JP2003215479A

JP2003215479A - 圧電駆動型液体起動式光クロスバースイッチ

Info

Publication number: JP2003215479A
Application number: JP2002305845A
Authority: JP
Inventors: Mark A Troll; マーク・エー・トロール
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2003-07-30
Also published as: EP1306704A1; US6757459B2; US20030077023A1

Abstract

(57)【要約】【課題】伝送状態と反射状態との間の信頼に足る反復遷
移を可能にする光スイッチ、及びその作動方法を提供す
る。【解決手段】ギャップ内での流体の動きを選択的に操作
するよう、物理的に動けるようにしたアクチュエータ
（５０）と、ギャップと交差する第１の光学的導波路
（６２、６４）及び第２の光学的導波路（６８、７０）
を備える。流体は、アクチュエータ（５０）の物理的な
動きに応答して選択的に移動される。ギャップ内に流体
が位置するか否かによって、第１の導波路から第２の導
波路への光学的接続が決定される。アクチュエータの一
例は、圧電アクチュエータとされる。

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ング素子
に関し、より詳しくは光スイッチ内での操作により光信
号を操作するシステム並びに方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】遠隔通信システム及びデータ通信システ
ムの双方では、選択的な再経路指定を可能にすべく、光
スイッチが使用される。回線切り替えにおいては、並列
入力光ファイバの列内の任意のファイバを、光スイッチ
マトリクスを用いて出力光ファイバ列内の任意のファイ
バに接続することができる。その結果、特定の入力ファ
イバから入来のデータパケットは、パケットの送り先情
報に基づき選択された出力ファイバへ導かれる。

【０００３】Ｊａｃｋｅｌ等による米国特許第４，９８
８，１５７号（特許文献１）には、電気的に生成された
バブルを用いる双安定光切替装置が記載されている。並
列入力導波路と並列出力導波路は基板に垂直な角度をも
って形成されて互いに交差している。各交差部には４５
度のスロットが形成されている。スロットは、水や屈折
率整合流体等の流体が満たされている。スロットには電
極が隣接配置され、選択的に起動されて、この際、流体
は電解されて気体状バブルに変換される。電解によるバ
ブル形成は、スロット全体の屈折率整合特性を破壊し、
スロットの側壁で光を反射させる。かくして、特定のス
ロット内に電解形成されたバブルは、スロットを横切る
伝搬を無くし、スロットにおける光信号の反射を招く。
触媒、反対極性の電気パルス、相当の大きさの電気パル
ス、或いは同極性電気パルスのいずれかによってバブル
が破壊され、それによってスイッチを伝送状態へ復帰さ
せることができる。

【０００４】Ｊａｃｋｅｌ等により採用された手法は単
純で潜在的には量産による廉価性を有し、従来の手法に
対し幾つかの利点が得られるものであるが、更なる改良
が可能である。流体として水を用いたときは、反射状態
をもたらすよう電気分解により水素バブルと酸素バブル
が生成されるが、スイッチが伝送状態へ復帰したときに
導波路に対しもたらす水の屈折率整合は十分でない。従
って、水を用いた場合の漏話は大きくなる。他の懸念
は、バブル生成過程とバブル除去過程に時間がかかり、
遠隔通信切り替えに要求される遷移時間に合致しないこ
とである。

【０００５】Ｆｏｕｑｕｅｔ等に対する米国特許第５，
６９９，４６２号（特許文献２）は、より有望な手法を
もたらすものである。Ｆｏｕｑｕｅｔ等の切替装置は、
スイッチを横切る光信号の方向制御手段として電動ヒー
タを用いるものである。シリコン基板上には、互いに交
差する入力導波路と出力導波路が形成される。伝送状態
では、屈折率整合流体が交差部を満たし、光が入力導波
路方向を維持可能にしている。伝送状態から反射状態へ
の切り替えを開始するため、ヒータは選択的に給電され
て入力導波路と出力導波路との間の交差部内にバブルを
形成する。バブルの形成が交差部全体のあらゆる屈折率
整合特性を破壊し、入力導波路方向からの光信号の反射
による離反をもたらす。ヒータ手法に対する懸念は周囲
のシリコン基板に対する熱損失であり、そのことがバブ
ルを生成して所方位置に保持するための電力要求を必然
的に増すことになる。別の懸念は、スイッチのうちの一
つを加熱することで周囲のシリコン基板の温度が上昇す
るにつれて単一シリコン基板上のスイッチ間に相当の
「熱的漏話」が存在することにある。

【０００６】

【特許文献１】米国特許第４，９８８，１５７号公報

【特許文献２】米国特許第５，６９９，４６２号公報

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、伝送状態と反
射状態との間の信頼に足る反復遷移を可能にし、それに
よって光信号線間で光通信を制御する切替素子及び装置
が必要とされる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧電アクチュ
エータを用いて光スイッチ内で光信号を制御するシステ
ム及び方法を提供するものである。光スイッチは、以下
の要素を含む。即ち、（１）端部が交差ギャップにある
第１の入力導波路及び第１の出力導波路と、（２）流体
を収容する壁を有する溝で、ギャップを含む溝と、
（３）溝の壁に沿って配置した圧電アクチュエータとで
ある。好適実施形態のアクチュエータの可動膜は、入力
電圧に応答して溝の内部に関して外方位置と内方位置の
間で切り替わるよう構成してある。他の実施形態では、
可動膜は溝の内部に関して外方位置と内方位置と弛緩位
置との間で切り替わるよう構成してある。膜はギャップ
に対して位置決めされ、これにより選択位置の一つに対
する膜の変位がギャップ内に配置された流体の操作を招
来するようになっている。１つの位置において、ギャッ
プは屈折率整合液体で満たされ、これが第１の入力導波
路からの光をギャップを介して第１の出力導波路内へ伝
送する。別の位置では、ギャップは気体状バブルで満た
され、これが屈折率を非整合とし、第１の入力導波路か
らの光をギャップにて偏向させるようにする。好ましく
は、この偏向は第２の出力導波路の方向が良い。他の実
施形態には、ギャップ内に配置された流体を操作する２
つの圧電アクチュエータが存在する。２つのアクチュエ
ータは、「プッシュプル」構成を作り出すようギャップ
に対して位置決めされる。

【０００９】可動膜は、電界を機械的変位に変えるバイ
アス歪付きジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）材料を含
む。ＰＺＴ材料を偏向に用いることにより、電気エネル
ギー入力単位当たりの広範囲の機械的偏向の程度は十分
好ましいものとなる。同様の圧電特性を有する他の材料
を用いてもよい。

【００１０】圧電アクチュエータは、電源に結合した第
１及び第２の電極を含む。各電極は、膜と電源とに接続
している。一実施形態では、第１の電極への電気的な接
続は膜に対し第２の電極への電気的な接続とは反対側に
設けられる。他の好適実施形態では、２つの電気的な接
続は膜の同じ側に設けられる。

【００１１】好適実施形態では、可動膜は入力電圧に応
答して弛緩位置から内方位置か外方位置のどちらかの第
１の位置へ変位させられる。内方位置では、膜は溝の壁
に関して凸方位にあり、これにより溝内に配置された屈
折率整合液体は膜から離間する方向へ変位できるように
される。他の場合には、外方位置では、膜は溝の壁に関
して凹方位にあり、これにより溝内に配置された屈折率
整合液体は許された空洞に向けた所定方向へ流動できる
ようになる。反対極性の入力電圧は、膜を第１の位置か
らその反対側の第２の位置へ変位させる。膜を２つの位
置のうちの１つに維持することは連続的な電圧入力を必
要とするが、入力レベルは低減される。入力電圧が膜を
第１の位置又は第２の位置から弛緩位置へ変位させる場
合もある。他の実施形態では、可動膜は凸方位又は凹方
位である第１の位置から、より凸或いは凹の第２の個別
位置へ変位させることができる。

【００１２】少なくとも一つの気体状のバブルが、液体
を満たした溝内に置かれる。バブル形成に受容できる手
段は、屈折率整合液体内に含まれる非溶解不活性気体を
抜気する手段を含む。他のバブル形成技法を用いること
もできる。不活性気体や混合不活性気体を用いること
は、屈折率整合液体との非反応性のため好ましいものと
なる。適用可能な不活性気体には、窒素、キセノン、ク
リプトン、アルゴン、ネオン、ヘリウム、二酸化炭素、
六フッ化硫黄等が含まれる。

【００１３】１枚の可動膜を備える一実施形態では、第
１のバブルと第２のバブルが液体を満たした溝内に配設
される。凸方位では、膜に近い第１のバブルが交差ギャ
ップ内で変位させられて屈折率非整合を生み出し、第１
の入力導波路からの光信号の偏向を生み出し、これによ
り信号は第１の出力導波路へは達しなくなる。好ましく
は、この偏向は第２の出力導波路の方向がよい。更に、
溝内容積が膜による一定量の変位により低減されるた
め、第１及び第２のバブルは圧縮される。

【００１４】膜を凹方位へ切り替えることで、膜の変位
量だけ溝内の容積の拡張が可能となり、圧縮バブルに対
する圧力解放を招く。膜から最も離れた圧縮された第２
のバブルは「機械ばね」として機能し、屈折率整合液体
を膜に向けた所定方向へ第２のバブルに直に隣接するよ
う「押し込み」、液体のギャップ内への変位をもたら
し、第１のバブルをギャップから遠ざけ、光信号を第１
の入力導波路から第１の出力導波路へ伝搬させるように
する。膜が選択された方位にあるときのバブルと屈折率
整合流体の正確な位置は、これに限定されることを意味
するものではない。すなわち、本発明の範囲から逸脱す
ることなく、膜が同じ方向にあるときにバブルと液体を
異なる位置とすることができる。

【００１５】交差ギャップの両側に２つの可動膜が存在
する他の実施形態では、一方のバブルは液体を満たした
溝内に供給される。２つの膜は反対方位にあるよう構成
され、第１の膜が第１の方位（例えば、凹方位）にあ
り、第２の膜が第２の方位（例えば、凸方位）にあると
きに、バブルはギャップから引き離されるようになる。
同様に、第１の膜が第２の方位（例えば、凸方位）にあ
り、第２の膜が第１の方位（例えば、凹方位）にあると
きに、バブルはギャップ内へ変位させられる。

【００１６】本発明は膜を利用してギャップ内で屈折率
整合液体を操作するものとして説明するが、本発明範囲
から逸脱することなく、ピストン等の他種アクチュエー
タを用いることができる。更に、溝は、膜の動きにより
バブルが一旦その位置へ変位させられた場合に溝内の固
方位置にバブルを保持する狭窄構造をなす。この装置で
は、バブルを溝内の所方位置に維持する入力電圧レベル
は低減される。他の場合には、溝は一端を先細りにし、
これにより一端部の断面積を他端部の断面積よりも小さ
くすることもできる。

【００１７】光スイッチ内で圧電アクチュエータを用い
ることの利点は、異なる方位間の切り替えと膜を所方位
置に維持するための電力要求が低く保たれることにあ
る。他の利点は、アクチュエータによる低電力消費であ
るため、周囲構造への放熱が非常に少なくなることであ
る。従って、スイッチ間の熱的漏話は減少する。他の実
施形態は、前述したものに加え更なる効果を含むもので
ある。

【００１８】

【発明の実施形態】以下に添付図面を参照して、本発明
の好適実施形態について詳細に説明する。図１は、基板
に形成された光スイッチ１０を示す。基板は、シリコン
基板である。光スイッチは、下側クラッド層１２とコア
１４と上側クラッド層１６により画成された平面的な光
導波路を含む。製造工程中に、材料のコア層は蒸着さ
れ、下側クラッド層上でエッチングして導波路を形成す
る。第１の入力導波路セグメント１８は第１の出力導波
路セグメント２０への伝送用に整列配置され、その一方
で第２の入力導波路セグメント２２が第２の出力導波路
セグメント２４への伝送用に整列配置される。導波路セ
グメント１８，２４の軸は、交差ギャップ２６の側壁に
て互いに交差する。

【００１９】導波路セグメント１８〜２４のコア１４
は、主材料である二酸化ケイ素以外にゲルマニウムや二
酸化チタン等の他の材料を含む材料から形成される。他
の好適実施形態では、同様の性質をもった他の材料が用
いられる。クラッド層１２，１６は、主材料である二酸
化ケイ素以外に三酸化ホウ素及び／又は五酸化リン等の
コアとは異なる屈折率を有する他の材料を含む材料から
形成される。コア材料がクラッド層とは異なる屈折率を
有するため、光信号は光導波路セグメント１８〜２４沿
いに案内される。

【００２０】導波路セグメント１８〜２４を通じてエッ
チングされた溝２８が、その交差部に交差ギャップ２６
を形成している。導波路セグメントは、溝を気体で満た
したときに全内反射（ＴＩＲ）用の臨界角よりも大きな
入射角にて溝と相い交わる。その結果、整列配置された
第１の入力セグメント１８と第１の出力セグメント２０
との間の交差ギャップに屈折率整合材料を配置しない限
り、第１の入力セグメント１８から第２の出力セグメン
ト２４へ全内反射によって光は偏向させられる。溝は、
全内反射信号が受光出力セグメントへ最大限結合される
よう理想的に配置してある。その結果、最小限の損失で
もって光信号をセグメント（例えば、セグメント１８〜
２４）間で偏向させることができる。

【００２１】図２は、光スイッチの典型的な４×４マト
リックス３０を示す。この装置では、４つの入力導波路
３２，３４，３６，３８のうちの任意の一つを４つの出
力導波路４０，４２，４４，４６のうちの任意の一つに
結合させることができる。かくして、切り替え装置は、
遠隔通信用或いはデータ通信用の非遮断型光交差接続切
り替えマトリクスとなる。４つの入力導波路と４つの出
力導波路により画成された１６個の光スイッチは、屈折
率整合液体が存在しない場合に全内反射を誘発する溝を
有するものであり、何故なら入力導波路に対する溝の角
度は入力導波路から選択された出力導波路への全内反射
を引き起こすよう選択してあるからである。しかしなが
ら、導波路のうちの１つの同軸部分間の溝を屈折率整合
液体で満たした場合、このスイッチは伝送モードとされ
る。液体を満たした溝は、列内の光導波路の交差部を通
って所定角度で延びる細線（例えば、入力導波路３２と
出力導波路４０により画成された溝）で表わされる。他
方、屈折率整合液体をもたない溝は、交差部まで延びる
太線（例えば、入力導波路３２と出力導波路４２により
画成された溝）で表わされる。

【００２２】図１，２を参照するに、入力セグメント１
８は、空の溝２８における反射の結果、出力セグメント
２４と光学的に連通する。入力導波路３２を出力導波路
４２へ連通させる他の全ての交差点が伝送状態にあるた
め、入力導波路３２で受光された信号は出力導波路４２
へ伝送される。同様に、第２の入力導波路３４は第１の
出力導波路４０に光学的に結合され、第３の入力導波路
３６は第４の出力導波路４６へ光学的に結合され、第４
の入力導波路３８は第３の出力導波路４４へ光学的に結
合される。

【００２３】図２は、溝への入力角度が４５°で角度９
０°をもって個々の出力導波路４０〜４６と交差する入
力導波路３２〜３８を示すものであるが、他の角度も可
能である。最も効率的な動作用には、入力導波路におけ
る全ての光信号の溝に対する入射角は、全内反射用に十
分に大きなものでなければならない。

【００２４】図１の偏向手法に加え、本発明を変調器に
用いることもできる。すなわち、セグメント２２，２４
の第２の導波路を削除し、セグメント１８，２０の第１
の導波路だけを残した場合、溝２８の交差ギャップ２６
内の屈折率整合液体の有無が入力セグメント１８からの
信号が出力セグメント２０へ伝送されるかどうかを決定
する。屈折率整合液体が存在しないときに信号は偏向さ
せられるが、出力セグメント２４へは偏向しない。

【００２５】光スイッチ内には、光信号を操作する圧電
アクチュエータが含まれる。図３は、溝５４の側壁５２
沿いに配置した圧電アクチュエータ５０を有する光スイ
ッチ４８の斜視図である。例示した実施形態では、「側
壁」は溝の底面壁である。圧電アクチュエータは点線ブ
ロックで示してあり、溝内に配置した屈折率整合液体５
６を操作する機械的変位範囲を例示している。この変位
が、溝の側壁に関して外方位置と内方位置の間でアクチ
ュエータを選択的に切り替える。アクチュエータは、交
差ギャップ５８との流体連通を制御するよう配置してあ
る。ギャップは、第２の入力導波路セグメント６８と第
２の出力導波路セグメント７０のみならず、第１の入力
導波路セグメント６２と第１の出力導波路セグメント６
４もまた分離する。図３に示すように、屈折率整合液体
がギャップ内に存在するときは、第１の入力導波路セグ
メントにより受光された光信号は第１の出力導波路セグ
メントへ伝送され、第２の入力導波路セグメントにより
受光された光信号は第２の出力導波路セグメントへ伝送
される。図示はしていないが、屈折率整合液体がギャッ
プから遠ざかっているときは、第１の入力導波路セグメ
ントにより受光された光信号は第２の出力導波路セグメ
ントへ偏向させられる。

【００２６】図４は、溝５４の側壁５２に関する図３の
圧電アクチュエータ５０の拡大断面図である。圧電アク
チュエータは、可動膜７２を含む。好ましくは、膜は以
下の構成、すなわち、電界を機械的な変位へ変換するバ
イアス歪付きジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）材料を含
む。機械的変位用にＰＺＴ材料を用いた膜は、特に好都
合であり、何故ならＰＺＴ材料は機械エネルギー結合係
数ｋに対し非常に高い電気エネルギーを示すからであ
る。すなわち、ＰＺＴ材料は電気エネルギー入力単位当
たりの機械偏向範囲が非常に大である。更に、ＰＺＴ材
料は他の材料に対し非常に安定しており、その他の用途
全般に低いヒステリシスを呈する。ＰＺＴ材料は最も好
ましいが、圧電特性を備えた他の材料を用いることもで
きる。

【００２７】第１の電極７４は可動膜７２の第１の面７
６に作動的に結合していて、電源（図示せず）から膜へ
電流を供給する。同様に、第２の電極７８は膜の第２の
面８０と電源とに作動的に結合してある。第１の面と第
２の面は、膜の対向面上にある。電極は、チタンや白金
或いは特に通電に適した金属的要素を含む。

【００２８】電源に対する第１及び第２の電極のための
電気的な接続は、可動膜の両側もしくは同じ側に設ける
ことができる。一実施形態では、図５（ａ）は図４の圧
電アクチュエータ５０の拡大図であり、電極７４，７８
に電流を供給する電気的な接続は膜７２の両側にある。
第１の電気的な接続８２は第１の電極７４に結合されて
おり、第１の電極と同一側で電源８４を指している。同
様に、第２の電気的な接続８６は第２の電極７８に結合
されていて、第２の電極と同じ側で電源を指している。
各電気的な接続は、製造期間中に光スイッチの一部とし
て設けられる。

【００２９】他の好適実施形態において、図５（ｂ）は
図４の圧電アクチュエータ５０の拡大図を示しており、
第１の電気的な接続８２が第２の電気的な接続８６と同
じ側に備わっている。導体８８は、第１の電気的な接続
８２と第１の電極７４との間の導電用伝送手段として図
示してある。導体は、膜７２を貫通して第１の電極へ電
流を供給するものとして図示してある。さもなくば、導
体を溝の側壁に設け、第１の電気的な接続と第１の電極
との間の接続を形成することもできる。この装置では、
導体と第１の電極との間で電流を伝送するのに追加の取
り付け用電気部品（図示せず）が設けられる。

【００３０】動作時には、電源８４と、第１の電気的な
接続８２と、導体８８（一実施形態による）と、第１の
電極７４と、可動膜７２と、第２の電極７８と、第２の
電気的な接続８６の間で閉ループが形成される。極性に
従い、電圧入力か外方位置又は内方位置のどちらかの第
１の位置へ膜は変位する。反対極性の電圧入力が、第１
の位置とは反対側の第２の位置へ膜を変位させる。さも
なくば、異なる電圧入力でもって第１又は第２の位置か
ら弛緩位置へ膜を変位させることもできる。

【００３１】図４に戻るに、可動膜７２は入力電圧に応
答して弛緩位置から外方位置か内方位置のどちらかの第
１の位置へ変位させられる。弛緩位置は側壁５２沿いに
延びる仮想面に対し膜位置が水平方向に整列配置された
位置である。仮想面は、破線９０により示される。図４
に示すように、膜は外方位置にある仮想面に関して凹方
位にある。図６は、膜が内方位置にある仮想面に関して
凸方位にあることを示すものである。

【００３２】例示実施形態では、約４５０μｍ×４５０
μｍの平面領域を有するＰＺＴ膜が、１１ボルトのエネ
ルギー入力時に平坦面に直角の方向に約０．１μｍの平
均的偏向を有する。反対極性のエネルギー入力が、法線
沿いに膜を反対方向へ変位させる。一旦変位すると、こ
の膜は電極へのより少ない入力電流でもって所方位置に
保持することができる。更に、凹方位又は凸方位で法線
沿いに約２０，０００立方μｍ（４５０μｍ×４５０μ
ｍ×０．１μｍ）の偏向容積は、屈折率整合液体５６を
溝沿いの直線方向に約５５μｍの２８μｍ×１３μｍの
断面積を有する溝内で変位させるのに十分である。

【００３３】切り替え素子の製作は、好ましくは圧電構
造に対する導波路構造の接着を含むものである。図７
は、導波路基板９２と圧電アクチュエータ基板９４を備
えた図３の光スイッチ４８の断面図である。導波路基板
の断面の切り込みは溝５４沿い入力導波路セグメント６
８と出力導波路セグメント６４を通って延びている。導
波路セグメントはハッチングにより示してある。溝は、
溝の交差ギャップ５８が導波路セグメントと交差するよ
う導波路基板上に製作される。溝は、バブル領域９６を
除き、屈折率整合液体５６により満たされる。圧電基板
には、圧電アクチュエータ５０が含まれる。２つの基板
は、圧電アクチュエータを含む側壁５２が溝の覆いを形
成する装置内に一緒に接着される。

【００３４】本発明は、アクチュエータ基板９４の一部
として圧電アクチュエータ５０を含むものとして説明し
たが、アクチュエータが交差ギャップ５８と流体連通す
る限り、このアクチュエータを溝５４の一部として導波
路基板９２内に形成することができる。他の場合には、
アクチュエータを溝の端部に形成することもできる。１
つの装置内での位置が異なる装置に勝る若干の利点をも
たらすものの、その判定は単位エネルギー入力ごとの可
動膜の機械的変位によってもたらされる溝沿いの屈折率
整合液体５６の所望範囲の直線変位等の様々な要因に基
づいてなされる。

【００３５】少なくとも一つの気体状バブル９６が、液
体充填溝５４の一部として設けられる。バブルを形成す
る一つの従来の技術が、屈折率整合液体５６内に含まれ
る溶解気体の抜気を含む。気体は、光スイッチの動作温
度未満の温度で液体内に溶解させられる。溶解ステップ
に続き、温度は室温等の動作温度まで上昇させられる。
この温度上昇が、溶解気体を液体から抜気して気体状バ
ブルを形成する。好ましくは、気体は屈折率整合液体と
は概ね反応しない特性を含む不活性気体か混合不活性気
体である。受容可能な不活性気体には、窒素、キセノ
ン、クリプトン、アルゴン、ネオン、ヘリウム、二酸化
炭素、六フッ化硫黄が含まれる。他のバブル形成技法を
用いることもできる。

【００３６】図８を参照するに、本発明の第１実施形態
になる光スイッチ１００が図示してある。この光スイッ
チは、凹方位と凸方位との間で切り替わって液体を満た
した溝１０８内に配置した屈折率整合液体１０６を操作
する可動膜１０４を有する圧電アクチュエータ１０２を
含む。さもなくば、膜は凹方位と凸方位と弛緩方位との
間で切り替わって液体を操作するよう構成される。他の
実施形態では、膜は凸方位又は凹方位からそれぞれより
凸或いはより凹の異なる方位へ変位する構成とされる。
第１のバブル１１０と第２のバブル１１２が、溝内に配
置される液体内に含まれる。膜の凹方位では、膜に近い
液体の一部１１３が、変位により生成された空洞へ向け
て所定方向へ流動できるようにされる。図４は、膜に近
い液体５６が空胴１１４へ向けて所定方向へ流動できる
ようにされる同様の凹方位にある膜７２を示すものであ
る。

【００３７】図８では、凹方位内への膜１０４の動きに
より生成された追加の容積内への液体１１３の変位が第
１のバブル１１０と液体１０６と第２のバブル１１２を
膜へ向けた所定方向へ引き付ける。変位の間、液体１０
６は交差ギャップ１１６内へ変位させられる。第１の入
力導波路セグメント１１８により受光された光信号が、
第１の出力導波路セグメント１２０へ伝送される。同様
に、第２の入力導波路セグメント１２２により受光され
た光信号が、第２の出力導波路セグメント１２４へ伝送
される。

【００３８】図６，９を参照するに、光スイッチ１００
の可動膜１０４は凸方位で図示してある。この方位で
は、液体１１３は膜から離れる方向へ変位させられる。
これは、膜７２から離間する方向を指す図６の矢印によ
り示したように、液体５６の所定方向への流れにより図
示してある。図９では、凸方位への膜の変位が、液体１
１３と第１のバブル１１０と液体１０６と第２のバブル
１１２を膜から離れる方向へ「押し」やる。変位の間、
膜に近い第１のバブル１１０は交差ギャップ１１６内に
「押し」やられる。第１の入力導波路セグメント１１８
により受光された光信号は、第２の出力導波路セグメン
ト１２４へ偏向させられる。その上、凸方位にある間に
溝内の容積が膜の変位量だけ減少するため、第１のバブ
ル１１０と第２のバブル１１２は圧縮される。

【００３９】可動膜１０４を図８の凹方位に切り戻すこ
とで、液体を満たした溝１０８内の容積を膜の変位量だ
け拡張させ、圧縮バブル１１０，１１２に対する圧力が
解放される。付加容積のお陰で、膜から最も遠ざけられ
た溝内の第２の圧縮バブル１１２が「機械的なばね」と
して機能し、バブルに直に隣接する液体を膜に向けて所
定方向へ「押しやる」。この動きは、液体１０６を交差
ギャップ内に変位させ、第１のバブル１１０をギャップ
から遠ざける結果を生む。液体１０６をギャップ内で変
位させることで、光信号は第１の導波路セグメント１１
８，１２０と第２の導波路セグメント１２２，１２４に
沿って伝送されるようになる。選択方位にある膜に関す
るバブルと屈折率整合液体の位置は、これに限定するこ
とを意味するものでは決してない。すなわち、バブルと
液体は、本発明範囲から逸脱することなく、膜を同じ位
置としたまま異なる位置とすることができる。

【００４０】図１０を参照するに、本発明の第２の実施
形態になる光スイッチ１３０が図示してある。光スイッ
チは、「プッシュプル」構成を作り出す２つの圧電アク
チュエータを含む。第１の圧電アクチュエータ１３４の
第１の可動膜１３２は、第２の圧電アクチュエータ１３
８の第２の可動膜１３６とは反対側の交差ギャップ１４
０の側面に配置される。第１の膜が凹方位にあって第２
の膜が凸方位にあるときに、液体１４４が溝１４２を部
分的に満たし、ギャップ内に配置され、これにより第１
の入力導波路セグメント１４６から第１の出力導波路セ
グメント１４８への光伝送と、第２の入力導波路セグメ
ント１５０から第２の出力導波路セグメント１５２への
光伝送が可能とされる。

【００４１】図１１を参照するに、凸方位へ切り替える
第１の膜１３２と凹方位へ切り替える第２の膜１３６が
組み合わさり、それぞれが気体状バブル１５４を交差ギ
ャップ１４０へ向けた所定方向に「押し込み」、ギャッ
プ内に先に配置された液体１４４を「引き込み」、全内
反射を招く。第１の入力導波路セグメント１４６から受
光した光信号は、第２の出力導波路セグメント１５２へ
偏向させられる。

【００４２】本発明は、膜を用いてギャップ内で屈折率
整合液体を操作するものとして説明したが、本発明の特
許請求の範囲から逸脱することなくピストン等の他種の
アクチュエータを用いることもできる。更に、溝は、膜
の動きによりバブルを一旦その位置へ変位させた場合
に、溝内の固方位置にバブルを保持する狭窄構造を含
む。本装置では、溝内の特定の場所にバブルを維持する
入力電圧のレベルは低減させることができる。さもなく
ば、溝を一端部で先細りにし、これにより一端部の断面
積は他端部の断面積よりも小さくするようにする。

【００４３】少なくとも一つの可動膜を用いて光スイッ
チ内で光信号を操作する方法を、図１２のプロセスフロ
ー線図を参照して説明する。ステップ１６０において、
入力導波路セグメントと出力導波路セグメントを有する
導波路基板を設ける。ステップ１６２において、入力導
波路セグメントと出力導波路セグメントを横切る交差ギ
ャップをもたらすよう溝を形成する。ステップ１６４に
おいて、光信号が入力導波路セグメントにより受光され
る。続いて、ステップ１６８において、圧電アクチュエ
ータが選択的にギャップに対し液体を変位できるように
される。ギャップ内の液体の存在が、入力導波路セグメ
ントから出力導波路セグメントへの光学的な連通が存在
するかどうかを決定する。最後に、ステップ１７０にお
いて、入力導波路セグメントから出力導波路セグメント
への光信号が、ギャップ内の液体に存在に応答して伝送
される。図示はしていないが、圧電アクチュエータがギ
ャップから液体を遠ざけたときに、入力導波路セグメン
トからの光信号は出力導波路セグメントから偏向させら
れる。好ましくは、この偏向は第２の出力導波路セグメ
ントの方向がよい。

【００４４】上述の実施形態に即して、本発明を説明す
ると、本発明は、ギャップ内の流体の動きを選択的に操
作するよう物理的に動けるようにした第１のアクチュエ
ータ（５０；１０２；１３０）と、第１の光学的導波路
（１８，２０；６２，６４；１１８，１２０；１４６，
１４８）及び第２の光学的導波路（２２，２４；６８，
７０；１２２，１２４；１５０，１５２）であって、前
記ギャップと交差し、該ギャップ内の前記流体の存在に
より該第１の導波路から該第２の導波路への光学的な連
通を決定する前記第１の導波路及び第２の導波路を備
え、前記流体は、前記第１のアクチュエータの前記物理
的な動きに応答して選択的に操作されることを特徴とす
るスイッチング素子を提供する。

【００４５】好ましくは、前記第１のアクチュエータは
往復運動する構成であって、前記ギャップ内での流体連
通を決定するよう配置され、該第１のアクチュエータを
第１の位置と第２の位置の間で動かしたときに前記流体
は選択的に変位する。

【００４６】好ましくは、前記往復運動は入力電圧の印
加に応答してなされ、前記第１のアクチュエータは前記
往復運動に合わせて容積変動するよう配設してある。

【００４７】好ましくは、前記ギャップは前記流体を該
ギャップ内に収容する壁を有する溝が画成してあり、前
記第１のアクチュエータは前記壁の一つに沿って位置決
めされて前記ギャップ内の前記流体を変位させる。

【００４８】好ましくは、前記第１のアクチュエータは
圧電駆動アクチュエータであり、前記壁に関して外方位
置と内方位置の間で切り替わるよう構成した膜を含む。

【００４９】好ましくは、前記膜はバイアス歪付きジル
コン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）材料を含む。

【００５０】好ましくは、前記膜は第１の側の第１の電
極と第２の側の第２の電極とに結合させてあり、前記第
１の側と第２の側は前記膜の両側にあり、前記第１の電
極は第１の電気的な接続により電源に結合してあり、前
記第２の電極は第２の電気的な接続により前記電源に接
続してある。

【００５１】好ましくは、前記第１の電気的な接続は前
記膜の前記第２の電気的な接続とは反対側に備わってい
る。

【００５２】好ましくは、前記第１の電気的な接続は前
記膜の前記第２の電気的な接続と同じ側に備わってお
り、前記第１の電気的な接続は導体により前記第１の電
極に結合してある。

【００５３】好ましくは、前記流体は液体と気体のうち
の少なくとも一方を含み、前記液体は前記第１及び第２
の光学的導波路の屈折率と同様の屈折率を有する。

【００５４】好ましくは、前記気体は、不活性気体と混
合不活性気体のうちの一つであり、前記気体は、窒素、
キセノン、クリプトン、アルゴン、ネオン、ヘリウム、
二酸化炭素、六フッ化硫黄のうちの少なくとも一つであ
る。

【００５５】好ましくは、更に第２のアクチュエータを
備え、該第２のアクチュエータと前記第１のアクチュエ
ータは前記ギャップの両側にあり、前記第２のアクチュ
エータは前記ギャップと流体連通しており、前記流体は
前記第２のアクチュエータが前記往復運動へ向けて起動
されたときに選択的に変位する。

【００５６】好ましくは、前記第１と第２の導波路は前
記流体が前記ギャップ内に存在するときに光学的に連通
し、前記スイッチング素子は前記ギャップに交差する第
３の光学的導波路で前記ギャップ内に前記流体が存在し
ないときに前記第１の導波路を光学的に連通する前記第
３の導波路を更に備える。

【００５７】更に、本発明は、交差領域に端部を有する
第１の光伝送導波路（１８，２０；６２，６４；１１
８，１２０；１４６，１４８）及び第２の光伝送導波路
（２２，２４；６８，７０；１２２，１２４；１５０，
１５２）で、該第１と第２の導波路間の光伝送が前記交
差領域内の流体の存在により決定され、前記交差領域が
前記流体を収容する複数面を有する溝の一部である前記
第１の光伝送導波路及び第２の光伝送導波路と、前記流
体を介して前記交差領域と作動的に連通する第１の電動
部材（５０；１０２；１３０）で、複数の所定方位間を
移動して前記流体を前記交差領域に対し変位させる構成
の前記第１の電動部材を備えることを特徴とする光スイ
ッチ（１０；４８；１００；１３０）を提供する。

【００５８】好ましくは、前記第１の電動部材は前記溝
の前記面の一つに沿って位置決めしてあり、前記第１の
電動部材は前記一つの面に対し凸方位か凹方位か弛緩方
位のどれかに沿って移動する構成であり、前記弛緩方位
は第１の電動部材の位置が前記一つの面に沿って延びる
仮想面にほぼ整列配置される方位である。

【００５９】好ましくは、前記第１の電動部材は第１の
方位と第２の方位の間で移動するよう構成してあり、該
第１及び第２の方位は前記凸方位と凹方位と弛緩方位の
うちの個別の一つである。

【００６０】好ましくは、前記凸方位は前記流体を前記
第１の電動部材から離間する方向に変位させ、前記凹方
位は前記流体を前記第１の電動部材へ向けて流動させ
る。

【００６１】好ましくは、前記第１の電動部材は電位の
印加により前記圧電膜を前記突方位と凹方位と緩和方位
のうちの一つへ変位させる圧電膜である。

【００６２】好ましくは、前記流体が前記溝内に配置し
た第１のバブルと第２のバブルを含み、該第１のバブル
が前記第１の電動部材が前記所定の方位の一つにあると
きに前記交差領域へ選択的に変位させられ、該第１のバ
ブルと該第２のバブルは該第１のバブルが前記交差領域
にあるときに圧縮される。

【００６３】好ましくは、前記交差領域の前記第１の電
動部材とは反対側にある第２の電動部材を更に備え、該
第２の電動部材が前記交差領域とは作動的に連通してい
て、前記所定方位の一つの間で移動して前記流体を前記
交差領域に対し変位させる構成である。

【００６４】好ましくは、前記流体は前記溝に配置した
バブルを含み、該バブルは前記第１の電動部材が第１の
所定方位にあって前記第２の電動部材が第２の所定方位
にあるときに前記交差領域へ選択的に変位し、該第１の
方位と該第２の所定方位は異なる方位である。

【００６５】更に、本発明は、光スイッチ（１０；４
８；１００；１３０）内の光学的連通を操作する方法で
あって、入力導波路（１８，２２；６２，６８；１１
８，１２２；１４６，１５０）と出力導波路（２０，２
４；６４，７０；１２０，１２４；１４８，１５２）を
用意するステップと、前記入力導波路と出力導波路の交
差ギャップに溝を設けるステップと、前記入力導波路に
て光信号を受光するステップと、圧電アクチュエータ
（５０；１０２；１３０）が複数の構成を切り替えて前
記交差ギャップ内の流体を変位させられるようにし、前
記入力導波路から前記出力導波路への前記光学的連通が
前記交差ギャップ内の前記流体の存在に依存するように
させるステップと、前記光信号を前記入力導波路から前
記出力導波路へ伝送するステップとを含むことを特徴と
する方法を提供する。

【００６６】好ましくは、前記変位を可能にするステッ
プは、前記圧電アクチュエータを操作して前記溝の面に
対する外方構成と内方構成と平坦構成の間で切り替える
ステップを含み、前記圧電アクチュエータは前記交差ギ
ャップと流体連通しており、これにより前記圧電アクチ
ュエータの前記外方構成と内方構成と平坦構成のうちの
一つへの変位に応答して前記流体が前記交差ギャップに
対し変位する。

【００６７】好ましくは、前記操作ステップは、圧電駆
動膜を配設し、電圧入力に応答して前記外方構成と内方
構成と平坦構成のうちの一つを切り替えるステップを含
む。

【００６８】更に、本発明は、光スイッチ（１０；４
８；１００；１３０）の作動方法であって、第１の膜を
圧電駆動して流体容器の容積変化を操作し、第１の導波
路からの光が第２の導波路により受光される結合位置と
第１の導波路からの光が前記第２の導波路により受光さ
れない非結合位置との間を前記流体容器内に配置した流
体が移動するようにするステップを含むことを特徴とす
る方法を提供する。

【００６９】好ましくは、第１の膜を圧電駆動すること
により前記流体の前記動きを反転させ、前記容積の前記
変化を反転させる結果を招くステップを更に含む。

【００７０】好ましくは、第２の膜を圧電駆動すること
により前記流体の前記動きを反転させるステップを更に
含む。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の入力導波路から第２の出力導波路へ光信
号を反射する全内反射を利用する本発明になる光スイッ
チの平面図である。

【図２】入力導波路の直線列と出力導波路の直線列との
間の選択的な結合を可能にする図１の光スイッチの例示
的マトリクスである。

【図３】本発明に従って側壁沿いに配置した圧電アクチ
ュエータを有する光スイッチの斜視図である。

【図４】外方位置にある図３の圧電アクチュエータの拡
大断面図である。

【図５】図５（ａ）は電気的な接続が膜の両側にある図
４の圧電アクチュエータの側面図であり、図５（ｂ）は
両方の電気的な接続が膜の同じ側に配設された図４の圧
電アクチュエータの側面図である。

【図６】内方位置にある図３の圧電アクチュエータの側
断面図である。

【図７】導波路基板と圧電アクチュエータ基板とを備え
る図３の光スイッチの断面図である。

【図８】可動膜を凹方位に図示した図３の光スイッチの
斜視図である。

【図９】可動膜を凸方位に示した図８の光スイッチの斜
視図である。

【図１０】第１の膜が凹方位にあって第２の膜が凸方位
にある「プッシュプル」構成を作り出す２つの可動膜を
有する本発明になる代替実施形態の光スイッチの斜視図
である。

【図１１】第１の膜が凸方位にあって第２の膜が凹方位
にある図１０の光スイッチの斜視図である。

【図１２】少なくとも一つの可動膜を用いる光スイッチ
内で光信号を操作する方法のフロー線図である。

【符号の説明】

１０光スイッチ１２下側クラッド層１４コア１６上側クラッド層１８第１の入力導波路セグメント２０第１の出力導波路セグメント２２第２の入力導波路セグメント２４第２の出力導波路セグメント２６交差ギャップ２８溝３０マトリクス３２，３４，３６，３８入力導波路４０，４２，４４，４６出力導波路４８光スイッチ５０圧電アクチュエータ５２側壁５４溝５６屈折率整合液体５８交差ギャップ６２第１の入力導波路セグメント６４第１の出力導波路セグメント６８第２の入力導波路セグメント７０第２の出力導波路セグメント７２可動膜７４第１の電極７６第１の面７８第２の電極８０第２の面８２第１の電気的な接続８４電源８６第２の電気的な接続８８導体９０破線９２導波路基板９４圧電アクチュエータ基板９６気体状バブル１００光スイッチ１０２圧電アクチュエータ１０４可動膜１０６屈折率整合液体１０８溝１１０第１のバブル１１２第２のバブル１１３液体１１４空洞１１６交差ギャップ１１８第１の入力導波路セグメント１２０第１の出力導波路セグメント１２２第２の入力導波路セグメント１２４第２の出力導波路セグメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者マーク・エー・トロールアメリカ合衆国ワシントン州シアトルノース・イーストエインティーンス・アベニュー6317 Ｆターム(参考） 2H041 AA16 AB32 AB40 AC08 AZ02 AZ08 2H047 KA03 LA12 QA04 RA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ギャップ内の流体の動きを選択的に操作す
るよう物理的に動けるようにした第１のアクチュエータ
と、第１の光学的導波路及び第２の光学的導波路であって、
前記ギャップと交差し、該ギャップ内の前記流体の存在
により該第１の導波路から該第２の導波路への光学的な
連通を決定する前記第１の導波路及び第２の導波路を備
え、前記流体は、前記第１のアクチュエータの前記物理的な
動きに応答して選択的に操作されることを特徴とするス
イッチング素子。
【請求項２】前記第１のアクチュエータは往復運動する
構成であって、前記ギャップ内での流体連通を決定する
よう配置され、該第１のアクチュエータを第１の位置と
第２の位置の間で動かしたときに前記流体は選択的に変
位することを特徴とする、請求項１に記載のスイッチン
グ素子。
【請求項３】前記往復運動は入力電圧の印加に応答して
なされ、前記第１のアクチュエータは前記往復運動に合
わせて容積変動するよう配設してあることを特徴とす
る、請求項２に記載のスイッチング素子。
【請求項４】前記ギャップは前記流体を該ギャップ内に
収容する壁を有する溝が画成してあり、前記第１のアク
チュエータは前記壁の一つに沿って位置決めされて前記
ギャップ内の前記流体を変位させることを特徴とする、
請求項２に記載のスイッチング素子。
【請求項５】前記第１のアクチュエータは圧電駆動アク
チュエータであり、前記壁に関して外方位置と内方位置
の間で切り替わるよう構成した膜を含むことを特徴とす
る、請求項４に記載のスイッチング素子。
【請求項６】前記膜はバイアス歪付きジルコン酸チタン
酸鉛（ＰＺＴ）材料を含むことを特徴とする、請求項５
に記載のスイッチング素子。
【請求項７】前記膜は第１の側の第１の電極と第２の側
の第２の電極とに結合させてあり、前記第１の側と第２
の側は前記膜の両側にあり、前記第１の電極は第１の電
気的な接続により電源に結合してあり、前記第２の電極
は第２の電気的な接続により前記電源に接続してあるこ
とを特徴とする、請求項５に記載のスイッチング素子。
【請求項８】前記第１の電気的な接続は前記膜の前記第
２の電気的な接続とは反対側に備わっていることを特徴
とする、請求項７に記載のスイッチング素子。
【請求項９】前記第１の電気的な接続は前記膜の前記第
２の電気的な接続と同じ側に備わっており、前記第１の
電気的な接続は導体により前記第１の電極に結合してあ
ることを特徴とする、請求項７に記載のスイッチング素
子。
【請求項１０】前記流体は液体と気体のうちの少なくと
も一方を含み、前記液体は前記第１及び第２の光学的導
波路の屈折率と同様の屈折率を有することを特徴とす
る、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項１１】前記気体は、不活性気体と混合不活性気
体のうちの一つであり、前記気体は、窒素、キセノン、
クリプトン、アルゴン、ネオン、ヘリウム、二酸化炭
素、六フッ化硫黄のうちの少なくとも一つであることを
特徴とする、請求項１０に記載のスイッチング素子。
【請求項１２】更に第２のアクチュエータを備え、該第
２のアクチュエータと前記第１のアクチュエータは前記
ギャップの両側にあり、前記第２のアクチュエータは前
記ギャップと流体連通しており、前記流体は前記第２の
アクチュエータが前記往復運動へ向けて起動されたとき
に選択的に変位することを特徴とする、請求項２に記載
のスイッチング素子。
【請求項１３】前記第１と第２の導波路は前記流体が前
記ギャップ内に存在するときに光学的に連通し、前記ス
イッチング素子は前記ギャップに交差する第３の光学的
導波路で前記ギャップ内に前記流体が存在しないときに
前記第１の導波路を光学的に連通する前記第３の導波路
を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載のスイ
ッチング素子。
【請求項１４】交差領域に端部を有する第１の光伝送導
波路及び第２の光伝送導波路で、該第１と第２の導波路
間の光伝送が前記交差領域内の流体の存在により決定さ
れ、前記交差領域が前記流体を収容する複数面を有する
溝の一部である前記第１の光伝送導波路及び第２の光伝
送導波路と、前記流体を介して前記交差領域と作動的に連通する第１
の電動部材で、複数の所定方位間を移動して前記流体を
前記交差領域に対し変位させる構成の前記第１の電動部
材を備えることを特徴とする光スイッチ。
【請求項１５】前記第１の電動部材は前記溝の前記面の
一つに沿って位置決めしてあり、前記第１の電動部材は
前記一つの面に対し凸方位か凹方位か弛緩方位のどれか
に沿って移動する構成であり、前記弛緩方位は第１の電
動部材の位置が前記一つの面に沿って延びる仮想面にほ
ぼ整列配置される方位であることを特徴とする、請求項
１４に記載の光スイッチ。
【請求項１６】前記第１の電動部材は第１の方位と第２
の方位の間で移動するよう構成してあり、該第１及び第
２の方位は前記凸方位と凹方位と弛緩方位のうちの個別
の一つであることを特徴とする、請求項１５に記載の光
スイッチ。
【請求項１７】前記凸方位は前記流体を前記第１の電動
部材から離間する方向に変位させ、前記凹方位は前記流
体を前記第１の電動部材へ向けて流動させるようにする
ことを特徴とする、請求項１５に記載の光スイッチ。
【請求項１８】前記第１の電動部材は電位の印加により
前記圧電膜を前記突方位と凹方位と緩和方位のうちの一
つへ変位させる圧電膜であることを特徴する、請求項１
５に記載の光スイッチ。
【請求項１９】前記流体が前記溝内に配置した第１のバ
ブルと第２のバブルを含み、該第１のバブルが前記第１
の電動部材が前記所定の方位の一つにあるときに前記交
差領域へ選択的に変位させられ、該第１のバブルと該第
２のバブルは該第１のバブルが前記交差領域にあるとき
に圧縮されることを特徴とする、請求項１４に記載の光
スイッチ。
【請求項２０】前記交差領域の前記第１の電動部材とは
反対側にある第２の電動部材を更に備え、該第２の電動
部材が前記交差領域とは作動的に連通していて、前記所
定方位の一つの間で移動して前記流体を前記交差領域に
対し変位させる構成であることを特徴とする、請求項１
４に記載の光スイッチ。
【請求項２１】前記流体は前記溝に配置したバブルを含
み、該バブルは前記第１の電動部材が第１の所定方位に
あって前記第２の電動部材が第２の所定方位にあるとき
に前記交差領域へ選択的に変位し、該第１の方位と該第
２の所定方位は異なる方位であることを特徴とする、請
求項２０に記載の光スイッチ。
【請求項２２】光スイッチ内の光学的連通を操作する方
法であって、入力導波路と出力導波路を用意するステップと、前記入力導波路と出力導波路の交差ギャップに溝を設け
るステップと、前記入力導波路にて光信号を受光するステップと、圧電アクチュエータが複数の構成を切り替えて前記交差
ギャップ内の流体を変位させられるようにし、前記入力
導波路から前記出力導波路への前記光学的連通が前記交
差ギャップ内の前記流体の存在に依存するようにさせる
ステップと、前記光信号を前記入力導波路から前記出力
導波路へ伝送するステップとを含むことを特徴とする方
法。
【請求項２３】前記変位を可能にするステップは、前記
圧電アクチュエータを操作して前記溝の面に対する外方
構成と内方構成と平坦構成の間で切り替えるステップを
含み、前記圧電アクチュエータは前記交差ギャップと流
体連通しており、これにより前記圧電アクチュエータの
前記外方構成と内方構成と平坦構成のうちの一つへの変
位に応答して前記流体が前記交差ギャップに対し変位す
ることを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】前記操作ステップは、圧電駆動膜を配設
し、電圧入力に応答して前記外方構成と内方構成と平坦
構成のうちの一つを切り替えるステップを含むことを特
徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】光スイッチの作動方法であって、第１の膜を圧電駆動して流体容器の容積変化を操作し、
第１の導波路からの光が第２の導波路により受光される
結合位置と第１の導波路からの光が前記第２の導波路に
より受光されない非結合位置との間を前記流体容器内に
配置した流体が移動するようにするステップを含むこと
を特徴とする方法。
【請求項２６】第１の膜を圧電駆動することにより前記
流体の前記動きを反転させ、前記容積の前記変化を反転
させる結果を招くステップを更に含むことを特徴する、
請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】第２の膜を圧電駆動することにより前記
流体の前記動きを反転させるステップを更に含むことを
特徴とする、請求項２５に記載の方法。