JP2004318149A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. 一つ又は複数のアレイ素子から成る圧電式光学リレーアレイであって、
   該一つ又は複数のアレイ素子のうちの一つのアレイ素子は、
   第一の入力光路と、
   該第一の入力光路に対して光学的にアライメントされることにより直接光路を形成する、第一の出力光路と、
   前記第一の入力光路に交わる第二の出力光路と、
   前記第一の入力光路と前記第二の出力光路との前記交差部に位置する透明ミラーハウジングと、
   該透明ミラーハウジングの中を通るチャネル内で移動するようになっており、反射面を有する液体金属塊と、
   該液体金属塊を前記チャネル内で移動させて前記直接光路を遮断し、前記第一の入力光路から前記第二の出力光路へと反射光路を形成させるように作動可能な第一の圧電アクチュエータと、
   前記液体金属塊を前記チャネル内で移動させてこれを前記直接光路から排除するように作動可能な第二の圧電アクチュエータと、
   を備えることを特徴とする圧電式光学リレーアレイ。
2. 前記アレイ素子が更に、前記透明ミラーハウジング内部の一部に塗布され、液体金属に対して濡れ性を持つ金属コーティングを含むことを特徴とする請求項１に記載の圧電式光学リレーアレイ。
3. 前記透明ミラーハウジングが三角形のチューブであり、前記透明ミラーハウジングの二つの隅に塗布された金属コーティングをさらに含み、前記金属コーティングにより、前記液体金属塊の平坦面上の反射面を形成しやすくしたことを特徴とする請求項２に記載の圧電式光学リレーアレイ。
4. 前記金属コーティングは、前記チャネル内部の前記直接光路及び前記反射光路の上下に塗布され、前記液体金属塊に対して濡れ性を持つことを特徴とする請求項２に記載の圧電式光学リレーアレイ。
5. 前記第一の圧電素子が前記液体金属塊の第一の端部に対して衝撃力を与えることにより前記液体金属塊を第一の方向へと動かすように作動可能であり、前記第二の圧電素子が前記液体金属塊の第二の端部に対して衝撃力を与えることにより前記液体金属塊を第二の方向へと動かすように作動可能であることを特徴とする請求項１に記載の圧電式光学リレーアレイ。
6. 前記アレイ素子が、前記チャネルの両端部に通じ、これらを接続する通気孔を更に具備し、
   前記通気孔が、前記液体金属塊が移動した場合に前記チャネル内の圧力を逃がすように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電式光学リレーアレイ。
7. 前記通気孔が、前記液体金属塊の動きをダンピングさせるような大きさ及び配置に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の圧電式光学リレーアレイ。
8. 前記アレイ素子は、前記第二の出力光路に対して光学的にアライメントされる第二の入力光路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の圧電式光学リレーアレイ。
9. 前記アレイは直交格子状に配列される複数のアレイ素子を備えることを特徴とする請求項８に記載の圧電式光学リレーアレイ。
10. 前記透明ミラーハウジングは前記チャネルの概ね全長にわたって延びることを特徴とする請求項１に記載の圧電式光学リレーアレイ。
11. 前記透明ミラーハウジングは、前記直接光路及び前記反射光路の上下を濡れ性を持つ金属で被覆されることを特徴とする請求項１０に記載の圧電式光学リレーアレイ。
12. 複数の入力光路と、
    前記複数の入力光路に対して光学的にアライメントされることにより複数の直接光路を形成する複数の第一の出力光路と、
    複数の交差部において前記複数の入力光路に交わる複数の第二の出力光路と、
    を具備した圧電式光学ラッチングリレーアレイであって、
    前記複数の交差部の各々において、
    透明ミラーハウジングと、
    前記透明ミラーハウジング中に形成されるチャネル内で移動可能に配置され、反射面を有する液体金属塊と、
    前記液体金属塊を前記チャネル中で移動させて前記複数の直接光路のうちの一つの直接光路を遮断することにより、前記複数の入力光路のうちの一つの入力光路から前記複数の第二の出力光路のうちの一つの第二の出力光路へと反射光路を形成させるように作動する第一の圧電アクチュエータと、
    前記液体金属塊を前記チャネル中で移動させてこれを前記複数の直接光学光路のうちの一つの直接光路から排除するように作動する第二の圧電アクチュエータと、
    を備えることを特徴とする圧電式光学ラッチングリレーアレイ。
13. マイクロマシン加工された圧電式光学リレーアレイであって、
    第一の圧電素子を具備する上部スペーサー層と、
    前記第一の圧電素子に電気的に結合される第一の電気接続対と、
    第一の直接光路及び第一の反射光路を具備する上部光路層であって、該第一の直接光路及び該第一の反射光路は交差部を有するような上部光路層と、
    中間スペーサー層と、
    第二の圧電素子を具備する下部スペーサー層と、
    前記第二の圧電素子に電気的に結合される第二の電気接続対と、
    前記第一の直接光路と前記第一の反射光路との前記交差部に位置する透明ミラーハウジングと、
    該透明ミラーハウジングの中を通るチャネル内で移動可能に配置される液体金属塊と
    を備え、
    前記第一の圧電素子は、前記液体金属塊を第一の位置に移動させて前記第一の直接光路から排除するように作動可能であり、
    前記第二の圧電素子は、前記液体金属塊を前記直接光路内の第二の位置に移動させて、該液体金属塊の表面から光を反射させることにより前記第一の反射光路を形成するように作動可能であることを特徴とする圧電式光学リレーアレイ。
14. 前記上部スペーサー層と前記上部光路層との間にあり、上部濡れ性金属接点を有する上部シールベルト層と、
    前記上部光路層と前記中間スペーサー層との間にあり、中間濡れ性金属接点を有する中間シールベルト層と、
    前記中間スペーサー層と前記下部スペーサー層との間にあり、下部濡れ性金属接点を有する下部シールベルト層とを更に具備し、
    第一の位置においては、前記液体金属塊が前記上部及び中間シールベルト層中の前記濡れ性金属接点と濡れ接触し、
    第二の位置においては、前記液体金属塊が前記中間及び下部シールベルト層中の前記濡れ性金属接点と濡れ接触することを特徴とする請求項１３に記載のマイクロマシン加工された圧電式光学リレーアレイ。
15. 前記チャネルは、前記上部シールベルト層、前記中間シールベルト層、及び前記下部シールベルト層を通り、
    前記圧電式光学リレーアレイは、該チャネルの該上部シールベルト層及び該下部シールベルト層に開いている圧力逃がし孔をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載のマイクロマシン加工された圧電式光学リレーアレイ。
16. 前記空洞の透明ハウジングは、前記上部シールベルト層、前記中間シールベルト層、及び前記下部シールベルト層の中を通り、
    前記圧電式光学リレーアレイは、該空洞の透明ハウジングの該上部シールベルト層及び該下部シールベルト層に開いている圧力逃がし孔をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載のマイクロマシン加工された圧電式光学リレーアレイ。
17. 前記中間スペーサー層は第二の直接光路及び第二の反射光路を具備することを特徴とする請求項１３に記載のマイクロマシン加工された圧電式光学リレーアレイ。
18. 前記上部光路層は複数の第一の直接光路及び複数の第一の反射光路を具備することを特徴とする請求項１３に記載のマイクロマシン加工された圧電式光学リレーアレイ。
19. 前記上部スペーサー層の上に配置された上部回路層と、
    前記下部スペーサー層の下に配置された下部回路層と、
    前記上部回路層を通過し、第一の相互接続パッド対において末端をなす第一の電気接続対と、そして
    前記下部回路層を通過し、第二の相互接続パッド対において末端をなす第二の電気接続対と、
    を更に具備したことを特徴とする請求項１３に記載の圧電式光学リレーアレイ。
20. 第一の圧電素子及び第二の圧電素子により移動させることが可能な液体金属塊を有する圧電式光学リレーにおいて直接光路及び反射光路の選択をする為の方法であって、
    入力光信号を前記圧電式光学リレーの入力光導波路へと結合することであって、前記入力光導波路が第一の出力光導波路と光学的にアライメントされており、これにより直接光路が形成されるように結合することと、
    前記直接光路が選択された場合においては、前記第一の圧電素子へと電気インパルスを印加することにより前記液体金属塊を前記直接光路から外れるように移動させ、これにより前記入力光導波路を第一の出力光導波路へ光学的に結合するようにすることと、
    前記反射光路が選択された場合においては、前記第二の圧電素子へと電気インパルスを印加することにより前記液体金属塊を前記直接光路中へと移動させ、これにより前記入力光信号が前記液体金属塊の表面で反射されて第二の出力光導波路へと入り、前記反射光路が完成されるようにすることと、
    を有することを特徴とする方法。