JP2004318136A5 - - Google Patents

Claims (34)

1. ポリマー層と、
   前記ポリマー層中に形成されたスイッチング・チャネルと、
   外面と前記ポリマー層に接続された内面とを有するスイッチ基板と、
   前記スイッチ基板の前記内面上に形成され、前記スイッチング・チャネル中に包含される液体金属スイッチと、
   前記スイッチング・チャネルを通過する第１の光学経路と
   を具備することを特徴とするポリマー光学スイッチ。
2. 前記スイッチ基板と前記ポリマー層の間に接着剤の層を更に設けたことを特徴とする請求項１に記載のポリマー光学スイッチ。
3. 更に内面と外面とを有するチャネル支持板を具備し、該チャネル支持板の該内面は前記ポリマー層に接続されて該ポリマー層が前記チャネル支持板と前記スイッチ基板の間に横たわるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のポリマー光学スイッチ。
4. 前記チャネル支持板及び前記スイッチ基板が透明であることを特徴とする請求項３に記載のポリマー光学スイッチ。
5. 前記チャネル支持板及び前記スイッチ基板の少なくとも一方がガラスであることを特徴とする請求項４に記載のポリマー光学スイッチ。
6. 前記チャネル支持板及び前記スイッチ基板の少なくとも一方が石英であることを特徴とする請求項４に記載のポリマー光学スイッチ。
7. 前記チャネル支持板の前記外面に結合された第１の光学コネクタと、
   前記スイッチ基板の前記外面に結合された第２の光学コネクタとを更に具備し、
   前記第２の光学コネクタが前記第１の光学コネクタと光学的に整列され、前記スイッチング・チャネルを通過する前記第１の光学経路が形成されることを特徴とする請求項４に記載のポリマー光学スイッチ。
8. 前記チャネル支持板と前記スイッチ基板との間に気密封止を更に具備し、前記気密封止、前記チャネル支持板及び前記スイッチ基板が前記ポリマー層を閉じ込めることを特徴とする請求項３に記載のポリマー光学スイッチ。
9. 前記機密封止が、
   前記チャネル支持板の前記内面の外周に設けられて前記ポリマー層を取り囲む第１のはんだリングと、
   前記スイッチ基板の前記内面の外周に設けられた第２のはんだリングと、
   前記第１、第２のはんだリングを接続するはんだ接合と、
   を具備することを特徴とする請求項８に記載のポリマー光学スイッチ。
10. 前記第１、第２のはんだリングは溶融はんだに濡れることを特徴とする請求項９に記載のポリマー光学スイッチ。
11. 前記液体金属スイッチが、
    前記スイッチング・チャネル中に配置され、液体金属に濡れる表面を持つ第１の外側コンタクト・パッドと、
    前記スイッチング・チャネル中に配置され、液体金属に対して濡れる表面を持つ第２の外側コンタクト・パッドと、
    前記第１、第２の外側コンタクト・パッドの間で前記スイッチング・チャネル中に配置され、液体金属に対して濡れる表面を持つ中間コンタクト・パッドと、
    前記スイッチング・チャネル中に含まれ、前記第１の外側コンタクト・パッドと濡れ接触する第１の液体金属塊と、
    前記スイッチング・チャネル中に含まれ、前記第２の外側コンタクト・パッドと濡れ接触する第２の液体金属塊と、
    前記スイッチング・チャネル中に含まれ、前記中間コンタクト・パッドと濡れ接触する第３の液体金属塊とを備え、
    前記第３の金属塊が前記第１の液体金属塊或いは前記第２の液体金属塊のいずれかと合体するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のポリマー光学スイッチ。
12. 前記第１の光学経路が前記第１、第３の液体金属塊の間にあって、前記第１、第３の液体金属塊の合体に応じて遮断されることを特徴とする請求項１１に記載のポリマー光学スイッチ。
13. 前記液体金属スイッチが、
    前記ポリマー層中に形成され、前記スイッチング・チャネルに結合する第１のヒーター空洞と、
    前記ポリマー層中に形成され、前記スイッチング・チャネルに結合する第２のヒーター空洞と、
    前記第１のヒーター空洞中に配置され、前記第１のヒーター空洞中の流体を加熱するように構成された第１のヒーターと、
    前記第２のヒーター空洞中に配置され、前記第２のヒーター空洞中の流体を加熱するように構成された第２のヒーターとを更に具備し、
    前記第１のヒーターの作動により、前記第３の液体金属塊が前記第１の液体金属塊へ合体し、前記第２のヒーターの作動により、前記第３の液体金属塊が前記第２の液体金属塊へ合体することを特徴とする請求項１２に記載のポリマー光学スイッチ。
14. 前記スイッチ基板の前記内面上に形成され、前記第１のヒーターに電気的に接続された第１の電気接続と、前記スイッチ基板の前記内面上に形成され、前記第２のヒーターに電気的に接続された第２の電気接続とを更に具備することを特徴とする請求項１３に記載のポリマー光学スイッチ。
15. 前記第１のヒーター及び前記第２のヒーターの少なくとも一方が、低熱伝導率を持つパッドにより前記スイッチ基板から分離されていることを特徴とする請求項１３に記載のポリマー光学スイッチ。
16. 前記低熱伝導率を持つパッドがポリマー材から作成されることを特徴とする請求項１５に記載のポリマー光学スイッチ。
17. 前記第２、第３の液体金属塊の間にある前記スイッチング・チャネルを通る第２の光学経路を更に具備し、該第２の光学経路は前記第２、第３の液体金属塊の合体に応じて遮断されることを特徴とする請求項１１に記載のポリマー光学スイッチ。
18. 前記第１、第２の外側コンタクト・パッド及び前記中間コンタクト・パッドが、前記スイッチ基板の前記内面上に固定されていることを特徴とする請求項１１に記載のポリマー光学スイッチ。
19. 更に内面と外面とを有するチャネル支持板を具備したことを特徴とする請求項１１に記載のポリマー光学スイッチ。
20. 前記第１、第２の外側コンタクト・パッド及び前記中間コンタクト・パッドが、前記チャネル支持板の前記内面上に固定されていることを特徴とする請求項１９に記載のポリマー光学スイッチ。
21. 前記第１、第２の外側コンタクト・パッド及び前記中間コンタクト・パッドの少なくとも１つが一対のコンタクト・パッドを備え、該一対のコンタクト・パッドの一方が前記チャネル支持板の前記内面上に固定されて他方が前記スイッチ基板の前記内面上に固定されていることを特徴とする請求項１９に記載のポリマー光学スイッチ。
22. 前記第１、第２の外側コンタクト・パッド及び前記中間コンタクト・パッドの少なくとも１つが、前記スイッチング・チャネルの側壁に取り付けられたコンタクト・リングを具備することを特徴とする請求項１９に記載のポリマー光学スイッチ。
23. 前記ポリマー層がポリイミドからなることを特徴とする請求項１に記載のポリマー光学スイッチ。
24. 前記ポリマー層がカプトン（商標）からなることを特徴とする請求項１に記載のポリマー光学スイッチ。
25. 前記ポスイッチ基板がポリマーからなることを特徴とする請求項１に記載のポリマー光学スイッチ。
26. マイクロマシン技術により製造されたことを特徴とする請求項１に記載のポリマー光学スイッチ。
27. 複数のコンタクト・パッドをスイッチ基板上に形成することと、
    前記スイッチ基板上にヒーターを形成することと、
    ポリマー層中に、スイッチング・チャネル及び前記スイッチング・チャネルに結合するヒーター空洞を有するチャネル構造を形成することと、
    前記複数のコンタクト・パッドの少なくとも１つの上に液体金属塊を配置することと、
    前記ヒーターが前記ヒーター空洞へと入り、前記複数のコンタクト・パッドが前記スイッチング・チャネルへと入るように、前記スイッチ基板を前記ポリマー層に取り付けることと、
    を有するポリマー光学スイッチの製造方法。
28. 前記ポリマー層中のチャネル構造がマイクロマシン技術により形成されたことを特徴とする請求項２７に記載のポリマー光学スイッチの製造方法。
29. 前記ポリマー層中のチャネル構造が該ポリマー層のレーザーアブレーションにより形成されたことを特徴とする請求項２８に記載のポリマー光学スイッチの製造方法。
30. 前記ポリマー層がチャネル支持板上に形成されていることを特徴とする請求項２７に記載のポリマー光学スイッチの製造方法。
31. 更に、
    溶融はんだに濡れる第１のはんだリングを前記チャネル支持板の内面の外周に取り付けることと、
    溶融はんだに濡れる第２のはんだリングを前記スイッチ基板の内面の外周に取り付けることと、
    前記第１、第２のはんだリングをはんだ付けすることにより前記ポリマー層の周囲に封止を形成することと、
    を更に有することを特徴とする請求項３０に記載のポリマー光学スイッチの製造方法。
32. 前記ポリマー層中に前記チャネル構造を形成することには、
    前記チャネル支持板に液体ポリマーを塗布することと、
    該液体ポリマーを硬化させることと、
    該ポリマーにレーザーアブレーションを施し前記チャネル構造を形成することと、
    が含まれることを特徴とする請求項３０に記載のポリマー光学スイッチの製造方法。
33. 前記ポリマー層中に前記チャネル構造を形成することには、
    前記チャネル支持板の表面をポリマーで覆うことと、
    フォトイメージングにより前記チャネル構造を形成することと、
    が含まれることを特徴とする請求項２７に記載のポリマー光学スイッチの製造方法。
34. 前記スイッチ基板を前記ポリマー層に取り付けることには、
    前記スイッチ基板と前記ポリマー層の少なくとも一方に接着剤層を設けることと、
    前記スイッチ基板と前記ポリマー層とを接触させることと、
    が含まれることを特徴とする請求項２７に記載のポリマー光学スイッチの製造方法。