３６】また、図１、２に示す光スイッチでは、
更に光路長を短くすることにより光伝達経路２、４、５
での光の発散によるロスを低減するために、図中ｔで示
される厚さを小さくすることが好ましく、具体的には、
１ｍｍ以下とすることが好ましく、０．５ｍｍ以下とす
ることがより好ましい。

【００３７】また、光伝達経路２、４、５の方向は、
光伝達経路２、４、５を構成する光導波体と、通常大気
（空気）との屈折率の関係、及び後述する光反射部材１
０における反射角度との関係において適宜決定すること
ができる。但し、光伝達経路２、４、５が延伸する方向
は、これらの関係でのみ適切な方向であればよく、光伝
達経路２、４、５を光導波路で構成する光スイッチで
は、例えば、図４に示す入力側光伝達経路２ａのよう
に、他の入力側の光伝達経路２ｂと同じ方向とする必要
はなく、出力側の光伝達経路４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂの
ように、途中で方向を自由に変更してもよい。

【００３８】尚、光伝達経路２、４、５を構成する光
導波体は、導入された光が内部に閉じ込められて伝達で
きるような屈折率を有するものであり、単一の屈折率を
有する材料で構成してもよいが、屈折率の異なる２以上
の層からなる材料で構成することが、積層方向への光の
発散が抑制できる点で好ましい。また、図３に示すよう
に、各光伝達経路２、４、５を光導波路とすれば、複雑
な形状の光導波体からなる光伝達経路２、４、５も容易
に作成することができ、かつ光導波体同士の結合も容易
である。更に前記光導波体を層構造にしたときの特徴に
加えて、層内での光の発散も抑制されるためロスの非常
に少ない光の伝達が可能となる。本発明においては、更
に、前述した図４に示すように、直線状の光導波路と、
非直線状の光導波路との組み合わせにより、各光伝達経
路２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂを形成すること
もできる。この光スイッチでは、光伝達経路２ａ、２
ｂ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂの形状の自由度が高く、よ
り小型の光スイッチを実現することができる。

【００３９】光導波体としては、例えば、ガラス、石
英、透光性プラスチック、透光性セラミックス等からな
るもの、また異なる屈折率を有する材料の複数層からな
る多層体、基板の表面に透光性の材質のコ−ティング層
を設けたもの等を挙げることができる。

【００４０】また、特に、光導波路を構成する場合に
は、石英ガラス、アルカリ硼珪酸ガラス等のガラス、ニ
オブ酸リチウム、イットリウム鉄ガーネット等の絶縁体
結晶、ガリウム砒素、インジウム燐等の化合物半導体、
ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリイミド
等のプラスチックなどからなる基板に、不純物等をドー
ピングして屈折率を変更した、基板と同系の材料からな
る膜を形成したもの；同様の基板に、直接不純物等を拡
散させることにより、屈折率の異なる層又は部位を形成
したもの等を挙げることができる。尚、本明細書で、
「光導波路」とは、異なる屈折率分布を設けた透光性材
料により構成され、内部に光を閉じ込めて光伝達を行う
ものを意味する。

【００４１】この際、基板に膜を形成する方法として
は、例えば、スパッタリング、分子線エピタキシー（Ｍ
ＢＥ）等の真空蒸着法、化学気相堆積法（ＣＶＤ）、液
相成長法（ＬＰＥ）、気相成長法（ＶＰＥ）、プラスチ
ック質層を形成する際に用いる熱重合法等を挙げること
ができる。また、不純物等を拡散させる方法としては、
不純物イオン注入法、不純物イオン拡散法等を挙げるこ
とができる。尚、複数層を形成する場合には、これらの
方法を繰り返し行えばよく、層数についても、目的に応
じて適宜選択すればよい。また、光導波路の場合には、
上記の手段によって形成された膜、層を所定の光伝達経
路２、４、５になるように、パターン化する必要がある
が、例えば、フォトリソグラフィ法等を用いて、不要な
部分を除去する方法；又は、予め、所定の光伝達経路
２、４、５になるようにマスク材を前述した基板上に設
置して、膜形成又は不純物の拡散を行う方法等によって
実施することができる。

【００４２】２．光路変更部図１、２に示すように、本発明における光路変更部８
は、光伝達部１の光反射面１ａに移動可能な状態で近接
され、透光性の材質からなる光導入部材９、及び一定の
角度で光を全反射する光反射部材１０を有するものであ
る。

【００４３】これにより、任意に、光路変更部８を光
伝達部１に接触させて、光伝達経路２に入力した光２１
を、光伝達部１の光反射面１ａで反射して一の光伝達経
路４に伝達する光路とは異なる、光反射部材１０の光反
射面１０ａで反射して他の光伝達経路５に伝達する光路
に切り替えることができる。

【００４４】また、後述するアクチュエータ部１１の
変位による光伝達部１への接触、離隔という機械的動作
により光のスイッチングを行うことができるため、クロ
ストーク等の問題を生じることはなく、小型化、高集積
化した多チャンネル光スイッチを製造することができ
る。更には、スイッチングを行うための光路変更部８の
移動距離が、光の波長オーダーレベルで足りるため、高
速なスイッチングを行うことができ、また、光路そのも
のを移動させる必要がないため、消費電力を低減するこ
とができる。

【００４５】ここで、光伝達部１に「近接」すると
は、アクチュエータ部１１が非作動状態又は作動状態
で、光路変更部８が光伝達部１の光反射面１ａから入力
光の波長より長い距離で位置し、アクチュエータ部１１
が逆の状態で、光路変更部が光伝達部１から入力光の波
長以下の距離で位置するように配設する、ことを意味す
る。

【００４６】例えば、図１に示すように、光路変更部
８が、アクチュエータ部１１が作動している状態では、
光伝達部１の光反射面１ａから入力光の波長より長い距
離で位置し、アクチュエータ部１１が非作動状態では、
光伝達部１の光反射面１ａから光の波長以下の距離で位
置するように配設してもよく、その逆に、図５に示すよ
うに、光路変更部８が、アクチュエータ部１１が作動状
態では、光伝達部１から光の波長以下の距離で位置し、
非作動状態では、光路変更部８が光伝達部１から入力光
の波長より長い距離に位置するように配設してもよい。
尚、これらの違いは、圧電／電歪素子の構造、及びその
駆動方法に従うものである。

【００４７】光導入部材１０の材質としては、光路変
更部８が、光伝達部１に接触した際に、光伝達部１から
光が取り出せ、かつ光伝達部１の光伝達経路４、５に戻
せるように、光伝達部１との差が、光伝達部１と大気
（空気）との屈折率の差より小さな透光性のものが好ま
しく、光伝達部１と同程度の光の屈折率を有する透光性
のものがより好ましい。このような材料としては、例え
ば、ガラス、石英、透光性プラスチック、透光性樹脂、
透光性セラミックス等を挙げることができる。

【００４８】但し、本発明では、光反射部材１０又は
光導入部材９と光伝達部１との間に、透光性の液体を介
在させ、この透光性の液体により光導入部材の全部又は
一部を構成させることもできる。この場合、透光性の液
体は、光反射部材１０又は光導入部材９と光伝達部１と
の隙間を効果的に減ずるため、光路変更の制御を容易に
することができる。

【００４９】透光性の液体としては、例えば、低蒸気
圧の有機溶剤、油などを挙げることができ、揮発性の透
光性の液体を用いる場合は、蒸発を防止するために、光
路変更部８を光伝達部１との間で気密に封止する構造を
採用することが好ましい。また、流動性を有する透光性
の液体を光路変更部の上に保持させる方法としては、例
えば、光路変更部８の上側外周部に適宜高さの壁を設け
る等の周知の技術を適用することができるが、光導入部
材９に凹凸部又は多孔部を形成し、これに透光性の液体
を含浸させて毛細管現象により透光性の液体を保持させ
る方法が好ましい。

【００５０】また、光導入部材９と光伝達部１の光反
射面１ａと接触する面積が、光反射部材１０に取り出さ
れる光の量を規定するため、光導入部材９の、光伝達部
１の光反射面１ａに対向する面９ａの面積は、光伝達部
１の光反射面１ａよりも広くすることが好ましい。

【００５１】また、この面９ａの平坦度は、光伝達部
１との接触面積を確保するためにより平滑であることが
望ましく、具体的には、１μｍ以下が好ましく、０．５
μｍ以下がより好ましく、０．１μｍ以下が特に好まし
い。但し、光導入部材９の、光伝達部１の光反射面１ａ
に対向する面９ａの平坦度は、光導入部材９が光伝達部
１の光反射面１ａに接触した状態での隙間を減ずるため
に重要なものであり、接触した状態で接触部分が変形す
るものであれば上述の平坦度に必ずしも限定されるもの
ではないが、アクチュエータ部１１の変位量に比較して
十分に小さくすることが好ましい。

【００５２】また、光導入部材９の厚さは、光の損失
を小さくするために、５０μｍ以下とすることが好まし
く、２０μｍ以下とすることがより好ましい。

【００５３】次に、光反射部材１０について説明す
る。光路変更部８を構成する光反射部材１０は、前述し
たように、光導入部に取り出された光を全反射するもの
であり、これにより、光伝達部１の光反射面１ａで反射
された光２１とは異なる光伝達経路５に光２１を伝達す
る。

【００５４】光反射部材１０における反射角度は、用
途に応じたスイッチの構成にあわせ適宜決定することが
でき、例えば、図１に示すように、所定の角度を設けた
斜面で反射させるものの他、図９に示すように、板状の
光反射部材を角度０°のフラットの状態で配設するもの
を挙げることができる。また、図１、２に示すように、
一の光伝達経路２を入力した光を、出力側の光伝達経路
４に伝達していた光路から、光路変更部８の反射部材で
反射して出力側の光伝達経路５へ伝達する光路に切り替
える光反射部材１０の反射角度としてもよく、図３に示
すように、光伝達経路を複数設け、入力側の光伝達経路
２に入力した光を、出力側の光伝達経路４に伝達してい
た光路から、入力側の光伝達経路３に入力した光を、出
力側の光伝達経路４に伝達する光路に切り替える光反射
部材１０の反射角度としてもよい。

【００５５】本発明における光反射部材１０は、例え
ば、光反射性の材質からなる板状の反射体を、所望の傾
斜を設けて配設したもの、所望の傾斜を設けた光反射性
の材質からなる三角柱、四角柱等の反射体を配設したも
の等を挙げることができる。また、図７に示すように、
後述する電極１６の表面を光反射性にして電極１６に光
反射部材１０としての機能を兼備させたものを挙げるこ
とができ、更には、図５に示すように、板状、三角柱、
四角柱等の基体１０ｃに、光反射膜１０ｂを形成したも
の、図６に示すように、三角柱、四角柱等の光導入部材
９の変位伝達部材１２側の面に一体的に形成された光反
射膜１０ｂ自体等を挙げることができる。

【００５６】中でも、光反射部材の反射角度を正確に
設定できる点で、図５に示すように、板状、三角柱、四
角柱等の基体１０ｃに、光反射膜１０ｂを形成したもの
が好ましい。また、構成部品の削減を図れ、安価に製造
することができるとともに、変位伝達部材１２を柔軟な
材料とすることができ、光路変更部８と光伝達部１との
接触精度を向上させることができる点で、図６に示すよ
うに、三角柱、四角柱等の光導入部材９の変位伝達部材
１２側の面に一体的に形成され、かつ変位伝達部材１２
に直接接触させる光反射膜１０ｂが好ましい。

【００５７】尚、図６に示す光スイッチにおいて、光
導入部材９の変位伝達部材１２側の面に光反射膜１０ｂ
を形成するのは、変位伝達部材１２に形成したのでは、
変位伝達部材１２の特質上、反射角度を維持することが
できないためである。従って、このような光スイッチで
は、光導入部材９は、光反射部材の角度がアクチュエー
タ部１１の作動により変化しない程度の硬度を有するこ
とが好ましい。

【００５８】光反射部材１０の材料としては、光の反
射効率が高いものが好ましく、例えば、金属単体、合
金、ガラス、セラミックス、ゴム、有機樹脂等を１種単
独で若しくは２種以上を組合わせたものを挙げることが
でき、金属単体及び合金を構成する成分としては、アル
ミニウム、チタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、
銅、スズ、タンタル、タングステン、イリジウム、白
金、鉛等を挙げることができる。

【００５９】光反射部材１０は、これらの材料を２種
以上均一に含有するものであってもよいが、これらの材
料からなる層を積層したものであってもよい。また、光
反射部材１０全体がこれらの材料からなるものでもよ
く、図６に示すように、表面に光反射膜１０ｂが形成さ
れているものでもよい。光反射膜１０ｂを形成する方法
としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、メ
ッキ法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、Ｃ
ＶＤ法等の薄膜形成方法を挙げることができる。

【００６０】３．アクチュエータ部本発明におけるアクチュエータ部１１は、外部信号によ
り変位し、この変位を前述した光路変更部８に伝達する
機能を有するものであり、これにより、光路変更部を光
伝達部に接触、離隔させるという機械的動作によりスイ
ッチングを行うことができる。

【００６１】アクチュエータ部１１としては、例え
ば、板バネ等の弾性体により変位を生じさせるものでも
よいが、制御性、高速応答性に優れる点で、必要に応じ
て設けられる変位伝達部材１２と、圧電／電歪素子１４
と、振動部材１８と、固定部材１９とを有するものが好
ましい。以下、このタイプのアクチュエータ部について
各構成部材毎に詳細に説明する。

【００６２】（１）変位伝達部材本発明における変位伝達部材１２は、光路変更部８と圧
電／電歪素子１４との間に、必要に応じて配設されるも
のであり、圧電／電歪素子１４の変位を光路変更部８に
伝達し、この光路変更部８と光伝達部１との接触面積を
所定の大きさにする目的で配設されるものである。特
に、図１、５に示す屈曲変位を発生させるタイプの圧電
／電歪素子１４を用いる場合には、圧電／電歪素子１４
内に分布している変位の大きさを平均化させ、光路変更
部８の全面を均等に光伝達部１に接触、離隔させる上で
極めて効果的である。

【００６３】変位伝達部材１２としては、効果的に、
圧電／電歪素子１４の変位を光路変更部８に伝達するこ
とができるように、これら両者８、１４と広い面積で接
触できる構造が好ましい。

【００６４】また、変位伝達部材１２の材質として
は、後述する圧電／電歪素子１４の変位を、直接、光路
変更部８に伝達することができる硬度を有するものが好
ましく、具体的には、例えば、ゴム、有機樹脂、有機接
着フィルム、ガラス等を挙げることができる。中でも、
エポキシ系、アクリル系、シリコーン系、ポリオレフィ
ン系等の有機物質からなる有機樹脂、又は有機接着フィ
ルムが好ましく、これら有機物質にフィラーを混合して
硬化収縮を抑制した有機樹脂、又は有機接着フィルムが
より好ましい。

【００６５】変位伝達部材１２の圧電／電歪素子１４
への積層方法としては、例えば、接着剤を用いて積層す
る方法；上述した変位伝達部材の材料を溶液、ペースト
又はスラリーとして、圧電／電歪素子１４にコーティン
グする方法；加熱により有機接着フィルムを接着する方
法等を挙げることができるが、別途、接着剤が不要な点
で、加熱により有機接着フィルムを接着する方法が好ま
しい。尚、圧電／電歪素子１４の変位を効率良く利用す
るには、概ね圧電／電歪素子１４の形状と同一になるよ
うに変位伝達部材１２の層を切断するか、あるいは切り
欠きを設けることが好ましい。

【００６６】変位伝達部材１２は、光反射部材１０の
角度を所定の角度に維持する点からは、図８に示すよう
に、変位伝達部材１２の上に、更に、板部材１３を配設
することが好ましい。

【００６７】板部材１３の材料としては、平坦性維持
の点で、エポキシ系、アクリル系、シリコーン系等の有
機樹脂に、ジルコニア、チタニア、酸化鉛又はこれらの
混合物等のセラミックス粉末を分散させたものが好まし
く、この場合のセラミックス粉末は、有機樹脂１重量部
に対して、０．１〜１０．０重量部含有させることが好
ましい。

【００６８】他方、変位伝達部材１２は、必ずしも必
要ではなく、図７に示すように、圧電／電歪素子１４と
光路変更部８との間に変位伝達部材を設けずに、圧電／
電歪素子１４の変位を、電極層１６又は圧電／電歪層１
５から光導入部材９に伝達するものであってもよい。

【００６９】（２）圧電／電歪素子本発明における圧電／電歪素子１４は、圧電／電歪層１
５と、この圧電／電歪層１５の少なくとも一部に配設さ
れる少なくとも１対の電極１６、１７とから構成される
ものである。

【００７０】圧電／電歪層１５は、電極１６、１７へ
電圧を印加することにより変位を発生するものである
が、圧電／電歪層１５の変位を、そのまま光伝達部１方
向への振動として、振動部材１８及び変位伝達部材１２
に伝達できる点で、圧電／電歪層１５の厚さ方向に変位
が発現するものが好ましい。

【００７１】圧電／電歪層１５の材料としては、圧電
セラミックスが好ましいが、電歪セラミックス、強誘電
体セラミックス、又は反強誘電体セラミックス等であっ
てもよく、分極処理が必要な材料であっても必要がない
材料であってもよい。また、セラミックスに限定され
ず、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の高分子から
なる圧電体、又はこれら高分子とセラミックスの複合体
であってもよい。

【００７２】圧電／電歪層１５に用いられるセラミッ
クスとしては、例えば、ジルコン酸鉛、マグネシウムニ
オブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、マン
ガンニオブ酸鉛、アンチモンスズ酸鉛、チタン酸鉛、チ
タン酸バリウム、マグネシウムタングステン酸鉛、コバ
ルトニオブ酸鉛等の１種又は２種以上を含有するものを
挙げることができる。これらのセラミックスは、５０重
量％以上を占める主成分であることが好ましく、中で
も、ジルコン酸鉛を含有するセラミックスが主成分であ
ることが好ましい。

【００７３】また、これらのセラミックスに、ランタ
ン、カルシウム、ストロンチウム、モリブデン、タング
ステン、バリウム、ニオブ、亜鉛、ニッケル、マンガン
等の酸化物の１種又は２種以上を含有させたものを用い
てもよく、中でも、マグネシウムニオブ酸鉛と、ジルコ
ン酸鉛と、チタン酸鉛とからなる成分を主成分とし、ラ
ンタン又はストロンチウムの少なくとも１種を含有する
セラミックスが好ましい。

【００７４】尚、圧電／電歪層１５の材料として反強
誘電体セラミックスを用いる場合は、ジルコン酸鉛を主
成分とするもの、ジルコン酸鉛とスズ酸鉛とからなる成
分を主成分とするもの、ジルコン酸鉛を主成分とし、酸
化ランタンを添加したもの、ジルコン酸鉛とスズ酸鉛と
を主成分とし、ジルコン酸鉛又はニオブ酸鉛を添加した
ものが好ましい。

【００７５】圧電／電歪層１５の厚さは、５〜１００
μｍが好ましく、５〜５０μｍがより好ましく、５〜３
０μｍが特に好ましい。また、圧電／電歪層１５は、緻
密なものであっても、多孔質のものであってもよいが、
多孔質のときは、気孔率が４０％以下であることが好ま
しい。

【００７６】電極１６、１７としては、図１、８等に
示すように、前述した圧電／電歪層１５の光路変更部８
側の面の少なくとも一部に第一の電極１６が形成され、
圧電／電歪層１５の基体２０側の面の少なくとも一部に
第二の電極１７が形成されているもの；図９に示すよう
に、圧電／電歪層１５の光路変更部８側又は基体２０側
のいずれかの面又は両方の面（図９では、光路変更部８
側の面に形成した光スイッチを示す。）に第一、第二の
電極１６、１７の両方が櫛形状に形成されているもの等
を挙げることができる。

【００７７】電極１６、１７の材料としては、一般に
は、室温で固体であって、導電性の金属が好ましいが、
図１、８等に示すように圧電／電歪層１５の光路変更部
８側の面と基体２０側の面にそれぞれ第一、第二の電極
１６、１７が形成されている圧電／電歪素子１４では、
後述する圧電／電歪素子１４の製造方法に応じて、第一
の電極１６と第２の電極１７の材料を選択することが好
ましい。

【００７８】具体的には、第一の電極１６の材料とし
ては、例えば、アルミニウム、チタン、クロム、鉄、コ
バルト、ニッケル、銅、亜鉛、ニオブ、モリブデン、ル
テニウム、ロジウム、銀、スズ、タンタル、タングステ
ン、イリジウム、白金、金、鉛等を含有する金属単体又
は合金を、１種単独で又は２種以上を組合わせたものを
用いることが好ましい。

【００７９】一方、第二の電極１７の材料としては、
白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウ
ム、チタン、クロム、モリブデン、タンタル、タングス
テン、ニッケル、コバルト等の高融点の金属を含有する
単体又は合金等を、１種単独で又は２種以上を組合わせ
たものを用いることが好ましい。

【００８０】中でも、圧電／電歪層１５を熱処理する
前に形成される電極に対して、その圧電／電歪層１５を
熱処理する際の高温酸化雰囲気下で耐性を有する点で、
白金、ロジウム、パラジウム等の白金族金属を含有する
ことが好ましく、白金、ロジウム、パラジウム等の白金
族金属、又はこれらの白金族金属を含有する、銀−白
金、白金−パラジウム、白金−銀−パラジウム等の合金
を主成分とする電極材料がより好ましい。

【００８１】また、これらの高融点金属と、酸化アル
ミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、ガラス、圧
電／電歪材料等とを含有するサーメットであってもよ
い。

【００８２】他方、図９に示すように、圧電／電歪層
１５の光路変更部８側又は基体２０側のいずれかの面に
第一、第二の電極が形成されている圧電／電歪素子１４
の場合には、第一、第二の電極ともに同じ材料で形成す
ることが好ましい。具体的には、一対の電極１６、１７
が、圧電／電歪層１５の基体２０側の面に形成される場
合には、いずれの電極１６、１７についても、上述した
圧電／電歪層１５の光路変更部８側の面と基体２０側の
面とに、それぞれ第一の電極１６、第二の電極１７を形
成する光スイッチにおける第二の電極１７と同様の電極
材料を適用すればよく、一対の電極１６、１７が、圧電
／電歪層１５の光路変更部８側の面に形成される場合に
は、いずれの電極１６、１７についても上述した同光ス
イッチにおける第一の電極１６と同様の電極材料を適用
すればよい。

【００８３】尚、電極１６、１７は、用途に応じて適
宜な厚さとすればよいが、０．１〜５０μｍの厚さであ
ることが好ましい。

【００８４】振動部材１８上に、圧電／電歪素子１４
を形成する方法としては、金型を用いたプレス成形法
又はスラリー原料を用いたテープ成形法等によって圧電
／電歪層１５の前駆体を成形し、この圧電／電歪層１５
の前駆体を焼結する前に、予め、膜形成法により電極１
６、１７を形成した後、焼結する前の振動部材１８に熱
圧着で積層し、同時に焼結する方法；金型を用いたプ
レス成形法又はスラリー原料を用いたテープ成形法等に
よって圧電／電歪層１５の前駆体を成形し、この圧電／
電歪層１５の前駆体を焼結する前に、予め、膜形成法に
より電極１６、１７を形成し、その後、焼結して電極１
６、１７が形成された圧電／電歪素子１４を準備し、こ
の燒結後の圧電／電歪素子１４を、振動部材１８と固定
部材１９を焼結により一体化した基体２０へ接着する方
法；膜形成法により、焼結した振動部材１８に第二の
電極１７、圧電／電歪層１５、及び第一の電極１６をこ
の順に積層した後、同時に焼結若しくは各層の膜形成の
都度焼結する方法等を挙げることができ、中でも、の
方法が好ましい

【００８５】膜形成方法としては、例えば、スクリー
ン印刷、ディッピング、電気泳動、スプレー、塗布等の
厚膜法；イオンビーム、スパッタリング、真空蒸着、イ
オンプレーティング、化学蒸着法（ＣＶＤ）、メッキ等
の薄膜法等を挙げることができ、中でも、スクリーン印
刷等の厚膜法が好ましい。

【００８６】スクリーン印刷等の厚膜法は、電極に通
じるリード及び端子パッドを同時に形成できることに加
え、セラミック粒子を主成分とするペーストやスラリー
を用いて、膜形成することができ、良好な圧電特性を得
ることができるとともに、接着剤を用いることなく、圧
電／電歪素子１４と振動部材１８とを一体的に接合する
ことができるため、信頼性、再現性に優れ、更には、集
積化し易いという利点も有する。

【００８７】また、膜形成方法により、所望形状のパ
ターンを形成する場合には、スクリーン印刷法、フォト
リソグラフィ法等によって、所定パターン形成してもよ
く、レーザー加工法、スライシング、超音波加工等の機
械加工法を用い、不必要な部分を除去してパターン形成
してもよいが、工業的観点からは、スクリーン印刷法が
好ましい。尚、電極１６、１７の形成は、図８に示すよ
うに、スルーホール４６を通じて形成する方法でもよ
い。

【００８８】また、これら形成された膜の焼結温度
は、これを構成する材料によって適宜定められるが、一
般には、５００℃〜１４００℃であり、特に、圧電／電
歪層１５に対しては、１０００℃〜１４００℃が好まし
い。また、この場合、圧電／電歪層１５の組成を制御す
るために、圧電／電歪層１５と同一な成分の存在下で焼
結することが好ましい。

【００８９】また、作成される圧電／電歪層１５、第
一の電極１６及び第二の電極１７の形状は、用途に応じ
て如何なる形状を採用してもよく、例えば、三角形、四
角形等の多角形、円、楕円、円環等の曲線形状、櫛形
状、格子状又はこれらを組合わせた特殊形状を挙げるこ
とができる。

【００９０】また、基体２０上に形成されたそれぞれ
の層（１５、１６、１７）は、上述したように、各膜の
形成の都度、熱処理して、基体と一体構造となるように
してもよく、又は、これらの膜を形成した後に、これら
の膜を同時に熱処理して、各層を基体に一体的に接合さ
せてもよい。なお、薄膜法により第一の電極１６又は第
二の電極１７を形成する場合には、これらの電極を一体
化するために必ずしも熱処理を必要としない場合があ
る。

【００９１】次ぎに、本発明の圧電／電歪素子１４の
変形例として、いわゆる積層圧電／電歪素子について説
明する。

【００９２】図１０に示すように、この圧電／電歪素
子３４は、陽極として機能する複数の層が連結している
形態の陽極層２２と、陰極として機能する複数の層が連
結している形態の陰極層２３とが、圧電／電歪層２１を
挟んで交互に積層されたものである。

【００９３】ここで、圧電／電歪素子３４は、変位の
方向が積層方向に対して平行な場合と直角な場合とを利
用可能であるが、積層方向であるＹ方向の変位を利用す
る場合には、圧電／電歪素子３４の形状は、積層面の大
きさに比較してＹ方向に大きくすることが好ましい。変
位方向が、積層方向であるＹ方向の場合には、変位量
は、各圧電／電歪層２１の厚み方向での変位量の合計と
なり、発生力は、積層数の合計となるからである。

【００９４】一方、Ｘ方向の変位を利用する場合、圧
電／電歪素子３４の形状は積層面の大きさに比較してＹ
方向が小さくなるようにする必要がある。換言すると、
Ｘ方向に長くすることが好ましい。変位方向がＸ方向の
場合には、変位量は、各圧電体層２１の変位量そのもの
となるため、大きな変位を得られ易いが、積層数が発生
力に比例するために、前述したＹ方向の変位を利用する
ものよりは小さくなる。

【００９５】圧電／電歪素子３４の一部を構成する電
極層２２、２３は、前述した第一の電極１６又は第二の
電極１７と同一の材料とすればよいが、圧電／電歪層２
１の焼成と同時に又は同程度の温度で熱処理された場合
の高温酸化雰囲気で、特に耐性を有する金属であること
が好ましい。

【００９６】尚、図１０に示す圧電／電歪素子３４
は、前述した圧電／電歪素子１４の場合と同様に製造す
ることができ、圧電／電歪素子３４と変位伝達部材１２
との接続も、前述した圧電／電歪素子１４と同様に行う
ことができる。

【００９７】但し、この積層圧電／電歪素子３４で
は、固定部材２５を必ずしも必要しない。つまり、前述
したプレス成形法又はスラリー原料を用いたテープ成形
法等によって、圧電／電歪層２１の片面に電極層を形成
したものを所定層数積層した積層体を焼成し、その後に
積層体の厚みの所定部分を残し切断することにより、同
一の固定部材２５上に複数の積層圧電／電歪素子３４を
形成することができる。これにより、スイッチ部品点数
の削減を図ることができる。但し、この方法に代え、ス
クリーン印刷法により焼成中には存在しない基体の上に
圧電／電歪層２１と電極層２２、２３とを交互に所定層
数印刷した後、基体から積層体を剥離し、次いで積層体
を焼成してもよい。また、切断は焼成前に行ってもよ
い。

【００９８】（３）振動部材、固定部材本発明における振動部材１８は、圧電／電歪素子１４の
少なくとも一部に接して圧電／電歪素子１４を支持し、
圧電／電歪層の歪みを屈曲変位又は振動に変換するもの
である。

【００９９】振動部材１８は、光伝達部１の方向に振
動し易い形状という点で、板形状であることが好まし
く、この場合、振動部材１８の厚さは、前述した圧電／
電歪層１５の厚さと同じ次元であることが好ましい。こ
れにより、圧電／電歪層１５の焼成収縮に対して、振動
部材１８が追従し易くなるため、圧電／電歪層１５と振
動部材１８との界面で応力が減少し、容易に一体化する
ことができる。

【０１００】具体的には、１〜１００μｍの厚さであ
ることが好ましく、３〜５０μｍの厚さであることがよ
り好ましく、５〜２０μｍの厚さであることが特に好ま
しい。また、圧電／電歪層１５との厚さの比（振動部
材：圧電／電歪層）が、１：０．５〜１：１０であるこ
とが好ましく、１：１〜１：５であることがより好まし
い。

【０１０１】振動部材１８は、圧電／電歪素子１４
を、経時的に変質し、耐熱性、耐候性に劣る有機接着剤
等の材料を介することなく、直接支持することが好まし
く、また、圧電／電歪層１５の形成時等に振動部材１８
が変質しないように、高耐熱性材料であることが好まし
い。

【０１０２】また、振動部材１８は、これに直接支持
される圧電／電歪素子１４の電極１６、１７及びこれら
に接続されるリード、リード端子等を振動部材１８の表
面に形成する際に、電極１６、１７等の電気的な分離を
確保するために、電気絶縁材料からなることが好まし
い。

【０１０３】具体的には、高耐熱性の金属又はその金
属表面をガラス等のセラミックスで被覆した琺瑯等から
なるもの、セラミックスからなるもの等が好ましく、中
でもセラミックスからなるものがより好ましい。

【０１０４】振動部材１８を構成するセラミックスと
しては、例えば、安定化酸化ジルコニウム、酸化アルミ
ニウム、酸化マグネシウム、ムライト、窒化アルミニウ
ム、窒化珪素、ガラス等を挙げることができ、中でも、
安定化された酸化ジルコニウムが、機械強度が高いこ
と、靱性が高いこと、圧電／電歪層及び電極と化学反応
性が小さいこと等の点で好ましく、更に、０．１〜５モ
ル％の酸化アルミニウムを含有することがより好まし
い。

【０１０５】ここで、安定化酸化ジルコニウムとは、
安定化酸化ジルコニウム及び部分安定化酸化ジルコニウ
ムを包含するものであり、立方晶等の結晶構造をとるの
で相転移を起こさない点で、１０００℃前後で、単斜晶
と正方晶とで相転移し、この相転移のときクラックが発
生する場合がある酸化ジルコニウムと区別される。

【０１０６】安定化酸化ジルコニウムとしては、酸化
カルシウム、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、酸
化スカンジウム、酸化イッテルビウム、酸化セリウム又
は希土類金属の酸化物等の安定化剤を、１〜３０モル％
含有するものを挙げることができるが、振動部材の機械
強度を高めるためには、酸化イットリウムを含有するも
のが好ましい。このとき、酸化イットリウムが、１．５
〜６モル％含有するものが好ましく、２〜４モル％含有
するものがより好ましい。

【０１０７】また、振動部材１８を構成するセラミッ
クスの結晶相は、立方晶＋単斜晶の混合相、正方晶＋単
斜晶の混合相、立方晶＋正方晶＋単斜晶の混合相などで
あってもよいが、中でも、主たる結晶相が、正方晶、又
は正方晶＋立方晶の混合相としたものが、強度、靱性、
耐久性の点で好ましい。

【０１０８】振動部材１８がセラミックスからなると
きには、多数の結晶粒が振動部材１８を構成するが、こ
の結晶粒の平均粒径は、振動部材１８の機械強度を高め
るため、０．０５〜２μｍが好ましく、０．１〜１μｍ
がより好ましい。

【０１０９】次に、固定部材１９について説明する。
本発明における固定部材１９は、振動部材１８が振動で
きるように、振動部材１８の少なくとも一部を固定する
ものである。

【０１１０】固定部材１９は、セラミックスからなる
ことが好ましいが、振動部材１８の材料と同一のセラ−
ミックスでもよいし、異なっていてもよい。固定部材１
９を構成するセラミックスとしては、振動部材１８の材
料と同様に、例えば、安定化された酸化ジルコニウム、
酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、ム
ライト、スピネル、窒化アルミニウム、窒化珪素、ガラ
ス等を挙げることができる。中でも、酸化ジルコニウム
を主成分とする材料、酸化アルミニウムを主成分とする
材料、又はこれらの混合物を主成分とする材料が好まし
い。

【０１１１】尚、振動部材１８又は固定部材１９が、
セラミックスの場合には、焼結助剤として、いわゆる粘
土等を加えることがあるが、酸化珪素、酸化硼素等のガ
ラス化し易い成分が過剰に含まれないように調整するこ
とが好ましい。ガラス化し易い成分を過剰に含むと、圧
電／電歪素子１４と接合する上では有利であるが、振動
部材１８と圧電／電歪層との反応を促進して所定の圧電
／電歪層の組成を維持することが困難となるため、素子
特性を低下させる原因となることがある。具体的には、
基体中の酸化珪素、酸化硼素等のガラス化し易い物質の
含有率が、３重量％以下となるように調整することが好
ましく、１重量％以下となるように調整することがより
好ましい。

【０１１２】振動部材１８及び固定部材１９は、一体
となってセラミックスからなる基体２０を構成している
ことが好ましく、更に、振動部材１８を薄肉として凹部
２０ａを形成することが好ましい。但し、振動部材１８
と固定部材１９とは、必ずしも一体となって構成される
必要はなく、例えば、ステンレス鋼、鉄等の金属である
固定部材１９が、セラミックスである振動部材１８を固
定するものであってもよい。この場合、金属である固定
部材１９に接続する振動部材１８の表面をメタライズ
し、そのメタライズ層を固定部材１９にろうづけする方
法を用いることができる。

【０１１３】基体２０に形成される凹部２０ａの形状
については特に制限はなく、例えば、円形、楕円形、若
しくは、正方形、長方形等の多角形、又は、これらの形
状を組合わせた複合形状であってもよい。但し、多角形
の形状のとき、コーナーが丸みを帯びるように縁どりさ
れていることが好ましい。

【０１１４】また、固定部材１９は、振動部材１８の
外周を囲むように配設されていることが好ましいが、振
動部材１８を、その全周に亙って保持している必要はな
く、図７に示すように、振動部材１８の少なくとも一部
を保持するように配設されていればよい。

【０１１５】振動部材１８と固定部材１９とを焼結一
体化して基体２０を構成する方法としては、グリーンシ
ート又はグリーンテープである成形層を、熱圧着等で積
層し、次いで、焼結する方法を挙げることができる。

【０１１６】振動部材１８を薄肉として凹部２０ａを
形成する方法としては、例えば、２枚のグリーンシート
又はグリーンテープを積層する際に、第二層に、凹部２
０ａとなる所定形状の貫通孔を積層前に予め設けておく
方法；成形型を用いる加圧成形、鋳込み成形、出力成形
等によって、成形層を作成し、切削、研削加工、レーザ
ー加工、プレス加工による打ち抜き等の機械加工によ
り、凹部２０ａを設ける方法等を挙げることができる。

【０１１７】また、本発明の光スイッチにおいては、
図１１に示すように、基体２０に、隙間形成部材４５を
配設して、光伝達部１と光路変更部８との距離を保ちな
がら、光伝達部１と基体２０とを固定することが好まし
い。この際、図１０に示すように、隙間形成部材４５
は、圧電／電歪素子１４を配設する領域を除く基体２０
の全面に形成してもよいが、光伝達部１と光路変更部８
との距離を均一にすることができる点で、パターン化し
て形成することが好ましい。

【０１１８】尚、本発明における光スイッチは、以上
のようなアクチュエータ部１１一個の変位により、一個
の光路変更部８を、光伝達部１と接触、離隔させるもの
でもよいが、複数のアクチュエータ部１１の変位によ
り、一個の光路変更部８を、光伝達部１と接触、離隔さ
せるものであってもよい。

【０１１９】４．多チャンネル光スイッチ本発明における多チャンネル光スイッチは、上述した光
スイッチ、即ち、少なくとも、光伝達部と、光路変更部
と、アクチュエータ部とを有し、光伝達部は、光路変更
部に対向する面の少なくとも一部に設けられる、一定角
度で光を全反射する光反射面、及びこの光反射面を起点
に、少なくとも３方向に向けて設けられる、光導波体か
らなる光伝達経路を有してなり、光路変更部は、光伝達
部の光反射面に移動可能な状態で近接され、透光性の材
質からなる光導入部材、及び一定の角度で光を全反射す
る光反射部材を有してなり、アクチュエータ部は、外部
信号により変位し、この変位を光路変更部に伝達する機
構を有してなり、外部信号に応じたアクチュエータ部の
変位により、光路変更部を光伝達部の光反射面に接触、
離隔させ、光伝達経路に入力した光を、光伝達部の光反
射面で全反射させて出力側の特定の光伝達経路に伝達す
る光路と、光伝達経路に入力した光を、光導入部材に取
り出し、光反射部材で全反射させて該出力側の特定の光
伝達経路に伝達する他の光路とを切り替える光スイッチ
を複数個備えるものである。

【０１２０】本発明における多チャンネル光スイッチ
の各構成要素については、既に光スイッチのところで述
べたものと同様である。従って、ここでは、各構成要素
についての説明は省略し、多チャンネル化するための具
体的な態様を示すこととする。

【０１２１】尚、本明細書中「多チャンネル」とは、
上述した光伝達部の光反射面と光路変更部の光反射部材
とにより光路を切り替えて光のスイッチングを行う個所
を複数有するという意味であり、ここでいう「多チャン
ネル光スイッチ」は、前述した各構成要素を一体化し
て、各光スイッチ間で共用化したものも含まれるもので
ある。

【０１２２】本発明における一の実施形態としては、
図１１に示すように、例えば、図１〜３に示すような光
スイッチを、複数並列に配設して、一の入力側光伝達経
路２に入力された光を、任意に光路を切り替えて、二以
上の出力側光伝達経路４、５へ伝達する光のスイッチン
グ、又は二以上の入力側光伝達経路２、３に入力された
各々の光を、それぞれ任意に光路を切り替えて、一の出
力側光伝達経路４へ伝達する光のスイッチングを行う多
チャンネル光スイッチを挙げることができる。このよう
な多チャンネル光スイッチでは、簡単な構造で、容易に
多チャンネル化することができるという利点がある。

【０１２３】尚、入力側、出力側というのは単に光の
進行方向に対して区別されるものであるので、同じ構成
でも、進行方向を逆転することにより、入出力の呼び方
も変わることになる。

【０１２４】本発明における他の実施形態としては、
図１２に示すように、複数の光スイッチにおける各光伝
達経路２ａ〜２ｃ、３ａ〜３ｃ、４ａ〜４ｃ、５ａ〜５
ｃを、単一の光伝達部１に形成してなる多チャンネル光
スイッチを挙げることができる。このような多チャンネ
ル光スイッチでは、光伝達経路２ａ〜２ｃ、３ａ〜３
ｃ、４ａ〜４ｃ、５ａ〜５ｃを互いに近接して配置する
ことができる点で、各光伝達経路２、４、５、５を光導
波路で形成することが好ましい。また、複数の光スイッ
チにおける各光伝達経路を、相互に交差させて、各光伝
達経路２ａ〜２ｃ、３ａ〜３ｃ、４ａ〜４ｃ、５ａ〜５
ｃの一部を共用化することにより光スイッチの高小型
化、集積化を図ることができる。

【０１２５】更に、本発明における他の実施形態とし
ては、図１３、１４に示すように、各光スイッチの入力
経路２ａ、２ｂ、２ｃと一つの出力経路４ａ、４ｂ、４
ｃとが直列に連結されてている多チャンネル光スイッチ
を挙げることができる。但し、図１３に示す多チャンネ
ル光スイッチでは、光伝達経路２ａ、２ｂ、２ｃ、４
ａ、４ｂ、４ｃは、光導波路で形成されており、光伝達
において信号のロスが少ないという利点を有する。これ
に対して、図１４に示す多チャンネル光スイッチでは、
光伝達部全体が同一材料の光導波体により構成され、実
質的な意味において特定の光伝達経路２ａ〜２ｃ、４ａ
〜４ｃ、５ａ〜５ｃが形成されているものであり、設計
が容易であるという利点を有する。

【０１２６】これらの多チャンネル光スイッチでは、
入力端部４３から入力された光は、複数の光スイッチの
各光路変更部８ａ、８ｂ、８ｃ（図１４では図示せず）
で光路が切り替えられ、出力端部４４ａ、４４ｂ、４４
ｃから出射され、外部の信号経路へ伝達される。

【０１２７】更に、本発明における他の実施形態とし
ては、図１５に示すように、上述した図１３、１４に示
す多チャンネル光スイッチ複数個を並列に配設した多チ
ャンネル光スイッチを挙げることができる。この多チャ
ンネル光スイッチによれば、容易に複数の入出力端部を
設けることができるため、大規模な多チャンネル化光ス
イッチを容易に製造することができるとともに、構造が
シンプルなため、小型化も容易であるという利点を有す
る。

【０１２８】更に、本発明における他の実施形態とし
ては、図１６に示すように、前述した図１３又は１４に
示す多チャンネル光スイッチにおける各光伝達経路の出
力端部（図示せず）に、光結合器３６ａ、３６ｂ、３６
ｃを結合して、光伝達経路４４ａ、４４ｂ、４４ｃの少
なくとも一部を集束した多チャンネル光スイッチを挙げ
ることができる。このような多チャンネル光スイッチで
は、出力端部又は入力端部を共有化することができるた
め、任意の入力光信号を選択して、任意の信号経路へ光
を切り替えられる利点を有する。

【０１２９】更に、本発明における他の実施形態とし
ては、図１７に示すように、前述した図１３、１４に示
す多チャンネル光スイッチ４１を複数個備えるものであ
って、各多チャンネル光スイッチにおける各出力端部、
例えば、並列に位置するもの同士４４ａ、４４ｂ、４４
ｃの少なくとも一部（例えば、出力端部４４ａ同士）
を、光ファイバーに近接する一の集光レンズ又はコリメ
ータレンズを中心に円弧状に位置するように、各多チャ
ンネル光スイッチ４１を配設する多チャンネル光スイッ
チを挙げることができる。

【０１３０】この多チャンネル光スイッチでも、前述
した図１６に示す多チャンネル光スイッチと同様に、任
意の入力光信号を、任意の信号経路へ切り替えられる利
点を有するが、特に、物理的手段による光伝達経路の結
合を必要としないため、結合部分での信号のロスは生じ
ないか、極めて小さくできる利点を有する。

【０１３１】更に、本発明における他の実施形態とし
ては、図１８に示すように、前述した図１３、１４に示
す多チャンネル光スイッチ４１複数個の各出力端部４４
と、他の同様の多チャンネル光スイッチ４２における複
数の入力端部４３ａ、４３ｂ、４３ｃとを連結してなる
多チャンネル光スイッチを挙げることができる。

【０１３２】この多チャンネル光スイッチも、前述し
た図１６、１７の多チャンネル光スイッチと同様に、一
の多チャンネル光スイッチの複数の出力端部から出力さ
れる光を集束するものであるが、設計により、各入出力
端部を連結する部分の角度について制限されないこと、
小型化が容易であることと等の利点を有する。

【０１３３】更に、本発明における他の実施形態とし
ては、図１９に示すように、光路変更部８ａ〜８ｆの各
々が、各光路変更部８ａ〜８ｆ間で少なくとも２種以上
の光反射角度となる光反射部材を有する多チャンネル光
スイッチ、より具体的には、光路変更部８ａ〜８ｆのう
ち、８ａ〜８ｃと８ｄ〜８ｆの光反射部材の角度を正負
反対（ここでは、例えば、３０°と１５０°の関係を意
味する）に設定することによって、複数の入力端部４３
ａ〜４３ｄと複数の出力端部４４ａ〜４４ｄを設けた多
チャンネル光スイッチを挙げることができる。

【０１３４】このような多チャンネル光スイッチで
は、単一の光伝達部に、複数の出力側光伝達経路及び入
力側光伝達経路を有するＭ×Ｎ型の多チャンネル光スイ
ッチを実現することできるため、小型化、高集積化を図
る上で極めて有利であるという利点を有する。

【０１３５】この多チャンネル光スイッチでは、例え
ば、入力端部４３ａから入力した光は、光路変更部８
ａ、８ｂ、８ｃを光伝達部１から離隔した状態では、光
路変更部８ｄ〜８ｆへ向かう光伝達経路を進む。ここ
で、光路変更部８ｄが光伝達部１に接触した状態であれ
ば、光路が、出力端部４４ａに向かう光伝達経路５ｄへ
切り替えられ、出力端部４４ａから別の信号経路へ伝達
される。また、例えば、入力端部４３ｂから入力した光
信号は、光路変更部８ａの光伝達部１への接触により、
光路が、光路変更部８ｂへ向かう光伝達経路４ａへ切り
替えられ、同様に出力端部４４ａ〜４４ｄのいずれかか
ら、別の信号経路へ伝達される。

【０１３６】このように、この多チャンネル光スイッ
チでは、複数の入力端部４３ａ〜４３ｄに入力されたそ
れぞれの光が、複数の光路変更部の作動状態によって４
４ａ〜４４ｄの任意の一つの出力端部へ伝達されるＭ×
Ｎ型の光スイッチが実現するものである。尚、図１５〜
１７に示した多チャンネル光スイッチでは、各入力端部
４３から光信号を入力してそれぞれの光信号を並列に処
理することができるのに対して、この多チャンネル光ス
イッチでは、各光入力端部４３（４３ａ〜４３ｄ）への
光信号の入力は多少の時間差が必要となる。

【０１３７】以上、本発明を幾つかの実施例に基づい
て、具体的に説明してきたが、本発明は、上記実施例に
何等限定されて解釈されるべきものではなく、本発明の
範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づい
て、種々なる変更、修正、改良等を加えうるものであ
る。

【０１３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれ
ば、従来の光スイッチの問題を解決し、消費電力が小さ
く、かつ高速応答が可能であるとともに、小型化、高集
積化が可能で、かつ信号の減衰を高度に低減することが
でき、更には、入力した特定の光毎にスイッチングを行
うことができる光通信システムに適した光スイッチを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光スイッチの一の実施形態を模式的
に示す説明図であり、（イ）は、光路変更部が光伝達部
から離隔された状態を示すものであり、（ロ）は、光路
変更部が光伝達部に接触した状態を示すものである。

【図２】本発明の光スイッチの他の実施形態を模式的
に示す説明図である。

【図３】本発明の光スイッチの他の実施形態を模式的
に示す説明図である。

【図４】本発明の光スイッチの他の実施形態を模式的
に示す説明図である。

【図５】本発明の光スイッチの他の実施形態を模式的
に示す説明図である。

【図６】本発明の光スイッチの他の実施形態を模式的
に示す説明図である。

【図７】本発明の光スイッチの他の実施形態を模式的
に示す一部拡大図である。

【図８】本発明の光スイッチの他の実施形態を模式的
に示す一部拡大図である。

【図９】本発明の光スイッチの他の実施形態を模式的
に示す説明図である。

【図１０】本発明の光スイッチを構成するアクチュエ
ータ部におけるアクチュエータ部材の変形例を模式的に
示す断面図である。

【図１１】本発明の多チャンネル光スイッチの一の実
施形態を模式的に示す説明図である。

【図１２】本発明の多チャンネル光スイッチの他の実
施形態を模式的に示す説明図である。

【図１３】本発明の多チャンネル光スイッチの他の実
施形態を模式的に示す説明図である。

【図１４】本発明の多チャンネル光スイッチの他の実
施形態を模式的に示す説明図である。

【図１５】本発明の多チャンネル光スイッチの他の実
施形態を模式的に示す説明図である。

【図１６】本発明の多チャンネル光スイッチの他の実
施形態を模式的に示す説明図である。

【図１７】本発明の多チャンネル光スイッチの他の実
施形態を模式的に示す説明図である。

【図１８】本発明の多チャンネル光スイッチの他の実
施形態を模式的に示す説明図である。

【図１９】本発明の多チャンネル光スイッチの他の実
施形態を模式的に示す説明図である。

【符号の説明】１…光伝達部、１ａ…反射面、１ｃ…光導波路、２（２
ａ〜２ｄ）、３（３ａ〜３ｄ）、４（４ａ〜４ｄ）、５
（５ａ〜５ｄ）…光伝達経路、６…光ファイバー、７…
レンズ、８（８ａ〜８ｆ）…光路変更部、９…光導入部
材、１０…光反射部材、１０ａ…光反射面、１０ｂ…光
反射膜、１０ｃ…基体、１１…アクチュエータ部、１２
…変位伝達部材、１３…板部材、１４…圧電／電歪素
子、１５…圧電／電歪層、１６…（第一の）電極
（層）、１７…（第二の）電極（層）、１８…振動部
材、１９…固定部材、２０…基体、２０ａ…凹部、２１
…光、２２、２３…電極層、２４…圧電／電歪層、３４
…圧電／電歪素子（積層体）、３６（３６ａ〜３６ｃ）
…光結合器、４１、４２…多チャンネル光スイッチ、４
３（４３ａ〜４３ｄ）…入力端部、４４（４４ａ〜４４
ｄ）…出力端部、４５…隙間形成部材、５１…光スイッ
チ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村浩二愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内Ｆターム(参考） 2H041 AA14 AA16 AB12 AB40 AC08 AZ08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、光伝達部と、光路変更部
と、アクチュエータ部とを備える光スイッチであって、該光伝達部は、少なくとも該光路変更部に対向する面の
一部に設けられる、光を全反射する光反射面、及び該光
反射面を起点に、少なくとも３方向に向けて設けられ
る、光導波体からなる光伝達経路を有してなり、該光路変更部は、該光伝達部の該光反射面に移動可能な
状態で近接され、透光性の材質からなる光導入部材、及
び光を全反射する光反射部材を有してなり、該アクチュエータ部は、外部信号により変位し、該変位
を該光路変更部に伝達する機構を有してなり、該外部信号に応じた該アクチュエータ部の変位により、
該光路変更部を該光伝達部の該光反射面に接触、離隔さ
せ、該光伝達経路に入力した光を、該光伝達部の該光反射面
で全反射させて出力側の特定の光伝達経路に伝達する光
路と、該光伝達経路に入力した光を、該光導入部材に取
り出し、該光反射部材で全反射させて該出力側の特定の
光伝達経路に伝達する他の光路とを切り替えることを特
徴とする光スイッチ。
【請求項２】該アクチュエータ部が、圧電／電歪層と、該圧電／電歪層の一部に配設される少
なくとも１対の電極とからなる圧電／電歪素子と、該圧電／電歪素子の少なくとも一部と接して、該圧電／
電歪素子を支持し、該圧電／電歪層の歪みを屈曲変位又
は振動に変換する振動部材と、該振動部材が振動できるように、該振動部材の少なくと
も一部を固定する固定部材と、該光路変更部と該圧電／電歪素子との間に必要に応じて
配設され、該圧電／電歪素子の変位を光路変更部に伝達
する変位伝達部材とを有する請求項１に記載の光スイッ
チ。
【請求項３】該振動部材と該固定部材とが、焼結一体
化したセラミックスからなる基体を構成し、該基体に、
該振動部材を薄肉部とする凹部が形成されている請求項
２に記載の光スイッチ。
【請求項４】該圧電／電歪素子が、陽極として機能す
る複数の層が連結してなる陽極層と、陰極として機能す
る複数の層が連結してなる陰極層とが、セラミックスか
らなる圧電／電歪層を挟んで交互に積層された積層体か
らなる請求項２又は３に記載の光スイッチ。
【請求項５】該光伝達部が、光の屈折率が異なる２以
上の層からなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の光
スイッチ。
【請求項６】該光伝達部の該光伝達経路が、光導波路
により構成される請求項１〜５のいずれか一項に記載の
光スイッチ。
【請求項７】該光伝達部が、一の光導波体に、該光伝
達部の該光反射面を起点に少なくとも３方向に光伝達経
路が形成されるように、少なくとも２以上の光導波体を
結合して構成される請求項１〜６のいずれか一項に記載
の光スイッチ。
【請求項８】該光伝達部の複数の入出力端部に、それ
ぞれ集光レンズ又はコリメータレンズを配設し、光信号
を該集光レンズ又は該コリメータレンズを介して入出力
する請求項１〜７のいずれか一項に記載の光スイッチ。
【請求項９】該光反射部材が、該光導入部材の該変位
伝達部材側の面に一体的に形成される光反射膜である請
求項１〜８のいずれか一項に記載の光スイッチ。
【請求項１０】少なくとも、光伝達部と、光路変更部
と、アクチュエータ部とを有する光スイッチを複数個備
える多チャンネル光スイッチであって、該光伝達部は、少なくとも該光路変更部に対向する面の
一部に設けられる、光を全反射する光反射面、及び該光
反射面を起点に、少なくとも３方向に向けて設けられ
る、光導波体からなる光伝達経路を有してなり、該光路変更部は、該光伝達部の該光反射面に移動可能な
状態で近接され、透光性の材質からなる光導入部材、及
び光を全反射する光反射部材を有してなり、該アクチュエータ部は、外部信号により変位し、該変位
を該光路変更部に伝達する機構を有してなり、該外部信号に応じた該アクチュエータ部の変位により、
該光路変更部を該光伝達部の該光反射面に接触、離隔さ
せ、該光伝達経路に入力した光を、該光伝達部の該光反射面
で全反射させて出力側の特定の光伝達経路に伝達する光
路と、該光伝達経路に入力した光を、該光導入部材に取
り出し、該光反射部材で全反射させて該出力側の特定の
光伝達経路に伝達する他の光路とを切り替えることを特
徴とする多チャンネル光スイッチ。
【請求項１１】複数の光スイッチにおける各光伝達経
路が、単一の光伝達部で形成されてなる請求項１０に記
載の多チャンネル光スイッチ。
【請求項１２】該複数の光スイッチにおける各光伝達
経路が、相互に交差して、該各光伝達経路の一部を共用
化する請求項１１に記載の多チャンネル光スイッチ。
【請求項１３】各光スイッチの、一の入力側経路と、
一の出力側経路とを直列に連結して構成し、光スイッチ
の入力端部から入力された光を、複数の光スイッチの各
光路変更部でスイッチングを行う請求項１０に記載の多
チャンネル光スイッチ。
【請求項１４】複数の入力側経路を有する少なくとも
一以上の光スイッチと、複数の出力側経路とを有する少
なくとも一以上の光スイッチとを、各光スイッチの一の
入力側経路と一の出力側経路とを直列に連結して構成
し、複数の光スイッチの入力端部から入力された光を、
複数の光スイッチの光路変更部でスイッチングを行う請
求項１０に記載の多チャンネル光スイッチ。
【請求項１５】請求項１３又は１４に記載の多チャン
ネル光スイッチを、複数並列した多チャンネル光スイッ
チ。
【請求項１６】請求項１３又は１４に記載の多チャン
ネル光スイッチを複数個備えるものであって、各多チャ
ンネル光スイッチにおける各光伝達経路の入力端部同士
又は出力端部同士の少なくとも一部を、光ファイバーに
近接する一の集光レンズ又はコリメータレンズを中心に
円弧状に位置させて、該各多チャンネル光スイッチを配
設する多チャンネル光スイッチ。
【請求項１７】請求項１３〜１５のいずれか一項に記
載の多チャンネル光スイッチにおける各光伝達経路の入
力端部及び／又は出力端部に、光結合器を結合して、該
光伝達経路の少なくとも一部を集束した多チャンネル光
スイッチ。
【請求項１８】請求項１３〜１５のいずれか一項に記
載の多チャンネル光スイッチ複数個の各出力端部又は各
入力端部と、他の少なくとも一の該多チャンネル光スイ
ッチにおける複数の入力端部又は出力端部とを連結して
なる多チャンネル光スイッチ。
【請求項１９】該アクチュエータ部が、圧電／電歪層と、該圧電／電歪層の一部に配設される少
なくとも１対の電極とからなる圧電／電歪素子と、該圧電／電歪素子の少なくとも一部と接して、該圧電／
電歪素子を支持し、該圧電／電歪層の歪みを屈曲変位又
は振動に変換する振動部材と、該振動部材が振動できるように、該振動部材の少なくと
も一部を固定する固定部材と、該光路変更部と該圧電／電歪素子との間に必要に応じて
配設され、該圧電／電歪素子の変位を光路変更部に伝達
する変位伝達部材とを有する請求項１０〜１７のいずれ
か一項に記載の多チャンネル光スイッチ。
【請求項２０】該振動部材と該固定部材とが、焼結一
体化したセラミックスからなる基体を構成し、該基体
に、該振動部材を薄肉部とする凹部が形成されている請
求項１９に記載の多チャンネル光スイッチ。
【請求項２１】該圧電／電歪素子が、陽極として機能
する複数の層が連結してなる陽極層と、陰極として機能
する複数の層が連結してなる陰極層とが、セラミックス
からなる圧電／電歪層を挟んで交互に積層された積層体
からなる請求項１９又は２０に記載の多チャンネル光ス
イッチ。
【請求項２２】該光伝達部が、一の光導波体に、該光
伝達部の該光反射面を起点に少なくとも３方向に光伝達
経路が形成されるように、少なくとも２以上の光導波体
を結合して構成される請求項１０〜２１のいずれか一項
に記載の多チャンネル光スイッチ。
【請求項２３】該光伝達部の複数の入力端部及び／又
は出力端部に、それぞれ集光レンズ又はコリメータレン
ズを配設し、光信号を該集光レンズ又は該コリメータレ
ンズを介して入出力する請求項１０〜２２のいずれか一
項に記載の多チャンネル光スイッチ。
【請求項２４】該光伝達部が、光の屈折率が異なる２
以上の層からなる請求項１０〜２３のいずれか一項に記
載の多チャンネル光スイッチ。
【請求項２５】該光伝達部の一部に、光導波体からな
る光伝達経路を形成する請求項１０〜２４のいずれか一
項に記載の多チャンネル光スイッチ。
【請求項２６】該光反射部材が、該光導入部材に一体
的に形成された光反射膜である請求項１０〜２５のいず
れか一項に記載の多チャンネル光スイッチ。
【請求項２７】該光路変更部の各々が、各光路変更部
間で少なくとも２種以上の光反射角度となる光反射部材
を有する請求項１０〜２６のいずれか一項に記載の多チ
ャンネル光スイッチ。