JP2003121767A - Optical switch - Google Patents

Optical switch

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JP2003121767A
JP2003121767A JP2001315024A JP2001315024A JP2003121767A JP 2003121767 A JP2003121767 A JP 2003121767A JP 2001315024 A JP2001315024 A JP 2001315024A JP 2001315024 A JP2001315024 A JP 2001315024A JP 2003121767 A JP2003121767 A JP 2003121767A
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mirror
electrode plate
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical switch which reduce its insertion loss of light by fixing a projection-side optical fiber and an incidence-side optical fiber receiving light reflected by a mirror to a substrate so that they have a height difference. SOLUTION: The optical switch is equipped with a fixed electrode substrate 8, a substrate 1, a movable electrode plate 2 which is fitted to and coupled with the substrate 1 across a flexure 21, mirrors 31 and 32 which are formed on the surface of the movable electrode plate 2, and the projection-side optical fiber 4 and incidence-side optical fiber 5 which are arrayed individually on the substrate 1 along a parallel straight line; and the mirrors 31 and 32 are positioned opposite the projection-side optical fiber 4 and incidence-side optical fiber 5 and light is switched and controlled by electrostatically driving the movable electrode plate 2. The projection-side optical fiber 4 and incidence-side optical fiber 5 which receives light reflected by the mirrors are fixed to the substrate 1 not in level with each other.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光スイッチに関
し、特に、出射側光ファイバおよびミラーによる反射光
を受光する入射側光ファイバに高低差をつけて基板1に
固定した光スイッチに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical switch, and more particularly, to an optical switch in which an emitting side optical fiber and an incident side optical fiber for receiving reflected light from a mirror are fixed to a substrate 1 with a height difference.

【0002】[0002]

【従来の技術】4個のミラーを可動電極板の表面に形成
して出射側光ファイバから出射された光の向きを切り替
えて入射側光ファイバに伝送する2×2光スイッチの先
行例を図5を参照して説明する。図5は組み立てられた
2×2光スイッチを説明する図である。図5(a)は2
×2光スイッチを上から視た図、図5(b)は図5
(a)において入射側光ファイバ5および出射側光ファ
イバ4’の軸心を通る縦方向断面を示す図である。
2. Description of the Related Art A prior art example of a 2 × 2 optical switch in which four mirrors are formed on the surface of a movable electrode plate and the direction of light emitted from an output side optical fiber is switched and transmitted to an input side optical fiber. This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining the assembled 2 × 2 optical switch. 2 in FIG.
A view of the × 2 optical switch as seen from above, and FIG.
It is a figure which shows the longitudinal cross section which passes along the axial center of the entrance side optical fiber 5 and the exit side optical fiber 4'in (a).

【0003】マイクロレンズ91および92は透明の平
板にレンズ部をマトリクス状に多数配列形成した平板マ
イクロレンズアレイから隣接する2個のマイクロレンズ
を切り出してマイクロレンズアレイ9を構成している。
このマイクロレンズアレイ9のマイクロレンズ91には
出射側光ファイバ4が対向配置され、マイクロレンズ9
2には入射側光ファイバ5が対向配置されている。同様
に、マイクロレンズアレイ9’のマイクロレンズ91’
には出射側光ファイバ4’が対向配置され、マイクロレ
ンズ92’には入射側光ファイバ5’が対向して配置さ
れている。
Microlenses 91 and 92 constitute a microlens array 9 by cutting out two adjacent microlenses from a flat plate microlens array in which a large number of lens portions are arranged in a matrix on a transparent flat plate.
The optical fiber 4 on the emission side is disposed so as to face the microlens 91 of the microlens array 9.
An incident-side optical fiber 5 is arranged opposite to the optical fiber 2. Similarly, the micro lens 91 'of the micro lens array 9'
The exit side optical fiber 4'is arranged so as to face each other, and the incidence side optical fiber 5'is arranged so as to face the microlens 92 '.

【0004】この2×2光スイッチは、2本の出射側光
ファイバ4、4’および2本の入射側光ファイバ5、
5’より成る4本の光ファイバ、これら光ファイバに対
向して配置される4個のマイクロレンズ91、92、9
1’、92’、可動電極板2、可動電極板2に形成され
たミラー31、32、31’、32’、可動電極板2に
接合固定される固定電極基板8より成る。可動電極板2
はフレクチュア部21を介して基板1に結合保持されて
いる。これら光ファイバは、平行な2本の直線の内の一
方の直線に1本の出射側光ファイバ4および1本の入射
側光ファイバ5’が対向して配列されると共に他方の直
線に1本の出射側光ファイバ4’および1本の入射側光
ファイバ5が対向して配列されている。そして、対向す
る出射側光ファイバ4および入射側光ファイバ5’の間
および出射側光ファイバ4’および入射側光ファイバ5
の間には光ファイバに対向して可動電極板2に形成され
たミラーが配置されている。更に、各出射側光ファイバ
4、4’および入射側光ファイバ5、5’の直前にはそ
れぞれの集光マイクロレンズが配置されている。レンズ
間には、可動電極板2に形成されたミラーが位置決めさ
れている。
This 2 × 2 optical switch has two output side optical fibers 4, 4'and two input side optical fibers 5,
5'of four optical fibers, and four microlenses 91, 92, 9 arranged facing these optical fibers
1 ', 92', a movable electrode plate 2, mirrors 31, 32, 31 ', 32' formed on the movable electrode plate 2, and a fixed electrode substrate 8 bonded and fixed to the movable electrode plate 2. Movable electrode plate 2
Are bonded and held to the substrate 1 via the flexure portion 21. In these optical fibers, one outgoing side optical fiber 4 and one incoming side optical fiber 5'are arranged so as to face one of the two parallel straight lines, and the other straight line has one. The exit side optical fiber 4'and one entrance side optical fiber 5 are arranged so as to face each other. Then, between the outgoing side optical fiber 4 and the incoming side optical fiber 5 ', and between the facing side outgoing side optical fiber 4'and the incoming side optical fiber 5'.
A mirror formed on the movable electrode plate 2 is arranged between the two, facing the optical fiber. Further, respective condenser microlenses are arranged immediately in front of each of the outgoing side optical fibers 4 and 4'and the incoming side optical fibers 5 and 5 '. A mirror formed on the movable electrode plate 2 is positioned between the lenses.

【0005】図6を参照して2×2光スイッチの切り替
え動作について説明する。この2×2光スイッチは、図
6(a)および図6(b)に示される定常状態において
は出射側光ファイバ4を介して入射する光はミラー31
およびミラー32により反射して入射側光ファイバ5に
入射するが、ミラー31により遮断されて他方の入射側
光ファイバ5’には入射しない。一方、出射側光ファイ
バ4’を介して入射する光はミラー31’およびミラー
32’により反射して入射側光ファイバ5’に入射する
が、ミラー31’により遮断され入射側光ファイバ5に
は入射しない。可動電極板2と固定電極基板8の間に電
圧を印加して可動電極板2を下向きに吸引した図6
(c)および図6(d)の駆動状態においては、出射側
光ファイバ4を介して入射する光はミラー31およびミ
ラー32’の上側を直進通過して入射側光ファイバ5’
に入射するが入射側光ファイバ5には入射しない。一
方、出射側光ファイバ4’を介して入射する光は、ミラ
ー31’およびミラー32の上側を直進通過して入射側
光ファイバ5に入射するが、入射側光ファイバ5’には
入射しない。2×2光スイッチは、以上の通りにして、
出射側光ファイバ4、4’から出射された光の向きを切
り替えて入射側光ファイバ5、5’に伝送することがで
きる。
The switching operation of the 2 × 2 optical switch will be described with reference to FIG. In this 2 × 2 optical switch, in the steady state shown in FIGS. 6A and 6B, the light incident through the emission side optical fiber 4 is reflected by the mirror 31.
The light is reflected by the mirror 32 and is incident on the incident side optical fiber 5, but is blocked by the mirror 31 and is not incident on the other incident side optical fiber 5 '. On the other hand, the light entering through the exit side optical fiber 4'is reflected by the mirrors 31 'and 32' and enters the entrance side optical fiber 5 ', but is blocked by the mirror 31' and enters the entrance side optical fiber 5. Does not enter. A voltage is applied between the movable electrode plate 2 and the fixed electrode substrate 8 to attract the movable electrode plate 2 downward.
In the driving state of (c) and FIG. 6 (d), the light incident through the emission side optical fiber 4 travels straight above the mirror 31 and the mirror 32 'and passes through the incidence side optical fiber 5'.
But does not enter the incident-side optical fiber 5. On the other hand, the light that enters through the output-side optical fiber 4 ′ travels straight above the mirrors 31 ′ and 32 and enters the entrance-side optical fiber 5, but does not enter the entrance-side optical fiber 5 ′. 2x2 optical switch is as above,
It is possible to switch the direction of the light emitted from the emission side optical fibers 4, 4'and transmit it to the incidence side optical fibers 5, 5 '.

【0006】ここで、可動電極板2の上面にミラー3
1、32、31’、32’を構成する仕方を図7を参照
して説明する。図7(a)を参照するに、基板1表面全
面に数10μm厚の感光性合成樹脂Eを塗布する。図7
(b)を参照するに、感光性合成樹脂Eのミラー31、
32、31’、32’が形成されるべき縦のハッチング
により示されるところのみを上から露光Lしてミラー形
状mを構成する。
Here, a mirror 3 is provided on the upper surface of the movable electrode plate 2.
A method of constructing 1, 32, 31 ', 32' will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 7A, a photosensitive synthetic resin E having a thickness of several tens of μm is applied to the entire surface of the substrate 1. Figure 7
Referring to (b), the photosensitive synthetic resin E mirror 31,
The mirror shape m is constructed by exposing L from above only where 32, 31 ', 32' are to be formed by vertical hatching.

【0007】図7(c)を参照するに、現像して露光さ
れない部分の感光性合成樹脂Eを除去する。図7(d)
を参照するに、ミラー形状mに金属をコーティングする
ことにより数100μmの高さのミラー31、32、3
1’、32’を形成する(以上の詳細は、当該特許出願
人の出願に関わる特願2000−270621号明細書
参照)。
Referring to FIG. 7C, the photosensitive synthetic resin E in a portion which is not exposed by developing is removed. Figure 7 (d)
For example, by coating the mirror shape m with a metal, the mirrors 31, 32, 3 having a height of several 100 μm can be obtained.
1 ', 32' are formed (for details of the above, refer to Japanese Patent Application No. 2000-270621 related to the application by the applicant).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ミラー31、32、3
1’、32’は以上の如く後で可動電極板2となる基板
1の表面に形成される感光性合成樹脂Eを原材料として
これを露光、現像して形成される。この場合、図7
(e)を参照するに、これらのミラー基体mは、その対
向する光ファイバ側の表面が基板1の表面に関して完全
に直角には形成されないで、僅かに傾斜して形成される
場合がある。即ち、ミラー基体mの表面は基板1に近づ
くにつれて厚さを漸減して形成される傾向にある。これ
は、数10μm厚の感光性合成樹脂Eのミラー31、3
2、31’、32’が形成されるべきところを上から露
光するに際して、感光性合成樹脂Eの表面から厚さ方向
に露光の勾配が生ずるからであると考えられる。ここ
で、ミラー基体mの光ファイバ側に対向する表面が、基
板1の表面からみて鋭角或いは鈍角に傾斜して形成され
た場合、金属をコーティングして形成されたミラー3
1、31’の表面に出射側光ファイバ4、4’およびそ
れぞれのレンズを介して入射する光は、ミラー31、3
1’の表面においてミラーの高さ方向に僅かに成分を有
して反射されることになる。即ち、入射する光は、ミラ
ー表面が基板1の表面からみて鋭角に傾斜して形成され
た場合、ミラーの表面から少し下向きに傾斜して反射す
る。従って、出射側光ファイバ4、4’および入射側光
ファイバ5、5’が共通平面上に位置決め固定されてい
ると、反射光の光軸と入射側光ファイバ5、5’の光軸
とが平行にはならず、反射光は高低差を有して入射側の
ポートに入射することになり、入射側光ファイバ5、
5’それぞれのレンズに対して適正な入射がなされたこ
とにはならず、結局、2×2光スイッチによる光の挿入
損失が生ずる。
Problems to be Solved by the Invention Mirrors 31, 32, 3
As described above, 1'and 32 'are formed by exposing and developing the photosensitive synthetic resin E formed on the surface of the substrate 1 which will be the movable electrode plate 2 later as a raw material. In this case,
Referring to (e), these mirror substrates m may not be formed so that the surfaces on the optical fiber side facing each other are completely perpendicular to the surface of the substrate 1, but may be formed slightly inclined. That is, the surface of the mirror substrate m tends to be formed so that its thickness gradually decreases as it approaches the substrate 1. This is mirrors 31 and 3 of photosensitive synthetic resin E having a thickness of several tens of μm.
It is considered that this is because an exposure gradient occurs in the thickness direction from the surface of the photosensitive synthetic resin E when the areas where 2, 31 ′ and 32 ′ are to be formed are exposed from above. Here, when the surface of the mirror base body m facing the optical fiber side is formed to be inclined at an acute angle or an obtuse angle when viewed from the surface of the substrate 1, the mirror 3 formed by coating with metal is formed.
The light incident on the surface of the optical fiber 1, 4 ′ through the output side optical fibers 4, 4 ′ and the respective lenses is reflected by the mirrors 31, 3 ′.
On the surface of 1 ', it will be reflected with a slight component in the height direction of the mirror. That is, when the mirror surface is formed to be inclined at an acute angle when viewed from the surface of the substrate 1, the incident light is reflected while being inclined slightly downward from the surface of the mirror. Therefore, when the exit side optical fibers 4, 4'and the entrance side optical fibers 5, 5'are positioned and fixed on a common plane, the optical axis of the reflected light and the entrance side optical fibers 5, 5'are aligned. The light is not parallel, and the reflected light has a height difference and is incident on the port on the incident side.
Proper incidence is not made on each of the 5'lenses, and eventually an insertion loss of light by the 2 × 2 optical switch occurs.

【0009】この発明は、出射側光ファイバおよびミラ
ーによる反射光を受光する入射側光ファイバに高低差を
つけて基板に固定することにより上述の問題を解消した
光スイッチを提供するものである。
The present invention provides an optical switch that solves the above-mentioned problems by fixing the optical fiber on the outgoing side and the optical fiber on the incoming side that receives the reflected light from the mirror with a height difference and fixed to the substrate.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1:固定電極基板
8、基板1、フレクチュア部21を介して基板1に取り
付け結合される可動電極板2、可動電極板2の表面に形
成されるミラー31、32、互に平行な直線に沿って各
別に基板1に配列される出射側光ファイバ4および入射
側光ファイバ5を具備し、ミラー31、32は出射側光
ファイバ4および入射側光ファイバ5に対向して位置決
めされ、可動電極板2を静電駆動して光を切り替え制御
する光スイッチにおいて、出射側光ファイバ4およびミ
ラーによる反射光を受光する入射側光ファイバ5に高低
差をつけて基板1に固定した光スイッチを構成した。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixed electrode substrate 8, a substrate 1, a movable electrode plate 2 attached and coupled to the substrate 1 via a flexure portion 21, and a mirror formed on the surface of the movable electrode plate 2. 31 and 32, and an emission side optical fiber 4 and an incidence side optical fiber 5 which are separately arranged on the substrate 1 along straight lines parallel to each other, and the mirrors 31 and 32 include the emission side optical fiber 4 and the incidence side optical fiber. In the optical switch that is positioned so as to face the movable electrode plate 5 and electrostatically drives the movable electrode plate 2 to control light switching, a height difference is provided between the light emitting side optical fiber 4 and the light incident side optical fiber 5 that receives the light reflected by the mirror. The optical switch fixed on the substrate 1 was constructed.

【0011】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、出射側光ファイバ4が配列される
直線に沿って出射側光ファイバ4に対向して第2の入射
側光ファイバ5’を配列した光スイッチを構成した。ま
た、請求項3:固定電極基板8、基板1、フレクチュア
部21を介して基板1に取り付け結合される可動電極板
2、可動電極板2の表面に形成されるミラー31、3
2、31’、32’、互に平行な2本の直線の双方に沿
って配列される出射側光ファイバ4、4’および出射側
光ファイバ4、4’に対向して配列される入射側光ファ
イバ5、5’を具備し、ミラー31、32、31’、3
2’は出射側光ファイバと入射側光ファイバの間におい
てこれら光ファイバに対向して位置決めされ、可動電極
板2を静電駆動して光を切り替え制御する光スイッチに
おいて、出射側光ファイバ4、4’およびミラーによる
反射光を受光する入射側光ファイバ5、5’を高低差を
つけて基板1に固定した光スイッチを構成した。
According to a second aspect of the present invention, in the optical switch according to the first aspect, the second incident side optical fiber 5 faces the emission side optical fiber 4 along a straight line on which the emission side optical fiber 4 is arranged. 'Is arranged to form an optical switch. Further, claim 3: the fixed electrode substrate 8, the substrate 1, the movable electrode plate 2 attached and coupled to the substrate 1 via the flexure portion 21, and the mirrors 31, 3 formed on the surface of the movable electrode plate 2.
2, 31 ', 32', emission side optical fibers 4, 4'arranged along both of the two straight lines parallel to each other, and incidence side arranged opposite to the emission side optical fibers 4, 4 ' Includes optical fibers 5, 5 ', mirrors 31, 32, 31', 3
2'is positioned between the output side optical fiber and the input side optical fiber so as to face these optical fibers, and in the optical switch for electrostatically driving the movable electrode plate 2 to control light switching, the output side optical fiber 4, The optical switch 4'and the incident side optical fibers 5 and 5'for receiving the reflected light from the mirror are fixed to the substrate 1 with a height difference.

【0012】更に、請求項4:請求項1ないし請求項3
の内の何れかに記載される光スイッチにおいて、互に平
行な直線に沿って基板1に各別に断面V字溝14を形成
して出射側光ファイバおよび入射側光ファイバを位置決
め固定し、ここで、出射側光ファイバ4、4’を位置決
め固定する断面V字溝14とミラーによる反射光を受光
する入射側光ファイバを位置決め固定する断面V字溝1
4を深さに差をつけて形成した光スイッチを構成した。
また、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、ミラーは感光性合成
樹脂を露光、現像して形成した構造体表面に金属をコー
ティングしたものより成る光スイッチを構成した。
Further, claim 4: claim 1 to claim 3
In the optical switch described in any of the above, a V-shaped groove 14 is separately formed in the substrate 1 along a straight line parallel to each other to position and fix the emission side optical fiber and the incidence side optical fiber. Then, a section V-shaped groove 14 for positioning and fixing the output side optical fibers 4 and 4'and a section V-shaped groove 1 for positioning and fixing the incident side optical fiber for receiving the reflected light by the mirror.
An optical switch was formed by forming 4 with different depths.
Further, in a fifth aspect of the optical switch according to any one of the first to fourth aspects, the mirror is formed by exposing and developing a photosensitive synthetic resin and coating the surface of the structure with a metal. Optical switch consisting of.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図1およ
び図2の実施例を参照して説明する。図1および図2は
基板、可動電極板、ミラーの製造工程を説明する図であ
る。 (工程1) 基板1としてシリコンより成る基板を準備
する。 (工程2) 基板1の表面に多結晶シリコン膜を成膜
し、結合部211、フレクチュア部21、可動電極板2
の形状にパターニングする。 (工程3) 基板1の表裏両面を2酸化シリコン膜7で
被覆し、座ぐり孔12を形成するに必要な形状を基板1
の裏面の2酸化シリコン膜7にパターニングする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the examples of FIGS. 1 and 2 are views for explaining the manufacturing process of the substrate, the movable electrode plate, and the mirror. (Step 1) A substrate made of silicon is prepared as the substrate 1. (Step 2) A polycrystalline silicon film is formed on the surface of the substrate 1, and the connecting portion 211, the flexure portion 21, and the movable electrode plate 2 are formed.
Pattern in the shape of. (Step 3) The front surface and the back surface of the substrate 1 are covered with the silicon dioxide film 7 to form the shape required for forming the counterbore 12
Patterning is performed on the silicon dioxide film 7 on the back surface of the.

【0014】(工程4) 基板1の裏面にエッチングを
施して座ぐり孔12を形成する。 (工程5) 2個所のレンズ取り付け凹部13およびこ
れらから平行に延伸形成される2本の断面V字溝14を
形成するに必要な形状を、基板1の表面の2酸化シリコ
ン膜7にパターニングする。ここで、断面V字溝14の
パターンの幅は形成されるべき断面V字溝14の深さに
対応して変化させる。即ち、形成されるべき断面V字溝
14の深さに比例して断面V字溝14のパターンの幅を
大きくする。
(Step 4) The back surface of the substrate 1 is etched to form the counterbore 12. (Step 5) The silicon dioxide film 7 on the surface of the substrate 1 is patterned into a shape required to form two lens mounting recesses 13 and two V-shaped cross-section grooves 14 extending in parallel from these. . Here, the width of the pattern of the V-shaped groove 14 in cross section is changed according to the depth of the V-shaped groove 14 in cross section to be formed. That is, the width of the pattern of the V-shaped groove 14 in cross section is increased in proportion to the depth of the V-shaped groove 14 in cross section.

【0015】(工程6) 基板1の表面にエッチングを
施してレンズ取り付け凹部13および断面V字溝14、
14’を形成する。 (工程7) 工程6において残存する2酸化シリコン膜
7を除去する。 (工程8) 基板1表面全面に数10μm厚の感光性合
成樹脂Eを塗布する。 (工程9) 感光性合成樹脂Eの内のミラー31、3
2、31’、32’が形成されるべき縦のハッチングに
より示されるところのみを上から露光Lしてミラー形状
mを構成する。
(Step 6) The surface of the substrate 1 is etched to form the lens mounting recess 13 and the V-shaped groove 14 in cross section,
14 '. (Step 7) The silicon dioxide film 7 remaining in the step 6 is removed. (Step 8) A photosensitive synthetic resin E having a thickness of several tens of μm is applied to the entire surface of the substrate 1. (Step 9) Mirrors 31 and 3 in the photosensitive synthetic resin E
The mirror shape m is constructed by exposing L from above only where the 2, 31 ', 32' are to be formed by vertical hatching.

【0016】(工程10) 現像して露光されない部分
の感光性合成樹脂Eを除去する。 (工程11) ミラー形状に金属をコーティングするこ
とにより数10μmの高さのミラー31、32、3
1’、32’を形成する。以上の(工程1)ないし(工
程11)迄で、図3に示される通りの基板、可動電極
板、ミラーが形成された。 (工程12) 別途、半導体基板を原材料基板として周
縁部にエッチング加工を施して、中央隆起部81を形成
すると共に中央隆起部81を包囲する鍔部82を形成し
た図6に示される固定電極基板8を製造し、基板1の下
面に接合固定する。
(Step 10) The photosensitive synthetic resin E which is not exposed by developing is removed. (Step 11) Mirrors 31, 32, 3 having a height of several tens of μm by coating the mirror shape with metal
1 ', 32' are formed. By the above (Step 1) to (Step 11), the substrate, the movable electrode plate and the mirror as shown in FIG. 3 were formed. (Step 12) Separately, a semiconductor substrate is used as a raw material substrate, and a peripheral portion is subjected to etching processing to form a central raised portion 81 and a flange portion 82 surrounding the central raised portion 81, and the fixed electrode substrate shown in FIG. 8 is manufactured and bonded and fixed to the lower surface of the substrate 1.

【0017】以上の通りに製造された2×2光スイッチ
を図4に示す。図4(a)は2×2光スイッチを上から
視た図、図4(b)は図4(a)における線b−b’に
沿った断面を少し拡大して矢印の向きに視た図、図4
(c)は図4(a)における線c−a’に沿った断面を
少し拡大して矢印の向きに視た図、図4(d)は図4
(a)における線d−d’に沿った断面を少し拡大して
矢印の向きに視た図である。先に、図7(e)を参照し
て説明した通り、ミラー基体mがその対向する光ファイ
バ側の表面が基板1の表面に関して完全に直角には形成
されないで、僅かに傾斜して形成されるところから、出
来上がりの可動電極板2上面のミラー31、32、3
1’、32’は可動電極板2の表面からみて鋭角或いは
鈍角に傾斜して形成される。これに起因して、反射光は
高低差を有して入射側のポートに入射することになり、
入射側光ファイバ5、5’それぞれのレンズに対して適
正な入射がなされたことにはならないので、(工程5)
においては、断面V字溝14のパターンの幅を形成され
るべき断面V字溝14の深さに対応して変化させ、即
ち、形成されるべき断面V字溝14の深さに比例してこ
れを形成するパターンの幅を大きく形成し、形成される
断面V字溝14の深さを調整してここに位置決め固定さ
れる入射側光ファイバと出射側光ファイバの間に高低差
を形成する。
A 2 × 2 optical switch manufactured as described above is shown in FIG. 4A is a view of the 2 × 2 optical switch as viewed from above, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line bb ′ in FIG. Figure, Figure 4
4C is a view in which the cross section taken along the line c-a ′ in FIG. 4A is slightly enlarged and viewed in the direction of the arrow, and FIG.
It is the figure which looked at the cross section which followed the line dd 'in (a) a little and which was seen in the direction of the arrow. As described above with reference to FIG. 7E, the surface of the mirror base m on the side of the optical fiber facing the mirror base m is not formed at a right angle to the surface of the substrate 1, but is formed slightly inclined. The mirrors 31, 32, 3 on the upper surface of the finished movable electrode plate 2
1'and 32 'are formed to be inclined at an acute angle or an obtuse angle when viewed from the surface of the movable electrode plate 2. Due to this, the reflected light will enter the port on the incident side with a height difference,
Since the light has not been properly incident on the respective lenses of the incident side optical fibers 5 and 5 ', (step 5)
, The width of the pattern of the V-shaped groove 14 in cross section is changed in accordance with the depth of the V-shaped groove 14 in cross section to be formed, that is, in proportion to the depth of the V-shaped groove 14 in cross section to be formed. The width of the pattern forming this is formed large, and the depth of the V-shaped groove 14 formed in cross section is adjusted to form a height difference between the incident side optical fiber and the emitting side optical fiber which are positioned and fixed here. .

【0018】具体的には、ミラーの光ファイバ側に対向
する表面が可動電極板2の表面からみて鋭角に傾斜して
形成されている場合、出射側ポート1における断面V字
溝14は標準の深さの断面V字標準溝を形成するものと
して、これに対応して標準パターン幅にパターニングす
る。ポート2における断面V字溝14は標準の深さと比
較して少し深い断面V字深溝を形成するものとし、これ
に対応して標準パターン幅と比較して少し広い幅広パタ
ーン幅にパターニングする。入射側ポート3における断
面V字溝14は標準の深さの断面V字標準溝を形成する
ものとし、これに対応して標準パターン幅にパターニン
グする。ポート4における断面V字溝14は標準の深さ
と比較して少し浅い断面V字深溝を形成するものとし、
これに対応して標準パターン幅と比較して少し狭い幅狭
パターン幅にパターニングする。断面V字溝14を形成
するパターン幅を大きく形成することにより、パターン
幅に比例して形成されるべき断面V字溝14の深さは増
大する。
Specifically, when the surface of the mirror facing the optical fiber side is formed to be inclined at an acute angle as viewed from the surface of the movable electrode plate 2, the V-shaped cross-section groove 14 in the exit side port 1 is a standard one. Assuming that a V-shaped standard groove having a cross section of depth is formed, patterning is performed correspondingly to a standard pattern width. The V-shaped groove 14 in the port 2 has a V-shaped groove which is slightly deeper than the standard depth. Correspondingly, the V-shaped groove 14 is patterned to have a slightly wider pattern width than the standard pattern width. The V-shaped groove 14 in cross section in the incident side port 3 is assumed to form a V-shaped standard groove in cross section having a standard depth, and is patterned to a standard pattern width correspondingly. The section V-shaped groove 14 in the port 4 forms a section V-shaped deep groove that is slightly shallower than the standard depth.
Correspondingly, patterning is performed to a narrow pattern width which is slightly narrower than the standard pattern width. By forming the pattern width for forming the V-shaped groove 14 in cross section large, the depth of the V-shaped groove 14 in cross section to be formed increases in proportion to the pattern width.

【0019】以上により、各ポートにおける断面V字溝
14の深さは ポート2>ポート1 ポート3>ポート4 の関係に形成される。但し、実施例においては、ポート
1とポート3における断面V字溝14の深さは等しく設
定されている。これにより、各ポートにおける断面V字
溝14に位置決め固定される光ファイバの高さの関係
は、 ポート2<ポート1 ポート3<ポート4 となる。
As described above, the depth of the V-shaped groove 14 in each port is formed in the relationship of port 2> port 1 port 3> port 4. However, in the embodiment, the depths of the V-shaped groove 14 in the cross section in the port 1 and the port 3 are set to be equal. As a result, the relationship of the heights of the optical fibers positioned and fixed in the V-shaped cross section 14 at each port is as follows: port 2 <port 1 port 3 <port 4.

【0020】図4を参照するに、可動電極板2が下向き
に吸引されていない定常状態において、ポート1の光フ
ァイバ4から出射した光はマイクロレンズ91を介して
ミラー31に入射して水平方向に反射し、ここからミラ
ー31に入射して反射する。ミラー31および32は対
向する光ファイバ4側に僅かに傾斜して形成されている
ものとすると、ミラー31における水平方向反射光は僅
かに下向きの成分を有して反射し、ミラー32に入射し
て更に僅かに下向きの成分を有して水平方向に反射し、
ポート2の光ファイバ5にマイクロレンズ92を介して
入射する。ポート1の光ファイバ4から出射した光は、
ミラー31および32において2回に亘って下向きの成
分を有して水平方向に反射したことにより、ポート2に
到達したときの光のレベルはポート1から出射したとき
のレベルと比較して低下する。この低下を予め勘案し
て、ポート1の光ファイバ4の高さを基準としてポート
2の光ファイバ5の高さを低くして、光ファイバ4と光
ファイバ5を位置決め固定する。この高さの設定をする
に、ポート1における断面V字溝14の深さを基準深さ
としてポート2における断面V字溝14の深さを基準深
さより深く設定する。ポート3とポート4についても、
同様にして、光の出射側のポート4の光ファイバ4’の
高さを光の入射側のポート3の光ファイバ5’の高さと
比較して高く位置決め固定する。即ち、ポート4の断面
V字溝14の深さを標準より浅く形成する一方、ポート
3の断面V字溝14の深さを標準深さに形成する。
Referring to FIG. 4, in a steady state in which the movable electrode plate 2 is not attracted downward, the light emitted from the optical fiber 4 of the port 1 is incident on the mirror 31 via the microlens 91 and is horizontally directed. And then enters the mirror 31 to be reflected. Assuming that the mirrors 31 and 32 are formed to be slightly inclined toward the facing optical fiber 4 side, the horizontally reflected light at the mirror 31 is reflected with a slightly downward component and is incident on the mirror 32. And has a slightly downward component and reflects in the horizontal direction,
The light enters the optical fiber 5 of the port 2 through the microlens 92. The light emitted from the optical fiber 4 of the port 1 is
Since the mirrors 31 and 32 have the downward component reflected twice in the horizontal direction, the level of the light when reaching the port 2 is lower than the level when the light exits from the port 1. . In consideration of this decrease in advance, the height of the optical fiber 5 of the port 2 is lowered with reference to the height of the optical fiber 4 of the port 1, and the optical fibers 4 and 5 are positioned and fixed. To set this height, the depth of the V-shaped groove 14 in cross section in the port 1 is set as a reference depth, and the depth of the V-shaped groove 14 in cross section in the port 2 is set deeper than the reference depth. For Port 3 and Port 4,
Similarly, the height of the optical fiber 4 ′ of the port 4 on the light emitting side is set higher than the height of the optical fiber 5 ′ of the port 3 on the light incident side. That is, the depth of the V-shaped cross section groove 14 of the port 4 is formed to be shallower than the standard depth, while the depth of the V-shaped cross section groove 14 of the port 3 is formed to the standard depth.

【0021】以上を要約するに、ミラーの光ファイバ側
に対向する表面が可動電極板2の表面からみて鋭角に傾
斜して形成されている場合、出射側ポートの断面V字溝
14の深さと比較して入射側ポートの断面V字溝14の
深さを深く形成し、これにより出射側ポートに位置決め
固定される断面V字溝14の光ファイバの高さと比較し
て入射側ポートに位置決め固定される断面V字溝14の
光ファイバの高さを低くする。逆に、ミラーの光ファイ
バ側に対向する表面が可動電極板2の表面からみて鈍角
に傾斜して形成されている場合は、出射側ポートの断面
V字溝14の深さと比較して入射側ポートの断面V字溝
14の深さを浅く形成し、これにより出射側ポートの断
面V字溝14に位置決め固定される光ファイバの高さと
比較して入射側ポートに位置決め固定される断面V字溝
14の光ファイバの高さを高くする。
To summarize the above, when the surface of the mirror facing the optical fiber side is formed to be inclined at an acute angle as viewed from the surface of the movable electrode plate 2, the depth of the V-shaped groove 14 in cross section of the exit side port and By comparison, the depth of the V-shaped groove 14 in the cross section of the incident side port is formed deeper, so that the positioning and fixing is performed in the incident side port compared to the height of the optical fiber in the V-shaped cross section 14 which is positioned and fixed in the outgoing side port. The height of the optical fiber of the V-shaped groove 14 having a cross section is reduced. On the contrary, when the surface of the mirror facing the optical fiber side is formed to be inclined at an obtuse angle as viewed from the surface of the movable electrode plate 2, the depth of the cross section V-shaped groove 14 of the exit side port is compared with the depth of the entrance side. The V-shaped groove 14 in the cross section of the port is formed to have a shallow depth, so that the V-shaped cross section is positioned and fixed in the incident side port as compared with the height of the optical fiber positioned and fixed in the V shape groove 14 in the outgoing side port. The height of the optical fiber in the groove 14 is increased.

【0022】以上の説明は2×2光スイッチを実施例と
してなされたが、この発明は、図4において、出射側光
ファイバ4、入射側光ファイバ5、ミラー31、32よ
り成る1×1光スイッチについても適用することがで
き、更に、第2の入射側光ファイバ5’を有する1×2
光スイッチについても適用することができる。
Although the above description has been made with reference to the 2 × 2 optical switch as an example, the present invention is based on FIG. 4 and the 1 × 1 light composed of the outgoing side optical fiber 4, the incoming side optical fiber 5 and the mirrors 31 and 32. It can also be applied to a switch, and further has 1 × 2 having a second incident side optical fiber 5 ′.
It can also be applied to an optical switch.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上の通りであって、この発明によれ
ば、出射側ポートの断面V字溝に位置決め固定される出
射側光ファイバの高さと比較して入射側ポートの断面V
字溝に位置決め固定される入射側光ファイバの高さに高
低差を形成することにより、可動電極板の表面に形成さ
れるミラーにその高さ方向に成分を有して入反射して入
射側ポートに到来する光の到達位置に入射側光ファイバ
を位置決め固定することにより、入射側光ファイバに対
する入射を適正にして、光の伝送過程における光スイッ
チによる光の挿入損失を低減することができる。
As described above, according to the present invention, the cross section V of the entrance side port is compared with the height of the exit side optical fiber positioned and fixed in the cross section V-shaped groove of the exit side port.
By forming a height difference in the height of the incident-side optical fiber that is positioned and fixed in the groove, the mirror formed on the surface of the movable electrode plate has a component in the height direction and is reflected by the incident side. By positioning and fixing the incident side optical fiber at the arrival position of the light arriving at the port, it is possible to make the incident light to the incident side optical fiber proper and reduce the insertion loss of the light by the optical switch in the process of transmitting the light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例を説明する図。FIG. 1 is a diagram illustrating an example.

【図2】図1の続き。FIG. 2 is a continuation of FIG.

【図3】一体形成された基板、可動電極板、ミラーを示
す図。
FIG. 3 is a diagram showing a substrate, a movable electrode plate, and a mirror that are integrally formed.

【図4】2×2光スイッチの実施例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a 2 × 2 optical switch.

【図5】2×2光スイッチの先行例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a prior art example of a 2 × 2 optical switch.

【図6】2×2光スイッチの切り替え動作を説明する
図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a switching operation of a 2 × 2 optical switch.

【図7】ミラーを構成する仕方を説明する図。FIG. 7 is a diagram illustrating a method of forming a mirror.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 可動電極板 21 フレクチュア 31、32 ミラー 4 出射側光ファイバ 5 入射側光ファイバ 8 固定電極基板 1 substrate 2 movable electrode plate 21 Flexure 31, 32 Mirror 4 Outgoing side optical fiber 5 Incoming side optical fiber 8 Fixed electrode substrate

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定電極基板、基板、フレクチュア部を
介して基板に取り付け結合される可動電極板、可動電極
板の表面に形成されるミラー、互に平行な直線に沿って
各別に基板に配列される出射側光ファイバおよび入射側
光ファイバを具備し、ミラーは出射側光ファイバおよび
入射側光ファイバに対向して位置決めされ、可動電極板
を静電駆動して光を切り替え制御する光スイッチにおい
て、 出射側光ファイバおよびミラーによる反射光を受光する
入射側光ファイバに高低差をつけて基板に固定したこと
を特徴とする光スイッチ。
1. A fixed electrode substrate, a substrate, a movable electrode plate attached to and coupled to the substrate via a flexure portion, a mirror formed on the surface of the movable electrode plate, and arranged on the substrate separately along straight lines parallel to each other. In an optical switch that includes an emission side optical fiber and an incidence side optical fiber, a mirror is positioned to face the emission side optical fiber and the incidence side optical fiber, and electrostatically drives a movable electrode plate to control light switching. An optical switch characterized in that the emitting side optical fiber and the incident side optical fiber for receiving the reflected light from the mirror are fixed to the substrate with a height difference.
【請求項2】 請求項1に記載される光スイッチにおい
て、 出射側光ファイバが配列される直線に沿って出射側光フ
ァイバに対向して第2の入射側光ファイバを配列したこ
とを特徴とする光スイッチ。
2. The optical switch according to claim 1, wherein a second incident side optical fiber is arranged so as to face the emission side optical fiber along a straight line on which the emission side optical fiber is arranged. Optical switch to do.
【請求項3】 固定電極基板、基板、フレクチュア部を
介して基板に取り付け結合される可動電極板、可動電極
板の表面に形成されるミラー、互に平行な2本の直線の
双方に沿って配列される出射側光ファイバおよび出射側
光ファイバに対向して配列される入射側光ファイバを具
備し、ミラーは出射側光ファイバと入射側光ファイバの
間においてこれら光ファイバに対向して位置決めされ、
可動電極板を静電駆動して光を切り替え制御する光スイ
ッチにおいて、 出射側光ファイバおよびミラーによる反射光を受光する
入射側光ファイバを高低差をつけて基板に固定したこと
を特徴とする光スイッチ。
3. A fixed electrode substrate, a substrate, a movable electrode plate attached to and coupled to the substrate via a flexure portion, a mirror formed on the surface of the movable electrode plate, and two straight lines parallel to each other. Equipped with an outgoing side optical fiber arranged and an incoming side optical fiber arranged facing the outgoing side optical fiber, the mirror is positioned between the outgoing side optical fiber and the incoming side optical fiber so as to face the optical fibers. ,
In an optical switch that electrostatically drives the movable electrode plate to control light switching, the light is characterized in that the emitting side optical fiber and the incident side optical fiber that receives the reflected light from the mirror are fixed to the substrate with a height difference. switch.
【請求項4】 請求項1ないし請求項3の内の何れかに
記載される光スイッチにおいて、 互に平行な直線に沿って基板に各別に断面V字溝を形成
して出射側光ファイバおよび入射側光ファイバを位置決
め固定し、ここで、出射側光ファイバを位置決め固定す
る断面V字溝とミラーによる反射光を受光する入射側光
ファイバを位置決め固定する断面V字溝を深さに差をつ
けて形成したことを特徴とする光スイッチ。
4. The optical switch according to any one of claims 1 to 3, wherein a V-shaped groove in cross section is formed separately on the substrate along straight lines parallel to each other, and The entrance side optical fiber is positioned and fixed, and the depth of the cross section V-shaped groove for positioning and fixing the exit side optical fiber and the cross section V-shaped groove for positioning and fixing the incidence side optical fiber for receiving the reflected light from the mirror are set to be different. An optical switch characterized by being attached.
【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、 ミラーは感光性合成樹脂を露光、現像して形成した構造
体表面に金属をコーティングしたものより成ることを特
徴とする光スイッチ。
5. The optical switch according to any one of claims 1 to 4, wherein the mirror is formed by exposing and developing a photosensitive synthetic resin and coating the surface of the structure with a metal. An optical switch characterized by that.
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