JP2004086015A

JP2004086015A - Optical switch and its switching method

Info

Publication number: JP2004086015A
Application number: JP2002248973A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Chiba; 千葉　徳男; Naoki Kawada; 川和田　直樹; Hidetaka Maeda; 前田　英孝
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2004-03-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical switch which performs securer and faster switching operation and has simple configuration and is easy to manufacture. <P>SOLUTION: A movable optical fiber 16 and a fixed optical fiber 26 are fixed in a V groove 12 formed on a lower substrate 11 and an upper substrate 21 having an electromagnet 18 and a recess 24 is fixed to the lower substrate 11. A coil substrate 1 having a coil pattern 2 is fitted to the movable part of the movable optical fiber 16 and the coil pattern 2 is connected to a current supply means 4 via a conductor 5 and a wiring film 3. The coil pattern 2 operates as an electromagnet as a current flows and then the movable part of the movable optical fiber 17 with the coil substrate 1 fitted is displaced with the magnetic attracting force or repulsing force with the electromagnet 18, thereby performing switching operation. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ伝送路などの光路の切り換えを行う光通信用の光スイッチとそのスイッチング方法に関し、特に、光ファイバの駆動機構の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光通信分野などにおいて様々な光学デバイスが使用されており、例えば、光ファイバ伝送路の光路の切り換えや遮断を行う光スイッチとして、光ファイバを直接駆動して光路を切り替える構造のメカニカル光スイッチが多く用いられている。このメカニカル光スイッチは、構造が簡単であり、低挿入損失、小型化、低駆動電力が得られると言う特徴を有しているため、これまでに多くの構造が提案されている。図２０にその一例を示す。
【０００３】
図２０に示すメカニカル光スイッチは１×２型のスイッチであり、１本の可動光ファイバ１０９と、中空ソレノイドコイル１１０と、１対の永久磁石１１１ａ，１１１ｂと、２本の固定光ファイバ（半割円柱１０３内に隠れて見えない）と、円筒スリーブ１１２とを有している。円筒スリーブ１１２は、円筒管１０７および半割円柱１０３を整列保持し、かつ中空ソレノイドコイル１１０および永久磁石１１１ａ，１１１ｂが固定されている。可動光ファイバ１０９は、基部が円筒管１０７に片持ち梁状に固定されていて、その先端近傍表面に、所望の磁気特性を有するパイプ状の磁性体１０８が固着されている。中空ソレノイドコイル１１０は、流れる電流の向きを変えることにより、磁性体１０８両端の磁極を反転させるものである。１対の永久磁石１１１ａ，１１１ｂは、磁性体１０８に対して光軸と垂直方向に磁気吸引力を付与するものである。固定光ファイバは、半割円柱１０３の平坦部に形成されたＶ溝１０５内に固定されている。
【０００４】
このような構造のメカニカル光スイッチの動作は以下に示す通りである。可動光ファイバ１０９は、磁性体１０８の両端部の磁極に応じて、１対の永久磁石のいずれか一方（例えば１１１ａ）に磁気的に吸引され、その先端は、半割円柱１０３の平坦部に形成されたＶ溝１０５内において２本の固定光ファイバのいずれか一方と光結合する。そして、中空ソレノイドコイル１１０に通電して磁性体１０８に光軸に沿った磁界を印加することにより、磁性体１０８両端の磁極を反転させると、可動光ファイバ１０９は他方の永久磁石（例えば１１１ｂ）側に吸引されて他方の固定光ファイバに光結合する。電流を供給しない状態においても、磁性体１０８は永久磁石１１１ａまたは１１１ｂに磁気的に吸引されているため、一方の固定光ファイバとの結合状態を保つことができ、自己保持型のスイッチング動作を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図２０に示す従来例では、半割円柱１０３や円筒スリーブ１１２などの主要な構成部品に、極めて高い加工精度および組立精度が要求される。そのため、部品費用が高く、組立には長い時間を要し、製造コストが高くなる。
【０００６】
図２０に示す例に限らず、従来のメカニカル光スイッチは、構造が比較的簡単であるものの、高精度の構成部品を必要とする。また、構成部品が高精度であっても、加工公差や組立誤差があるため、高性能の光学特性を得るためには、組立時の調整に時間がかかるという問題がある。そのため、大量生産には適さず低コスト化は困難であるという問題がある。
【０００７】
また、近年の光ファイバを用いた光通信においては、時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送ばかりでなく、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送を用いて、より大量の情報を伝達することが可能になっている。それに伴って、光信号を解析し、伝達された大量の情報を処理するために、光スイッチや光源や波長可変減衰器などの多数の様々な光学デバイスが複合されて用いられる。したがって、光通信システム全体をあまり大型化させないためには、光スイッチ等の個々の光学デバイスをできる限り小型化することが必要であり、光通信の多チャンネル化が進めば進むほど、さらに一層の小型化が望まれる。
【０００８】
そこで、従来、半導体製造などで多用されている、いわゆるＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）技術、すなわち、シリコン基板に対して露光およびエッチングなどを施すフォトリソグラフィ法で加工を行う技術を利用して、前記した従来例と同様な作動を行うメカニカル光スイッチを製造することが考えられる。図示しないが、この場合、シリコン基板を光スイッチの基体として、これにフォトリソグラフィ法により保持溝を形成し、この保持溝内に、可動光ファイバの少なくとも一部と固定光ファイバの少なくとも一部を、接着剤等により固定する構成である。ＭＥＭＳ技術は、高精度かつ微細な加工を行える技術として確立されており、小型の光学デバイスを低コストで大量生産することが可能になる。
【０００９】
通常、このような構成のメカニカル光スイッチでは、磁力を利用して可動光ファイバを変位させるのに加えて、板ばねを用いて光ファイバを付勢して、スイッチングの確実性と速度の向上が図られる。具体的には、磁性片と板ばねとを接合したものや、板ばね自体を磁性片から形成したもので光ファイバを保持し、確実かつ高速なスイッチング動作を可能にしている。しかし、複雑な形状の板ばねを形成する必要があり、また、この板ばねのばね力がスイッチング動作を大きく左右するため、所望の板ばねは所定のばね係数になるように正確に形成しなければならないため、製造が面倒であり製造コストが高くなる。また、板ばねを基板に固定するために、光ファイバの配置および可動方向に制約が生じる。
【００１０】
そこで本発明の目的は、スイッチング動作がより確実かつ高速で、構成が簡単で製造が容易な光スイッチおよびそのスイッチング方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の光スイッチは、光スイッチの基体に固定されている固定部分と、変位してスイッチング動作を行う可動部分とを有する光ファイバと、光ファイバの可動部分に及ぼす磁場を発生する磁場発生手段と、光ファイバの可動部分に設けられており、磁場発生手段からの磁場の向きに直交する方向に電流が流される導電部とを有することを特徴とする。
【００１２】
この構成によると、導電部に流す電流の方向を変えることにより容易にスイッチングが行える。磁場発生手段は電磁石であっても永久磁石であってもよいが、磁場発生手段として電磁石を用いる場合には、電磁石に供給する電流の方向を変えることによっても、容易にスイッチングが行える。また、従来用いられていた複雑な形状で所望のばね係数を正確に有する板ばねが、必ずしも必要でないため、製造が簡単で製造コストが低くなる。そして、この光スイッチは、比較的単純な構造で組立時の調整が容易であり、また、板ばねのばね力等に左右されることなく、供給する電流を調整することによりスイッチング特性の微調整が可能であり、高性能な光スイッチを低コストで供給できる。
【００１３】
導電部は、光ファイバに取り付けられたコイル基板に形成されているコイルパターンであってもよい。
【００１４】
導電部は、光ファイバの外表面に直接形成された導電被膜であってもよい。この構成によると、コイル基板が必要ないために構成がさらに簡単になり、光ファイバの導電被膜への電気的接続が簡単である。また、磁場発生手段を基体の上下ではなく水平な位置に配置可能なので、光スイッチの薄型化が可能になる。
【００１５】
本発明の他の光スイッチは、光スイッチの基体に固定されている固定部分と、変位してスイッチング動作を行う可動部分とを有する可動光ファイバと、可動光ファイバの可動部分に設けられており、可動光ファイバの長手方向に沿う電流が流される導電部と、可動光ファイバの可動部分の周囲に配置されている４つの電磁石と、４つの電磁石のうち、垂直方向に対向する２つの電磁石と、水平方向に対向する２つの電磁石のいずれか一方を選択的に駆動する駆動手段と、可動光ファイバの可動部分の先端と対向可能な先端をそれぞれ有し、実質的に四角形の４つの頂点となる位置にそれぞれ配置されている４本の固定光ファイバとを有することを特徴とする。
【００１６】
この構成では、従来のように板ばねを必要とせず、可動光ファイバの変位方向に制約がないため、従来にない全く新しい１×４光スイッチが構成できる。
【００１７】
本発明のさらに他の光スイッチは、光スイッチの基体に固定されている固定部分と、変位してスイッチング動作を行う可動部分とを有する光ファイバと、光ファイバを保持し基体に固定されている板ばねと、板ばねと光ファイバの可動部分に及ぼす磁場を発生する磁場発生手段と、板ばねに設けられており、磁場発生手段からの磁場の向きに直交する方向に電流が流される導電部とを有することを特徴とする。
【００１８】
この構成では、磁力に加え、光ファイバの剛性と板ばねのばね力も作用して高速かつ確実なスイッチング動作が行える。磁場発生手段は電磁石であっても永久磁石であってもよい。
【００１９】
本発明の光スイッチのスイッチング方法は、磁場発生手段によって光ファイバの可動部分に磁場を及ぼすとともに、光ファイバの可動部分に設けられている導電部に、磁場発生手段からの磁場の向きに直交する方向に電流を流すことにより、光ファイバの可動部分に力を生じさせて可動部分を変位させる工程を含むことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
まず、本発明の第１の実施形態の光スイッチ全体の基本構成について説明する。図１は、本実施形態の光スイッチの主要部の分解斜視図であり、図２は上部基板を外した状態の模式的平面図である。また、図３はその第１の状態のＡ−Ａ’線断面図、図４は第２の状態のＡ−Ａ’線断面図である。図５は図２中のＢ−Ｂ’線断面図、図６は図２中のＣ−Ｃ’線断面図である。図７〜９は本実施形態の変形例を示す図である。なお、これらの図においては、見易くするために、一部の寸法の縮尺を変えて図示している。
【００２２】
本実施形態の光スイッチは、１つの入力側裸光ファイバ（可動光ファイバ１７）が基板（下部基板）１１に対して垂直方向に移動することにより、出力側裸光ファイバ（固定光ファイバ１６）への光路のオン・オフ切り換えを行うことができる１×１光スイッチである。この光スイッチの基体は、下部基板（シリコン基板）１１と上部基板（もう１つのシリコン基板）２１から構成されており、下部基板１１にはＶ溝（保持溝）１２と流れ防止溝２０が、上部基板２１には凹部２４が形成されている。下部基板１１に形成されたＶ溝（保持溝）１２には、根元部（固定部分）が固定されていて、先端部（可動部分）が下部基板１１に対して垂直方向に移動可能な片持ち梁状の可動光ファイバ１７と、可動光ファイバ１７と端面同士が近接して対向する固定光ファイバ１６が固定されている。各光ファイバ１６，１７のＶ溝１２内への固定は接着剤によって行われ、それぞれの接着部分１９の近傍には、流れ防止溝２０が設けられている。なお、通常の光ファイバは心線の周りが樹脂コートされているが、ここでは、先端から所望の長さだけ樹脂コートを剥離して裸にした光ファイバ１６，１７を使用し、その裸にされた部分をＶ溝１２内に挿入している。
【００２３】
可動光ファイバ１７の可動部分には、厚さが１００〜２００μｍ程度のシリコンなどからなる薄板状のコイル基板１が固着されており、コイル基板１の上面には金属薄膜からなるコイルパターン２が形成されている。そして、図２に概略的に示すように、このコイルパターン２から、可動光ファイバ１７の外表面に形成された導電性を有する電流供給用配線膜３に接続され、さらにこの配線膜３が電流供給手段４に接続されている。具体的には、可動光ファイバ１７の外表面に、互いに接触しない１対の配線膜３が形成されており、この配線膜３が導線５により電流供給手段４にそれぞれ接続されるとともに、コイルパターン２の一端部が導線５により一方の配線膜３と接続され、他端部から、コイル基板１を貫通するスルーホールとコイル基板１の裏面側パターンとを介して導通する接続端子が、導線５により他方の配線膜３と接続されている。この構成において、電流供給手段４から配線膜３を介してコイルパターン２に電流が供給されると、このコイルパターン２は電磁石として作用する。なお、配線膜３は導電性薄膜であり、スパッタ、蒸着、メッキなどにより成膜された後にエッチングによりパターニングされるか、マスキングした上で成膜し、マスクを除去することにより形成される。図面には模式的に示している導線５は、はんだ付け、融着、半導体工程において用いられるワイヤボンディングなどにより接続される。
【００２４】
一方、上部基板２１の、凹部２４および第２のＶ溝２２と反対側の面には、磁場発生手段として電磁石１８が配置されている。電磁石１８が鉄心とコイルで形成されている場合、コイルに電流を流すことにより、可動光ファイバ１７のコイル基板１の周辺に磁場を発生させ、下部基板１１に対して垂直な方向の磁力を与えることができる。
【００２５】
従って、電磁石１８とコイルパターン２とが、それぞれ生じた磁力により互いに吸引し合う場合には、可動光ファイバ１７の先端部（可動部分）は、コイル基板１に引っ張られて、図３に示す初期状態から、図４に示すように上部基板２１に向かって移動し、図５に破線で示すように、可動光ファイバ１７の先端部は、上部基板２１側に押し上げられる。このとき、凹部２４内に保持されている可動光ファイバ１７と、図６に示すようにＶ溝１２に保持されている固定光ファイバ１６は、端面同士が近接しないため、両者間で光結合は行われない。
【００２６】
これに対し、電磁石１８とコイルパターン２とが、それぞれ生じた磁力により互いに反発し合う場合には、可動光ファイバ１７の先端部（可動部分）は、図３，５に示すように下部基板１１のＶ溝１２内に押し付けられる。Ｖ溝１２には、固定光ファイバ１６が可動光ファイバ１７と端面同士が近接するように配置されているため、可動光ファイバ１７がＶ溝１２内に保持されると、同一のＶ溝１２内で端面が近接する固定光ファイバ１６との間で、挿入損失の低い光結合が行われる。
【００２７】
可動光ファイバ１７の先端部が上部基板２１の凹部２４内に保持された状態から、電磁石１８またはコイルパターン２への電流供給を停止するだけでも、可動光ファイバ１７が剛性によって図３に示す初期状態に戻って、固定光ファイバ１６との光結合が行われるが、電磁石１８またはコイルパターン２に流す電流の方向を変えて電磁石１８とコイルパターン２の反発力を発生させることにより、可動光ファイバ１７の初期状態への復帰動作、すなわちスイッチング動作を高速化し信頼性を高めることができる。
【００２８】
なお、図５に示す断面図では、可動光ファイバ１７が固定光ファイバ１６と光結合している状態を実線で示し、光結合していない状態を破線で示している。
【００２９】
このような構成の光スイッチによると、電磁石１８のコイルに流す電流の方向またはコイルパターン２に流す電流の方向を変えることにより、可動光ファイバ１７をＶ溝１２内または凹部２４内に選択的に位置させて、固定光ファイバ１６との光結合のオン・オフの切り換えが可能である。この構成によると、従来のように板ばねで付勢する必要がないため、構成が簡単であるとともに、板ばねの固定位置および可動方向に応じて可動光ファイバ１７の配置および固定位置が制限されることがないため、可動光ファイバ１７が比較的自由に配置できる。そして、複雑な形状で所望のばね係数を正確に有する板ばねを精度よく製造するという煩雑な作業がなくなるので、製造が簡単で製造コストが低くなる。この光スイッチは、比較的単純な構造であるため組立時の調整が容易であり、また、板ばねのばね力に左右されることなく、供給する電流を調整することによりスイッチング特性の微調整が可能であり、高性能な光スイッチを低コストで供給できる。そして、光スイッチの基体である上部基板２１や下部基板１１は、シリコンウェハやガラスウェハから量産性良く製造できる。
【００３０】
ここで、本実施形態の光スイッチの製造方法について簡単に説明する。
【００３１】
上部基板２１および下部基板１１としては、結晶方位が存在する単結晶シリコンやガラスを用いる。単結晶シリコンを使用する場合、結晶方位によってエッチングレートの異方性のあるエッチング液に浸してエッチングを進行させることにより、容易に高精度なＶ溝１２が加工できる。例えば（１００）方位の単結晶シリコンウェハを使用するときには、（１１１）あるいは（１１０）の側面を有するＶ溝１２が作製できる。これらの面はウェハ表面の（１００）面に対し、一定の角度を有しており、高精度にエッチングマスクを加工できるフォトリソグラフィ技術と併用することにより、高精度なＶ溝加工が実現できる。そして、上部基板２１と下部基板１１とが、凹部内に配置される位置決めころ１５によって位置合わせされて、接着剤により互いに接合される。
【００３２】
本実施形態においては、Ｖ溝１２内への可動光ファイバ１７および固定光ファイバ１６の固定と、下部基板１１と上部基板２１との接合は、すべて接着剤（例えば紫外線硬化型接着剤や、紫外線硬化型接着剤と熱硬化型接着剤の併用）によって行われ、それぞれ接着部分１９が存在する。この接着部分１９の近傍に流れ防止溝２０が設けられている。光ファイバ１６，１７を固定して、両基板１１，２１を接合した後、上部基板２１の上面の所定の位置に電磁石１８を固定する。
【００３３】
本実施形態の変形例として、固定光ファイバ１６を、上部基板２１に形成された第２のＶ溝内に固定した構成にすることもできる。その場合、初期状態では、可動光ファイバ１７と固定光ファイバ１６が光結合せず、電磁石１８とコイルパターン２の間に磁気吸引力を生じさせることによって、可動光ファイバ１７と固定光ファイバ１６が光結合する。
【００３４】
本実施形態において、上部基板２１上に、電磁石１８に代えて永久磁石を配置する構成にすることもできる。その場合、スイッチング動作は、可動光ファイバ１７に固定されたコイル基板１のコイルパターン２に流す電流の向きを変えることによって行われる。
【００３５】
また、本実施形態において、上部基板１１と下部基板２１の両方に磁場発生手段をそれぞれ配置することもできる。その場合、磁場発生手段が電磁石であるか永久磁石であるかにかかわらず、２つの磁場発生手段がコイルパターン２に対していずれも同じ方向の磁場を発生するように設定される。すなわち、コイルパターンを間に挟んで、一方の磁場発生手段が反発力を発生すると他方の磁場発生手段が吸引力を発生するように駆動される。また、１個のＵ字型の磁場発生手段を用い、両極部が可動光ファイバ１７を間に挟んで対向するように配置してもよい。
【００３６】
図７に要部を示す本実施形態の変形例では、コイル基板１上のコイルパターン２を、電流供給用配線膜３に接続する構成が異なっている。すなわち、コイル基板１の裏面に、上面のコイルパターン２に接続されている１対のコンタクト電極６ａ，６ｂが設けられている。具体的には、コイルパターン２の一端部からスルーホールを介して接続されている第１のコンタクト電極６ａと、コイルパターン２の他端部からスルーホールおよび裏面側パターンを介して接続されている第２のコンタクト電極６ｂが設けられている。そして、可動光ファイバ１７の外表面に設けられている、互いに接触しない１対の配線膜３が、導線５により電流供給手段４にそれぞれ接続されるとともに、第１および第２のコンタクト電極６ａ，６ｂにそれぞれ接続されている。これによると、可動光ファイバ１７に対してコイル基板１を位置合わせして固着するだけで電気的接続が行え、コイルパターン２と配線膜３の接続構造が簡単になる。コイル基板１は、可動光ファイバ１７に対して接着剤により接着してもよいが、コンタクト電極６ａ，６ｂをはんだなどの低融点金属により形成し、加熱融着によって可動光ファイバ１７に固着してもよい。
【００３７】
なお、本実施形態のコイル基板１は、シリコン、ガラス、合成樹脂等から形成される。そして、コイルパターン２には、前記したように両面パターンとスルーホールにより電気接続用の構成を設けているが、金属／絶縁膜／金属の３層構造によってコイルパターン２と電気接続用の構成とを設けることもできる。コイルパターン２等の形成方法は、半導体製造プロセスを応用したフォトリソグラフィ法であっても、メッキであってもよい。
【００３８】
図１，２に示す例では、複数回巻いている渦巻状の長いコイルパターン２が形成されているが、図８に概略を示すように略矩形状に１回巻いているだけのコイルパターン２であっても、図９に概略を示すように略環状に１回巻いているだけのコイルパターン２であってもよい。これによると、コイル基板１にスルーホールや裏面側パターンを形成する必要がなくなって構成が簡単になり、可動光ファイバ１７の配線膜との接続機構が簡単になる。なお、図９に示す構成の場合、略環状のコイルパターン２の中心軸上の磁場Ｈは、真空中の誘電率をμ_０、コイルパターンの半径をｒ、コイル基板表面からの距離をｘとすると、Ｈ＝μ_０ｒ^２Ｉ／｛２（ｘ^２＋ｒ^２）^１．５｝である。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施形態について図１０〜１２を参照して説明する。第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００４０】
本実施形態では、第１の実施形態と同様に下部基板１１にＶ溝（第１のＶ溝）１２と流れ防止溝２０が設けられ、上部基板２１に凹部２４と流れ防止溝２０と第２のＶ溝２２が設けられている。そして、図１０，１１に示すように、下部基板１１の第１のＶ溝１２内に固定光ファイバ１６が固定され、上部基板２１の第２のＶ溝２２内にもう１つの固定光ファイバ２６が固定されて、１×２光スイッチが構成されている。図１０に示すように、可動光ファイバ１７は、初期状態において両固定光ファイバ１６，２６の中間位置に来るように配置されている。そのために、第１のＶ溝１２は、可動光ファイバ１７の固定部分を保持する位置が浅く形成されている。この構成によると、光スイッチの非駆動時（初期状態）には、可動光ファイバ１７の先端面は固定光ファイバ１６，２６のいずれの端面とも対向せず光結合しておらず、中立の位置にある。そして、電磁石１８およびコイルパターン２に電流を供給することにより、図１２に示すように、可動光ファイバ１７が固定光ファイバ１６，２６のいずれかと選択的に対向して光結合する。電磁石１８またはコイルパターン２に供給される電流の向きが変わると、可動光ファイバ１７が光結合する固定光ファイバが交代する。
【００４１】
ただし、光スイッチの非駆動時（初期状態）に、可動光ファイバ１７の先端面は固定光ファイバ１６，２６のいずれかの端面と対向して光結合するように構成されていてもよい。
【００４２】
また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、電磁石１８に代えて永久磁石を用いたり、可動光ファイバ１７を挟んで１対の電磁石または永久磁石を配置する構成にしたり、Ｕ字型の電磁石または永久磁石を用いたり、図７に示すような電気的接続構成を採用したり、図８または図９に示すような形状のコイルパターン２を形成するなどの様々な変更例が可能である。
【００４３】
次に、本発明の第３の実施形態について図１３〜１４を参照して説明する。第１，２の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００４４】
本実施形態では、上部基板２１を省略した状態の平面図である図１３に示すように、可動光ファイバ１７の外表面に直接導電被膜７が形成されており、導線５を介して電流供給手段４に接続されている。そして、水平方向に可動光ファイバ１７を挟んで１対の磁場発生手段（電磁石）１８が配置されている。この構成では、導電被膜７は第１の実施形態のコイルパターン２のように電磁石を構成しないが、磁場に直交する方向に電流を流すことにより、可動光ファイバ１７には基板１１，２１の板面に垂直な方向に力が生じて可動部分が変位する。電磁石１８または導電被膜７に供給する電流の向きを変えると、可動光ファイバ１７に生じる力が反対向きになるので、可動光ファイバ１７は初期状態に復帰する。この構成によると、コイル基板１が必要ないため構成がさらに簡単になり、可動光ファイバ１７の導電被膜７と電流供給手段４との電気的接続が簡単である。また、電磁石１８を基板１１，２１の上下ではなく水平な位置に配置できるので、光スイッチの薄型化が可能になり、上部基板２１上に電磁石１８が突出することなく平坦な形状にすることができる。
【００４５】
図１３に示すような直線的な導電被膜７に電流を供給する場合、この導電被膜７に供給する電流をＩ、これに直交する磁束密度をＢ、導電被膜７の長手方向の長さをＬとすると、可動光ファイバ１７に生じる力ＦはＦ＝ＩＢＬであり、その力Ｆによって可動光ファイバ１７の可動部分は変位する。
【００４６】
図１４に要部を示す本実施形態の変形例では、直線的な導電被膜ではなく、可動光ファイバ１７の外周を覆う円筒状の導電被膜が形成されている。この構成によると、導電被膜７の可動光ファイバ１７への固着の信頼性が高まり、また、電流供給手段４との接続構成の自由度が高まる。
【００４７】
なお、本実施形態において、電磁石１８に代えて永久磁石を用いることもできる。その場合、導電被膜７へ電流を供給すると可動光ファイバ１７に力が生じて変位し、導電被膜７へ供給する電流の向きを逆にするか、導電被膜７への電流供給を停止すると、可動光ファイバ１７が初期状態に復帰するように設定される。また、磁場発生手段をいずれか１個のみ配設する構成にしてもよい。
【００４８】
次に、本発明の第４の実施形態について図１５〜１６を参照して説明する。第１〜３の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００４９】
本実施形態の主要部を図１５に示している。これは、可動光ファイバ１７の先端と対向可能な位置に４本の固定光ファイバ８ａ〜８ｄが配置された１×４光スイッチであり、可動光ファイバ１７の外周を覆う円筒状の導電性被膜７が設けられ、その周囲四方に電磁石９ａ〜９ｄが配置されている。この４つの電磁石９ａ〜９ｄは、図示しない駆動手段により、水平方向に対向する組（電磁石９ａ，９ｂ）と、垂直方向に対向する組（電磁石９ｃ，９ｄ）とに分けて選択的に駆動される。なお、各組の電磁石には、それぞれ発生する磁場が同じ向きになるように電流が供給される。
【００５０】
すなわち、導電被膜７に電流を供給した状態で、水平方向に対向する電磁石９ａ，９ｂに電流を供給すると、可動光ファイバ１７は垂直方向に変位し、垂直に位置する固定光ファイバ８ｃ，８ｄの一方（例えば８ｃ）と対向して光結合する。そして、導電被膜７または電磁石９ａ，９ｂに供給する電流の向きを反対にすると、垂直に位置する固定光ファイバ８ｃ，８ｄの他方（例えば８ｄ）と対向して光結合する。このとき、垂直方向に対向する電磁石９ｃ，９ｄには電流は供給しない。これに対し、導電被膜７に電流を供給した状態で、垂直方向に対向する電磁石９ｃ，９ｄに電流を供給すると、可動光ファイバ１７は水平方向に変位し、水平に位置する固定光ファイバ８ａ，８ｂの一方（例えば８ａ）と対向して光結合する。そして、導電被膜７または電磁石９ｃ，９ｄに供給する電流の向きを反対にすると、水平に位置する固定光ファイバ８ａ，８ｂの他方（例えば８ｂ）と対向して光結合する。このとき、水平方向に対向する電磁石９ａ，９ｂには電流は供給しない。
【００５１】
なお、本実施形態の光スイッチの全体図は示されていないが、可動光ファイバ１７および固定光ファイバ８ａ〜８ｄの固定手段や各電磁石９ａ〜９ｄの固定手段等については特に問わない。好ましくは、図１６に示すように、下部基板１１と上部基板２１にそれぞれ大きめのＶ溝１２，２２を形成しておき、それらを接合して、４つの固定光ファイバ８ａ〜８ｄを各角部に保持しておき、可動光ファイバ１７が変位したときにはやはり各角部のいずれかに保持されるようにして、光結合の信頼性を高める。
【００５２】
従来の板ばねを用いる光スイッチでは、板ばねを基板に固定することに伴って、可動光ファイバの変位方向が板ばねの可動方向に限定されてしまうため、１×２光スイッチしか構成できなかったが、本実施形態によると、板ばねが存在せず可動光ファイバ１７の変位方向に制約がないため、従来にない全く新しい１×４光スイッチが構成できる。
【００５３】
次に、本発明の第５の実施形態について図１７〜１９を参照して説明する。第１〜４の実施形態と同様の部分については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００５４】
図１７に示すように、本実施形態では、板ばね１０が上部基板２１に固定され、この板ばね１０に可動光ファイバ１７が固着されている。そして、図１８に示すように、板ばね１０にコイルパターン２が形成され、概略的に図示しているがコイルパターン２は導線５を介して電流供給手段に接続されている。この構成では、板ばね１０を電磁石として作用させ、上部基板２１上に配置されている電磁石１８との間で生じる吸引力により、可動光ファイバ１７を変位させて固定光ファイバ１６との光結合を解除する。そして、電磁石１８またはコイルパターン２へ供給する電流の向きを変えると、反発力が発生して可動光ファイバ１７が図１７に示す初期位置に復帰し、固定光ファイバ１６と光結合する。このとき、電磁石１８とコイルパターン２との間の反発力に加え、可動光ファイバ１７の剛性と板ばね１０のばね力も作用して高速かつ確実なスイッチング動作が行える。
【００５５】
板ばね１０のばね力などの特性を考慮して、図１９に示すように、複数回屈曲した長い梁状部１０ａを有する複雑な形状の板ばね１０を用い、この板ばね１０全体にコイルパターン２を形成することもできる。
【００５６】
本実施形態において、板ばね１０は上部基板２１に固定しても下部基板１１に固定してもよく、そのばね力が可動光ファイバ１７を上部基板２１側に付勢しても下部基板１１側に付勢してもよい。また、固定光ファイバ１６を上部基板に固定してもよく、また、上部基板２１と下部基板１１にそれぞれ固定された２本の固定光ファイバを用いて１×２光スイッチを構成してもよい。
【００５７】
磁場発生手段としては電磁石１８を用いても永久磁石を用いてもよく、可動光ファイバ１７を挟んで２つの磁場発生手段を設けても、可動光ファイバ１７を挟んで対向する２つの磁極を有するＵ字型の磁場発生手段を設けてもよい。コイルパターン２の電気的接続構成やコイルパターン２の形状については何ら限定はなく、第１の実施形態において例示したものを含め、様々な変更例が可能である。
【００５８】
以上説明した各実施形態の光スイッチにおいて、可動光ファイバ１７の端面と固定光ファイバ１６，２６の端面間に空気が存在する場合、挿入損失を低減させるためには、端面間距離を約２０μｍ以下まで近接させる必要がある。また、光ファイバ１６，１７，２６の端面での屈折率差によって、表面反射が生じ、挿入損失や反射減衰量が増加する。そこで、それぞれの端面に反射防止膜をコーティングすることが望ましい。
【００５９】
また、反射減衰量を低減させるために、光ファイバ１６，１７，２６の端面を、光軸に垂直な面から５度から８度程度傾けるように加工することも考えられるが、光ファイバ端面での屈折により、光軸ずれが起こり、挿入損失が増加する。そこで、この場合には、１本のＶ溝に光ファイバを配置するのではなく、光軸ずれに対応した位置に光ファイバが配置できる２本の平行なＶ溝を形成することが望ましい。
【００６０】
また、光ファイバ１６，１７，２６の端面間を屈折率整合液で満たすことによって、反射損失及び挿入損失を低減させることも可能である。
【００６１】
本実施形態の基板１１，２１はシリコン基板であるが、光ファイバ１６，１７，２６と同一材料であるガラスにより基板１１，２１を形成すると、熱膨張係数が光ファイバ１６，１７，２６と一致するため、広い温度範囲において、挿入損失、反射損失、偏波依存特性等において、温度変化に依存しない、優れた光スイッチを作製できる。その場合、Ｖ溝１２，２２は、基板１１，２１の表面を機械的に加工して作製される。例えば、切削用ブレードを高速回転させ、回転方向に走査させながらカッティングすることにより、ブレードの断面形状を転写させた形の溝が作製できる。ブレードのテーパ角を制御することにより、任意の傾斜の側面を容易に形成でき、様々な形状のＶ溝加工が実現する。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によると、光ファイバの導電部に流す電流の向きを変えることにより容易にスイッチングが行える。また、磁場発生手段として電磁石を用いる場合には、電磁石に供給する電流の向きを変えることによっても容易にスイッチングが行える。さらに、供給する電流を調整することによりスイッチング特性の微調整が可能であり、高性能な光スイッチを低コストで供給できる。
【００６３】
そして、板ばねのない構成にすると、構成が簡単で製造が容易になり製造コストが低くなるとともに、光ファイバの配置および固定位置の制限が殆どなくなる。それに伴って光ファイバの変位方向に制約がなくなるため、従来にない全く新しい１×４光スイッチを構成することもできる。
【００６４】
あるいは、本発明において板ばねも用いる構成にすると、磁力と光ファイバの剛性のみならず板ばねのばね力も作用して高速かつ確実なスイッチング動作が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の光スイッチの分解斜視図である。
【図２】図１に示す光スイッチの上部基板を外した状態の模式的平面図である。
【図３】図１に示す光スイッチの第１の状態の、図２のＡ−Ａ’線断面図である。
【図４】図１に示す光スイッチの第２の状態の、図２のＡ−Ａ’線断面図である。
【図５】図１に示す光スイッチの、図２のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図６】図１に示す光スイッチの、図２のＣ−Ｃ’線断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の変形例の要部を示す概略図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の他の変形例のコイルパターンを示す概略図である。
【図９】本発明の第１の実施形態のさらに他の変形例のコイルパターンを示す概略図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の光スイッチの断面図である。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ’線断面図である。
【図１２】図１０のＥ−Ｅ’線断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態の光スイッチの上部基板を外した状態の模式的平面図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態の変形例の要部を示す概略図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態の光スイッチの要部を示す模式的斜視図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態の光スイッチの固定光ファイバの固定構造を示す断面図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態の光スイッチの断面図である。
【図１８】本発明の第５の実施形態の光スイッチの板ばねを示す模式的平面図である。
【図１９】本発明の第５の実施形態の変形例の板ばねを示す模式的平面図である。
【図２０】従来の光スイッチの一部切欠斜視図である。
【符号の説明】
１　　　　コイル基板
２　　　　導電部の一例であるコイルパターン
３　　　　電流供給用配線膜
４　　　　電流供給手段
７　　　　導電部の一例である導電被膜
８ａ〜８ｄ　　　固定光ファイバ
９ａ〜９ｄ　　　磁場発生手段の一例である電磁石
１０　　　板ばね
１１　　　基体の一例である下部基板
１６　　　固定光ファイバ
１７　　　光ファイバの一例である可動光ファイバ
１８　　　磁場発生手段の一例である電磁石
２１　　　基体の一例である上部基板
２６　　　もう１つの固定光ファイバ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical communication optical switch for switching an optical path such as an optical fiber transmission line and a switching method thereof, and particularly to a configuration of an optical fiber driving mechanism.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various optical devices have been used in the optical communication field and the like. For example, as an optical switch for switching or blocking an optical path of an optical fiber transmission line, a mechanical optical switch having a structure in which an optical fiber is directly driven to switch an optical path. Is often used. This mechanical optical switch has the features of simple structure, low insertion loss, miniaturization, and low drive power. Therefore, many structures have been proposed so far. FIG. 20 shows an example.
[0003]
The mechanical optical switch shown in FIG. 20 is a 1 × 2 type switch, and has one movable optical fiber 109, a hollow solenoid coil 110, a pair of permanent magnets 111a and 111b, and two fixed optical fibers (half). (Which is hidden in the split cylinder 103 and cannot be seen) and a cylindrical sleeve 112. The cylindrical sleeve 112 holds the cylindrical tube 107 and the half cylinder 103 in alignment, and has the hollow solenoid coil 110 and the permanent magnets 111a and 111b fixed thereto. The movable optical fiber 109 has a base fixed to the cylindrical tube 107 in a cantilever shape, and a pipe-shaped magnetic body 108 having desired magnetic characteristics is fixed to a surface near the distal end thereof. The hollow solenoid coil 110 reverses the magnetic poles at both ends of the magnetic body 108 by changing the direction of the flowing current. The pair of permanent magnets 111 a and 111 b apply a magnetic attractive force to the magnetic body 108 in a direction perpendicular to the optical axis. The fixed optical fiber is fixed in a V-groove 105 formed in a flat portion of the half cylinder 103.
[0004]
The operation of the mechanical optical switch having such a structure is as follows. The movable optical fiber 109 is magnetically attracted to one of the pair of permanent magnets (for example, 111 a) according to the magnetic poles at both ends of the magnetic body 108, and its tip is formed on the flat portion of the half cylinder 103. Optically coupled to one of the two fixed optical fibers in the formed V-groove 105. When the magnetic poles at both ends of the magnetic body 108 are inverted by applying a magnetic field along the optical axis to the magnetic body 108 by energizing the hollow solenoid coil 110, the movable optical fiber 109 becomes the other permanent magnet (for example, 111b). Is sucked to the side and optically coupled to the other fixed optical fiber. Even when no current is supplied, the magnetic body 108 is magnetically attracted to the permanent magnet 111a or 111b, so that the magnetic body 108 can maintain the coupling state with one of the fixed optical fibers, and obtain a self-holding switching operation. be able to.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional example shown in FIG. 20, the main components such as the half cylinder 103 and the cylindrical sleeve 112 require extremely high machining accuracy and assembly accuracy. Therefore, the cost of parts is high, the assembly takes a long time, and the manufacturing cost is high.
[0006]
Not limited to the example shown in FIG. 20, the conventional mechanical optical switch has a relatively simple structure, but requires high-precision components. Further, even if the component parts have high precision, there is a problem that it takes a long time to perform adjustment at the time of assembling in order to obtain high-performance optical characteristics because of processing tolerances and assembly errors. Therefore, there is a problem that it is not suitable for mass production and cost reduction is difficult.
[0007]
In recent years, in optical communication using an optical fiber, a larger amount of information is transmitted using not only time division multiplexing (TDM) transmission but also WDM (wavelength division multiplexing) transmission. It is possible to do. Accordingly, in order to analyze an optical signal and process a large amount of transmitted information, a large number of various optical devices such as an optical switch, a light source, and a variable wavelength attenuator are used in combination. Therefore, it is necessary to reduce the size of individual optical devices such as optical switches as much as possible in order not to make the whole optical communication system too large. Miniaturization is desired.
[0008]
Therefore, a so-called MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology, which is often used in semiconductor manufacturing and the like, that is, a technology of processing by a photolithography method of exposing and etching a silicon substrate, is used. It is conceivable to manufacture a mechanical optical switch that performs the same operation as the conventional example. Although not shown, in this case, a holding groove is formed by a photolithography method using a silicon substrate as a base of the optical switch, and at least a part of the movable optical fiber and at least a part of the fixed optical fiber are formed in the holding groove. It is configured to be fixed with an adhesive or the like. The MEMS technology has been established as a technology capable of performing high-precision and fine processing, and enables mass production of small optical devices at low cost.
[0009]
Usually, in a mechanical optical switch having such a configuration, in addition to displacing the movable optical fiber using magnetic force, the optical fiber is urged using a leaf spring to improve the reliability and speed of switching. It is planned. More specifically, the optical fiber is held by a magnetic piece and a leaf spring joined together or a leaf spring itself formed of a magnetic piece to enable a reliable and high-speed switching operation. However, it is necessary to form a leaf spring having a complicated shape, and since the spring force of this leaf spring greatly affects the switching operation, a desired leaf spring must be formed accurately to have a predetermined spring coefficient. This makes the production cumbersome and increases the production cost. Further, since the leaf spring is fixed to the substrate, the arrangement and the movable direction of the optical fiber are restricted.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical switch whose switching operation is more reliable and faster, has a simple configuration, and is easy to manufacture, and a switching method thereof.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
An optical switch according to the present invention includes an optical fiber having a fixed portion fixed to a base of the optical switch, a movable portion that performs a switching operation by being displaced, and a magnetic field generating means that generates a magnetic field applied to the movable portion of the optical fiber. And a conductive portion provided on a movable portion of the optical fiber and through which a current flows in a direction orthogonal to the direction of the magnetic field from the magnetic field generating means.
[0012]
According to this configuration, switching can be easily performed by changing the direction of the current flowing through the conductive portion. The magnetic field generating means may be an electromagnet or a permanent magnet. When an electromagnet is used as the magnetic field generating means, switching can be easily performed by changing the direction of the current supplied to the electromagnet. Further, since a conventionally used leaf spring having a complicated shape and a desired spring coefficient accurately is not always necessary, the manufacturing is simple and the manufacturing cost is low. The optical switch has a relatively simple structure and can be easily adjusted at the time of assembling. Fine adjustment of the switching characteristics is achieved by adjusting the supplied current without being affected by the spring force of the leaf spring. It is possible to supply a high-performance optical switch at low cost.
[0013]
The conductive portion may be a coil pattern formed on a coil substrate attached to the optical fiber.
[0014]
The conductive portion may be a conductive coating formed directly on the outer surface of the optical fiber. According to this configuration, since the coil substrate is not required, the configuration is further simplified, and the electrical connection of the optical fiber to the conductive coating is simplified. Further, since the magnetic field generating means can be arranged at a horizontal position instead of above and below the base, the optical switch can be made thinner.
[0015]
Another optical switch of the present invention is provided on a movable optical fiber having a fixed portion fixed to a base of the optical switch, a movable portion that performs a switching operation by being displaced, and a movable portion of the movable optical fiber. A conductive portion through which a current flows along the longitudinal direction of the movable optical fiber, four electromagnets disposed around the movable portion of the movable optical fiber, and two electromagnets of the four electromagnets which are vertically opposed to each other. A driving means for selectively driving one of the two electromagnets facing in the horizontal direction, and four substantially quadrangular vertices each having a tip capable of facing the tip of the movable part of the movable optical fiber; And four fixed optical fibers arranged at respective positions.
[0016]
In this configuration, a leaf spring is not required unlike the related art, and there is no restriction on the displacement direction of the movable optical fiber. Therefore, a completely new 1 × 4 optical switch, which has not been available in the related art, can be configured.
[0017]
Still another optical switch according to the present invention includes an optical fiber having a fixed portion fixed to a base of the optical switch, a movable portion that performs a switching operation by being displaced, and is fixed to the base holding the optical fiber. A leaf spring, a magnetic field generating means for generating a magnetic field exerted on a movable portion of the leaf spring and the optical fiber, and a conductive portion provided on the leaf spring and through which a current flows in a direction orthogonal to the direction of the magnetic field from the magnetic field generating means. And characterized in that:
[0018]
In this configuration, in addition to the magnetic force, the rigidity of the optical fiber and the spring force of the leaf spring act to perform high-speed and reliable switching operation. The magnetic field generating means may be an electromagnet or a permanent magnet.
[0019]
In the switching method for an optical switch according to the present invention, a magnetic field is applied to a movable portion of an optical fiber by a magnetic field generating means, and a direction perpendicular to the direction of the magnetic field from the magnetic field generating means is applied to a conductive portion provided on the movable portion of the optical fiber. A step of causing a current to flow in the direction to generate a force in the movable portion of the optical fiber to displace the movable portion.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
First, the basic configuration of the entire optical switch according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part of the optical switch according to the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic plan view in a state where an upper substrate is removed. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ in the first state, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ in the second state. FIG. 5 is a sectional view taken along line BB ′ in FIG. 2, and FIG. 6 is a sectional view taken along line CC ′ in FIG. 7 to 9 are views showing modified examples of the present embodiment. In these figures, some of the dimensions are shown on a reduced scale for easy viewing.
[0022]
In the optical switch according to the present embodiment, one input-side bare optical fiber (movable optical fiber 17) moves in a direction perpendicular to the substrate (lower substrate) 11, so that the output-side bare optical fiber (fixed optical fiber 16). 1 × 1 optical switch capable of switching the optical path on and off. The base of this optical switch is composed of a lower substrate (silicon substrate) 11 and an upper substrate (another silicon substrate) 21, and the lower substrate 11 has a V groove (holding groove) 12 and a flow preventing groove 20. A recess 24 is formed in the upper substrate 21. A cantilever whose root (fixed portion) is fixed to a V-groove (holding groove) 12 formed in the lower substrate 11 and whose tip (movable portion) is movable in a vertical direction with respect to the lower substrate 11. A movable optical fiber 17 in the form of a beam and a fixed optical fiber 16 whose end face is close to and opposed to the movable optical fiber 17 are fixed. The optical fibers 16 and 17 are fixed in the V-shaped groove 12 by an adhesive, and a flow-preventing groove 20 is provided in the vicinity of each of the bonded portions 19. In addition, a normal optical fiber is coated with a resin around the core wire, but here, optical fibers 16 and 17 which are stripped of the resin coat from a tip end by a desired length and stripped are used. The cut portion is inserted into the V groove 12.
[0023]
A thin coil substrate 1 made of silicon or the like having a thickness of about 100 to 200 μm is fixed to a movable portion of the movable optical fiber 17, and a coil pattern 2 made of a metal thin film is formed on an upper surface of the coil substrate 1. Have been. Then, as schematically shown in FIG. 2, the coil pattern 2 is connected to a conductive current supply wiring film 3 formed on the outer surface of the movable optical fiber 17, and the wiring film 3 It is connected to the supply means 4. Specifically, a pair of wiring films 3 that do not contact each other are formed on the outer surface of the movable optical fiber 17, and the wiring films 3 are connected to the current supply means 4 by the conductors 5, respectively, 2 is connected to one of the wiring films 3 by a conducting wire 5, and a connecting terminal conducting from the other end through a through-hole penetrating the coil substrate 1 and the back side pattern of the coil substrate 1 is connected to the conducting wire 5. Is connected to the other wiring film 3. In this configuration, when current is supplied from the current supply means 4 to the coil pattern 2 via the wiring film 3, the coil pattern 2 acts as an electromagnet. The wiring film 3 is a conductive thin film. The wiring film 3 is formed by sputtering, vapor deposition, plating, or the like and then patterned by etching, or formed by masking and then forming a film, and removing the mask. The conductive wires 5 schematically shown in the drawings are connected by soldering, fusing, wire bonding used in a semiconductor process, or the like.
[0024]
On the other hand, on the surface of the upper substrate 21 opposite to the concave portion 24 and the second V groove 22, the electromagnet 18 is arranged as a magnetic field generating means. When the electromagnet 18 is formed of an iron core and a coil, a current is caused to flow through the coil to generate a magnetic field around the coil substrate 1 of the movable optical fiber 17 and apply a magnetic force in a direction perpendicular to the lower substrate 11. be able to.
[0025]
Therefore, when the electromagnet 18 and the coil pattern 2 attract each other due to the generated magnetic force, the distal end (movable portion) of the movable optical fiber 17 is pulled by the coil substrate 1 and the initial state shown in FIG. From the state, the movable optical fiber 17 moves toward the upper substrate 21 as shown in FIG. 4 and is pushed up toward the upper substrate 21 as shown by a broken line in FIG. At this time, since the movable optical fiber 17 held in the concave portion 24 and the fixed optical fiber 16 held in the V groove 12 as shown in FIG. Not done.
[0026]
On the other hand, when the electromagnet 18 and the coil pattern 2 repel each other due to the generated magnetic force, the distal end (movable portion) of the movable optical fiber 17 is moved to the lower substrate 11 as shown in FIGS. In the V-groove 12. Since the fixed optical fiber 16 is disposed in the V-groove 12 so that the end faces thereof are close to the movable optical fiber 17, when the movable optical fiber 17 is held in the V-groove 12, the same V-groove 12 is formed. Thus, optical coupling with low insertion loss is performed with the fixed optical fiber 16 whose end face is close.
[0027]
Even when the current supply to the electromagnet 18 or the coil pattern 2 is simply stopped from the state in which the distal end of the movable optical fiber 17 is held in the concave portion 24 of the upper substrate 21, the movable optical fiber 17 has an initial state shown in FIG. Returning to the state, the optical coupling with the fixed optical fiber 16 is performed. By changing the direction of the current flowing through the electromagnet 18 or the coil pattern 2 to generate a repulsive force between the electromagnet 18 and the coil pattern 2, the movable optical fiber The operation for returning to the initial state of No. 17, that is, the switching operation, can be speeded up and the reliability can be improved.
[0028]
In the cross-sectional view shown in FIG. 5, the state where the movable optical fiber 17 is optically coupled to the fixed optical fiber 16 is indicated by a solid line, and the state where the movable optical fiber 17 is not optically coupled is indicated by a broken line.
[0029]
According to the optical switch having such a configuration, by changing the direction of the current flowing through the coil of the electromagnet 18 or the direction of the current flowing through the coil pattern 2, the movable optical fiber 17 can be selectively placed in the V-groove 12 or the concave portion 24. It is possible to switch on / off the optical coupling with the fixed optical fiber 16 by positioning it. According to this configuration, since it is not necessary to urge with a leaf spring as in the related art, the configuration is simple, and the arrangement and the fixed position of the movable optical fiber 17 are restricted according to the fixed position and the movable direction of the leaf spring. Therefore, the movable optical fiber 17 can be relatively freely arranged. Then, since the complicated work of accurately manufacturing a leaf spring having a complicated shape and a desired spring coefficient accurately is eliminated, the manufacturing is simple and the manufacturing cost is reduced. Since this optical switch has a relatively simple structure, it can be easily adjusted at the time of assembling.Furthermore, the switching characteristics can be finely adjusted by adjusting the supplied current without being affected by the spring force of the leaf spring. It is possible to supply a high-performance optical switch at low cost. The upper substrate 21 and the lower substrate 11, which are the bases of the optical switch, can be manufactured from a silicon wafer or a glass wafer with good mass productivity.
[0030]
Here, a method for manufacturing the optical switch of the present embodiment will be briefly described.
[0031]
As the upper substrate 21 and the lower substrate 11, single crystal silicon or glass having a crystal orientation is used. When single crystal silicon is used, the V groove 12 can be easily processed with high accuracy by immersing the substrate in an etchant having an anisotropic etching rate depending on the crystal orientation to progress the etching. For example, when a (100) oriented single crystal silicon wafer is used, a V-shaped groove 12 having a (111) or (110) side surface can be produced. These planes have a certain angle with respect to the (100) plane of the wafer surface, and by using together with photolithography technology capable of processing an etching mask with high precision, highly accurate V-groove processing can be realized. Then, the upper substrate 21 and the lower substrate 11 are aligned by the positioning rollers 15 arranged in the concave portions, and are joined to each other by the adhesive.
[0032]
In the present embodiment, the fixing of the movable optical fiber 17 and the fixed optical fiber 16 in the V-groove 12 and the joining of the lower substrate 11 and the upper substrate 21 are all performed with an adhesive (for example, an ultraviolet curable adhesive, an ultraviolet ray, or the like). (A combination of a curable adhesive and a thermosetting adhesive), each of which has an adhesive portion 19. A flow preventing groove 20 is provided near the bonding portion 19. After the optical fibers 16 and 17 are fixed and the two substrates 11 and 21 are joined, the electromagnet 18 is fixed at a predetermined position on the upper surface of the upper substrate 21.
[0033]
As a modification of the present embodiment, a configuration in which the fixed optical fiber 16 is fixed in a second V-groove formed in the upper substrate 21 may be adopted. In this case, in the initial state, the movable optical fiber 17 and the fixed optical fiber 16 are not optically coupled, and a magnetic attraction force is generated between the electromagnet 18 and the coil pattern 2 so that the movable optical fiber 17 and the fixed optical fiber 16 are separated. Optical coupling.
[0034]
In the present embodiment, a configuration in which a permanent magnet is arranged on the upper substrate 21 instead of the electromagnet 18 may be adopted. In that case, the switching operation is performed by changing the direction of the current flowing through the coil pattern 2 of the coil substrate 1 fixed to the movable optical fiber 17.
[0035]
Further, in the present embodiment, the magnetic field generating means may be arranged on both the upper substrate 11 and the lower substrate 21. In this case, regardless of whether the magnetic field generating means is an electromagnet or a permanent magnet, the two magnetic field generating means are set to generate a magnetic field in the same direction with respect to the coil pattern 2. That is, when one of the magnetic field generating means generates a repulsive force with the coil pattern interposed therebetween, the other magnetic field generating means is driven so as to generate an attractive force. Alternatively, a single U-shaped magnetic field generating means may be used and arranged so that both pole portions face each other with the movable optical fiber 17 interposed therebetween.
[0036]
7 is different from the first embodiment in that the coil pattern 2 on the coil substrate 1 is connected to the current supply wiring film 3. That is, a pair of contact electrodes 6 a and 6 b connected to the coil pattern 2 on the upper surface are provided on the back surface of the coil substrate 1. Specifically, the first contact electrode 6a is connected from one end of the coil pattern 2 via a through-hole, and is connected from the other end of the coil pattern 2 via a through-hole and a back side pattern. A second contact electrode 6b is provided. Then, a pair of wiring films 3 that are provided on the outer surface of the movable optical fiber 17 and do not contact each other are connected to the current supply means 4 by the conductive wire 5 respectively, and the first and second contact electrodes 6a, 6a, 6b. According to this, electrical connection can be performed only by positioning and fixing the coil substrate 1 to the movable optical fiber 17, and the connection structure between the coil pattern 2 and the wiring film 3 is simplified. The coil substrate 1 may be bonded to the movable optical fiber 17 with an adhesive, but the contact electrodes 6a and 6b are formed of a low melting point metal such as solder, and are fixed to the movable optical fiber 17 by heat fusion. Is also good.
[0037]
Note that the coil substrate 1 of the present embodiment is formed of silicon, glass, synthetic resin, or the like. As described above, the coil pattern 2 is provided with a configuration for electrical connection with the double-sided pattern and the through hole, but has a three-layer structure of metal / insulating film / metal. Can also be provided. The method for forming the coil pattern 2 or the like may be a photolithography method using a semiconductor manufacturing process or plating.
[0038]
In the example shown in FIGS. 1 and 2, a long spiral coil pattern 2 that is wound a plurality of times is formed, but as schematically shown in FIG. 8, the coil pattern 2 that is wound only once in a substantially rectangular shape is used. However, as schematically shown in FIG. 9, the coil pattern 2 may be wound substantially once in a substantially annular shape. According to this, there is no need to form a through-hole or a back-side pattern in the coil substrate 1 and the configuration is simplified, and the connection mechanism of the movable optical fiber 17 with the wiring film is simplified. In the case of the configuration shown in FIG. 9, the magnetic field H on the central axis of the substantially annular coil pattern 2 changes the dielectric constant in vacuum to μ. ₀ If the radius of the coil pattern is r and the distance from the coil substrate surface is x, H = μ ₀ r ² I / ｛2 (x ² + R ² ) ^1.5 ｝.
[0039]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment, and the description is omitted.
[0040]
In the present embodiment, similarly to the first embodiment, a V-groove (first V-groove) 12 and a flow preventing groove 20 are provided in a lower substrate 11, and a concave portion 24, a flow preventing groove 20, and a second groove are formed in an upper substrate 21. V-groove 22 is provided. Then, as shown in FIGS. 10 and 11, the fixed optical fiber 16 is fixed in the first V groove 12 of the lower substrate 11, and another fixed optical fiber 26 is fixed in the second V groove 22 of the upper substrate 21. Are fixed to form a 1 × 2 optical switch. As shown in FIG. 10, the movable optical fiber 17 is arranged so as to come to an intermediate position between the fixed optical fibers 16 and 26 in the initial state. Therefore, the position where the first V-groove 12 holds the fixed portion of the movable optical fiber 17 is formed shallowly. According to this configuration, when the optical switch is not driven (initial state), the distal end face of the movable optical fiber 17 does not face any of the end faces of the fixed optical fibers 16 and 26 and is not optically coupled to the optical fiber. It is in. Then, by supplying a current to the electromagnet 18 and the coil pattern 2, as shown in FIG. 12, the movable optical fiber 17 selectively opposes one of the fixed optical fibers 16 and 26 and optically couples. When the direction of the current supplied to the electromagnet 18 or the coil pattern 2 changes, the fixed optical fiber to which the movable optical fiber 17 optically couples changes.
[0041]
However, when the optical switch is not driven (initial state), the distal end face of the movable optical fiber 17 may be configured to face and optically couple to one of the end faces of the fixed optical fibers 16 and 26.
[0042]
Also, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, a permanent magnet is used instead of the electromagnet 18, a configuration in which a pair of electromagnets or permanent magnets are arranged with the movable optical fiber 17 interposed therebetween, or There are various modifications such as using a letter-shaped electromagnet or permanent magnet, adopting an electrical connection configuration as shown in FIG. 7, and forming a coil pattern 2 having a shape as shown in FIG. 8 or FIG. It is possible.
[0043]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0044]
In the present embodiment, as shown in FIG. 13 which is a plan view in a state where the upper substrate 21 is omitted, the conductive coating 7 is directly formed on the outer surface of the movable optical fiber 17, and the current supply means is provided via the conducting wire 5. 4 is connected. Further, a pair of magnetic field generating means (electromagnets) 18 are arranged with the movable optical fiber 17 therebetween in the horizontal direction. In this configuration, the conductive coating 7 does not form an electromagnet unlike the coil pattern 2 of the first embodiment, but the current flows in a direction perpendicular to the magnetic field, so that the movable optical fiber 17 A force is generated in a direction perpendicular to the plane, and the movable part is displaced. When the direction of the current supplied to the electromagnet 18 or the conductive coating 7 is changed, the force generated in the movable optical fiber 17 becomes opposite, and the movable optical fiber 17 returns to the initial state. According to this configuration, since the coil substrate 1 is not required, the configuration is further simplified, and the electrical connection between the conductive coating 7 of the movable optical fiber 17 and the current supply means 4 is simplified. Further, since the electromagnet 18 can be arranged at a horizontal position instead of above and below the substrates 11 and 21, the thickness of the optical switch can be reduced, and the electromagnet 18 can be formed flat without protruding above the upper substrate 21. it can.
[0045]
When a current is supplied to the linear conductive film 7 as shown in FIG. 13, the current supplied to the conductive film 7 is I, the magnetic flux density perpendicular to the current is B, and the longitudinal length of the conductive film 7 is L. Then, the force F generated in the movable optical fiber 17 is F = IBL, and the movable portion of the movable optical fiber 17 is displaced by the force F.
[0046]
In a modified example of the present embodiment whose main part is shown in FIG. 14, a cylindrical conductive coating covering the outer periphery of the movable optical fiber 17 is formed instead of a linear conductive coating. According to this configuration, the reliability of the fixation of the conductive coating 7 to the movable optical fiber 17 is enhanced, and the degree of freedom of the connection configuration with the current supply unit 4 is increased.
[0047]
In this embodiment, a permanent magnet can be used instead of the electromagnet 18. In this case, when a current is supplied to the conductive film 7, a force is generated in the movable optical fiber 17 to be displaced, and when the direction of the current supplied to the conductive film 7 is reversed or the current supply to the conductive film 7 is stopped, the movable optical fiber 17 is moved. The optical fiber 17 is set so as to return to the initial state. Further, a configuration in which only one of the magnetic field generating means is provided may be adopted.
[0048]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0049]
FIG. 15 shows a main part of the present embodiment. This is a 1 × 4 optical switch in which four fixed optical fibers 8 a to 8 d are arranged at positions capable of facing the tip of the movable optical fiber 17, and is a cylindrical conductive coating covering the outer periphery of the movable optical fiber 17. 7 are provided, and electromagnets 9a to 9d are arranged on four sides around the same. The four electromagnets 9a to 9d are selectively driven by a driving unit (not shown) into a horizontally opposed set (electromagnets 9a and 9b) and a vertically opposed set (electromagnets 9c and 9d). You. Note that current is supplied to each set of electromagnets so that the generated magnetic fields have the same direction.
[0050]
That is, when a current is supplied to the electromagnets 9a and 9b opposed in the horizontal direction in a state where the current is supplied to the conductive film 7, the movable optical fiber 17 is displaced in the vertical direction, and the fixed optical fibers 8c and 8d positioned vertically are displaced. Optically coupled to one side (for example, 8c). When the direction of the current supplied to the conductive coating 7 or the electromagnets 9a and 9b is reversed, optical coupling is performed with the other of the vertically positioned fixed optical fibers 8c and 8d (for example, 8d). At this time, no current is supplied to the electromagnets 9c and 9d opposed in the vertical direction. On the other hand, when a current is supplied to the electromagnets 9c and 9d opposed in the vertical direction in a state where the current is supplied to the conductive film 7, the movable optical fiber 17 is displaced in the horizontal direction, and the fixed optical fibers 8a and 8b and optically coupled to one of them (for example, 8a). Then, when the direction of the current supplied to the conductive coating 7 or the electromagnets 9c and 9d is reversed, the optical coupling is performed opposing the other (eg, 8b) of the horizontally positioned fixed optical fibers 8a and 8b. At this time, no current is supplied to the electromagnets 9a and 9b opposed in the horizontal direction.
[0051]
Although an overall view of the optical switch according to the present embodiment is not shown, the fixing means for the movable optical fiber 17 and the fixed optical fibers 8a to 8d and the fixing means for the electromagnets 9a to 9d are not particularly limited. Preferably, as shown in FIG. 16, large V-grooves 12 and 22 are formed in the lower substrate 11 and the upper substrate 21, respectively, and the V-grooves 12 and 22 are joined and the four fixed optical fibers 8a to 8d are connected to each corner. When the movable optical fiber 17 is displaced, the movable optical fiber 17 is also held at one of the corners, thereby improving the reliability of optical coupling.
[0052]
In a conventional optical switch using a leaf spring, the displacement direction of the movable optical fiber is limited to the movable direction of the leaf spring as the leaf spring is fixed to the substrate, so that only a 1 × 2 optical switch can be configured. However, according to the present embodiment, since there is no leaf spring and there is no restriction on the displacement direction of the movable optical fiber 17, a completely new 1 × 4 optical switch, which has not existed in the past, can be configured.
[0053]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0054]
As shown in FIG. 17, in the present embodiment, the leaf spring 10 is fixed to the upper substrate 21, and the movable optical fiber 17 is fixed to the leaf spring 10. Then, as shown in FIG. 18, the coil pattern 2 is formed on the leaf spring 10 and is schematically shown, but the coil pattern 2 is connected to the current supply means via the conducting wire 5. In this configuration, the leaf spring 10 acts as an electromagnet, and the movable optical fiber 17 is displaced by the attraction force generated between the leaf spring 10 and the electromagnet 18 disposed on the upper substrate 21 so that the optical coupling with the fixed optical fiber 16 is performed. To release. When the direction of the current supplied to the electromagnet 18 or the coil pattern 2 is changed, a repulsive force is generated, and the movable optical fiber 17 returns to the initial position shown in FIG. At this time, in addition to the repulsive force between the electromagnet 18 and the coil pattern 2, the rigidity of the movable optical fiber 17 and the spring force of the leaf spring 10 act to perform high-speed and reliable switching operation.
[0055]
In consideration of the characteristics such as the spring force of the leaf spring 10, as shown in FIG. 19, a leaf spring 10 having a complicated shape having a long beam-like portion 10a bent a plurality of times is used. 2 can also be formed.
[0056]
In the present embodiment, the leaf spring 10 may be fixed to the upper substrate 21 or to the lower substrate 11, and the spring force urges the movable optical fiber 17 toward the upper substrate 21 or the lower substrate 11. May be energized. In addition, the fixed optical fiber 16 may be fixed to the upper substrate, or a 1 × 2 optical switch may be configured using two fixed optical fibers fixed to the upper substrate 21 and the lower substrate 11, respectively. .
[0057]
As the magnetic field generating means, an electromagnet 18 or a permanent magnet may be used, and even if two magnetic field generating means are provided with the movable optical fiber 17 interposed therebetween, there are two magnetic poles opposed to each other with the movable optical fiber 17 interposed therebetween. A U-shaped magnetic field generating means may be provided. The electrical connection configuration of the coil pattern 2 and the shape of the coil pattern 2 are not limited at all, and various modifications are possible, including those exemplified in the first embodiment.
[0058]
In the optical switch of each of the embodiments described above, if air exists between the end face of the movable optical fiber 17 and the end faces of the fixed optical fibers 16 and 26, the distance between the end faces should be about 20 μm or less in order to reduce the insertion loss. It is necessary to bring them close to each other. In addition, due to the difference in refractive index between the end faces of the optical fibers 16, 17, 26, surface reflection occurs, and insertion loss and return loss increase. Therefore, it is desirable to coat each end face with an antireflection film.
[0059]
Further, in order to reduce the return loss, the end faces of the optical fibers 16, 17, 26 may be processed so as to be inclined about 5 to 8 degrees from a plane perpendicular to the optical axis. Refraction causes an optical axis shift and increases insertion loss. Therefore, in this case, it is desirable to form two parallel V-grooves in which the optical fiber can be arranged at a position corresponding to the optical axis deviation, instead of arranging the optical fiber in one V-groove.
[0060]
Further, by filling the space between the end faces of the optical fibers 16, 17, 26 with the refractive index matching liquid, it is possible to reduce the reflection loss and the insertion loss.
[0061]
Although the substrates 11 and 21 of the present embodiment are silicon substrates, if the substrates 11 and 21 are formed of glass made of the same material as the optical fibers 16, 17 and 26, the thermal expansion coefficients match those of the optical fibers 16, 17 and 26. Therefore, an excellent optical switch which does not depend on temperature change in insertion loss, reflection loss, polarization dependent characteristics, and the like in a wide temperature range can be manufactured. In that case, the V-grooves 12 and 22 are manufactured by mechanically processing the surfaces of the substrates 11 and 21. For example, by rotating the cutting blade at high speed and performing cutting while scanning in the rotation direction, a groove having a shape in which the cross-sectional shape of the blade is transferred can be produced. By controlling the taper angle of the blade, a side surface having an arbitrary inclination can be easily formed, and V-groove processing of various shapes can be realized.
[0062]
【The invention's effect】
According to the present invention, switching can be easily performed by changing the direction of the current flowing through the conductive portion of the optical fiber. Further, when an electromagnet is used as the magnetic field generating means, switching can be easily performed by changing the direction of the current supplied to the electromagnet. Further, the switching characteristics can be finely adjusted by adjusting the supplied current, and a high-performance optical switch can be supplied at low cost.
[0063]
In addition, when a structure without a leaf spring is used, the structure is simple, the manufacturing is easy, the manufacturing cost is reduced, and there is almost no restriction on the arrangement and the fixing position of the optical fiber. Accordingly, there is no restriction on the direction of displacement of the optical fiber, so that a completely new 1 × 4 optical switch, which has not been available in the past, can be constructed.
[0064]
Alternatively, when a leaf spring is used in the present invention, not only the magnetic force and the rigidity of the optical fiber but also the spring force of the leaf spring act to perform a high-speed and reliable switching operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an optical switch according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of the optical switch shown in FIG. 1 with an upper substrate removed.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2 in a first state of the optical switch shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2 in a second state of the optical switch shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a cross-sectional view of the optical switch shown in FIG. 1, taken along the line BB ′ in FIG. 2;
6 is a cross-sectional view of the optical switch shown in FIG. 1, taken along the line CC ′ of FIG. 2;
FIG. 7 is a schematic view showing a main part of a modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a coil pattern according to another modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a coil pattern of still another modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view of an optical switch according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view taken along line DD ′ of FIG. 10;
FIG. 12 is a sectional view taken along line EE ′ of FIG. 10;
FIG. 13 is a schematic plan view of the optical switch according to the third embodiment of the present invention with an upper substrate removed.
FIG. 14 is a schematic view showing a main part of a modification of the third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic perspective view illustrating a main part of an optical switch according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a sectional view showing a fixing structure of a fixed optical fiber of an optical switch according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a sectional view of an optical switch according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a schematic plan view showing a leaf spring of an optical switch according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a schematic plan view showing a leaf spring according to a modified example of the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a partially cutaway perspective view of a conventional optical switch.
[Explanation of symbols]
1 coil board
2. Coil pattern which is an example of conductive part
3 Wiring film for current supply
4 Current supply means
7 Conductive film as an example of conductive part
8a-8d fixed optical fiber
9a-9d Electromagnet as an example of magnetic field generating means
10 Leaf spring
11 Lower substrate as an example of the base
16 Fixed optical fiber
17 Movable optical fiber as an example of optical fiber
18 Electromagnet as an example of magnetic field generating means
21 Upper substrate which is an example of the base
26 Another fixed optical fiber

Claims

An optical fiber having a fixed portion fixed to the base of the optical switch and a movable portion that performs a switching operation by being displaced,
Magnetic field generating means for generating a magnetic field exerted on the movable portion of the optical fiber,
An optical switch provided on the movable portion of the optical fiber and having a conductive portion through which a current flows in a direction orthogonal to a direction of a magnetic field from the magnetic field generating means.

The optical switch according to claim 1, wherein the conductive portion is a coil pattern formed on a coil substrate attached to the optical fiber.

The optical switch according to claim 1, wherein the conductive portion is a conductive coating formed directly on an outer surface of the optical fiber.

The optical switch according to claim 1, wherein the magnetic field generating unit is an electromagnet.

The optical switch according to claim 1, wherein the magnetic field generating unit is a permanent magnet.

A fixed portion fixed to the base of the optical switch, a movable optical fiber having a movable portion that performs a switching operation by being displaced,
A conductive portion that is provided on the movable portion of the movable optical fiber and through which a current flows along a longitudinal direction of the movable optical fiber;
Four electromagnets respectively arranged on four sides around the movable portion of the movable optical fiber,
Of the four electromagnets, two electromagnets facing in the vertical direction, and driving means for selectively driving one of the two electromagnets facing in the horizontal direction,
An optical switch comprising: four fixed optical fibers each having a tip that can be opposed to the tip of the movable part of the movable optical fiber, and each of which is disposed at a position corresponding to four vertices of a substantially square.

An optical fiber having a fixed portion fixed to the base of the optical switch and a movable portion that performs a switching operation by being displaced,
A leaf spring that holds the optical fiber and is fixed to the base;
Magnetic field generating means for generating a magnetic field acting on the movable portion of the optical fiber and the leaf spring,
An optical switch provided on the leaf spring and having a conductive portion through which a current flows in a direction orthogonal to a direction of a magnetic field from the magnetic field generating means.

The optical switch according to claim 7, wherein the magnetic field generating means is an electromagnet.

The optical switch according to claim 7, wherein the magnetic field generating means is a permanent magnet.

By applying a magnetic field to the movable portion of the optical fiber by the magnetic field generating means, by flowing a current in a direction perpendicular to the direction of the magnetic field from the magnetic field generating means, to a conductive portion provided on the movable portion of the optical fiber An optical switch switching method including the step of generating a force on a movable portion of the optical fiber to displace the movable portion.