JP2003344788A

JP2003344788A - 光スイッチ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003344788A
Application number: JP2002154812A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Murai; 章彦村井; Naomasa Oka; 直正岡; Hisakazu Miyajima; 久和宮島; Atsushi Ogiwara; 淳荻原
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2003-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】光軸調整が容易であり、また作製が容易な光
スイッチを提供する。【解決手段】両端部が光入射部１と光出射部２として
形成され、光透過性材料の外周を光反射膜で包囲した複
数の光導波路４。光出射部２と光入射部１とを対向させ
て配置した隣合う光導波路４の間に設けられ、光出射部
２から出射した光を反射させる位置と反射させない位置
との間で移動可能なミラー５。複数の光導波路４のうち
端部に位置する光導波路４の光入射部１あるいは光出射
部２にミラー５を介して光出射部２あるは光入射部１を
対向させて配置され、光透過性材料の外周を光反射膜で
包囲した端部光導波路６。これらを備えて光スイッチを
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信や光情報処
理などにおいて用いられる光スイッチ及びその製造方法
に関するものであり、特に４×４以上の規模でスイッチ
ングするマトリクス光スイッチ及びその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の複雑な光通信技術の急速な普及に
伴なって、光信号を電気信号に変換することなしに光路
を切り替える技術の必要性が高まってきている。そして
現在、いわゆるプロテクションスイッチとして２×２
（２入力、２出力）の光スイッチなど複数の方式の光ス
イッチが提案されているなかで、消光比特性、ＰＤＬ
（Polarization Dependent Loss）特性、消費電力など
の特性の有利性から、ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechan
ical Systems）技術を用いた光スイッチが有望である。

【０００３】図９は特開２０００−１２１９６７号公報
で提供されているＭＥＭＳ式２×２光スイッチの一例を
示すものであり、シリコン基板２０に座ぐり孔２１を設
けると共に座ぐり孔２１の中央部上に配置した可動板２
２がフレクチュア部２３を介してシリコン基板２０に結
合してある。この可動板２２はフレクチュア部２３が変
形することによって上下方向に変位するように、静電駆
動されるようになっている。そして可動板２２にはミラ
ー２４が設けてあり、またシリコン基板２０の周辺に
は、出射側光ファイバ２５と二本の入射側光ファイバ２
６，２７が配置してある。

【０００４】このものにあって、出射側光ファイバ２５
から出射された光はミラー２４で反射され、方向を変換
されて一方の入射側光ファイバ２６に入射して伝送され
る。また可動板２２が下方へ変位するように駆動される
と、出射側光ファイバ２５から出射された光はミラー２
４で反射されることなく直進し、他方の入射側光ファイ
バ２７に入射して伝送される。このようにして、光路を
切り替えて光の伝送をすることができるものである。

【０００５】しかしこのものでは、出射側光ファイバ２
５と入射側光ファイバ２６，２７はシリコン基板２０を
介して離れた位置に配置されており、出射側光ファイバ
２５と入射側光ファイバ２６，２７の光軸調整が難しい
という問題がある。特に４×４や８×８というように規
模を拡大した構成で作製した場合には、各光ファイバの
光軸調整は著しく困難になるものであった。

【０００６】また、コア層とクラッド層からなる光導波
路をマトリクス状に配置し、光導波路の交差部に光反射
面を有する可動板を移動可能に設けた光スイッチが特開
平４−５２６１６号公報や「2001IEEE/LEOS Internatio
nal Conference on OpticalMEMS 2001」で提案されてい
るが、このものではコア層とクラッド層からなる光導波
路の形成が困難である等の問題を有するものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、光軸調整が容易であり、また
作製が容易な光スイッチを提供することを目的とするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
光スイッチは、両端部が光入射部１と光出射部２として
形成され、光透過性材料８の外周を光反射膜３で包囲し
た複数の光導波路４と、光出射部２と光入射部１とを対
向させて配置した隣合う光導波路４の間に設けられ、光
出射部２から出射した光を反射させる位置と反射させな
い位置との間で移動可能なミラー５と、複数の光導波路
４のうち端部に位置する光導波路４の光入射部１あるい
は光出射部２にミラー５を介して光出射部２あるいは光
入射部１を対向させて配置され、光透過性材料８の外周
を光反射膜３で包囲した端部光導波路６とを備えて成る
ことを特徴とするものである。

【０００９】また請求項２の発明は、請求項１におい
て、光導波路４及びミラー５がマトリクス状に配置して
設けられていることを特徴とするものである。

【００１０】また請求項３の発明は、請求項１又は２に
おいて、光導波路４と端部光導波路６の内径が、導波し
ようとする光の波長とほぼ同じ寸法であることを特徴と
するものである。

【００１１】また請求項４の発明は、請求項１乃至３の
いずれかにおいて、光反射膜３がＡｕ、Ａｌ、ＡｕＳｎ
から選ばれた金属の膜で形成されていることを特徴とす
るものである。

【００１２】また請求項５の発明は、請求項１乃至４の
いずれかにおいて、光導波路４の光を導波する方向に対
してミラーが４５°の角度で傾斜していることを特徴と
するものである。

【００１３】また請求項６の発明は、請求項１乃至５の
いずれかにおいて、ミラー５は表面が凹湾曲しているこ
とを特徴とするものである。

【００１４】また請求項７の発明は、請求項１乃至６の
いずれかにおいて、光入射部１の端面及び光出射部２の
端面がレンズ形状に形成されていることを特徴とするも
のである。

【００１５】また請求項８の発明は、請求項１乃至７の
いずれかにおいて、光透過性材料８がＳｉＯ_２あるいは
ドープされたＳｉＯ_２であることを特徴とするものであ
る。

【００１６】また請求項９の発明は、請求項１乃至８の
いずれかにおいて、光導波路４が直線形状に形成されて
いることを特徴とするものである。

【００１７】また請求項１０の発明は、請求項１乃至９
のいずれかにおいて、光導波路４の光入射部１の内径
が、ミラー５を介して隣合う光導波路４の光出射部２の
内径より大きいことを特徴とするものである。

【００１８】また請求項１１の発明は、請求項１乃至１
０のいずれかにおいて、光導波路４は光入射部１の内径
が光出射部２の内径より大きいことを特徴とするもので
ある。

【００１９】また請求項１２の発明は、請求項１乃至１
１のいずれかにおいて、端部光導波路６のミラー５側の
端部の内径が反対側の端部の内径より小さいことを特徴
とするものである。

【００２０】また請求項１３の発明は、請求項１乃至１
２のいずれかにおいて、ミラー５は光導波路４及び端部
光導波路６が配置されている面と平行な方向に移動可能
であることを特徴とするものである。

【００２１】また請求項１４の発明は、請求項１乃至１
３のいずれかにおいて、端部光導波路６は、光出射部２
が複数に分岐して形成されていることを特徴とするもの
である。

【００２２】また請求項１５の発明は、請求項１乃至１
４のいずれかにおいて、光導波路４の内面に周期的な凹
凸７を設けたことを特徴とするものである。

【００２３】本発明の請求項１６に係る光スイッチの製
造方法は、請求項１乃至１５のいずれかに記載の光スイ
ッチを製造するにあたって、シリコン基板１１の表面に
光反射膜３を形成し、この光反射膜３の上にＳｉＯ_２層
１２を堆積して設けた後に、ＳｉＯ_２層１２のうち光導
波路４，６を形成しようとする部分を残しながらＳｉＯ
_２層１０をエッチング加工してパターンニングし、パタ
ーンニングしたＳｉＯ _２層１０の表面に光反射膜３を形
成することによって、ＳｉＯ_２からなる光透過性材料８
の外周を光反射膜で包囲した光導波路４及び端部光導波
路６を形成することを特徴とするものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００２５】図１及び図２は本発明の実施の形態の一例
を示すものであり、シリコンで形成される基板Ａの表面
に光導波路４とミラー５を設けて光スイッチを形成する
ようにしてある。光導波路４は線状の光透過性材料８の
外周に光反射膜３を被覆することによって、一方の端部
を光入射部１、他方の端部を光出射部２として形成して
あり、光は光反射膜３の内面で反射しながら光導波路４
内を伝播されるようになっている。

【００２６】光導波路４は基板Ａの表面に光出射部２と
光入射部１を対向させて複数配置して設けられるもので
あり、光導波路４が横方向に並ぶ行と光導波路４が縦方
向に並ぶ列からなるマトリクス状に配置してある。光導
波路４が横方向に並ぶ行と光導波路４が縦方向に並ぶ列
は直交させてあり、光導波路４は碁盤目の格子状に配置
されるものである。また光導波路４のうち、基板Ａの側
端部に配置されるものは端部光導波路６となるものであ
り、この端部光導波路６のうち、基板Ａの隣合う側端部
において、一方の側端部に配置される端部光導波路６で
光入力端子部３０が、他方の側端部に配置される端部光
導波路６で光出力端子部３１が形成されるものである。
図１の実施の形態は、光入力端子部３０の端部光導光路
６が４本、光出力端子部３１の端部光導光路６が４本で
あるので、４入力、４出力の４×４光スイッチである。

【００２７】上記の光導波路４（端部光導波路６を含
む、段落内で以下同じ）には１６箇所に交差部があり、
各交差部では２本〜４本の光導波路４の端部が対向して
いる。そしてこの各交差部にミラー５が図２に示すよう
に配置して設けてあり、横方向に隣合う光導波路４の端
部間、すなわち一方の光導波路４の光出射部２と他方の
光入射部１の間、及び縦方向に隣合う光導波路４の端部
間、すなわち一方の光導波路４の光出射部２と他方の光
入射部１の間が、それぞれミラー５で分断されるように
してある。ミラー５はその表面が光導波路４の光を導波
する方向（長手方向）に対して４５°の角度で傾斜する
ように配置してあり、光導波路４の光出射部２から出射
した光の進行方向を９０°変更することができるように
してある。このミラー５は基板Ａの表面に設けた静電コ
ム駆動式アクチュエータなどのミラー駆動部３３によっ
て駆動することができるようにしてあり、ミラー５は隣
合う光導波路４の交差部内に差し込まれて、光出射部２
から出射された光を反射する位置と、この交差部から抜
け出して光を反射しない位置との間で移動駆動されるも
のである。ミラー５も上記の光導波路４と同様にマトリ
クス状に配置されており、４×４や８×８などの規模の
大きい光スイッチを容易に作製することができるもので
ある。

【００２８】上記のように形成される光スイッチにあっ
て、光入力端子３０を形成する端部光導波路４の光入射
部１や、光出力端子３１を形成する端部光導波路６の光
出射部２には光ファイバーが接続してあり、そして、光
入力端子３０を形成する端部光導波路６に入力された光
は、光導波路４の交差部にミラー５が差し込まれている
箇所では、ミラー５によって反射されて進行方向が変更
され、図３（ａ）及び図２に実線矢印で示すように、横
方向の光導波路４から出射した光は縦方向の光導波路４
に入射して伝送され、あるいは破線矢印で示すように、
縦方向の光導波路４から出射した光は横方向の光導波路
４に入射して伝送される。また光導波路４の交差部から
ミラー５が抜け出ている箇所では、ミラー５によって反
射されないので方向が変更されることがなく、図３
（ｂ）の実線矢印のように横方向の光導波路４から出射
した光はそのまま横方向の光導波路４に入射して伝送さ
れ、あるいは破線矢印のように縦方向の光導波路４から
出射した光はそのまま縦方向の光導波路４に入射して伝
送される。このようにミラー５をミラー駆動部３３で移
動させて、光導波路４の所定箇所の交差部にミラー５を
差し込むと共に所定箇所の交差部からミラー５を抜くよ
うにミラー５の移動を制御することによって、光入力端
子３０を形成する所定の端部光導波路４から入力された
光を、所定の光路の光導波路４を経て、光出力端子３１
を形成する所定の端部光導波路６から出力させることが
できるものである。

【００２９】ここで、図１の実施の形態では各光導波路
４や端部光導波路６の断面形状は円形であるが、これに
限定されるものではなく、方形や他の多角形であっても
よい。光導波路４や端部光導波路６の内径は特に限定さ
れるものではないが、光通信に用いられる導波光の波長
とほぼ等しい寸法に形成するのが好ましく、例えば内径
１．５μｍに形成することができる。このように光導波
路４や端部光導波路６の内径を導波光の波長とほぼ等し
くすることによって、単純なＴＥモードなど最もシンプ
ルな伝播方式で伝播することができ、導波モードが単一
になって入射した光波形が変形することなく、低光導波
損失で光路を切り替えることが可能になるものである。

【００３０】また、光導波路４や端部光導波路６は光透
過性材料８の外周に光反射膜３を設けることによって、
光は光反射膜３で反射しながら低い光導波損失で伝播さ
れるようになっている。光反射膜３としては特に限定さ
れるものではないが、Ａｕ、Ａｌ、ＡｕＳｎから選ばれ
た金属の膜で形成するのが好ましい。これらの金属は光
反射率が高く、光導波損失をより低くすることができる
ものであり、これらのなかでもＡｕの光反射率が最も高
いのでより好ましい。また光透過性材料８としては特に
限定されるものではないが、ＳｉＯ_２あるいはドープさ
れたＳｉＯ_２で形成するのが好ましい。ドープされたＳ
ｉＯ_２としては、リンガラスなどのドープされたガラス
を用いることができる。これらのＳｉＯ_２あるいはドー
プされたＳｉＯ_２は半導体製造プロセスをそのまま用い
て加工することができるものであり、微細な光導波路４
や端部光導波路６を精密に作製することが可能になるも
のである。

【００３１】そして光導波路４や端部光導波路６は直線
形状に形成するのが好ましい。光導波路４や端部光導波
路６を直線形状に形成することによって、余分な光導波
時間や、光導波損失が生じることなく、光を導波させる
ことができるものである。また光導波路４や端部光導波
路６において、その光入射部１の端面や光出射部２の端
面は凸レンズなどレンズ形状に形成するのが好ましい。
このように光入射部１の端面や光出射部２の端面をレン
ズ形状に形成することによって、光出射部２から出射し
た光を集光して光入射部１から入射させることが可能に
なるものであり、隣合う光導波路４の間の光伝播効率を
高く確保することができるものである。

【００３２】ここで、上記の各光導波路４や端部光導波
路６は基板Ａ上の同一平面に形成されているが、ミラー
５の移動方向はこの光導波路４や端部光導波路６を形成
した面と平行な方向に設定してある。このようにミラー
５の移動方向を光導波路４や端部光導波路６を形成した
面と平行な方向に設定することによって、ミラー５を移
動させるミラー駆動部３３を光導波路４や端部光導波路
６で囲まれるスペース内に設けることができるものであ
り、基板Ａ内に光導波路４や端部光導波路６に干渉する
ことなくミラー駆動部３３を配置するための特別なスペ
ースを形成するような必要がなくなって、光スイッチを
小型化することができるものである。

【００３３】図４は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、隣合う光導波路４（端部光導波路６を含む、段
落内で以下同じ）において、光導波路４の光入射部１の
内径がミラー５を挟んで隣合う光導波路４の光出射部２
の内径より大きくなるように、光入射部１の内周を広げ
た構造に形成してある。このようにミラー５を挟んで隣
合う光導波路４の光入射部１の内径を光出射部２の内径
より大きく形成することによって、光出射部２から出射
した光を隣合う光導波路４に光入射部１から効率良く入
射させることができ、隣合う光導波路４の間の光伝播効
率を高く確保することができるものである。また光入力
端子３０を形成する端部光導波路６の光入射部１の内径
を大きく形成することによって、光ファイバーからの出
力された光を集光して効率良く入射させることができる
ものである。

【００３４】また、各光導波路４において、光の入射効
率を高く得るために一方の端部の光入射部１の内径は大
きく形成してあるが、他方の端部の光出射部２は光入射
部１の内径より小さくしてある。従って、各光導波路４
において光出射部２の内径を等しく形成することによっ
て、光導波路４内を伝播する光のビームサイズを同一に
することができるものである。

【００３５】さらに、端部光導波路６においても、光の
入射効率を高く得るためにミラー５側の端部の光入射部
１の内径は大きく形成してあるが、ミラー５と反対側の
端部の光出射部２は光入射部１の内径より小さくしてあ
る。そして、光入力端子部３０を形成する端部光導波路
６の光入射部１の内径に応じて、光スイッチに入射させ
る光のビーム径を自由に設定することができると共に、
光出射端子部３１を形成する端部光導波路６の光出射部
２の内径に応じて、光スイッチから出射させる光のビー
ム径を自由に設定することができるものである。

【００３６】図５は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、ミラー５の反射面を凹湾曲した曲面に形成して
ある。ミラー５の反射面をこのように凹湾曲面に形成す
ることによって、隣合う一方の光導波路４（端部光導波
路６を含む、段落内で以下同じ）の光出射部２からの光
がミラー５で反射する際に、ミラー５は凹面鏡として作
用し、光を集光した状態で他方の光導波路４の光入射部
１に入射させることができるものであり、隣合う光導波
路４の間の光伝播効率を高く確保することができるもの
である。

【００３７】図６は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、光出力端子部３１を形成する端部光導波路６
は、光出射部２を複数本に分岐してある。このように端
部光導波路６の光出射部２を複数に分岐することによっ
て、光出力端子部３１を形成する端部光導波路６から出
力する光信号を分離するいわゆるスプリッター機能を光
スイッチの基板Ａで実現することが可能になるものであ
る。

【００３８】図７は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、光導波路４（端部光導波路６を含む、段落内で
以下同じ）の光反射膜３の内面に周期構造の凹凸７が設
けてある。凹凸７は光導波路４の長手方向（光の導波方
向）に沿って格子状に凸部７ａと凹部７ｂを、所定の周
期を有するように規則的に設けることによって形成して
ある。このように光導波路４に凹凸７を一定ピッチで周
期的に設けることによって、凹凸７の一ピッチの周期を
Δとすると、波長λ＝２Δの光のみを選択的に凹凸７で
反射することができるものである。従って、例えばサー
キュレータ的な機能を有する逆行する特定波長を有する
光を取り出す機構と組み合わせると、特定波長の光を凹
凸７で反射させて取り出したうえで、光スイッチから光
を出力させることができるものである。

【００３９】次に、上記のような光スイッチを製造する
にあたって、光透過性材料８の外周を光反射膜３で包囲
した光導波路４（端部光導波路６を含む）を形成する方
法について説明する。まず図８（ａ）のように、シリコ
ン基板９の表面にＡｕ等の金属を堆積して光反射膜３を
形成する。次にこの光反射膜３の上に図８（ｂ）のよう
にＳｉＯ_２を堆積してＳｉＯ_２層１０を形成する。次い
で、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術によ
り、ＳｉＯ_２層１０の一部を残して他の部分を除去す
る。そして残したＳｉＯ_２層１０の表面にＡｕ等の金属
を堆積して光反射膜３を形成することによって、図８
（ｄ）のようにＳｉＯ_２からなる光透過性材料８の外周
を光反射層３で包囲した光導波路４を形成することがで
きるものである。このようにして、半導体製造プロセス
をそのまま用いて、微細な光導波路４を精密に作製する
ことできるものである。

【００４０】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係る光
スイッチは、両端部が光入射部と光出射部として形成さ
れ、光透過性材料の外周を光反射膜で包囲した複数の光
導波路と、光出射部と光入射部とを対向させて配置した
隣合う光導波路の間に設けられ、光出射部から出射した
光を反射させる位置と反射させない位置との間で移動可
能なミラーと、複数の光導波路のうち端部に位置する光
導波路の光入射部あるいは光出射部にミラーを介して光
出射部あるいは光入射部を対向させて配置され、光透過
性材料の外周を光反射膜で包囲した端部光導波路とを備
えるので、ミラーを介して対向する光導波路の間隔や光
導波路と端部光導波路の間隔を微小に形成することがで
き、光導波路や端部光導波路の光軸調整が容易になるも
のであり、また光導波路や端部光導波路は光透過性材料
の外周に光反射膜を設けることによって形成することが
でき、コア層とクラッド層から形成する場合よりも作製
が容易になるものである。

【００４１】また請求項２の発明は、請求項１におい
て、光導波路及びミラーがマトリクス状に配置して設け
られているので、４×４や８×８などの規模の大きい光
スイッチを容易に作製することができるものである。

【００４２】また請求項３の発明は、請求項１又は２に
おいて、光導波路と端部光導波路の内径が、導波しよう
とする光の波長とほぼ同じ寸法であるので、導波モード
が単一になって入射した光波形が変形することなく、低
光導波損失で光路を切り替えることが可能になるもので
ある。

【００４３】また請求項４の発明は、請求項１乃至３の
いずれかにおいて、光反射膜がＡｕ、Ａｌ、ＡｕＳｎか
ら選ばれた金属の膜で形成されているので、これらの金
属は光反射率が高く、光導波損失を低くすることができ
るものである。

【００４４】また請求項５の発明は、請求項１乃至４の
いずれかにおいて、光導波路の光を導波する方向に対し
てミラーが４５°の角度で傾斜しているので、光導波路
の光出射部から出射した光の進行方向を９０°変更する
ことができるものである。

【００４５】また請求項６の発明は、請求項１乃至５の
いずれかにおいて、ミラーは表面が凹湾曲しているの
で、光を集光した状態で次の光導波路の光入射部に入射
させることができ、光伝播効率を高く確保することがで
きるものである。

【００４６】また請求項７の発明は、請求項１乃至６の
いずれかにおいて、光入射部の端面及び光出射部の端面
がレンズ形状に形成されているので、光出射部から出射
した光を集光して光入射部から入射させることが可能に
なり、光伝播効率を高く確保することができるものであ
る。

【００４７】また請求項８の発明は、請求項１乃至７の
いずれかにおいて、光透過性材料がＳｉＯ_２あるいはド
ープされたＳｉＯ_２であるので、ＳｉＯ_２あるいはドー
プされたＳｉＯ_２は半導体製造プロセスをそのまま用い
て加工することができ、微細な光導波路や端部光導波路
を精密に作製することが可能になるものである。

【００４８】また請求項９の発明は、請求項１乃至８の
いずれかにおいて、光導波路が直線形状に形成されてい
るので、余分な光導波時間や光導波損失が生じることな
く、光を導波することができるものである。

【００４９】また請求項１０の発明は、請求項１乃至９
のいずれかにおいて、光導波路の光入射部の内径が、ミ
ラーを介して隣合う光導波路の光出射部の内径より大き
いので、光出射部から出射した光を隣合う光導波路の光
入射部に効率良く入射させることができ、光伝播効率を
高く確保することができるものである。

【００５０】また請求項１１の発明は、請求項１乃至１
０のいずれかにおいて、光導波路は光入射部の内径が光
出射部の内径より大きいので、各光導波路において光出
射部の内径を等しく形成することによって、光導波路内
を伝播する光のビームサイズを同一にすることができる
ものである。

【００５１】また請求項１２の発明は、請求項１乃至１
１のいずれかにおいて、端部光導波路のミラー側の端部
の内径が反対側の端部の内径より小さいので、光入力端
子部を形成する端部光導波路の光入射部の内径に応じ
て、光スイッチに入射させる光のビーム径を自由に設定
することができると共に、光出射端子部を形成する端部
光導波路の光出射部の内径に応じて、光スイッチから出
射させる光のビーム径を自由に設定することができるも
のである。

【００５２】また請求項１３の発明は、請求項１乃至１
２のいずれかにおいて、ミラーは光導波路及び端部導波
管が配置されている面と平行な方向に移動可能であるの
で、ミラーを移動させるミラー駆動部を光導波路や端部
光導波路で囲まれるスペースを利用して設けることがで
きるものであり、光スイッチを小型化することができる
ものである。

【００５３】また請求項１４の発明は、請求項１乃至１
３のいずれかにおいて、端部光導波路は、光出射部が複
数に分岐して形成されているので、端部光導波路から出
力する光信号を分離することができるものである。

【００５４】また請求項１５の発明は、請求項１乃至１
４のいずれかにおいて、光導波路の内面に周期的な凹凸
を設けたので、特定波長の光を凹凸で反射させて取り出
したうえで、光スイッチから光を出力させることができ
るものである。

【００５５】また本発明の請求項１６に係る光スイッチ
の製造方法は、請求項１乃至１５のいずれかに記載の光
スイッチを製造するにあたって、シリコン基板の表面に
光反射膜を形成し、この光反射膜の上にＳｉＯ_２層を堆
積して設けた後に、ＳｉＯ_２層のうち光導波路を形成し
ようとする部分を残しながらＳｉＯ_２層をエッチング加
工してパターンニングし、パターンニングしたＳｉＯ_２
層の表面に光反射膜を形成することによって、ＳｉＯ_２
からなる光透過性材料の外周を光反射膜で包囲した光導
波路及び端部光導波路を形成するようにしたので、半導
体製造プロセスをそのまま用いて、微細な光導波路や端
部光導波路を精密に作製することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す平面図であ
る。

【図２】同上の一部の拡大した斜視図である。

【図３】同上の一部を拡大して示すものであり、
（ａ），（ｂ）はそれぞれ平面図である。

【図４】本発明の他の実施の形態の一例を示す、一部の
拡大した平面図である。

【図５】本発明の他の実施の形態の一例を示す、一部の
拡大した平面図である。

【図６】本発明の他の実施の形態の一例を示すものであ
り、（ａ）は一部の斜視図、（ｂ）は一部の平面図であ
る。

【図７】本発明の他の実施の形態の一例を示すものであ
り、（ａ）は一部の縦断面図、（ｂ）は一部の平面図で
ある。

【図８】本発明の他の実施の形態の一例を示すものであ
り、（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ一部の縦断面である。

【図９】従来例を示すものであり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は縦断面図である。

【符号の説明】

１光入射部２光射出部３光反射膜４光導波路５ミラー６端部光導波路７凹凸８光透過性材料９シリコン基板１０ＳｉＯ_２層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｑ 3/52 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｔ (72)発明者宮島久和大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者荻原淳大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 2H041 AA16 AB13 AB15 AC06 AZ02 AZ08 5K069 DB31 EA27 5K102 AA15 PD05 PD16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端部が光入射部と光出射部として形成
され、光透過性材料の外周を光反射膜で包囲した複数の
光導波路と、光出射部と光入射部とを対向させて配置し
た隣合う光導波路の間に設けられ、光出射部から出射し
た光を反射させる位置と反射させない位置との間で移動
可能なミラーと、複数の光導波路のうち端部に位置する
光導波路の光入射部あるいは光出射部にミラーを介して
光出射部あるいは光入射部を対向させて配置され、光透
過性材料の外周を光反射膜で包囲した端部光導波路とを
備えて成ることを特徴とする光スイッチ。
【請求項２】光導波路及びミラーがマトリクス状に配
置して設けられていることを特徴とする請求項１に記載
の光スイッチ。
【請求項３】光導波路と端部光導波路の内径が、導波
しようとする光の波長とほぼ同じ寸法であることを特徴
とする請求項１又は２に記載の光スイッチ。
【請求項４】光反射膜がＡｕ、Ａｌ、ＡｕＳｎから選
ばれた金属の膜で形成されていることを特徴とする請求
項１乃至３のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項５】光導波路の光を導波する方向に対してミ
ラーが４５°の角度で傾斜していることを特徴とする請
求項１乃至４のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項６】ミラーは表面が凹湾曲していることを特
徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光スイッ
チ。
【請求項７】光入射部の端面及び光出射部の端面がレ
ンズ形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃
至６のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項８】光透過性材料がＳｉＯ_２あるいはドープ
されたＳｉＯ_２であることを特徴とする請求項１乃至７
のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項９】光導波路が直線形状に形成されているこ
とを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光ス
イッチ。
【請求項１０】光導波路の光入射部の内径が、ミラー
を介して隣合う光導波路の光出射部の内径より大きいこ
とを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の光ス
イッチ。
【請求項１１】光導波路は光入射部の内径が光出射部
の内径より大きいことを特徴とする請求項１乃至１０の
いずれかに記載の光スイッチ。
【請求項１２】端部光導波路のミラー側の端部の内径
が反対側の端部の内径より小さいことを特徴とする請求
項１乃至１１のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項１３】ミラーは光導波路及び端部光導波路が
配置されている面と平行な方向に移動可能であることを
特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の光スイ
ッチ。
【請求項１４】端部光導波路は、光出射部が複数に分
岐して形成されていることを特徴とする請求項１乃至１
３のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項１５】光導波路の内面に周期的な凹凸を設け
たことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載
の光スイッチ。
【請求項１６】請求項１乃至１５のいずれかに記載の
光スイッチを製造するにあたって、シリコン基板の表面
に光反射膜を形成し、この光反射膜の上にＳｉＯ_２層を
堆積して設けた後に、ＳｉＯ_２層のうち光導波路を形成
しようとする部分を残しながらＳｉＯ_２層をエッチング
加工してパターンニングし、パターンニングしたＳｉＯ
_２層の表面に光反射膜を形成することによって、ＳｉＯ
_２からなる光透過性材料の外周を光反射膜で包囲した光
導波路及び端部光導波路を形成することを特徴とする光
スイッチの製造方法。