JP2003233022A - 光スイッチ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長多重された光を別々に出力することので
きる光スイッチを提供する。 【解決手段】 光導波路１４ａ、１４ｂと交差する溝部
２内に複数の干渉フィルター３ａ〜３ｃを並設したフィ
ルター３を配置し、複数の電極４に３相の駆動電圧を与
える。このようにして、フィルター３の移動子部３ｄと
固定子として働く電極４にとの間に発生する静電力を利
用した誘導電荷型静電気駆動方式を用いて、所望の位置
にフィルター３を移動させる。
きる光スイッチを提供する。 【解決手段】 光導波路１４ａ、１４ｂと交差する溝部
２内に複数の干渉フィルター３ａ〜３ｃを並設したフィ
ルター３を配置し、複数の電極４に３相の駆動電圧を与
える。このようにして、フィルター３の移動子部３ｄと
固定子として働く電極４にとの間に発生する静電力を利
用した誘導電荷型静電気駆動方式を用いて、所望の位置
にフィルター３を移動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路の光路上
に配されたスイッチング部材によって光を反射または透
過し、スイッチング部材の移動により光の進行方向を切
り替える光スイッチに関する。
に配されたスイッチング部材によって光を反射または透
過し、スイッチング部材の移動により光の進行方向を切
り替える光スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大容量の情報伝達のために光ネッ
トワークの開発が成されているが、この光ネットワーク
において、光分岐するための装置として光スイッチが用
いられる。この従来の光スイッチが、特開２０００−１
２１９６７号公報で開示されている。当該公報で提案さ
れている光スイッチは、光ファイバーから出射された光
束の光路上に配置されたマイクロミラーを可動板で支持
し、可動板を電圧の印加により移動してマイクロミラー
を光路上から退避させることによって光の直進と反射と
を切り替えている。
トワークの開発が成されているが、この光ネットワーク
において、光分岐するための装置として光スイッチが用
いられる。この従来の光スイッチが、特開２０００−１
２１９６７号公報で開示されている。当該公報で提案さ
れている光スイッチは、光ファイバーから出射された光
束の光路上に配置されたマイクロミラーを可動板で支持
し、可動板を電圧の印加により移動してマイクロミラー
を光路上から退避させることによって光の直進と反射と
を切り替えている。
【０００３】又、ＵＳＰ５６９９４６２には、交差する
２つの光導波路を斜めに横断する溝部を設け、溝部に充
填した液体内に気泡を形成してマイクロヒータにより気
泡を加熱して移動する光スイッチが開示されている。こ
の光スイッチによると、充填される液体の屈折率と光導
波路の屈折率を略等しくしているため、光導波路の光路
上に液体が配置されると光が直進し、気泡が配置される
と光が反射して進行方向が切り替えられるようになって
いる。
２つの光導波路を斜めに横断する溝部を設け、溝部に充
填した液体内に気泡を形成してマイクロヒータにより気
泡を加熱して移動する光スイッチが開示されている。こ
の光スイッチによると、充填される液体の屈折率と光導
波路の屈折率を略等しくしているため、光導波路の光路
上に液体が配置されると光が直進し、気泡が配置される
と光が反射して進行方向が切り替えられるようになって
いる。
【０００４】又、上述の光スイッチ以外に、２つの光導
波路の交差部に設置したミラーやフィルタを駆動するた
めに、圧電素子を備えたマイクロポンプや電磁コイルに
よる磁力などを利用したものがある。
波路の交差部に設置したミラーやフィルタを駆動するた
めに、圧電素子を備えたマイクロポンプや電磁コイルに
よる磁力などを利用したものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、異なる情報をそ
れぞれ別の波長の光（搬送波）に乗せ、複数の搬送波を
重畳して大容量の情報を１本の光ファイバーにより伝送
することのできる所謂波長多重通信が行われるようにな
っている。しかしながら、上記の従来の光スイッチによ
ると、波長多重された光は一律に反射や透過されるた
め、各搬送波に乗せられた情報を別々に出力することが
できない。このため、別途分波器等により分波して情報
が取り出されるため、光スイッチを備えた光通信システ
ムが複雑になる問題があった。
れぞれ別の波長の光（搬送波）に乗せ、複数の搬送波を
重畳して大容量の情報を１本の光ファイバーにより伝送
することのできる所謂波長多重通信が行われるようにな
っている。しかしながら、上記の従来の光スイッチによ
ると、波長多重された光は一律に反射や透過されるた
め、各搬送波に乗せられた情報を別々に出力することが
できない。このため、別途分波器等により分波して情報
が取り出されるため、光スイッチを備えた光通信システ
ムが複雑になる問題があった。
【０００６】又、上記の特開２０００−１２１９６７号
公報に開示された光スイッチは、光ファイバーから出射
された光をマイクロミラーで反射または透過して光ファ
イバーに出力するため、コリメートレンズが必要とな
る。ＵＳＰ５６９９４６２に開示された光スイッチは加
熱するため、マイクロヒータ及び放熱する機構を必要と
する。又、マイクロポンプのような液体を利用した駆動
機構では、所定の位置にフィルタを停止させる動作が困
難で、その位置決め機構が複雑になる。更に、コイルな
どの電磁力を用いた場合は、フィルタを駆動させるため
のコイルを含む駆動力発生部が複雑で大きくなる。従っ
て、何れも光スイッチの構造が複雑になるという問題が
あった。
公報に開示された光スイッチは、光ファイバーから出射
された光をマイクロミラーで反射または透過して光ファ
イバーに出力するため、コリメートレンズが必要とな
る。ＵＳＰ５６９９４６２に開示された光スイッチは加
熱するため、マイクロヒータ及び放熱する機構を必要と
する。又、マイクロポンプのような液体を利用した駆動
機構では、所定の位置にフィルタを停止させる動作が困
難で、その位置決め機構が複雑になる。更に、コイルな
どの電磁力を用いた場合は、フィルタを駆動させるため
のコイルを含む駆動力発生部が複雑で大きくなる。従っ
て、何れも光スイッチの構造が複雑になるという問題が
あった。
【０００７】本発明は、波長多重された光を別々に出力
することのできる光スイッチを提供することを目的とす
る。又、本発明は、構造が簡単な光スイッチを提供する
ことを別の目的とする。
することのできる光スイッチを提供することを目的とす
る。又、本発明は、構造が簡単な光スイッチを提供する
ことを別の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の光スイッチは、光導波路の光路上
に配されたスイッチング部材の移動により前記光導波路
を通る光の進行方向を切り換える光スイッチにおいて、
前記スイッチング部材が移動子を備えるとともに、前記
スイッチング部材の移動子を、その移動方向に対して垂
直な方向に浮上させて駆動するための固定子を有し、前
記移動子を静電誘導した後、前記固定子に供給される駆
動電圧を切り換えて、前記スイッチング部材を任意の位
置に移動することで、波長に応じて異なる方向に光を導
くことを特徴とする。この構成によると、固定子に駆動
電圧を与えることによって、移動子に電荷を誘導した
後、固定子に与える駆動電圧を切り換えて、移動子と固
定子との間に働く静電力による斥力及び引力を利用して
スイッチング部材を任意の位置に移動させる。
に、請求項１に記載の光スイッチは、光導波路の光路上
に配されたスイッチング部材の移動により前記光導波路
を通る光の進行方向を切り換える光スイッチにおいて、
前記スイッチング部材が移動子を備えるとともに、前記
スイッチング部材の移動子を、その移動方向に対して垂
直な方向に浮上させて駆動するための固定子を有し、前
記移動子を静電誘導した後、前記固定子に供給される駆
動電圧を切り換えて、前記スイッチング部材を任意の位
置に移動することで、波長に応じて異なる方向に光を導
くことを特徴とする。この構成によると、固定子に駆動
電圧を与えることによって、移動子に電荷を誘導した
後、固定子に与える駆動電圧を切り換えて、移動子と固
定子との間に働く静電力による斥力及び引力を利用して
スイッチング部材を任意の位置に移動させる。
【０００９】また、請求項２に記載の光スイッチは、光
導波路の光路上に配されたスイッチング部材の移動によ
り前記光導波路を通る光の進行方向を切り換える光スイ
ッチにおいて、前記光導波路と交差するとともに、前記
スイッチング部材が嵌め込まれる溝部と、前記スイッチ
ング部材を駆動するための固定子となる複数の電極と、
を有するとともに、前記スイッチング部材が、前記複数
の電極と絶縁層を介して対向する位置に設けられた所定
の抵抗値をもつ移動子を備え、前記移動子を前記複数の
電極により静電誘導した後、前記複数の電極に駆動電圧
を与えて前記スイッチング部材を任意の位置に移動する
ことで、波長に応じて異なる方向に光を導くことを特徴
とする。
導波路の光路上に配されたスイッチング部材の移動によ
り前記光導波路を通る光の進行方向を切り換える光スイ
ッチにおいて、前記光導波路と交差するとともに、前記
スイッチング部材が嵌め込まれる溝部と、前記スイッチ
ング部材を駆動するための固定子となる複数の電極と、
を有するとともに、前記スイッチング部材が、前記複数
の電極と絶縁層を介して対向する位置に設けられた所定
の抵抗値をもつ移動子を備え、前記移動子を前記複数の
電極により静電誘導した後、前記複数の電極に駆動電圧
を与えて前記スイッチング部材を任意の位置に移動する
ことで、波長に応じて異なる方向に光を導くことを特徴
とする。
【００１０】このような光スイッチにおいて、請求項３
に記載するように、前記複数の電極を、前記光導波路の
前記溝部によって分断されたコア部の延長線上と異なる
位置に設けることで、該光導波路を通過する光の減衰を
抑制し、効率よく伝播することができる。このとき、前
記複数の電極が前記光導波路と同一の層に設けられると
き、前記複数の電極が前記光導波路が設けられる位置と
異なる位置に設けられる。
に記載するように、前記複数の電極を、前記光導波路の
前記溝部によって分断されたコア部の延長線上と異なる
位置に設けることで、該光導波路を通過する光の減衰を
抑制し、効率よく伝播することができる。このとき、前
記複数の電極が前記光導波路と同一の層に設けられると
き、前記複数の電極が前記光導波路が設けられる位置と
異なる位置に設けられる。
【００１１】更に、請求項４に記載するように、前記複
数の電極が、前記溝部の側面と異なる位置に設けられる
ようにしても構わない。このとき、前記複数の電極が、
前記溝部を覆うような蓋部に設けられ、前記スイッチン
グ部材の上面に対して絶縁層を介して対面するようにし
ても構わない。又、前記複数の電極が、前記溝部の底面
に設けられ、前記スイッチング部材の下面に対して絶縁
層を介して対面するようにしても構わない。更に、前記
スイッチング部材が、前記溝部のよりはみ出した形状と
するとともに、該溝部よりはみ出した部分を前記移動子
とし、前記複数の電極が、前記溝部の表面上に設けられ
た層の側面に設けられ、前記移動子となる前記スイッチ
ング部材のはみ出した部分の側面に絶縁層を介して対向
するようにしても構わない。
数の電極が、前記溝部の側面と異なる位置に設けられる
ようにしても構わない。このとき、前記複数の電極が、
前記溝部を覆うような蓋部に設けられ、前記スイッチン
グ部材の上面に対して絶縁層を介して対面するようにし
ても構わない。又、前記複数の電極が、前記溝部の底面
に設けられ、前記スイッチング部材の下面に対して絶縁
層を介して対面するようにしても構わない。更に、前記
スイッチング部材が、前記溝部のよりはみ出した形状と
するとともに、該溝部よりはみ出した部分を前記移動子
とし、前記複数の電極が、前記溝部の表面上に設けられ
た層の側面に設けられ、前記移動子となる前記スイッチ
ング部材のはみ出した部分の側面に絶縁層を介して対向
するようにしても構わない。
【００１２】上述の光スイッチにおいて、前記スイッチ
ング部材は前記光導波路と交差する溝内を移動する干渉
フィルターから成るようにしても構わない。又、絶縁層
として絶縁膜を設けるようにしても構わないし、溝部に
封入される絶縁性のマッチングオイルを絶縁層としても
構わない。
ング部材は前記光導波路と交差する溝内を移動する干渉
フィルターから成るようにしても構わない。又、絶縁層
として絶縁膜を設けるようにしても構わないし、溝部に
封入される絶縁性のマッチングオイルを絶縁層としても
構わない。
【００１３】又、上述の光スイッチにおいて、駆動電圧
を３相の電圧とし、前記複数の電極に対して、隣接する
３つの電極毎に各相の電圧が供給されるように分配され
る。このとき、各相の電圧は、３つの電圧レベルの組み
合わせによって成る。望ましくは、正の電圧と、負の電
圧と、接地電圧との組み合わせである。
を３相の電圧とし、前記複数の電極に対して、隣接する
３つの電極毎に各相の電圧が供給されるように分配され
る。このとき、各相の電圧は、３つの電圧レベルの組み
合わせによって成る。望ましくは、正の電圧と、負の電
圧と、接地電圧との組み合わせである。
【００１４】又、請求項５に記載された発明は、請求項
１〜請求項４のいずれかに記載の光スイッチを同一光路
上に複数配置したことを特徴としている。この構成によ
ると、光スイッチをｎ個直列に並べた一つの光路に波長
多重された光を伝送してｎ本の出力ポートの内、任意の
出力ポートに任意の波長の光を導くことができる。
１〜請求項４のいずれかに記載の光スイッチを同一光路
上に複数配置したことを特徴としている。この構成によ
ると、光スイッチをｎ個直列に並べた一つの光路に波長
多重された光を伝送してｎ本の出力ポートの内、任意の
出力ポートに任意の波長の光を導くことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。まず、以下の各実施形態において共
通して用いられる光スイッチの本体部における導波路の
製造方法について、簡単に説明する。尚、図１（ａ）〜
（ｄ）は、光スイッチの本体部の断面図で、本体部に設
けられた２本の導波路を横切る方向の断面を表す。
参照して説明する。まず、以下の各実施形態において共
通して用いられる光スイッチの本体部における導波路の
製造方法について、簡単に説明する。尚、図１（ａ）〜
（ｄ）は、光スイッチの本体部の断面図で、本体部に設
けられた２本の導波路を横切る方向の断面を表す。
【００１６】まず、図１（ａ）に示すように、Ｓｉ等か
ら成る基板１０上には石英等から成る下部クラッド層１
１がＣＶＤ等により成膜される。下部クラッド層１１上
には、図１（ｂ）に示すように、石英等から成るコア層
１２が成膜される。下部クラッド層１１はフッ素等をド
ーピングすることによりコア層１２よりも屈折率が小さ
くなっている。コア層１２上にはレジスト１３がスピン
コート等により塗布され、露光及び現像を行って所定形
状にパターニングされる。
ら成る基板１０上には石英等から成る下部クラッド層１
１がＣＶＤ等により成膜される。下部クラッド層１１上
には、図１（ｂ）に示すように、石英等から成るコア層
１２が成膜される。下部クラッド層１１はフッ素等をド
ーピングすることによりコア層１２よりも屈折率が小さ
くなっている。コア層１２上にはレジスト１３がスピン
コート等により塗布され、露光及び現像を行って所定形
状にパターニングされる。
【００１７】次に、図１（ｃ）に示すように、ＲＩＥ等
によりコア層１２をエッチングすることにより、所定形
状の導波路１４が形成される。コア層１２が石英の場合
には、ＲＩＥの反応ガスとしてＣＨＦ3やＣＦ4等が用い
られる。レジスト１３を剥離後、図１（ｄ）に示すよう
に、下部クラッド層１１と同じ材質の上部クラッド層１
５がフッ素等をドーピングしながら成膜される。これに
より、屈折率の小さい下部クラッド層１１と上部クラッ
ド層１５とに挟まれた導波路１４により入射光を導波す
る本体部８が得られる。
によりコア層１２をエッチングすることにより、所定形
状の導波路１４が形成される。コア層１２が石英の場合
には、ＲＩＥの反応ガスとしてＣＨＦ3やＣＦ4等が用い
られる。レジスト１３を剥離後、図１（ｄ）に示すよう
に、下部クラッド層１１と同じ材質の上部クラッド層１
５がフッ素等をドーピングしながら成膜される。これに
より、屈折率の小さい下部クラッド層１１と上部クラッ
ド層１５とに挟まれた導波路１４により入射光を導波す
る本体部８が得られる。
【００１８】このような製造方法で製造された導波路１
４を有する本体部８によって成る光スイッチの各実施形
態について、以下に説明する。以下の各実施形態におい
て、この本体部８に設けられた導波路１４は、共通の構
成となる。
４を有する本体部８によって成る光スイッチの各実施形
態について、以下に説明する。以下の各実施形態におい
て、この本体部８に設けられた導波路１４は、共通の構
成となる。
【００１９】＜第１の実施形態＞図２は第１の実施形態
の光スイッチの構成を示す外観斜視図である。光スイッ
チ１は、上述のような製造方法によって、本体部８に２
つの導波路１４ａ、１４ｂが所定の交差角度θで交差し
て設けられるとともに、導波路１４ａ、１４ｂの交差部
１４ｃを横切る溝部２が形成されている。そして、溝部
２に嵌め込むようにして、光学特性の異なる干渉フィル
ター３ａ〜３ｃ及び所定の抵抗値（例えば、１０10Ω／
□〜１０15Ω／□、尚、Ω／□とは、表面抵抗率を表す
単位である。）を有する抵抗体材料によって成る移動子
部３ｄを有するフィルター３が設けられるとともに、こ
のフィルター３を溝部２に沿って駆動させるために移動
子部３ｄに対して固定子として働く複数本の電極４が設
けられる。更に、この複数本の電極４に対して３相の駆
動電圧を与えるための３相配線部５が設けられる。尚、
複数本の電極４は、後述するように絶縁膜７で覆われる
が、説明を簡単にするために、図２では不図示とする。
の光スイッチの構成を示す外観斜視図である。光スイッ
チ１は、上述のような製造方法によって、本体部８に２
つの導波路１４ａ、１４ｂが所定の交差角度θで交差し
て設けられるとともに、導波路１４ａ、１４ｂの交差部
１４ｃを横切る溝部２が形成されている。そして、溝部
２に嵌め込むようにして、光学特性の異なる干渉フィル
ター３ａ〜３ｃ及び所定の抵抗値（例えば、１０10Ω／
□〜１０15Ω／□、尚、Ω／□とは、表面抵抗率を表す
単位である。）を有する抵抗体材料によって成る移動子
部３ｄを有するフィルター３が設けられるとともに、こ
のフィルター３を溝部２に沿って駆動させるために移動
子部３ｄに対して固定子として働く複数本の電極４が設
けられる。更に、この複数本の電極４に対して３相の駆
動電圧を与えるための３相配線部５が設けられる。尚、
複数本の電極４は、後述するように絶縁膜７で覆われる
が、説明を簡単にするために、図２では不図示とする。
【００２０】このように光スイッチ１が構成されると
き、図３の断面図のように、本体部８の表面上にアルミ
膜等の金属膜をパターニングして設けられた電極４が溝
部２の側面まで設けられ、電極４がフィルター３の側面
３ｘと対向するようにして設けられる。又、電極４とフ
ィルター３と間を絶縁するため、溝部２にシリコンオイ
ルなどの絶縁性のマッチングオイル６を封入するととも
に、電極４を覆うように、本体部８の表面に絶縁膜７が
設けられる。
き、図３の断面図のように、本体部８の表面上にアルミ
膜等の金属膜をパターニングして設けられた電極４が溝
部２の側面まで設けられ、電極４がフィルター３の側面
３ｘと対向するようにして設けられる。又、電極４とフ
ィルター３と間を絶縁するため、溝部２にシリコンオイ
ルなどの絶縁性のマッチングオイル６を封入するととも
に、電極４を覆うように、本体部８の表面に絶縁膜７が
設けられる。
【００２１】更に、この電極４は、金属によって成形さ
れるので、導波路１４ａ、１４ｂに重なるように設けら
れると光が減衰してしまう。よって、図２のように、本
体部８において、導波路１４ａ、１４ｂの設けられた部
分と異なる部分に電極４が設けられ、フィルター３の移
動子部３ｄと対向するように設けられる。又、電極４
は、例えば、１０００Åの厚みで５μｍの幅の金属膜と
するとともに、各電極間の間隔を５μｍとする。
れるので、導波路１４ａ、１４ｂに重なるように設けら
れると光が減衰してしまう。よって、図２のように、本
体部８において、導波路１４ａ、１４ｂの設けられた部
分と異なる部分に電極４が設けられ、フィルター３の移
動子部３ｄと対向するように設けられる。又、電極４
は、例えば、１０００Åの厚みで５μｍの幅の金属膜と
するとともに、各電極間の間隔を５μｍとする。
【００２２】又、フィルター３において、例えば、干渉
フィルター３ａ〜３ｃがそれぞれ図４〜図６に示す光学
特性を有するように形成した場合の光スイッチ１の動作
を以下に説明する。光スイッチ１に入射する光束は、波
長λ１（＝１．３μｍ）の光と波長λ２（＝１．５５μ
ｍ）の光とがファイバーカプラで１本の光ファイバーに
波長多重され、入力ポートＩ（図２参照）から入射する
ようになっている。
フィルター３ａ〜３ｃがそれぞれ図４〜図６に示す光学
特性を有するように形成した場合の光スイッチ１の動作
を以下に説明する。光スイッチ１に入射する光束は、波
長λ１（＝１．３μｍ）の光と波長λ２（＝１．５５μ
ｍ）の光とがファイバーカプラで１本の光ファイバーに
波長多重され、入力ポートＩ（図２参照）から入射する
ようになっている。
【００２３】次に、上述のようにして電極４が設けられ
たときのフィルター３の駆動方法について、図７〜図１
３を参照して説明する。尚、電極４は、図７〜図９のよ
うに、電極４ａ〜４ｉが設けられているものとし、電極
４ａ、４ｄ、４ｇが３相配線部５のうちの配線５ａに、
電極４ｂ、４ｅ、４ｈが配線５ｂに、電極４ｃ、４ｆ、
４ｉが配線５ｃに、それぞれ接続されているものとす
る。又、光スイッチは、初期状態として、図１０のよう
に、導波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃから干渉フィ
ルター３ａ〜３ｃが全て待避した位置にフィルター３が
配置されるものとする。更に、動作を簡単に説明するた
めに、各電極４間の幅と干渉フィルタ３ａ〜３ｃの幅を
等しいものとする。更に、図１０〜図１３において、マ
ッチングオイル６及び絶縁膜７は不図示としている。
たときのフィルター３の駆動方法について、図７〜図１
３を参照して説明する。尚、電極４は、図７〜図９のよ
うに、電極４ａ〜４ｉが設けられているものとし、電極
４ａ、４ｄ、４ｇが３相配線部５のうちの配線５ａに、
電極４ｂ、４ｅ、４ｈが配線５ｂに、電極４ｃ、４ｆ、
４ｉが配線５ｃに、それぞれ接続されているものとす
る。又、光スイッチは、初期状態として、図１０のよう
に、導波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃから干渉フィ
ルター３ａ〜３ｃが全て待避した位置にフィルター３が
配置されるものとする。更に、動作を簡単に説明するた
めに、各電極４間の幅と干渉フィルタ３ａ〜３ｃの幅を
等しいものとする。更に、図１０〜図１３において、マ
ッチングオイル６及び絶縁膜７は不図示としている。
【００２４】初期状態においては、入力ポートＩから入
射した波長λ１、λ２の光は導波路１４ａ内を直進し
て、第１出力ポートＯａから出力される。このとき、図
７（ａ）のように、配線５ａに正の電圧＋Ｖが、配線５
ｂに負の電圧−Ｖが、配線５ｃに接地電圧が、それぞれ
印加される。よって、電極４ａ、４ｄ、４ｇに正の電荷
が帯電するとともに、電極４ｂ、４ｅ、４ｈに負の電荷
が帯電する。このとき、電極４ａ〜４ｉに対向するよう
にして設置されるフィルター３の移動子部３ｄにおい
て、電極４ａ、４ｄ、４ｇに対向する部分３ｐ、３ｒ、
３ｔに負の電荷が帯電するとともに、電極４ｂ、４ｅ、
４ｈに対向する部分３ｑ、３ｓ、３ｕに正の電荷が帯電
する。
射した波長λ１、λ２の光は導波路１４ａ内を直進し
て、第１出力ポートＯａから出力される。このとき、図
７（ａ）のように、配線５ａに正の電圧＋Ｖが、配線５
ｂに負の電圧−Ｖが、配線５ｃに接地電圧が、それぞれ
印加される。よって、電極４ａ、４ｄ、４ｇに正の電荷
が帯電するとともに、電極４ｂ、４ｅ、４ｈに負の電荷
が帯電する。このとき、電極４ａ〜４ｉに対向するよう
にして設置されるフィルター３の移動子部３ｄにおい
て、電極４ａ、４ｄ、４ｇに対向する部分３ｐ、３ｒ、
３ｔに負の電荷が帯電するとともに、電極４ｂ、４ｅ、
４ｈに対向する部分３ｑ、３ｓ、３ｕに正の電荷が帯電
する。
【００２５】図１０の状態から、図１１のように、導波
路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃにフィルター３の干渉
フィルター３ａが配置されるようにするとき、図７
（ｂ）のように、配線５ａ、５ｃに負の電圧−Ｖが、配
線５ｂに正の電圧＋Ｖが、それぞれ印加されるように、
３相配線部５に与える電圧を切り換える。このとき、フ
ィルター３の移動子部３ｄでは、高い抵抗に妨げられ
て、部分３ｐ〜３ｕに帯電された電荷の移動が留まった
状態となる。
路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃにフィルター３の干渉
フィルター３ａが配置されるようにするとき、図７
（ｂ）のように、配線５ａ、５ｃに負の電圧−Ｖが、配
線５ｂに正の電圧＋Ｖが、それぞれ印加されるように、
３相配線部５に与える電圧を切り換える。このとき、フ
ィルター３の移動子部３ｄでは、高い抵抗に妨げられ
て、部分３ｐ〜３ｕに帯電された電荷の移動が留まった
状態となる。
【００２６】このとき、部分３ｐ、３ｒ、３ｔに対し
て、負の電荷が帯電された電極４ａ、４ｃ、４ｄ、４
ｆ、４ｇによって斥力が働くとともに正の電荷が帯電さ
れた電極４ｂ、４ｅ、４ｈによって引力が働く。又、同
様に、部分３ｑ、３ｓ、３ｕに対して、正の電荷が帯電
された電極４ｂ、４ｅ、４ｈによって斥力が働くととも
に負の電荷が帯電された電極４ｃ、４ｆ、４ｉによって
引力が働く。よって、フィルター３に対して、図７の垂
直方向に反発力が働くとともに左側に駆動力が発生し、
部分３ｐ、３ｒ、３ｔが正の電荷が帯電された電極４
ｂ、４ｅ、４ｈに対向するとともに部分３ｑ、３ｓ、３
ｕが負の電荷が帯電された電極４ｃ、４ｆ、４ｉに対向
するように、フィルター３が電極４の幅１つ分移動す
る。
て、負の電荷が帯電された電極４ａ、４ｃ、４ｄ、４
ｆ、４ｇによって斥力が働くとともに正の電荷が帯電さ
れた電極４ｂ、４ｅ、４ｈによって引力が働く。又、同
様に、部分３ｑ、３ｓ、３ｕに対して、正の電荷が帯電
された電極４ｂ、４ｅ、４ｈによって斥力が働くととも
に負の電荷が帯電された電極４ｃ、４ｆ、４ｉによって
引力が働く。よって、フィルター３に対して、図７の垂
直方向に反発力が働くとともに左側に駆動力が発生し、
部分３ｐ、３ｒ、３ｔが正の電荷が帯電された電極４
ｂ、４ｅ、４ｈに対向するとともに部分３ｑ、３ｓ、３
ｕが負の電荷が帯電された電極４ｃ、４ｆ、４ｉに対向
するように、フィルター３が電極４の幅１つ分移動す
る。
【００２７】そして、図７（ｃ）のように、配線５ａに
接地電圧が、配線５ｂに正の電圧＋Ｖが、配線５ｃに負
の電圧−Ｖが、それぞれ印加され、図１１のように、導
波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃにフィルター３の干
渉フィルター３ａが配置されるように、フィルター３の
位置を固定する。このとき、干渉フィルター３ａは波長
λ１、λ２において透過率が略０％である（図４参
照）。このため、入力ポートＩから入射した波長λ１、
λ２の光はフィルター３で反射して導波路１４ｂを進行
し、第２出力ポートＯｂから出力される。
接地電圧が、配線５ｂに正の電圧＋Ｖが、配線５ｃに負
の電圧−Ｖが、それぞれ印加され、図１１のように、導
波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃにフィルター３の干
渉フィルター３ａが配置されるように、フィルター３の
位置を固定する。このとき、干渉フィルター３ａは波長
λ１、λ２において透過率が略０％である（図４参
照）。このため、入力ポートＩから入射した波長λ１、
λ２の光はフィルター３で反射して導波路１４ｂを進行
し、第２出力ポートＯｂから出力される。
【００２８】又、図１１の状態から、図１２のように、
導波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃにフィルター３の
干渉フィルター３ｂが配置されるようにするとき、図７
（ｄ）のように、配線５ａ、５ｂに負の電圧−Ｖが、配
線５ｃに正の電圧＋Ｖが、それぞれ印加されるように、
３相配線部５に与える電圧を切り換える。そして、図１
０の状態から図１１の状態に変更したときと同様、フィ
ルター３に対して、図７の垂直方向に反発力が働くとと
もに左側に駆動力が発生する。よって、部分３ｐ、３
ｒ、３ｔが正の電荷が帯電された電極４ｃ、４ｆ、４ｉ
に対向するとともに部分３ｑ、３ｓが負の電荷が帯電さ
れた電極４ｄ、４ｇに対向するように、フィルター３が
電極４の幅１つ分移動する。
導波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃにフィルター３の
干渉フィルター３ｂが配置されるようにするとき、図７
（ｄ）のように、配線５ａ、５ｂに負の電圧−Ｖが、配
線５ｃに正の電圧＋Ｖが、それぞれ印加されるように、
３相配線部５に与える電圧を切り換える。そして、図１
０の状態から図１１の状態に変更したときと同様、フィ
ルター３に対して、図７の垂直方向に反発力が働くとと
もに左側に駆動力が発生する。よって、部分３ｐ、３
ｒ、３ｔが正の電荷が帯電された電極４ｃ、４ｆ、４ｉ
に対向するとともに部分３ｑ、３ｓが負の電荷が帯電さ
れた電極４ｄ、４ｇに対向するように、フィルター３が
電極４の幅１つ分移動する。
【００２９】そして、図８（ａ）のように、配線５ａに
負の電圧−Ｖが、配線５ｂに接地電圧が、配線５ｃに正
の電圧＋Ｖが、それぞれ印加され、図１２のように、導
波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃにフィルター３の干
渉フィルター３ｂが配置されるように、フィルター３の
位置を固定する。このとき、干渉フィルター３ｂは波長
λ１において透過率が略１００％になっており、波長λ
２において透過率が略０％である（図５参照）。このた
め、入力ポートＩから入射した波長λ１の光はフィルタ
ー３を透過して導波路１４ａ内を直進して第１出力ポー
トＯａから出力される。また、波長λ２の光はフィルタ
ー３で反射して導波路１４ｂを進行し、第２出力ポート
Ｏｂから出力される。
負の電圧−Ｖが、配線５ｂに接地電圧が、配線５ｃに正
の電圧＋Ｖが、それぞれ印加され、図１２のように、導
波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃにフィルター３の干
渉フィルター３ｂが配置されるように、フィルター３の
位置を固定する。このとき、干渉フィルター３ｂは波長
λ１において透過率が略１００％になっており、波長λ
２において透過率が略０％である（図５参照）。このた
め、入力ポートＩから入射した波長λ１の光はフィルタ
ー３を透過して導波路１４ａ内を直進して第１出力ポー
トＯａから出力される。また、波長λ２の光はフィルタ
ー３で反射して導波路１４ｂを進行し、第２出力ポート
Ｏｂから出力される。
【００３０】更に、図１２の状態から、図１３のよう
に、導波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃにフィルター
３の干渉フィルター３ｃが配置されるようにするとき、
図８（ｂ）のように、配線５ａに正の電圧＋Ｖが、配線
５ｂ、５ｃに負の電圧−Ｖが、それぞれ印加されるよう
に、３相配線部５に与える電圧を切り換える。よって、
部分３ｐ、３ｒが正の電荷が帯電された電極４ｄ、４ｇ
に対向するとともに部分３ｑ、３ｓが負の電荷が帯電さ
れた電極４ｅ、４ｈに対向するように、フィルター３が
電極４の幅１つ分移動する。
に、導波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃにフィルター
３の干渉フィルター３ｃが配置されるようにするとき、
図８（ｂ）のように、配線５ａに正の電圧＋Ｖが、配線
５ｂ、５ｃに負の電圧−Ｖが、それぞれ印加されるよう
に、３相配線部５に与える電圧を切り換える。よって、
部分３ｐ、３ｒが正の電荷が帯電された電極４ｄ、４ｇ
に対向するとともに部分３ｑ、３ｓが負の電荷が帯電さ
れた電極４ｅ、４ｈに対向するように、フィルター３が
電極４の幅１つ分移動する。
【００３１】そして、図８（ｃ）のように、配線５ａに
正の電圧＋Ｖが、配線５ｂに負の電圧−Ｖが、配線５ｃ
に接地電圧が、それぞれ印加され、図１３のように、導
波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃにフィルター３の干
渉フィルター３ｃが配置されるように、フィルター３の
位置を固定する。このとき、干渉フィルター３ｃは波長
λ１において透過率が略０％になっており、波長λ２に
おいて透過率が略１００％である（図６参照）。このた
め、入力ポートＩから入射した波長λ１の光はフィルタ
ー３で反射して導波路１４ｂを進行し、第２出力ポート
Ｏｂから出力される。また、波長λ２の光はフィルター
３を透過して導波路１４ａ内を直進して第１出力ポート
Ｏａから出力される。
正の電圧＋Ｖが、配線５ｂに負の電圧−Ｖが、配線５ｃ
に接地電圧が、それぞれ印加され、図１３のように、導
波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃにフィルター３の干
渉フィルター３ｃが配置されるように、フィルター３の
位置を固定する。このとき、干渉フィルター３ｃは波長
λ１において透過率が略０％になっており、波長λ２に
おいて透過率が略１００％である（図６参照）。このた
め、入力ポートＩから入射した波長λ１の光はフィルタ
ー３で反射して導波路１４ｂを進行し、第２出力ポート
Ｏｂから出力される。また、波長λ２の光はフィルター
３を透過して導波路１４ａ内を直進して第１出力ポート
Ｏａから出力される。
【００３２】逆に、図１３の状態から、図１２の状態に
するとき、図８（ｄ）のように、配線５ａに負の電圧−
Ｖが、配線５ｂ、５ｃに正の電圧＋Ｖが、それぞれ印加
されるように、３相配線部５に与える電圧を切り換え
る。このとき、部分３ｐ、３ｒ、３ｔに対して、負の電
荷が帯電された電極４ｄ、４ｇによって斥力が働くとと
もに正の電荷が帯電された電極４ｃ、４ｆ、４ｉによっ
て引力が働く。又、同様に、部分３ｑ、３ｓに対して、
正の電荷が帯電された電極４ｅ、４ｆ、４ｈ、４ｉによ
って斥力が働くとともに負の電荷が帯電された電極４
ｄ、４ｇによって引力が働く。
するとき、図８（ｄ）のように、配線５ａに負の電圧−
Ｖが、配線５ｂ、５ｃに正の電圧＋Ｖが、それぞれ印加
されるように、３相配線部５に与える電圧を切り換え
る。このとき、部分３ｐ、３ｒ、３ｔに対して、負の電
荷が帯電された電極４ｄ、４ｇによって斥力が働くとと
もに正の電荷が帯電された電極４ｃ、４ｆ、４ｉによっ
て引力が働く。又、同様に、部分３ｑ、３ｓに対して、
正の電荷が帯電された電極４ｅ、４ｆ、４ｈ、４ｉによ
って斥力が働くとともに負の電荷が帯電された電極４
ｄ、４ｇによって引力が働く。
【００３３】よって、フィルター３に対して、図８の垂
直方向に反発力が働くとともに右側に駆動力が発生し、
部分３ｐ、３ｒ、３ｔが正の電荷が帯電された電極４
ｃ、４ｆ、４ｉに対向するとともに部分３ｑ、３ｓが負
の電荷が帯電された電極４ｄ、４ｇに対向するように、
フィルター３が電極４の幅１つ分移動する。そして、図
９（ａ）のように、配線５ａに負の電圧−Ｖが、配線５
ｂに接地電圧が、配線５ｃに正の電圧＋Ｖが、それぞれ
印加され、図１２のように、導波路１４ａ、１４ｂの交
差部１４ｃにフィルター３の干渉フィルター３ｂが配置
されるように、フィルター３の位置を固定する。
直方向に反発力が働くとともに右側に駆動力が発生し、
部分３ｐ、３ｒ、３ｔが正の電荷が帯電された電極４
ｃ、４ｆ、４ｉに対向するとともに部分３ｑ、３ｓが負
の電荷が帯電された電極４ｄ、４ｇに対向するように、
フィルター３が電極４の幅１つ分移動する。そして、図
９（ａ）のように、配線５ａに負の電圧−Ｖが、配線５
ｂに接地電圧が、配線５ｃに正の電圧＋Ｖが、それぞれ
印加され、図１２のように、導波路１４ａ、１４ｂの交
差部１４ｃにフィルター３の干渉フィルター３ｂが配置
されるように、フィルター３の位置を固定する。
【００３４】又、図１２の状態から、図１１の状態にす
るとき、図９（ｂ）のように、配線５ａ、５ｂに正の電
圧＋Ｖが、配線５ｃに負の電圧−Ｖが、それぞれ印加さ
れるように、３相配線部５に与える電圧を切り換える。
よって、フィルター３に対して、図９の垂直方向に反発
力が働くとともに右側に駆動力が発生し、フィルター３
が電極４の幅１つ分移動する。そして、図９（ｃ）のよ
うに、配線５ａに接地電圧が、配線５ｂに正の電圧＋Ｖ
が、配線５ｃに負の電圧−Ｖが、それぞれ印加され、図
１１のように、導波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃに
フィルター３の干渉フィルター３ａが配置されるよう
に、フィルター３の位置を固定する。
るとき、図９（ｂ）のように、配線５ａ、５ｂに正の電
圧＋Ｖが、配線５ｃに負の電圧−Ｖが、それぞれ印加さ
れるように、３相配線部５に与える電圧を切り換える。
よって、フィルター３に対して、図９の垂直方向に反発
力が働くとともに右側に駆動力が発生し、フィルター３
が電極４の幅１つ分移動する。そして、図９（ｃ）のよ
うに、配線５ａに接地電圧が、配線５ｂに正の電圧＋Ｖ
が、配線５ｃに負の電圧−Ｖが、それぞれ印加され、図
１１のように、導波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃに
フィルター３の干渉フィルター３ａが配置されるよう
に、フィルター３の位置を固定する。
【００３５】又、図１１の状態から、図１０の状態にす
るとき、図９（ｄ）のように、配線５ａ、５ｃに正の電
圧＋Ｖが、配線５ｂに負の電圧−Ｖが、それぞれ印加さ
れるように、３相配線部５に与える電圧を切り換える。
よって、フィルター３に対して、図９の垂直方向に反発
力が働くとともに右側に駆動力が発生し、フィルター３
が電極４の幅１つ分移動する。そして、図７（ａ）のよ
うに、配線５ａに正の電圧＋Ｖが、配線５ｂに負の電圧
−Ｖが、配線５ｃに接地電圧が、それぞれ印加され、図
１０のように、導波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃか
ら干渉フィルター３ａ〜３ｃが全て待避した位置にフィ
ルター３が配置される。
るとき、図９（ｄ）のように、配線５ａ、５ｃに正の電
圧＋Ｖが、配線５ｂに負の電圧−Ｖが、それぞれ印加さ
れるように、３相配線部５に与える電圧を切り換える。
よって、フィルター３に対して、図９の垂直方向に反発
力が働くとともに右側に駆動力が発生し、フィルター３
が電極４の幅１つ分移動する。そして、図７（ａ）のよ
うに、配線５ａに正の電圧＋Ｖが、配線５ｂに負の電圧
−Ｖが、配線５ｃに接地電圧が、それぞれ印加され、図
１０のように、導波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃか
ら干渉フィルター３ａ〜３ｃが全て待避した位置にフィ
ルター３が配置される。
【００３６】上述のような動作を行ってフィルター３の
干渉フィルター３ａ〜３ｃを一つずつ移動させるとき、
図７（ｂ）→図７（ｄ）→図８（ａ）の順に、３相配線
部５に与える電圧を切り換えることで、図１０の状態か
ら図１２の状態にすることができる。又、図７（ｂ）→
図７（ｄ）→図８（ｂ）→図８（ｃ）の順に、３相配線
部５に与える電圧を切り換えることで、図１０の状態か
ら図１３の状態にすることができる。又、図７（ｄ）→
図８（ｂ）→図８（ｃ）の順に、３相配線部５に与える
電圧を切り換えることで、図１１の状態から図１３の状
態にすることができる。
干渉フィルター３ａ〜３ｃを一つずつ移動させるとき、
図７（ｂ）→図７（ｄ）→図８（ａ）の順に、３相配線
部５に与える電圧を切り換えることで、図１０の状態か
ら図１２の状態にすることができる。又、図７（ｂ）→
図７（ｄ）→図８（ｂ）→図８（ｃ）の順に、３相配線
部５に与える電圧を切り換えることで、図１０の状態か
ら図１３の状態にすることができる。又、図７（ｄ）→
図８（ｂ）→図８（ｃ）の順に、３相配線部５に与える
電圧を切り換えることで、図１１の状態から図１３の状
態にすることができる。
【００３７】逆に、図８（ｄ）→図９（ｂ）→図９
（ｃ）の順に、３相配線部５に与える電圧を切り換える
ことで、図１３の状態から図１１の状態にすることがで
きる。又、図８（ｄ）→図９（ｂ）→図９（ｄ）→図７
（ａ）の順に、３相配線部５に与える電圧を切り換える
ことで、図１３の状態から図１０の状態にすることがで
きる。又、図９（ｂ）→図９（ｄ）→図７（ａ）の順
に、３相配線部５に与える電圧を切り換えることで、図
１２の状態から図１０の状態にすることができる。
（ｃ）の順に、３相配線部５に与える電圧を切り換える
ことで、図１３の状態から図１１の状態にすることがで
きる。又、図８（ｄ）→図９（ｂ）→図９（ｄ）→図７
（ａ）の順に、３相配線部５に与える電圧を切り換える
ことで、図１３の状態から図１０の状態にすることがで
きる。又、図９（ｂ）→図９（ｄ）→図７（ａ）の順
に、３相配線部５に与える電圧を切り換えることで、図
１２の状態から図１０の状態にすることができる。
【００３８】従って、電極４とフィルター３の移動子部
３ｄによる誘導電荷型静電気方式を利用してフィルター
３を移動することによって、複数の波長の搬送波が重畳
された波長多重光束を全反射、全透過、一部透過・一部
反射に切り替えることができる。また、図１４に示すよ
うに、干渉フィルターを例えば波長が１．５５μｍの光
だけを透過する狭帯域にすることも可能である。
３ｄによる誘導電荷型静電気方式を利用してフィルター
３を移動することによって、複数の波長の搬送波が重畳
された波長多重光束を全反射、全透過、一部透過・一部
反射に切り替えることができる。また、図１４に示すよ
うに、干渉フィルターを例えば波長が１．５５μｍの光
だけを透過する狭帯域にすることも可能である。
【００３９】本実施形態によると、波長多重された入射
光を波長別にスイッチングして別々に出力することがで
きるので、別途分波器等を必要とせず、光通信システム
の簡素化を図ることができる。
光を波長別にスイッチングして別々に出力することがで
きるので、別途分波器等を必要とせず、光通信システム
の簡素化を図ることができる。
【００４０】＜第２の実施形態＞図１５は第２の実施形
態の光スイッチの構成を示す分解斜視図である。第１の
実施形態と同様、光スイッチ１ａは、本体部８に、２つ
の導波路１４ａ、１４ｂとともに、導波路１４ａ、１４
ｂの交差部１４ｃを横切る溝部２が形成されている。そ
して、シリコンオイルなどのマッチングオイル６が封入
された溝部２に嵌め込むようにして、フィルター３が設
けられる。
態の光スイッチの構成を示す分解斜視図である。第１の
実施形態と同様、光スイッチ１ａは、本体部８に、２つ
の導波路１４ａ、１４ｂとともに、導波路１４ａ、１４
ｂの交差部１４ｃを横切る溝部２が形成されている。そ
して、シリコンオイルなどのマッチングオイル６が封入
された溝部２に嵌め込むようにして、フィルター３が設
けられる。
【００４１】更に、この本体部８の上面を絶縁膜２７を
介して覆う蓋部２０の裏面に、移動子部３ｄに対して固
定子として働く複数本の電極２４と、複数本の電極２４
に対して３相の駆動電圧を与えるための３相配線部２５
とが設けられる。尚、蓋部２０は、電極２４と３相配線
部２５との関係を示すために、透過した図とする。又、
電極２４は、フィルター３の移動子部３ｄと交差するよ
うな位置に設けられる。又、電極２４は、第１の実施形
態と同様、例えば、１０００Åの厚みで５μｍの幅の金
属膜とするとともに、各電極間の間隔を５μｍとする。
介して覆う蓋部２０の裏面に、移動子部３ｄに対して固
定子として働く複数本の電極２４と、複数本の電極２４
に対して３相の駆動電圧を与えるための３相配線部２５
とが設けられる。尚、蓋部２０は、電極２４と３相配線
部２５との関係を示すために、透過した図とする。又、
電極２４は、フィルター３の移動子部３ｄと交差するよ
うな位置に設けられる。又、電極２４は、第１の実施形
態と同様、例えば、１０００Åの厚みで５μｍの幅の金
属膜とするとともに、各電極間の間隔を５μｍとする。
【００４２】よって、固定子となる電極２４とフィルタ
ー３の移動子部３ｄとの関係が、図１６の断面図のよう
な関係となる。即ち、電極２４が、溝部２に嵌め込まれ
たフィルター３の上面３ｙに対して、マッチングオイル
６及び絶縁膜２７を介して対面する。このように構成さ
れる光スイッチ１ａの動作については、第１の実施形態
と同様となるので、その説明は省略する。
ー３の移動子部３ｄとの関係が、図１６の断面図のよう
な関係となる。即ち、電極２４が、溝部２に嵌め込まれ
たフィルター３の上面３ｙに対して、マッチングオイル
６及び絶縁膜２７を介して対面する。このように構成さ
れる光スイッチ１ａの動作については、第１の実施形態
と同様となるので、その説明は省略する。
【００４３】＜第３の実施形態＞図１７は第３の実施形
態の光スイッチの構成を示す分解斜視図である。本実施
形態の光スイッチ１ｂは、まず、基板３０表面に固定子
として働く複数の電極３４と、複数本の電極３４に対し
て３相の駆動電圧を与えるための３相配線部３５とが設
けられた後、その上面を覆うように絶縁膜３７が設けら
れる。そして、更に、このような電極３４と３相配線部
３５とが設けられた基板３０に、第１の実施形態と同
様、２つの導波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃを横切
る溝部２を形成するように、導波路１４ａ、１４ｂを有
するクラッド層３１が設けられることで、本体部を構成
する。
態の光スイッチの構成を示す分解斜視図である。本実施
形態の光スイッチ１ｂは、まず、基板３０表面に固定子
として働く複数の電極３４と、複数本の電極３４に対し
て３相の駆動電圧を与えるための３相配線部３５とが設
けられた後、その上面を覆うように絶縁膜３７が設けら
れる。そして、更に、このような電極３４と３相配線部
３５とが設けられた基板３０に、第１の実施形態と同
様、２つの導波路１４ａ、１４ｂの交差部１４ｃを横切
る溝部２を形成するように、導波路１４ａ、１４ｂを有
するクラッド層３１が設けられることで、本体部を構成
する。
【００４４】このようにして、本体部を構成すると、シ
リコンオイルなどのマッチングオイル６が封入された溝
部２に嵌め込むようにして、フィルター３が設けられ
る。このとき、電極３４は、フィルター３の移動子部３
ｄと交差するような位置に設けられる。又、電極３４
は、第１の実施形態と同様、例えば、１０００Åの厚み
で５μｍの幅の金属膜とするとともに、各電極間の間隔
を５μｍとする。
リコンオイルなどのマッチングオイル６が封入された溝
部２に嵌め込むようにして、フィルター３が設けられ
る。このとき、電極３４は、フィルター３の移動子部３
ｄと交差するような位置に設けられる。又、電極３４
は、第１の実施形態と同様、例えば、１０００Åの厚み
で５μｍの幅の金属膜とするとともに、各電極間の間隔
を５μｍとする。
【００４５】よって、固定子となる電極３４とフィルタ
ー３の移動子部３ｄとの関係が、図１８の断面図のよう
な関係となる。即ち、電極３４が、溝部２に嵌め込まれ
たフィルター３の下面３ｚに対して、マッチングオイル
６及び絶縁膜３７を介して対面する。このように構成さ
れる光スイッチ１ｂの動作については、第１の実施形態
と同様となるので、その説明は省略する。
ー３の移動子部３ｄとの関係が、図１８の断面図のよう
な関係となる。即ち、電極３４が、溝部２に嵌め込まれ
たフィルター３の下面３ｚに対して、マッチングオイル
６及び絶縁膜３７を介して対面する。このように構成さ
れる光スイッチ１ｂの動作については、第１の実施形態
と同様となるので、その説明は省略する。
【００４６】＜第４の実施形態＞図１９は第４の実施形
態の光スイッチの内部構成を示す分解斜視図である。第
２の実施形態と同様、光スイッチ１ｃは、本体部８に、
２つの導波路１４ａ、１４ｂとともに、導波路１４ａ、
１４ｂの交差部１４ｃを横切る溝部２が形成されてい
る。そして、マッチングオイル６が封入された溝部２に
嵌め込むとともに、干渉フィルタ３ａ〜３ｃの設けられ
た部分が交差部１４ｃ付近に位置するように、フィルタ
ー４３が設けられる。
態の光スイッチの内部構成を示す分解斜視図である。第
２の実施形態と同様、光スイッチ１ｃは、本体部８に、
２つの導波路１４ａ、１４ｂとともに、導波路１４ａ、
１４ｂの交差部１４ｃを横切る溝部２が形成されてい
る。そして、マッチングオイル６が封入された溝部２に
嵌め込むとともに、干渉フィルタ３ａ〜３ｃの設けられ
た部分が交差部１４ｃ付近に位置するように、フィルタ
ー４３が設けられる。
【００４７】フィルター４３は、第１〜第３の実施形態
におけるフィルター３と異なり、溝部２より上部に２０
０μｍ以上はみ出した構成とし、このはみ出した部分を
移動子部４３ｄとする。このようにフィルター４３が嵌
め込まれた本体部８の導波路１４ａ、１４ｂが設けられ
た部分の表面に、電極付板部４０が設置される。この電
極付板部４０は、その側面４０ｘに、移動子部３ｄに対
して固定子として働く複数本の電極４４と、複数本の電
極４４に対して３相の駆動電圧を与えるための３相配線
部４５とが設けられる。又、本体部８の導波路１４ａの
みが設けられた部分の表面に板部４１が設けられる。
尚、複数本の電極４４は、後述するように絶縁膜４７で
覆われるが、説明を簡単にするために、図１９では不図
示とする。
におけるフィルター３と異なり、溝部２より上部に２０
０μｍ以上はみ出した構成とし、このはみ出した部分を
移動子部４３ｄとする。このようにフィルター４３が嵌
め込まれた本体部８の導波路１４ａ、１４ｂが設けられ
た部分の表面に、電極付板部４０が設置される。この電
極付板部４０は、その側面４０ｘに、移動子部３ｄに対
して固定子として働く複数本の電極４４と、複数本の電
極４４に対して３相の駆動電圧を与えるための３相配線
部４５とが設けられる。又、本体部８の導波路１４ａの
みが設けられた部分の表面に板部４１が設けられる。
尚、複数本の電極４４は、後述するように絶縁膜４７で
覆われるが、説明を簡単にするために、図１９では不図
示とする。
【００４８】このように、電極４４と３相配線部４５と
が設けられた電極付板部４０の側面４０ｘ上には、電極
４４と３相配線部４５とを覆うための絶縁膜４７が設け
られる。又、電極付板部４０は、絶縁材料によって構成
される。そして、電極４４は、第２の実施形態と同様、
例えば、１０００Åの厚みで５μｍの幅の金属膜とする
とともに、各電極間の間隔を５μｍとする。
が設けられた電極付板部４０の側面４０ｘ上には、電極
４４と３相配線部４５とを覆うための絶縁膜４７が設け
られる。又、電極付板部４０は、絶縁材料によって構成
される。そして、電極４４は、第２の実施形態と同様、
例えば、１０００Åの厚みで５μｍの幅の金属膜とする
とともに、各電極間の間隔を５μｍとする。
【００４９】よって、固定子となる電極４４とフィルタ
ー４３の移動子部４３ｄとの関係が、図２０の断面図の
ような関係となる。即ち、電極４４が、溝部２に嵌め込
まれたフィルター４３の側面４３ｘにおける移動子部４
３ｄに対して、マッチングオイル６及び絶縁膜４７を介
して対面する。又、フィルター４３は、図２１のよう
に、溝部２の側面対向する部分に、干渉フィルター３ａ
〜３ｃが設けられるとともに、入射光を全て透過するた
めの切り欠き部４３ｅが設けられる。
ー４３の移動子部４３ｄとの関係が、図２０の断面図の
ような関係となる。即ち、電極４４が、溝部２に嵌め込
まれたフィルター４３の側面４３ｘにおける移動子部４
３ｄに対して、マッチングオイル６及び絶縁膜４７を介
して対面する。又、フィルター４３は、図２１のよう
に、溝部２の側面対向する部分に、干渉フィルター３ａ
〜３ｃが設けられるとともに、入射光を全て透過するた
めの切り欠き部４３ｅが設けられる。
【００５０】更に、本実施形態においては、図２１のよ
うに、移動子部４３ｄが切り欠き部４３ｅと干渉フィル
タ３ａ〜３ｃの上部に設けられる。このように構成され
る光スイッチ１ｂの動作については、第１の実施形態と
同様となるので、その説明は省略する。
うに、移動子部４３ｄが切り欠き部４３ｅと干渉フィル
タ３ａ〜３ｃの上部に設けられる。このように構成され
る光スイッチ１ｂの動作については、第１の実施形態と
同様となるので、その説明は省略する。
【００５１】上述のように、各実施形態において、光ス
イッチを構成するとき、第２〜第４の実施形態におい
て、第１の実施形態と異なり、固定子として働く電極２
４〜４４それぞれが導波路１４ａ、１４ｂと異なる層に
設けられる。よって、第２〜第４の実施形態の光スイッ
チにおける電極２４〜４４については、光スイッチの上
面から見て、導波路１４ａ、１４ｂと重なり合うような
位置及び導波路１４ａ、１４ｂと重ならない位置のいず
れに設けても構わない。
イッチを構成するとき、第２〜第４の実施形態におい
て、第１の実施形態と異なり、固定子として働く電極２
４〜４４それぞれが導波路１４ａ、１４ｂと異なる層に
設けられる。よって、第２〜第４の実施形態の光スイッ
チにおける電極２４〜４４については、光スイッチの上
面から見て、導波路１４ａ、１４ｂと重なり合うような
位置及び導波路１４ａ、１４ｂと重ならない位置のいず
れに設けても構わない。
【００５２】尚、フィルターに変えてマイクロミラー等
の他のスイッチング部材を電極に対向する位置に移動子
部を設けるとともに溝部内に配してもよい。このように
すると、波長選択性はないが、導波路と交差して配置し
たスイッチング部材を誘導電荷型静電方式を利用して移
動させることにより、コリメートレンズや放熱機構を必
要としない光スイッチを実現することができる。
の他のスイッチング部材を電極に対向する位置に移動子
部を設けるとともに溝部内に配してもよい。このように
すると、波長選択性はないが、導波路と交差して配置し
たスイッチング部材を誘導電荷型静電方式を利用して移
動させることにより、コリメートレンズや放熱機構を必
要としない光スイッチを実現することができる。
【００５３】又、固定子として働く電極と、この電極に
３相の駆動電圧を与えるための３相配線部との関係は、
例えば、図２２又は図２３のようにしても構わない。即
ち、図２２のように、３相の駆動電圧が与えられる電極
５１ａ〜５１ｃと電気的に接続された配線５２ａ〜５２
ｃが設けられるとともに、固定子として働く電極５３ａ
〜５３ｉそれぞれに対して配線５２ａ〜５２ｃと電気的
に接続するためのコンタクトホール５４ａ〜５４ｉを設
けるようにしても構わない。
３相の駆動電圧を与えるための３相配線部との関係は、
例えば、図２２又は図２３のようにしても構わない。即
ち、図２２のように、３相の駆動電圧が与えられる電極
５１ａ〜５１ｃと電気的に接続された配線５２ａ〜５２
ｃが設けられるとともに、固定子として働く電極５３ａ
〜５３ｉそれぞれに対して配線５２ａ〜５２ｃと電気的
に接続するためのコンタクトホール５４ａ〜５４ｉを設
けるようにしても構わない。
【００５４】このとき、電極５３ａ、５３ｄ、５３ｇが
コンタクトホール５４ａ、５４ｄ、５４ｇを通じて、絶
縁膜を介して設けられる配線５２ａと接続され、電極５
３ｂ、５３ｅ、５３ｈがコンタクトホール５４ｂ、５４
ｅ、５４ｈを通じて、絶縁膜を介して設けられる配線５
２ｂと接続され、電極５３ｃ、５３ｆ、５３ｉがコンタ
クトホール５４ｃ、５４ｆ、５４ｉを通じて、絶縁膜を
介して設けられる配線５２ｃと接続される。
コンタクトホール５４ａ、５４ｄ、５４ｇを通じて、絶
縁膜を介して設けられる配線５２ａと接続され、電極５
３ｂ、５３ｅ、５３ｈがコンタクトホール５４ｂ、５４
ｅ、５４ｈを通じて、絶縁膜を介して設けられる配線５
２ｂと接続され、電極５３ｃ、５３ｆ、５３ｉがコンタ
クトホール５４ｃ、５４ｆ、５４ｉを通じて、絶縁膜を
介して設けられる配線５２ｃと接続される。
【００５５】又、図２３のように、３相の駆動電圧が与
えられる電極６１ａ〜６１ｃそれぞれに対して電気的に
接続された配線６２ａ〜６２ｉを有するフレキシブル基
板６０が設けられる。そして、、このフレキシブル基板
６０の配線６２ａ〜６２ｉに対して、固定子として働く
電極６４ａ〜６４ｉが、ＡＣＦ（異方性導電膜）６３を
介して電気的に接続される。よって、電極６４ａ、６４
ｄ、６４ｇが配線６２ａ、６２ｄ、６２ｇを通じて電極
６１ａと接続され、電極６４ｂ、６４ｅ、６４ｈが配線
６２ｂ、６２ｅ、６２ｈを通じて電極６１ｂと接続さ
れ、電極６４ｃ、６４ｆ、６４ｉが配線６２ｃ、６２
ｆ、６２ｉを通じて電極６１ｃと接続される。
えられる電極６１ａ〜６１ｃそれぞれに対して電気的に
接続された配線６２ａ〜６２ｉを有するフレキシブル基
板６０が設けられる。そして、、このフレキシブル基板
６０の配線６２ａ〜６２ｉに対して、固定子として働く
電極６４ａ〜６４ｉが、ＡＣＦ（異方性導電膜）６３を
介して電気的に接続される。よって、電極６４ａ、６４
ｄ、６４ｇが配線６２ａ、６２ｄ、６２ｇを通じて電極
６１ａと接続され、電極６４ｂ、６４ｅ、６４ｈが配線
６２ｂ、６２ｅ、６２ｈを通じて電極６１ｂと接続さ
れ、電極６４ｃ、６４ｆ、６４ｉが配線６２ｃ、６２
ｆ、６２ｉを通じて電極６１ｃと接続される。
【００５６】このようにすることで、５μｍ間隔毎に設
けられた幅５μｍの電極６４ａ〜６４ｉを、１００μｍ
間隔毎にフレキシブル基板６０に設けられた幅１００μ
ｍの電極６１ａ〜６１ｃに、電気的に接続することがで
きる。
けられた幅５μｍの電極６４ａ〜６４ｉを、１００μｍ
間隔毎にフレキシブル基板６０に設けられた幅１００μ
ｍの電極６１ａ〜６１ｃに、電気的に接続することがで
きる。
【００５７】次に、複数の光スイッチを設けた光スイッ
チ列の実施例について説明する。図２４は、複数の光ス
イッチを設けたときの平面図である。本実施例は、第１
〜第４の実施形態のいずれかの構成の光スイッチ１０１
ａ〜１０１ｃが直線状に配置されて、光スイッチ列１０
０が構成されている。光スイッチ列１００には導波路１
１４ａと導波路１１４ｂ〜１１４ｄとが交差し、各交差
部分に第１実施形態と同様の溝部１０２ａ〜１０２ｃが
設けられ、溝部１０２ａ〜１０２ｃそれぞれにフィルタ
１０３ａ〜１０３ｃが嵌め込まれる。
チ列の実施例について説明する。図２４は、複数の光ス
イッチを設けたときの平面図である。本実施例は、第１
〜第４の実施形態のいずれかの構成の光スイッチ１０１
ａ〜１０１ｃが直線状に配置されて、光スイッチ列１０
０が構成されている。光スイッチ列１００には導波路１
１４ａと導波路１１４ｂ〜１１４ｄとが交差し、各交差
部分に第１実施形態と同様の溝部１０２ａ〜１０２ｃが
設けられ、溝部１０２ａ〜１０２ｃそれぞれにフィルタ
１０３ａ〜１０３ｃが嵌め込まれる。
【００５８】導波路１１４ａの入力側（図中、左方）に
は、光ファイバー１０４が接続され、導波路１１４ａの
出力側（図中、右方）には、光ファイバー１０５が接続
されている。導波路１１４ｂ〜１１４ｄの出力側（図
中、下方）には、光ファイバーアレイ１０６の各光ファ
イバーが接続されている。
は、光ファイバー１０４が接続され、導波路１１４ａの
出力側（図中、右方）には、光ファイバー１０５が接続
されている。導波路１１４ｂ〜１１４ｄの出力側（図
中、下方）には、光ファイバーアレイ１０６の各光ファ
イバーが接続されている。
【００５９】光ファイバー１０４から複数の波長の光が
重畳された波長多重光束が入射すると、誘導電荷型静電
気方式を用いて溝部１０２ａ〜１０２ｃ内に配されたフ
ィルター１０３ａ〜１０３ｃを移動させることにより、
波長に応じて異なる光ファイバーから出力させることが
できる。
重畳された波長多重光束が入射すると、誘導電荷型静電
気方式を用いて溝部１０２ａ〜１０２ｃ内に配されたフ
ィルター１０３ａ〜１０３ｃを移動させることにより、
波長に応じて異なる光ファイバーから出力させることが
できる。
【００６０】よって、上述の実施例と同様に、ｎ個の光
スイッチによって光スイッチ列を構成したとき、例え
ば、ｎ個の波長が多重された光をｎ本の光ファイバーに
分岐させた後にその出力の切り換えを行わずに、そのま
ま１×ｎ個の光スイッチに入力させて、ｎ個の出力用の
各光ファイバーに任意の波長の光を出力させることがで
きる。従って、従来のように高価な分波器などを必要と
せず、又、光スイッチの数を削減して光の損失を低減す
ることができる。
スイッチによって光スイッチ列を構成したとき、例え
ば、ｎ個の波長が多重された光をｎ本の光ファイバーに
分岐させた後にその出力の切り換えを行わずに、そのま
ま１×ｎ個の光スイッチに入力させて、ｎ個の出力用の
各光ファイバーに任意の波長の光を出力させることがで
きる。従って、従来のように高価な分波器などを必要と
せず、又、光スイッチの数を削減して光の損失を低減す
ることができる。
【００６１】
【発明の効果】本発明によると、固定子に駆動電圧を与
えて、移動子を静電誘導した後、駆動電圧を切り換える
ことによって移動子と固定子との間に働く静電力を利用
して、スイッチング部材を移動させるため、固定子のピ
ッチ毎に正確に位置決めを行うことができる。又、固定
子として電極を配置することによってスイッチング部材
の駆動機構を構成することができるため、駆動機構の小
型化を図ることができる。又、光導波路の光路上に配さ
れるスイッチング部材が波長に応じて異なる方向に光を
導くので、波長多重された入射光を波長別にスイッチン
グして別々に出力することができる。従って、別途分波
器等を必要とせず、光スイッチを用いた光通信システム
の簡素化を図ることができる。
えて、移動子を静電誘導した後、駆動電圧を切り換える
ことによって移動子と固定子との間に働く静電力を利用
して、スイッチング部材を移動させるため、固定子のピ
ッチ毎に正確に位置決めを行うことができる。又、固定
子として電極を配置することによってスイッチング部材
の駆動機構を構成することができるため、駆動機構の小
型化を図ることができる。又、光導波路の光路上に配さ
れるスイッチング部材が波長に応じて異なる方向に光を
導くので、波長多重された入射光を波長別にスイッチン
グして別々に出力することができる。従って、別途分波
器等を必要とせず、光スイッチを用いた光通信システム
の簡素化を図ることができる。
【００６２】又、光導波路と異なる部分に固定子となる
複数の電極が設けられるため、光導波路を伝播させる導
波光の過剰損失を防ぐことができる。又、溝部に構成せ
ずに異なる層に複数の電極を設けることによって、簡易
に静電力発生部となる固定子を構成することができる。
複数の電極が設けられるため、光導波路を伝播させる導
波光の過剰損失を防ぐことができる。又、溝部に構成せ
ずに異なる層に複数の電極を設けることによって、簡易
に静電力発生部となる固定子を構成することができる。
【００６３】更に、光スイッチを一つの光路に複数配置
することによって、波長多重された光を複数の光ファイ
バーに分岐させることなく、そのまま直列に並んだ光ス
イッチに入力させて、出力用の各光ファイバーに任意の
波長の光を出力させることができる。従って、従来のよ
うに高価な分波器などを必要とせず、又、光スイッチの
数を削減して光の損失を低減することができる。
することによって、波長多重された光を複数の光ファイ
バーに分岐させることなく、そのまま直列に並んだ光ス
イッチに入力させて、出力用の各光ファイバーに任意の
波長の光を出力させることができる。従って、従来のよ
うに高価な分波器などを必要とせず、又、光スイッチの
数を削減して光の損失を低減することができる。
【図１】 本発明の第１実施形態の光スイッチの本体
部の製造方法を示す側面断面図。
部の製造方法を示す側面断面図。
【図２】 本発明の第１実施形態の光スイッチの構成
を示す外観斜視図。
を示す外観斜視図。
【図３】 図２の光スイッチの溝部周辺の構成を示す
側面断面図。
側面断面図。
【図４】 本発明の光スイッチの第１の干渉フィルタ
ーの透過率を示す図。
ーの透過率を示す図。
【図５】 本発明の光スイッチの第２の干渉フィルタ
ーの透過率を示す図。
ーの透過率を示す図。
【図６】 本発明の光スイッチの第３の干渉フィルタ
ーの透過率を示す図。
ーの透過率を示す図。
【図７】 フィルター移動時における、フィルターの
移動子部と電極との関係を示す図。
移動子部と電極との関係を示す図。
【図８】 フィルター移動時における、フィルターの
移動子部と電極との関係を示す図。
移動子部と電極との関係を示す図。
【図９】 フィルター移動時における、フィルターの
移動子部と電極との関係を示す図。
移動子部と電極との関係を示す図。
【図１０】 光スイッチの透過モード時の状態を示す
平面図。
平面図。
【図１１】 光スイッチの反射モード時の状態を示す平
面図。
面図。
【図１２】 光スイッチの一部透過時の状態を示す平面
図。
図。
【図１３】 光スイッチの一部透過時の状態を示す平面
図。
図。
【図１４】 本発明の光スイッチの他の干渉フィルター
の透過率を示す図。
の透過率を示す図。
【図１５】 第２の実施形態の光スイッチの溝部周辺
の構成を示す分解断面図。
の構成を示す分解断面図。
【図１６】 図１５の光スイッチの溝部周辺の構成を
示す側面断面図。
示す側面断面図。
【図１７】 第３の実施形態の光スイッチの溝部周辺
の構成を示す分解断面図。
の構成を示す分解断面図。
【図１８】 図１７の光スイッチの溝部周辺の構成を
示す側面断面図。
示す側面断面図。
【図１９】 第４の実施形態の光スイッチの溝部周辺
の構成を示す分解断面図。
の構成を示す分解断面図。
【図２０】 図１９の光スイッチの溝部周辺の構成を
示す側面断面図。
示す側面断面図。
【図２１】 図１９の光スイッチのフィルターの構成
を示す外観斜視図。
を示す外観斜視図。
【図２２】 固定子と３相配線部との関係を示す図。
【図２３】 固定子と３相配線部との関係を示す図。
【図２４】 複数の光スイッチを設けた光スイッチ列を
示す平面図。
示す平面図。
１ 光スイッチ
２ 溝部
３ フィルター
３ａ〜３ｃ 干渉フィルター
３ｄ 移動子部
４ 電極
５ ３相配線部
６ マッチングオイル
７ 絶縁膜
８ 本体部
１０ 基板
１１ 下部クラッド層
１２ コア層
１４、１４ａ、１４ｂ 導波路
１５ 上部クラッド層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H041 AA14 AA21 AB10 AB36 AC06
AZ02 AZ06 AZ08
2H047 KA03 LA12 NA10 PA05 PA21
PA24 QA04 RA08
Claims (5)
- 【請求項１】 光導波路の光路上に配されたスイッチン
グ部材の移動により前記光導波路を通る光の進行方向を
切り換える光スイッチにおいて、 前記スイッチング部材が移動子を備えるとともに、 前記スイッチング部材の移動子を、その移動方向に対し
て垂直な方向に浮上させて駆動するための固定子を有
し、 前記移動子を静電誘導した後、前記固定子に供給される
駆動電圧を切り換えて、前記スイッチング部材を任意の
位置に移動することで、波長に応じて異なる方向に光を
導くことを特徴とする光スイッチ。 - 【請求項２】 光導波路の光路上に配されたスイッチン
グ部材の移動により前記光導波路を通る光の進行方向を
切り換える光スイッチにおいて、 前記光導波路と交差するとともに、前記スイッチング部
材が嵌め込まれる溝部と、 前記スイッチング部材を駆動するための固定子となる複
数の電極と、 を有するとともに、 前記スイッチング部材が、前記複数の電極と絶縁層を介
して対向する位置に設けられた所定の抵抗値をもつ移動
子を備え、 前記移動子を前記複数の電極により静電誘導した後、前
記複数の電極に駆動電圧を与えて前記スイッチング部材
を任意の位置に移動することで、波長に応じて異なる方
向に光を導くことを特徴とする光スイッチ。 - 【請求項３】 前記複数の電極が、前記光導波路の前記
溝部によって分断されたコア部の延長線上と異なる位置
に設けられることを特徴とする請求項２に記載の光スイ
ッチ。 - 【請求項４】 前記複数の電極が、前記溝部の側面と異
なる位置に設けられることを特徴とする請求項３に記載
の光スイッチ。 - 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の
光スイッチを同一光路上に複数配置したことを特徴とす
る光スイッチ。
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