JP2004287429A

JP2004287429A - Ｍｅｍｓウェーブガイド・シャトル光ラッチング・スイッチ

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Publication number: JP2004287429A
Application number: JP2004070774A
Authority: JP
Inventors: Joel A Kubby; エイカビージョエル; Kathleen A Feinberg; エイファインバーグキャスリーン; Kristine A German; エイジャーマンクリスティン; Peter M Gulvin; エムガルヴィンピーター; Jun Ma; ジュン　マ; Pinyen Lin; リンピンエン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2004-10-14
Also published as: US20040184709A1; CA2461327C; CA2461327A1; EP1460463B1; US6968100B2; EP1460463A1; DE602004017661D1

Abstract

【課題】動作特性を犠牲にすること無しに、マルチ・コンポーネント光装置のサイズと製造コストを削減する。
【解決手段】熱ラッチ・アクチュエータを有しトランスレーティング・ラッチ歯を規定する熱駆動アクチュエータ、複数の光ウェーブガイドを規定しサスペンション要素によって接続される可動ウェーブガイド・シャトル・プラットフォーム、熱駆動アクチュエータを、前記可動ウェーブガイド・プラットフォームに接続するテザー、および、ラッチされた状態位置を決定するために配置された、前記熱駆動アクチュエータの前記トランスレーティング・ラッチ歯への対角接続のための、リンク機構歯を規定するリンク機構を備える光スイッチ。
【選択図】図１

Description

本発明は、実施例において、マイクロ電子機械システム(ＭＥＭＳ)スイッチに関連し、より詳細には、複数状態の光ラッチング・スイッチに関連する。

電子通信産業は、増大する競争、厳しい帯域幅の要求、およびよりデータ中心(data-centric)のネットワーク構造への変化にともなって劇的な変化を経験している。第１世代のポイント・ツー・ポイント波長分割多重システムは、ネットワークのバックボーン部分でのトラフィック・ボトルネックを容易にした。新規のクロス・コネクト(cross-connect)アーキテクチャが、技術を、ネットワークの加入者サイドにより近く変えていくにつれて、波長のスイッチングおよびルーティングが可能な、より柔軟なネットワークを要求されることによって、オペレータは、光レイヤでサービスを提供するための挑戦を受ける。

波長を割り当てることによって「丁度間に合う(just in time)」サービスを提供するためのニーズ、および、高キャパシティ・バックボーン部分から、ローカル・ループへの、更なる光レイヤの移行は、ネットワークの変化を、完全光ネットワークの中で基本ネットワーク要求が光レイヤで実行される、当該完全光ネットワークに駆りたてる。

光ネットワークは、ポイント・ツー・ポイントの密な波長分割多重(ＤＷＤＭ)トランスポートから、サービス配送時間を改善するための、よりダイナミックで、柔軟で、インテリジェントなネットワーキング・アーキテクチャへの自然な進化である。光ネットワークの主要な要素は、光ドメインの中で、提供され、構成され、ルーティングされ、管理される、波長(チャンネル)である。インテリジェントな光ネットワーキングは、まず、信号損傷(signal impairments)を監視し、隔離するために、「不透明な(opaque)」ネットワークの中で周期的な光−電気変換が要求される、当該「不透明な(opaque)」ネットワークとして配備される。より長い視点において、光ネットワークは、「透明な(transparent)」光ネットワークの中で信号が、そのソースから目的地に、完全に光ドメイン内で運ばれる、当該「透明な(transparent)」光ネットワークに進化するであろう。

出現してきつつある、光ネットワークのキー・エレメントは、光追加／落下(add／drop)マルチプレキサ(ＯＡＤＭ)である。ＯＡＤＭは、通過チャンネルに影響を与えること無しに、特定の波長チャンネルを落下させ、または、追加する。固定ＯＡＤＭは、ネットワークを単純化でき、単純なポイント・ツー・ポイントのトポロジーから、固定マルチ・ポイント構成(configuration)への、コスト・エフェクティブなＤＷＤＭへの移行を直に可能とする。真にダイナミック(dynamic)なＯＡＤＭの中で、光−電気変換無しに光ドメインにおいて再構成(reconfiguration)が為される、当該真にダイナミックなＯＡＤＭは、ダイナミックに再構成可能な、マルチポイントＤＷＤＭ光ネットワークを可能とする。この、ダイナミックに再構成可能なマルチポイント・アーキテクチャ(ＯＡＤＭがこのアーキテクチャにおいて稼動するネットワーク要素である)が、ネットワーク進化での、次の主要フェーズであると目されている。

チップ上での、光スイッチングおよび平面光回路の集積は、再構成可能な光追加／落下マルチプレキサ(ＲＯＡＤＭｓ：Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexers)のようなマルチ・コンポーネント光装置のサイズと製造コストを大きく削減する潜在力を持つ。再構成可能な光追加／落下マルチプレキサ(ＲＯＡＤＭｓ）の現在のコストは、チャンネル当り１０００ドルであり、長距離の光通信ネットワークための、それらの使用を限定している。大都市のネットワークへ、それらの使用を拡張するために、動作特性を犠牲にすること無しに、チャンネル当り１００ドルのオーダーまでコストが削減される必要がある。

コストを削減するための１つの解決策は、主要コスト削減がパッケージングとなるような場所における、コンポーネントの集積を通じたものである。平面光回路(ＰＬＣ：Planar Light Circuit)技術を用いた光集積のための、いくつかのアプローチが現在追及されている。アプローチの大多数は、ＲＯＡＤＭが、デマルチプレックスされた信号の追加／落下および通過を実行するための熱−光(ＴＯ：Thermo-Optic)スイッチを持つ、多重およびデマルチプレックス(demultiplexing)のためのシリカ・アレイド波長格子(ＡＷＧ's：silica Arrayed Waveguide Gratings)の集積から形成された、シリカ・オン・シリコンのプラットフォーム(silica-on-silicon platform)を用いる。低指数コントラストのシリカ・オン・シリコン・プラットフォームの使用は、ウェーブガイドを形成するための、大きなエリアに亘った均一な厚い酸素膜に対する要求によって、これらのコンポーネントの生産高を厳しく限定する。高出力要求および熱クロストークのために、ＴＯスイッチの使用は、拡張性を制限する。

デマルチプレキサおよびマルチプレキサのための、ＡＷＧのようなチップ・スケールの光子波長回路、可変光減衰器(ＶＯＡ's：Variable Optical Attenuators)、および、再構成可能な光追加／落下マルチプレキサ(ＲＯＡＤＭs)、を製造するための、いくつかの異なった材料およびスイッチング技術が、現在探求されている。主要な材料プラットフォームは、シリカ・ウェーハ、薄膜蒸着とウェーハ・ボンディング技術の双方を用いたシリカ・オン・シリコン基板、シリコン基板の上に配置されたポリマー・ウェーブガイド、および、シリコン・オン・インシュレータ基板を含む。主要なスイッチング技術は、熱−光効果か、電気−光効果かのいずれかに基づくMach-Zehnder干渉計、および、ＭＥＭＳ機械的ウェーブガイド・スイッチを含む。

シリカ・ウェーブガイドが、従来の単一モード・ファイバの光特性とよくマッチする光特性を持ち、よって、それらと良くカップルする一方、ウェーブガイド・コアとクラッディング材料の間の屈折コントラストの指数が低いために、それらは、厚いクラッディング・レイヤを要求するために、他のオン・チップ光素子を伴った製造および集積のための平面プロセッシング技術を用いた場合にそれらを製造困難とする。コアとクラッディングの間の、低い屈折コントラストの指数Δｎは、光子的(photonic)光波長回路を通じた伝搬中の光損失を限定するための、大きな曲げ半径をも必要とし、これは、大きなチップ・フットプリントおよび低いダイ収量(die yields)(＜５０％)に繋がる。

更に、シリカ・ベースのウェーブガイド・スイッチは一般的に、ほぼ２５−３０ｄＢの限定的な消光率(ER: Extinction Ratio)を持つ熱−光効果を用いるMach-Zehnder干渉に基づき、これは、シリカの低い熱−光係数によって、大きな出力を必要とし、異なった光チャンネルの間の熱クロストークの問題を持ち、デジタル光応答ではなく、むしろ正弦波応答を持つ。これらはまた、出力が失われた時に、それらのスイッチング状態を失う。

必要とされるものは、モノリシカルに集積される光学的、機械的、および電気的機能のためのシリコン・オン・インシュレータ(ＳＯＩ)プラットフォームである。シリコン・プラットフォームの使用は、シリコン製造会社での半導体ＩＣ製造のために利用可能な、膨大なインフラストラクチャおよびプロセス開発を用いたコンポーネントの製造を可能とする。同じ材料(単一の結晶シリコン)でＭＥＭＳスイッチおよびウェーブガイドを製造することによって、シリカ・オン・シリコンのようなヘテロジニアスの材料セットにおいて存在するような、歪や応力の問題は存在しない。シリコンでの製造はまた、制御およびセンシング能力のための、および、集積されたＶＯＡ'ｓを用いた信号レベリング(leveling)を可能とするための自由電子プラズマ分散効果のための、ＣＭＯＳマイクロ・エレクトロニクスでの集積を可能とする。シリコンの高い指数コントラスト(ｎ＝3.5)は、最小の光曲げ損失での、急峻な曲げを作り、全体的なチップ・サイズをセンチメータの寸法に削減するためのリッジ・ウェーブガイド構造を可能とする。

光マイクロ−エレクトロ−機械的システム(ＭＥＭＳ)スイッチが開示される。実施例において、Ｍ×Ｎ光信号スイッチング・システムとして、光ＭＥＭＳスイッチが使用される。光ＭＥＭＳスイッチは、光状態をスイッチングするためのウェーブガイド・シャトル(shuttle)の上に形成された複数の光ウェーブガイドを備え、光スイッチの状態は、駆動およびラッチ・アクチュエータのシステムによって変化させられる。光ＭＥＭＳ素子は、ウェーブガイド・シャトルを整列するための熱駆動アクチュエータと協動的に、ラッチング・メカニズムを利用する。使用状態において、光ＭＥＭＳ素子は、平面光回路(ＰＬＣｓ)を形成するために、他の光コンポーネントと一緒に集積され得る。スイッチおよびＰＬＣｓがシリコン・チップの上に一緒に集積される時に、再構成可能な光追加／落下マルチプレキサ(ＲＯＡＤＭｓ)のような、コンパクトな、より高い機能性を持つ素子が、製造され得る。

図面は、正確な寸法を示すものでなく、説明の目的のみを持つ。
図１を参照する。ここで、本発明による、光ＭＥＭＳ(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム)スイッチ200の頂部平面図が示される。全ての、ここに示されるコンポーネントは、自己整列プロセス(self-aligned process)を用いた単一の結晶シリコン(ＳＣＳ)層240で製造され得る。光ＭＥＭＳスイッチは、ウェーブガイド・シャトル250を整列するために、熱駆動アクチュエータ230と協動して、ラッチング・メカニズム220を利用する。ＳＯＩウェーハのデバイス層で製造されたコンポーネントは、埋められた酸素層の犠牲エッチングによって開放され(released)得る。使用状態で、光ＭＥＭＳスイッチ200は、他の光コンポ−ネントとともに集積されて、平面光回路(ＰＬＣｓ)を形成し得る。スイッチおよびＰＬＣｓが一緒に、シリコン・チップの上に集積されるときに、再構成可能な光追加／落下マルチプレキサ(ＲＯＡＤＭｓ)のような、コンパクトな、より高い機能性を持つ素子が、製造され得る。

図１および３に示されるように、光スイッチ200は、製造中に、対応する一つあるいはそれ以上の熱ラッチ・アクチュエータ221(この各熱ラッチ・アクチュエータ221がトランスレーティング・ラッチ(translating latch)歯222を画定する)を持つ、一つあるいはそれ以上の熱駆動アクチュエータ230を備える。移動可能なウェーブガイド・シャトル・プラットフォーム250は、複数の光ウェーブガイド252、254、および256を規定する。これらは、一つあるいはそれ以上の畳まれたバネ(folded springs)270として示される懸架要素と接続され得る。テザー(tether)234は、一つあるいはそれ以上の熱駆動アクチュエータ230を、移動可能なウェーブガイド・シャトル・プラットフォーム250に接続する。リンク機構228は、一つあるいはそれ以上のリンク機構歯224を、熱駆動アクチュエータ230に接続する。ラッチ歯222は、一つあるいはそれ以上のラッチされた状態位置を決定するために配置され、平衡状態およびラッチされた状態の間をスイッチするように、熱ドライブ230および熱ラッチ・アクチュエータ221を作動させるために、電気的刺激が一定時刻に発生するように仕組まれる(timed)。図３に示されるように、一つあるいはそれ以上のリンク機構歯(linkage teeth)224は、トランスレーティング・ラッチ歯222に対して対角方向に動く。

再度図１を参照する。ここで、光スイッチ200は、その初期の交差状態位置(cross-state position)に示される。熱駆動アクチュエータ(一つあるいはそれ以上の)230は、熱ラッチ・メカニズム220が、システムを通過状態に維持できる間に、ウェーブガイド・シャトル250を、その非平衡位置(通過状態)に動かすために用いられる。ラッチング熱アクチュエータ221は、ウェーブガイド・シャトル・プラットフォーム250を、その非平衡(交差状態)位置に保持するために十分な力を提供するように作られる。作動状態において、光スイッチ200は、電流を、ラッチ・アクチュエータ221を通じて流し、それによって、ウェーブガイド・シャトル・プラットフォーム250が、４つに畳まれたシャトルバネ270によって提供された復帰力の下で、その平衡位置(交差状態)に戻るように、ラッチを開けることによってはずされ得る。熱ドライブおよびラッチ・アクチュエータ230および221は、製造中に、ＳＣＳレイヤ240に規定され、自己アライン(self-aligned)される。同様に、シャトル・ウェーブガイド252、254および256、および静止ウェーブガイド242、244もまた、ＳＣＳレイヤ240内に規定され、自己アラインされる。ラッチング・メカニズム220、ウェーブガイド・シャトル・プラットフォーム250、およびウェーブガイドは、製造中に、自己アラインされた工程(process)に規定される(defined)ので、シャトル・ウェーブガイド252、254、および、静止(stationary)ウェーブガイド242および244の間のアライメントは、ｘ−ｙ平面において殆ど完璧となろう。更に、光スイッチ200は、ｚ方向でのミス・アライメントを避けるために、ｚ方向に十分に硬い必要があるかまたは、ｚ方向での力を避けるために注意深く設計される必要がある。十分な変位(displacement)、復帰(restoring)、およびサスペンション(suspension)、の力が、熱駆動アクチュエータ230および畳まれたバネ270の設計を通じて達成され得る。

畳まれたバネ270は、ウェーブガイド・シャトル・プラットフォーム250を復帰させ、懸架（suspending）するために用いられる。畳まれたバネ270は、バネ定数Ｋ＝(Eab³)／（8L³）に対する方程式を用いて設計され得る。ここで、"a"は、バネを作る梁（beams）の厚さの寸法で、"b"は、バネを作る梁の薄い寸法である、"L"は、バネを作る梁の長さであり、"E"は、ヤング率（ポリシリコンに対して165ＧＰａ、単結晶シリコンに対して190ＧＰa）である。梁のＬの長さ、および、梁の幅は、一つあるいはそれ以上の熱駆動アクチュエータ230に対して、バネを、２つの機能位置（functional positions）（Δｘ〜12μm）の間で反らせるために、バネを十分に柔軟にするために調整され得る。

図１から図４を参照する。これらにおいて、ウェーブガイド・シャトル・プラットフォーム250はそれぞれ、移動するウェーブガイド252、254、および、256を持つ。ここで、ウェーブガイド・シャトル・プラットフォーム250は、２つの位置の間を動かされる。第１の、または平衡位置（交差状態）は、シャトル・ウェーブガイド252および254と整列された、静止入力および出力ウェーブガイド242および244を持つ。第２の非平衡位置（通過状態）において、移動可能なシャトル・ウェーブガイド256は、静止入力ウェーブガイド244を、静止出力ウェーブガイド242に接続する。畳まれたバネ270は、一旦ラッチ220が開放されたときに、スイッチ・チャンネルを、交差状態に戻すために復帰力を提供する。それゆえ、可動シャトル・プラットフォーム250は、一つあるいはそれ以上の熱駆動アクチュエータ230によって、引っ張られるか、押される。一つあるいはそれ以上の駆動アクチュエータ230は、可動シャトル・プラットフォーム250のためのサスペンション要素（suspension element）としても作動し得る。可動シャトル・プラットフォーム250は、双方向に反らされ得、可動シャトル・プラットフォーム250および対応するサスペンションの硬さを増加或いは減少させるという機械的特徴を持つ。

スイッチはしばしば、「ラッチング」または「非ラッチング」と表現される。もし出力が除去された場合または出力が失われた場合でさえ、ラッチング・スイッチは、信頼性を持ってスイッチ状態を維持する。出力が失われた時、例えば、熱アクチュエータまたは電気−磁気ソレノイドに提供される電流が失われた時に、非ラッチング・スイッチは、不知の（unknown）位置に戻る。

図２および図３を参照する。ここに、熱ドライブ230および熱ラッチ220メカニズムをアクチュエートするために使用される信号のタイミング・シーケンス、および、対応する動作が示される。ここで、ハンドル・ウェーハまたはベース基板260のポテンシャルがゼロであることを想定して電圧が印字されている。タイミング図の第１の部分226は、ラッチング・シーケンスを示す。ラッチング・シーケンスでの最初のステップは、電圧＋Ｖ１と等しいが反対の極性を持つ電圧225を、各熱ラッチ・アクチュエータ221の１つの端部に印加し、電圧−Ｖ１を、各ラッチ・アクチュエータ221の他の端部に印加することである。熱ラッチ・アクチュエータ221上の電圧225は、アクチュエータの梁内にオーム加熱（ohmic heating）を誘引し、図３に示されるように、熱拡張、および引き続く、ラッチ220の開口227を引き起こす。ラッチ・アクチュエータ電圧225が依然として印加される間に、駆動アクチュエータ230は、等しいが反対の極性を持つ第２の組の電圧235、１つの端部において＋Ｖ２、そして他の端部において−Ｖ２、を誘導される（stimulated）

図３は、結果としての、ウェーブガイド・シャトル250、および、リンク機構歯224（linkage teeth）を持つリンク機構（linkage）を移動させるために十分な、熱駆動アクチュエータ230の熱膨張を示す。駆動アクチュエータ230は、リンク機構歯224に対して、熱アクチュエータ221によって支持されたラッチ歯222の右側に旨く位置するように、十分右237に動かされる。次に、熱ラッチ・アクチュエータ電圧は、ゼロに戻り、ラッチは閉じる。ラッチング・シーケンスを終了させるために、駆動アクチュエータ電圧は、ゼロに戻る。駆動アクチュエータ230が冷却されるにつれて、図４に示されるように、リンク歯224は、所望のラッチされた位置でシャトル250を保持するラッチ歯222に対する張力によって引っ張られる。シャトル・ウェーブガイド256はここで、静止ウェーブガイド244を、静止ウェーブガイド242に接続する。図２の非ラッチ位置272に示されるように、光スイッチを、その最初の状態に戻すために、同じ電圧のシーケンスが、反対のタイミングで印加される。

図２に示されるタイミング図は、矩形波電圧パルスを示すが、この説明は、基本タイミングの説明目的のみを意図し、他の波形の使用を除外しないことを理解して欲しい。更に、熱アクチュエータに印加された電圧は、ゼロに対して対称的である必要がある。しかし、上述のような、等しいが反対の極性のパルスの使用は、ラッチおよびアンラッチ周期を通じて、各アクチュエータの中央における一定のゼロ電圧という結果をもたらし、これによって、熱アクチュエータおよびハンドル・ウェーハ（handle wafer）260の間の静電力を削減する。

図５から図７に示される他の実施例において、追加の歪除去要素（strain relief element）が、ラッチされた状態での歪を削減するために導入される。図５の右側に示される「ヒッチ（hitch）」332および333は、駆動アクチュエーション中にシャトル350を移動させる（displace）ための引張り力を伝える。ラッチングの後にヒッチ330は、駆動アクチュエータ320が、駆動（drive）およびラッチ（latch）の間のリンク機構334を圧縮すること無しに、その初期状態に戻り、それによって、組合された歯（engaged teeth）322および324における力負荷（force load）を削減することを可能とする。

図５から図７を参照する。これらにおいて、アクチュエータ330および平面内ヒッチ332および333が、それぞれ示される。本システムのアクチュエーションは、図１に示されるシステム実施例に類推可能である。再度、図２を参照すると、ここで、駆動およびラッチ・メカニズムをアクチュエートするために使用される信号のタイミング・シーケンスが示される。ここで、電圧は、ハンドル・ウェーハ（handle wafer）またはベース基板360のポテンシャルがゼロであることを想定して印字される。再度、ラッチング・シーケンスの第１のステップは、１組の電圧325、ラッチ・アクチュエータの１つの端部へ＋Ｖ１、そして、ラッチ・アクチュエータの他の端部へ電圧−Ｖ１、を印加することである。図６に示されるように、ラッチ・アクチュエータ上の電圧は、熱膨張およびそれに引き続くラッチの開口を引き起こす、アクチュエータ梁（beams）でのオーム的加熱（ohmic heating）を誘引する。ラッチ・アクチュエータ電圧が依然として印加される間に、駆動アクチュエータ330は、一組の電圧335、１つの端部における＋Ｖ２および他の端部における電圧−Ｖ２、で誘導される（stimulated）。

図６は、いかにすれば、結果としての駆動アクチュエータ330の熱膨張337が、ウェーブガイド・シャトル350およびリンク機構334を、リンク機構歯324が旨く、ラッチ歯322の右側にあるようにするために十分なだけ、右に移動させるために十分かを示す。次に、ラッチ・アクチュエータ電圧はゼロに戻り、ラッチは閉じる。ラッチング・シーケンスを終わらせるために、駆動アクチュエータ電圧は、ゼロに戻る。図７に示されるように、駆動アクチュエータが冷えるにつれて、リンク機構歯324は、所望のラッチされた位置においてスイッチを保持する、ラッチ歯322に対する張力で引っ張られる。シャトル・ウェーブガイド356はここで、静止ウェーブガイド344を、静止ウェーブガイド342と接続する。図２のアンラッチ部分に示されるように、スイッチを、その元の状態に戻すために、反対のタイミングにおいて、同じ電圧のシーケンスが印加される。

スイッチおよびウェーブガイドは、広く利用可能な半導体処理装置を用いて、ＳＯＩウェーハの上に一緒に作られる。そのようなオンチップ集積は、異なったおよびより大きなコンポーネントを、光ファイバと、人手で接続することと対応する複雑なアライメント問題を避け、光スイッチの別個のコンポーネントの製造、組み立て、およびパッケージングと関連するコストおよび空間（space）を避ける。他のコンポーネントを伴うオンチップ集積は、スイッチの製造のコスト、および、これらの複雑な素子の設置のコストを、１０倍以上下げ得る。現在、現在、これらのコンポーネントは、１チャンネル当り１,０００ドル以上のコストである。

オリジナルに提示され、補正され得る請求項は、現在予測できないまたは認識できないもの、および、例えば出願人及び特許権者他から産まれてくるものを含む、実施例およびここで開示された教示の、変更物、代替物、修正、改善、均等物、および、実質的な均等物、を含む。

本発明による、光ＭＥＭＳ(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム)スイッチの切欠上部平面図。熱ラッチアクチュエータ、熱駆動アクチュエータ、および、畳まれたバネを持つウェーブガイド・シャトル、を制御するためのタイミング図の写実的外見。開位置でラッチが作動された時に、熱駆動アクチュエータによってオーバシュート位置に作動される、光スイッチを示す上部平面図。ラッチされた位置でのラッチング・メカニズムを示す上部平面図。本発明の他の実施例による、平面内ヒッチ(hitch)およびラッチ歯を持つ光ＭＥＭＳスイッチの切欠上部平面図。ラッチが開位置で作動された状態で、熱駆動アクチュエータによって駆動スイッチがオーバーシュート位置に作動される間に噛み合わされる平面内ヒッチを示す、光ＭＥＭＳスイッチの切欠上部平面図。熱駆動アクチュエータがその平衡状態に戻った状態での、ラッチされた状態の光スイッチを示す光ＭＥＭＳスイッチの切欠上部平面図。

符号の説明

200 光ＭＥＭＳ(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム)スイッチ
220 ラッチング・メカニズム
221 熱ラッチ・アクチュエータ
230 熱駆動アクチュエータ
240 単一の結晶シリコン(ＳＣＳ)層
242 静止ウェーブガイド
244 静止ウェーブガイド
250 ウェーブガイド・シャトル
252 光ウェーブガイド
254 光ウェーブガイド
256 光ウェーブガイド
270 畳まれたバネ(folded springs)

Claims

対応付けられた一つあるいはそれ以上の熱ラッチ・アクチュエータを有する一つあるいはそれ以上の熱駆動アクチュエータであって、各熱ラッチ・アクチュエータがトランスレーティング・ラッチ歯を規定する、当該熱駆動アクチュエータ、
複数の光ウェーブガイドを規定する可動ウェーブガイド・シャトル・プラットフォームであって、サスペンション要素（suspension elements）によって接続される当該可動ウェーブガイド・シャトル・プラットフォーム、
前記一つあるいはそれ以上の熱駆動アクチュエータを、前記可動ウェーブガイド・プラットフォームに接続するテザー（tether）、および、
一つあるいはそれ以上のラッチされた状態位置を決定するために配置された、前記一つあるいはそれ以上の熱駆動アクチュエータの前記トランスレーティング・ラッチ歯への対角接続のための、一つあるいはそれ以上のリンク機構歯を規定するリンク機構（linkage）であって、前記一つあるいはそれ以上の熱駆動アクチュエータおよび熱ラッチ・アクチュエータをアクチュエートして、平衡状態およびラッチされた状態の間をスイッチするために、電気的刺激が一定時刻に発生するように仕組まれている（timed）、当該リンク機構、
を備える光スイッチ。
一つあるいはそれ以上の熱駆動アクチュエータ、
対応付けられたトランスレーティング・ラッチ歯を持つ一つあるいはそれ以上の熱ラッチ・アクチュエータ、
サスペンション要素（suspension elements）に接続された光ウェーブガイドを規定する可動シャトル・プラットフォーム、
前記可動シャトル・プラットフォームを、一つあるいはそれ以上のラッチされた状態位置を決定するために配置された、前記トランスレーティング・ラッチ歯に接続するテザー（tether）、
前記テザーを、前記一つあるいはそれ以上の熱駆動アクチュエータに接続されたヒッチ（hitch）に接続する、前記トランスレーティング・ラッチ歯への対角接続のための、一つあるいはそれ以上のリンク機構歯を規定するリンク機構、および、
平衡状態とラッチされた状態の間を変化させるように、前記熱駆動アクチュエータおよび熱ラッチ・アクチュエータをアクチュエートするために、一定時刻に作動するように仕組まれた電気的刺激（stimuli）、
を備える光複数状態（optical multiple state）ラッチング・スイッチ。
光状態をスイッチングするための可動シャトル・プラットフォームの上に形成された複数の光ウェーブガイドであって、光スイッチが、前記複数の光ウェーブガイドを、複数の光静止ウェーブガイドに整列する（aligning）ための熱駆動アクチュエータと対応付けられたラッチング・メカニズムを利用することによって状態変化される、当該光ウェーブガイド、を備える光スイッチ。