JP2006518880A - Liquid crystal variable optical attenuator - Google Patents

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リンジー、 ダブリュ オースティン、
シャンティ、 エイ キャバノー、
ルイス、 ジェイ モリナリ、
マーク、 イー ヤング、
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エクステラス インコーポレイテッド
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Abstract

ねじられたネマチック液晶可変光学減衰器(100)は、一体化されたサブ波長ナノ構造偏光子(111)を含む1つの基板を与えられる。 Twisted nematic liquid crystal variable optical attenuator (100) is given a single substrate including an integrated subwavelength nanostructures polarizer (111). 前記機器に一体的なアイソレータを組み込むことができ、前記液晶のサンドイッチ構造の基板は、サブ波長の光学ナノ構造の偏光回折格子にエッチングされたファラデー回転子を含むドーピングされたガーネット基板から形成することができ、該基板がアイソレータとして機能する。 Can incorporate an integral isolator to the device, the substrate sandwich structure of the liquid crystal comprises forming a doped garnet substrate comprising a Faraday rotator, which is etched in the polarization diffraction grating of the optical nanostructures subwavelength It can be, the substrate to function as an isolator. 前記液晶可変光学減衰器は、正確にセルギャップ厚さを制御するためにスペーサ層をそれぞれ有する両基板であって互いに対向する頂部および底部の両基板を接合している堆積金属ガスケット防湿層(106)を含む。 The liquid crystal variable optical attenuator, exactly top and bottom deposited metal gasket moisture barrier is bonded to two substrates of a two substrates having a spacer layer, respectively in order to control the cell gap thickness facing each other (106 )including. 前記液晶可変光学減衰器(100)は、また、互いに対向する両基板間に挟まれあるいはすくなくともその一方または両方に堆積された一体的な熱センサおよび加熱蒸着層(108)を含む。 The liquid crystal variable optical attenuator (100) also includes a facing each other is sandwiched between the substrates, or at least one or both integrally deposited thermal sensors and heating vapor deposition layer (108).

Description

本発明は広くは光学液晶装置に関する。 The present invention broadly relates to an optical liquid crystal device. 本発明は、特に、サブ波長でエッチングを受けた、ナノ構造回折格子基板によって成形された液晶可変光学減衰器に関する。 The present invention is particularly, underwent etching with subwavelength relates to a liquid crystal variable optical attenuator formed by the nanostructure grating substrate.

本願は2003年2月21日に出願された出願番号10/371,235の名称「液晶セルプラットホーム」と共に譲渡された優先権主張の継続出願である。 This application is a continuation application of the transferred priority claim along with the name of the application Ser. No. 10 / 371,235, filed on February 21, 2003 "liquid crystal cell platform". 本願は、また、以下の出願中の米国特許出願、すなわち2003年2月21日に出願された出願番号10/371976の「液晶セルの製造方法」および2003年2月21日に出願された出願番号10/371,983の「液晶セルの熱制御システム」に関連し、それらは、参照により本願に組み込まれている。 APPLICATIONS This application also following US patent applications pending, i.e. filed and Feb. 21, 2003 "method for producing a liquid crystal cell" Application No. 10/371976, filed on Feb. 21, 2003 related to "thermal control system of the liquid crystal cell" number 10 / 371,983, which is incorporated herein by reference.

光ファィバの出現以来、ファイバ光通信インフラストラクチャーは、より多様で、洗練されるようになった。 Since the advent of light Faiba, fiber optical communication infrastructure, more diverse, it came to be refined. 光ファイバの応用は、低速のローカルエリアネットワークから高速の長距離の電気通信システムに及ぶ。 Application of optical fiber spans from low local area network for high-speed long-distance telecommunications system. 近年、より広いバンド幅と、より安価なネットワーク費用との要求により、コンポーネントの集積化の増大と、1つのパッケージの中で多重機能を提供する光デバイスとが、結果として生じていた。 Recently, a wider bandwidth, the request of a less expensive network costs, and increased integration of components, and the optical device which provides multiple functions in a single package, had occurred as a result. 例えば、可変の光学式の減衰器に組み込まれるようにデザインされた光学式のクロス接続スイッチは、全チャネルにわたるパワーの均等化を提供する。 For example, cross-connect switches designed optical to be incorporated into the variable optical attenuator provides equalization of power across all channels. 光通信の集積回路は、1つのパッケージ中ですべてのDWDM波長のルーティング、調整および監視を行う。 The optical communication of the integrated circuit performs routing all DWDM wavelengths, the adjustment and monitoring in one package. そのような統合化した機器の人気は、主として、それらが個々に実装されたコンポーネント上で提供するコストセーブと性能の優位性とに基づく。 Popular such integration and equipment are mainly those are based on the advantages of cost savings and performance to provide on individually mounted components. そのような統合化された機器は、また、光学系において結合と配列の難問を簡素化し、それらの個々にパッケージ化された対応する部分の全体により低い挿入損を提供する。 Such integrated equipment also simplifies challenges combined with sequences in the optical system, provide a low insertion loss by the entire portion corresponding to their individual packaged.

光アイソレータは、反射された信号がレーザ源またはLEDに達することを妨げるために、今日の光ファイバネットワークの中で使われており、光アイソレータは、次世代トランシーバモジュール内で可変光学減衰器の前または後ろに置かれると予想されている。 Optical isolator, in order to prevent the reflected signal reaches the laser source or LED, which is used in the optical fiber network today, optical isolator, before the variable optical attenuator in the next generation transceiver modules or it is expected to be placed behind. 光アイソレータは、典型的には、サンドイッチの第1偏光子、ファラデー回転子および第2偏光子から成り、第1偏光子の光学軸と平行なレーザ偏光は該第1偏光子を通過し、該第1偏光子から45度のずれをもつ光学軸を有する前記第2偏光子を通過するに先がけて、ファラデー回転子によって45度回転し、その結果前記光線が第2偏光子を通過する。 Optical isolators are typically first polarizer sandwich consists Faraday rotator and the second polarizer, the optical axis parallel to the laser polarization of the first polarizer passes through the first polarizer, the prior to passing through the second polarizer having an optical axis with a deviation of 45 degrees from the first polarizer, it is rotated 45 degrees by the Faraday rotator, so that the light beam passes through the second polarizer. 光アイソレータの中では、第2の偏光子からの反射光は、ファラデー回転子によってさらに45度回転させられ、第1の偏光子によって吸収される。 Among optical isolator, the reflected light from the second polarizer is rotated another 45 degrees by the Faraday rotator, it is absorbed by the first polarizer.

先に述べたように、トランシーバモジュールは、しばしば、レーザ出力信号強度を制御するために光アイソレータの出力に接続された可変光学減衰器を含む。 As mentioned earlier, the transceiver module will often comprise a variable optical attenuator connected to an output of the optical isolator to control the laser output signal intensity. 可変光学減衰器(VOAS)には、機械的および非機械的なタイプがある。 The variable optical attenuator (VOAs), there is a mechanical and non-mechanical type. 従来の機械的VOASは、出力光の焦点をぼかす可動レンズ、出力コリメータからスポット光の中心をずらすように操作するビーム操作鏡、ファイバの中で屈曲を主張するカンチレバーアームおよび光伝達経路を妨げるシャッタに基づいた機構を含む。 Conventional mechanical VOAS prevents the movable lens defocusing of the output light, beam steering mirror to operate the output collimator so as to offset the center of the spot light, the cantilever arm and an optical transmission path claims bend in the fiber shutter including a mechanism based on. これらの方法は、2つのファイバ間の結合を調整し、これにより光通路を横切って減衰を制御するが、機械的消耗および故障のような信頼性の問題から損害を被ることが知られている。 These methods, by adjusting the coupling between the two fibers, but thereby controls the attenuation across the light path, it is known to suffer from reliability problems, such as mechanical exhaustion and failure . これらの問題を克服すべく、非機械的VOASが、液晶技術に基づいたVOASを含めて、ここ数年の間に導入されている。 To overcome these problems, non-mechanical VOAS, including the VOAS based on liquid crystal technology, it has been introduced in recent years.

液晶は、可動部のない見込みある非機械的VOAS技術である。 LCD is a non-mechanical VOAS techniques with prospective no moving parts. 液晶光学減衰器は、一般的に、それぞれ直角な配置構造層を固定したサンドイッチ構造の透明な伝導性のガラス板の外に付着された2つの直角な偏光子から成るねじられたネマチックのタイプ(TN)である。 The liquid crystal optical attenuator, generally, two orthogonal types of nematic twisted consisting polarizer attached to the outside of the transparent conductive glass plate sandwich structure with a fixed perpendicular arrangement layer, respectively ( it is a TN). ガラス板間でホメオトロピックに封止された液晶分子は、直角なアンカ層と整列し、液晶サンドイッチ構造の中央部で螺旋状のねじれに沿う。 Liquid crystal molecules sealed in the homeotropic glass plates is aligned with the perpendicular anchor layer, along the spiral twist in the central portion of the liquid crystal sandwich. 液晶板を横切って印加された電圧は、液晶分子のねじれを解き、再整列させ、前記セルを通過する偏光を制御可能に回転することにより、出力偏光子で光源を可変的に減衰させる。 Voltage applied across the liquid crystal plate, solves the twist of liquid crystal molecules, is realigned, by rotating the polarized light passing through the cell controllably variably attenuating the light source output polariser. しかし、液晶セルが温度および湿度の変化に影響され易く、高湿、高温の変化によって光学性能が低下し、その結果、液晶セルの性能の2つの重要な尺度において、高い挿入損と低い減衰を生じることが、一般に知られている。 However, easily liquid crystal cell is affected by changes in temperature and humidity, high humidity, the optical performance is lowered by the hot change, resulting, in two important measure of the performance of the liquid crystal cell, high insertion loss and a low attenuation that is, it is generally known to occur.

ナノインプリントリソグラフィでの最近の進歩の結果は、サブ波長光回折格子のナノ構造で基板をコスト的に効率良くエッチングすることに能力を発揮し 、これらのナノ構造は、入射光の波長以下で、数百ナノメートルから数10ナノメートルまで特徴サイズを有する結果として独特の光学特性を示すことが知られている。 Recent results of the advances in nano-imprint lithography, the substrate with nanostructures subwavelength gratings their ability to cost-effectively etch, these nanostructures below the wavelength of the incident light, the number It is known to exhibit a unique optical properties as a result of having a feature size from hundreds of nanometers to several tens of nanometers. 例えば、ガラス基板が偏光フィルタとして機能するように、最近、その表面にサブ波長光ナノ構造回折格子を成形するためにエッチングが行われた。 For example, as the glass substrate functions as a polarizing filter, recently, etching is performed to shape the sub-wavelength optical nanostructures diffraction grating on its surface. さらに、ファラデー回転子基板には、統合したアイソレータの形成のために、同様なサブ波長光ナノ構造回折格子がエッチングで形成された。 Further, the Faraday rotator substrate, for the formation of integrated isolator, like sub-wavelength light nanostructure grating is formed by etching.

集積化のコストと性能の利点、液晶技術がインプリントリソグラフィと高い互換性および偏光と分離との光機能を提供することが可能な液晶基板を生成する可能性を有するという主張を考慮に入れて、液晶技術に関連する前記した問題を解決する個別の偏光子およびアイソレータを集積化した光減衰が可変の液晶に対する強い要望がある。 Cost and performance advantages of integration, liquid crystal technology is taking into account the claim that has the potential to generate a crystal substrate capable of providing the optical function of the separation between the imprint lithography and highly compatible and polarization , optical attenuation which integrates separate polarizers and isolators to solve the problems aforementioned associated with liquid crystal technology is a strong demand for a variable liquid crystal.

本発明は、応用と動作の形態とにしたがい、独立してまたは本発明の他の特徴との組み合わせで構成される幾つかの特徴を含む。 The present invention is, subject to the form of application and operation, including several features formed in combination with other features of independently or invention. そのような特徴の説明は、本発明の範囲を制限することではなく、単に、本発明と関連するある具体的な機能を概説することを意図する。 Description of such features is not to limit the scope of the invention, intended to outline the certain specific functions associated with the present invention.

本発明は、サブ波長の光学的特徴でエッチングされたガラスにより形成し得る液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention provides a liquid crystal variable optical attenuator capable of forming a glass which is etched in the optical characteristics of the sub-wavelength.

本発明は、一体化されたアイソレータを組み込み得る液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention provides a liquid crystal variable optical attenuator may incorporate an integrated isolator.

本発明は、第1の基板であって該基板を偏光子として機能させるサブ波長光学ナノ構造でエッチングされた第1の基板と、アイソレーション機能を提供するファラデー回転子がエッチングされた第2の基板とを含む一体的なアイソレータを組み込み得る液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention is, second to the first substrate etched by subwavelength optical nanostructures to function a first substrate a substrate as a polarizer, a Faraday rotator for providing isolation function is etched providing a liquid crystal variable optical attenuator may incorporate an integral isolator comprising a substrate.

本発明は、トランシーバ、ダイナミックゲインイコライザ、波長可変レーザ、再構成可能の光学式アド/ドロップマルチプレクサ、可変光学減衰器列、および光学パワーモニタ機能の有無に拘わらず調整可能の光学式アド/ドロップマルチプレクサにおける電気通信応用に限らず、種々の応用に組み込むことができる液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention includes a transceiver, a dynamic gain equalizer, a wavelength tunable laser, reconfigurable optical add / drop multiplexers, variable optical attenuators columns, and optical power or without monitor function adjustable optical add / drop multiplexer not limited to telecommunications applications in, to provide a liquid crystal variable optical attenuator can be incorporated into various applications.

本発明は、実質的に水分を通さない材料から構成し得る液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention provides a liquid crystal variable optical attenuator may be composed of a material substantially impervious to moisture.

本発明は、実質的に水分を通さない材料から構成することができ、一体的なアイソレータを含み得る、液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention may be composed of a material substantially impermeable to moisture, which may include an integral isolator provides a liquid crystal variable optical attenuator.

本発明は、単一の物質的な素子としてその中に一体化されたヒータと温度センサとを含み得る液晶可変光学減衰器を提供し、正確な加熱制御および正確な温度感知を提供する。 The present invention provides a liquid crystal variable optical attenuator may include a heater and a temperature sensor integrated therein as a single material elements provides an accurate heating control and accurate temperature sensing.

本発明は、アイソレータ、ヒータおよび温度センサを一体的に含み得る液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention is an isolator, provides a liquid crystal variable optical attenuator may include integrally a heater and a temperature sensor.

本発明は、リアルタイムの温度変化を補うために通常用いられるルックアップテーブルを必要とせずに、温度の範囲に亘って液晶可変光学減衰器を操作する新規な方法を提供する。 The present invention may be used without the normal look-up table used to compensate for real-time temperature change provides a novel method of operating a liquid crystal variable optical attenuator over a range of temperatures.

本発明は、密閉したハウジングを必要とすることなくTelcordia GR1221において概説されるような厳密な電気通信ガイドラインに合格する液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention provides a liquid crystal variable optical attenuator to pass the strict telecommunication guidelines as outlined in Telcordia GR1221 without the need for sealed housing.

本発明は、製造過程でそりを生じ難く、光学的に平坦な液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention is hardly warped in the manufacturing process, to provide an optically flat liquid crystal variable optical attenuator.

本発明は、種々の熱的および湿度雰囲気にさらされるときにそりを生じ難い光学的に平坦な液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention provides a hard to generate optically flat liquid crystal variable optical attenuator warpage when exposed to a variety of thermal and humidity atmosphere.

本発明は、厚さをナノメートルの分解能で制御できる液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention provides a liquid crystal variable optical attenuator that can control the thickness at nanometer resolution.

本発明は、厚さをナノメートルの解像度で制御でき、さらに一体化されたアイソレータを含み得る液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention, the thickness can be controlled with nanometer resolution further provides a liquid crystal variable optical attenuator may include an integrated isolator.

本発明は、前記した特徴のいくつかまたはすべてを備える液晶可変光学減衰器を製造するための新規な方法を提供する。 The present invention provides a novel process for the preparation of liquid crystal variable optical attenuator comprising some or all of the features.

本発明は、複数の液晶可変光学減衰器から成るN×M配列に形成し得る液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention provides a liquid crystal variable optical attenuator capable of forming the N × M array comprising a plurality of liquid crystal variable optical attenuator.

本発明は、それぞれがアイソレータを含み得る複数の液晶可変光学減衰器から成るN×M配列に形成し得る液晶可変光学減衰器を提供する。 The present invention, each providing a liquid crystal variable optical attenuator capable of forming the N × M array comprising a plurality of liquid crystal variable optical attenuator may include an isolator.

従来技術の不都合は、一体化したサブ波長ナノ構造の偏光子を含む少なくとも1つの基板を含むねじられたネマチックの液晶可変光学減衰器により、解消することができる。 Disadvantages of the prior art, by at least one liquid crystal variable optical attenuator twisted nematic comprising a substrate comprising a polarizer integral subwavelength nanostructures, can be eliminated. 一形態では、前記機器は、サブ波長の光学ナノ構造の偏光回折格子にエッチングされたファラデー回転子を含むドーピングされたガーネット基板から形成することができ、該基板がアイソレータとして機能する。 In one embodiment, the device may be formed from doped garnet substrate comprising a Faraday rotator, which is etched in the polarization diffraction grating of the optical nanostructures subwavelength, the substrate functions as an isolator. 前記液晶可変光学減衰器は、正確にセルギャップ厚さを制御するためにスペーサ層をそれぞれ有する両基板であって互いに対向する頂部および底部の両基板を接合している堆積金属ガスケット防湿層を含む。 The liquid crystal variable optical attenuator contains exactly deposited metal gasket moisture barrier is bonded to both substrates of top and bottom which face each other a two substrates having a spacer layer, respectively in order to control the cell gap thickness . 前記液晶可変光学減衰器は、また、互いに対向する両基板間に挟まれあるいはすくなくともその一方または両方に堆積された一体的な熱センサおよび加熱蒸着層を含む。 The liquid crystal variable optical attenuator also includes an integral heat sensors and heating vapor deposition layers deposited sandwiched or at least one or both between the two substrates that face each other.

従来技術の不都合は、さらに、セルがほぼ一定温度に保持されるように、一体化された能動的な熱素子の全域にわたる温度感知機能および加熱機能を多重化する時分割方式を利用した液晶可変光学減衰器制御系により、解消される。 Disadvantages of the prior art, further, as the cell is held substantially constant temperature, liquid crystal variable that the temperature sensing function and heating function across the entire region of the integrated active thermal element using time division method for multiplexing the optical attenuator control system, is eliminated. 較正処理は、前記セルのプロファイルを特徴付けるように含まれ、温度のための駆動電圧出力およびセル状態の入力を提供する多項式の回帰式を生成する。 The calibration process is included to characterize the profile of the cell, to produce a regression equation of the polynomial to provide a drive voltage output and input of the cell state for temperature. 前記制御系は、液晶セルの状態および回帰式を記憶し、温度補償のための駆動電圧を計算し実行すべく液晶セルの温度を読む。 The control system stores the status and the regression equation of the liquid crystal cell, read the temperature of the liquid crystal cell to execute to calculate a driving voltage for temperature compensation.

本願では、全体にわたって同様な要素に言及するときには、同じ参照番号を用いている。 In the present application, when referring to like elements throughout employs the same reference numbers. 一体的な偏光子は、明細書に記載され支持されているように、複数の実施例にわたって同じ索引によって参照されるが、異なる光学軸によって調整されている。 Integral polarizer, as is supported is described herein, but is referred to by the same index across several embodiments, it is adjusted by different optical axes. さらに各基板の上に分配されて、後で結合される本発明のそれらの支持要素および特徴的構造は、特定の基板A、Bのための参照番号で、または簡素化の目的のために、共有された参照符号で参照される。 Is further distributed over each substrate, their supporting elements and characteristic structures of the present invention, for purposes of reference in the number or simplification, for the particular substrate A, B coupled later, referenced by shared reference numbers.

本発明の第1の実施例は、図1Aに示されており、該図は第2の基板110Bに対向する第1の基板110Aを有する液晶可変光学減衰プラットホーム100を示し、前記第1の基板は、該基板の一側面上の偏光子構造111と、他側面上の透明な伝導性電極層104A、第1の液晶配列層109A、金属ガスケット層106Aおよびスペーサ層107Aとを含み、また第2の基板110Bは、透明な伝導性の電極層104Bと、第1の液晶配列層109Aに直角な摩擦角で固着された第2の液晶配列層109Bと、スペーサ層107Bとを含む。 The first embodiment of the present invention is shown in Figure 1A, The figure shows a liquid crystal variable optical attenuation platform 100 having a first substrate 110A facing the second substrate 110B, the first substrate comprises a polarizer structure 111 on one side of the substrate, a transparent conductive electrode layer 104A on the other side, the first liquid crystal alignment layer 109A, and a metal gasket layer 106A and the spacer layer 107A, and the second substrate 110B of includes a transparent conductive electrode layer 104B, a second liquid crystal alignment layer 109B secured in perpendicular friction angle to the first liquid crystal alignment layer 109A, and a spacer layer 107B. 図1bは、自由空間可変光学減衰器100と、偏光10を生成する光源5とを示し、偏光10は前記機器に入力され、ねじられたネマチックの液晶配置を通過するときに回転の制御を受ける。 Figure 1b is a free-space variable optical attenuator 100, shows a light source 5 for generating a polarized light 10, the polarization 10 is input to the device, under the control of rotation as it passes through the liquid crystal arrangement of the twisted nematic . 電極層に電圧が印加されていない場合、前記機器は偏光10にほぼ90度の回転を生じさせ、ほぼ前記光線のすべてが該光線に直角な光軸を有する前記偏光回折格子構造を通過させる。 If the voltage to the electrode layer is not applied, the device produces a rotation of approximately 90 degrees to the polarization 10, passing said polarization grating structure nearly all of the light beam having a perpendicular optical axis to the optical line. 電極に印加された限界電圧は、液晶分子にそのよりを戻し、または電界に沿って整列する傾向を与え、その結果、入力光10の部分的な回転と偏光子構造111を通して光10に部分的な遅延とを生じる。 Limits the voltage applied to the electrodes, returns the more the liquid crystal molecules, or gives a tendency to be aligned along the electric field, partly as a result, through partial rotation polarizer structure 111 of the input light 10 to the light 10 produce and Do not delay. 電極104Aおよび104Bに印加された基準電圧は、分子配列をほぼ完全に電界に沿わせる結果を生じ、前記機器を通過する光10に実質的に回転を生じさせない。 The reference voltage applied to the electrodes 104A and 104B results in the result that along the almost complete field of molecular arrangement, without causing substantial rotation to the light 10 passing through the device. これは液晶可変減衰器の最大の減衰または消衰状態を規定する。 This defines the maximum attenuation or extinction state of the attenuator.

本発明の第2の実施例は、第1の実施例のすべての特徴を含み、さらに、図2に示されているように、基板110Bの外側面上の偏光子構造112を含む。 Second embodiment of the present invention includes all of the features of the first embodiment, further, as shown in FIG. 2, includes a polarizer structure 112 on the outer surface of the substrate 110B. 偏光子構造112は、入射光のために、参照偏光子面を提供し、前記光10の偏向と同じ偏向に形成されているが、基板110Aの偏光構造111の偏りに直角な光軸を持つ。 Polarizer structure 112, for the incident light to provide a reference polarizer plane, are formed in the same deflection as the deflection of the beam 10, with perpendicular optical axis deviation of the polarization structure 111 of the substrate 110A .

本発明の第3の実施例は、一体的なアイソレータを含む。 A third embodiment of the present invention includes an integral isolator. 本実施例のために、基板材料は、基板110Aをファラデー回転子として機能させるように選択する必要がある。 For this embodiment, the substrate material, it is necessary to select a substrate 110A so as to function as a Faraday rotator. そのような材料は、Biで置換された希土類元素の鉄ガーネットの厚い膜の単結晶技術に基づいたそれらを含むことができる。 Such materials can include those based on single crystal technology thick film iron garnet of the rare earth element is substituted with Bi. 基板110Bは、ガラスとすることができる。 Substrate 110B may be a glass. 本実施例では、ファラデー基板110Aの上面および下面の両方に、サブ波長光学偏光子要素111および101がエッチングでそれぞれ形成される。 In this embodiment, both the upper and lower surfaces of the Faraday substrate 110A, sub-wavelength optical polarizer elements 111 and 101 are respectively formed by etching. 回折格子偏光子要素の周期とサイズは、当業者が設計可能なように、それらの光軸が典型的なアイソレータにおけると同様に、45度の間隔を置くように選択される。 Period and the size of the diffraction grating polarizer elements, as those skilled in the art that can design their optical axes as well as typical definitive isolator are selected to place the spacing of 45 degrees. 液晶配列層104Aに隣接して配置された回折格子偏光要素101が偏光10に直角な光軸を有することは望ましい。 It is preferable that the diffraction grating polarizing element 101 disposed adjacent to the liquid crystal alignment layer 104A has a perpendicular optical axis polarization 10. 図3bは、一体化されたアイソレータを備える自由空間可変光学減衰器100を示す。 Figure 3b shows a free-space variable optical attenuator 100 with an integrated isolator. 光源5は、前記機器に入力され、ねじられたネマチックの液晶配置を通過するときに制御可能な回転する偏光10を発生させる。 Light source 5 is inputted to the device, to generate a polarization 10 rotating controllable when passing through the liquid crystal arrangement of the nematic twisted. 前記電極層に電圧が印加されていない場合、前記機器は、前記偏光10にほぼ90度回転を生じさせ、前記光のほぼすべてを、第1の偏光子101、ファラデー回転子基板110Aおよび第2の偏光子111によりサンドイッチ構造に形成された光学アイソレータに入力させまたその通過を許す。 If the voltage to the electrode layer is not applied, the device causes a rotation about 90 degrees to the polarization 10, almost all of the light, first polarizer 101, a Faraday rotator substrate 110A and the second the polarizer 111 is input to an optical isolator formed in a sandwich structure also permits the passage. 電圧が印加されない場合、液晶からの出力光10は、第1の偏光子101の光軸にほぼ平行なことから、該第1の偏光子を通過し、ファラデー回転子によってさらに回転させられている光が通過することを可能にする第1の偏光子から45度オフセットした光軸を持つ第2の偏光子を通過することに先がけてファラデー回転子によって45度回転させられる。 If no voltage is applied, the output light 10 from the liquid crystal, since the substantially parallel to the optical axis of the first polarizer 101, passes through the polarizer of the first, it has been rotated further by the Faraday rotator prior to passing through the second polarizer having an optical axis and first 45 degree offset from the polarizer that allows light to pass through is rotated 45 degrees by the Faraday rotator. 本実施例では、第2の偏光子111を通過したどのような反射光の戻りでもファラデー回転子基板110Aによってさらに45度回転させられ、第1の偏光子101によって吸収される。 In the present embodiment, it is rotated further 45 degrees by the Faraday rotator substrate 110A in any light reflected back passing through the second polarizer 111 is absorbed by the first polarizer 101. 電極104Aおよび104Bに印加される限界の電圧は、液晶分子にそのよりを戻すかあるいは電界に沿って整列する傾向を与え、その結果、入力光10の部分的な回転と、第1の偏光子101Aを通して光10に部分的な遅延とを生じる。 Voltage limit applied to the electrodes 104A and 104B gives the tendency to align along or field back more that the liquid crystal molecules, so that a partial rotation of the input light 10, a first polarizer resulting in a partial delay in the optical 10 through 101A. 電極104Aおよび104Bに印加された基準電圧は、分子配列をほぼ完全に電界に沿わせる結果を生じ、前記機器を通過する光10に実質的に回転を生じさせない。 The reference voltage applied to the electrodes 104A and 104B results in the result that along the almost complete field of molecular arrangement, without causing substantial rotation to the light 10 passing through the device. これは液晶可変減衰器の最大の減衰または消衰状態を規定する。 This defines the maximum attenuation or extinction state of the attenuator.

本発明の第4の実施例は、またアイソレータを含み、図4aに示されている。 Fourth embodiment of the present invention also includes an isolator is shown in Figure 4a. 本実施例では、アイソレータは、前記機器の入力端で前記光を受けるように配置されている。 In this embodiment, the isolator is arranged to receive the light at the input end of the apparatus. 本実施例のための基板材料の選択は、基板110Bがファラデー回転子として機能することを可能にしなければならない。 Selection of the substrate material for the present example, must allow the substrate 110B functions as a Faraday rotator. そのような材料は、Bi置換の希土類の鉄ガーネットの厚い膜の単結晶技術に基づいたそれらを含む。 Such materials include those based on single crystal technology thick film iron garnet Bi-substituted rare earth. 基板110Aは、ガラスとすることができる。 Substrate 110A may be glass. 本実施例では、ファラデー基板110Bの上面および下面の両方に、サブ波長光学偏光子要素111および101がエッチングでそれぞれ形成される。 In this embodiment, both the upper and lower surfaces of the Faraday substrate 110B, sub-wavelength optical polarizer elements 111 and 101 are respectively formed by etching. 回折格子偏光子要素の周期とサイズは、当業者が設計可能なように、それらの光軸が典型的なアイソレータにおけると同様に、45度の間隔を置くように選択される。 Period and the size of the diffraction grating polarizer elements, as those skilled in the art that can design their optical axes as well as typical definitive isolator are selected to place the spacing of 45 degrees. 回折格子偏光要素101は偏光10の光軸に等しい光軸を有することが好ましい。 Grating polarization element 101 preferably has an optical axis identical to the optical axis of the polarization 10. 図4bは、一体化されたアイソレータを備える自由空間可変光学減衰器100を示す。 Figure 4b shows a free-space variable optical attenuator 100 with an integrated isolator. 光源5は、第1の偏光ナノ構造体101によって受光されかつファラデー回転子基板110Bを経て45度の一定角度回転される偏光10を生じ、該偏光は第2の偏光ナノ構造体111を経てねじられたネマチックの前記液晶配置中を通過し続けることが可能となる。 Light source 5 produces a first polarization nanostructures 101 polarization 10 which is fixed angular rotation of 45 degrees through the light-receiving are and Faraday rotator substrate 110B by the polarization goes through the second polarizing nanostructures 111 screws it becomes possible to obtained the continuously passed through the liquid crystal arrangement of nematic. 電極層104Aおよび104Bに電圧が印加されていない場合、前記液晶装置は偏光10にほぼ90度の回転を生じさせ、光源偏光10の偏りから光軸が135度のオフセットした光のすべてが偏光子112に入力し、該偏光子を通過することが可能となる。 If the voltage to the electrode layers 104A and 104B is not applied, the liquid crystal device produces a rotation of approximately 90 degrees to the polarization 10, polarizing all the deviation of the light source polarization 10 of the light optical axis offset of 135 degrees photon Fill in 112, it is possible to pass through the polarizer. 偏光子112の光軸は、液晶を通しての90度の回転だけでなく前記アイソレータを通しての初期の45度の回転の両方に適応させる135度となるように選択される。 The optical axis of the polarizer 112 is selected to be 135 degrees to accommodate both the rotation of the initial 45-degree through the isolator not only 90 degree rotation through the liquid crystal. 電極104Aおよび104Bに印加される限界の電圧は、液晶分子にそのよりを戻すかあるいは電界に沿って整列する傾向を与え、その結果、入力光10の部分的な回転と、出力偏光ナノ構造体112を通しての光10の部分的な遅延とを生じる。 Voltage limit applied to the electrodes 104A and 104B gives the tendency to align along or field back more that the liquid crystal molecules, so that a partial rotation of the input light 10, the output polarization nanostructures resulting in a partial delay of the light 10 through 112. 前記電極104Aおよび104Bに印加された基準電圧は、分子配列をほぼ完全に電界に沿わせる結果を生じ、前記液晶を通過する光10に実質的に回転を生じさせない。 The electrode 104A and the reference voltage applied to 104B results in the result that along the almost complete field of molecular arrangement, without causing substantial rotation to the light 10 passing through the liquid crystal. この状態では、出力ナノ構造偏光子112は通過してきた光を遮断する。 In this state, the output nanostructures polarizer 112 blocks light that has passed through. この状態は、液晶可変光学減衰器の最大の減衰または消衰状態を規定する。 This state defines the maximum attenuation or extinction of the liquid crystal variable optical attenuator. すべての状態で、第2の偏光子111を通過したどのような反射光の戻りでもファラデー回転子基板110Aを経てさらに45度回転させられ、第1の偏光子101によって最終的に吸収される。 In all states, through the Faraday rotator substrate 110A is rotated further 45 degrees at the second polarizer 111 What reflected light returning which has passed through the, is ultimately absorbed by the first polarizer 101.

図4cは、一体化されたヒータ/温度センサ108が組み込まれた液晶セルプラットホームの例を示す。 Figure 4c shows an example of a liquid crystal cell platform heater / temperature sensor 108 that is integrated is incorporated. ヒータ/温度センサ108は、前記液晶装置の温度を読むためだけでなく、熱エネルギーを液晶可変光学減衰器に適用するために、本発明のすべての実施例に設定することができる任意の選択機構である。 Heater / temperature sensor 108, not only to read the temperature of the liquid crystal device, to apply thermal energy to the liquid crystal variable optical attenuator, any selection mechanism can be set to all embodiments of the present invention it is. この特徴は、引き続く処理ステップおよびエレクトロニクス制御系のセクションの中で説明されるであろう。 This feature will be explained in the section of the subsequent process steps and electronics control system.

図5は、液晶セルプラットホーム100を作成するための組立て工程の一例を示す。 Figure 5 shows an example of the assembly process for making a liquid crystal cell platform 100. 形成される構成の実施例に応じて、様々な付加ステップを除去することができる。 Depending on the embodiment of the configuration to be formed, it is possible to remove various additional steps.

図5について、第1ステップは、サブ波長ナノ構造回折格子要素を基板に組み込むことを含む。 For Figure 5, the first step includes incorporating subwavelength nanostructure grating element substrate. 第1実施例では、このステップは、もっぱらガラス基板110Aにサブ波長偏光回折格子111を一体化することを含む。 In the first embodiment, this step comprises integrating the sub-wavelength polarization gratings 111 exclusively glass substrates 110A. 第2実施例では、このステップは、ガラス基板110Aにサブ波長偏光回折格子111を、またガラス基板110Bにサブ波長回折偏光子112をそれぞれ一体化することを含む。 In the second embodiment, this step comprises integrating the sub-wavelength polarization gratings 111 in the glass substrate 110A, also subwavelength diffractive polarizer 112 on the glass substrate 110B, respectively. 第3の実施例では、このステップは、ファラデー回転子基板110Aの頂面にサブ波長偏光回折格子111を、またファラデー回転子基板110Aの底面にサブ波長偏光回折格子101を一体化することを含む。 In a third embodiment, this step comprises a sub-wavelength polarization gratings 111 on the top surface of the Faraday rotator substrate 110A, also to integrate the sub-wavelength polarization gratings 101 to the bottom surface of the Faraday rotator substrate 110A . 第4実施例では、このステップは、基板110Aに第4実施例のサブ波長偏光回折格子112を、ファラデー回転子基板110Bの頂面に第4実施例のサブ波長偏光回折格子111を、またファラデー回転子基板110Bの底面に第4実施例のサブ波長偏光回折格子101を、それぞれ一体化することを含む。 In the fourth embodiment, this step, a sub-wavelength polarization gratings 112 of the fourth embodiment in the substrate 110A, a sub-wavelength polarization gratings 111 of the fourth embodiment the top surface of the Faraday rotator substrate 110B, also Faraday subwavelength polarization grating 101 of the fourth embodiment to the bottom surface of the rotor substrate 110B, involves integrating respectively. 前記した特徴構造を一体化した基板は、ニュージャージに所在の「ナノオプト社(NanoOpto Corporation)」から入手可能である。 Substrate with an integrated aforementioned feature structure is available in located in New Jersey from "Nanooputo Inc. (NanoOpto Corporation)". しかしながら、回折格子の構成は、また、表面レリーフフォトレジストパターンが、ナノメートルの範囲で回折格子構造を成形すべくエッチングが行われる基板の上の表面レリーフパターンを作成するためにフォトレジストにリファレンス回折格子マスクを押印する分野で知られたナノインプリントリソグラフィまたは同様な方法を用いて基板110Aおよび110Bに組み込むことができる。 However, the configuration of the diffraction grating is also a surface relief photoresist pattern, the reference diffraction photoresist to create a surface relief pattern on a substrate etching in order to mold the grating structure in the nanometer range is performed it can be incorporated into the substrate 110A and 110B using nanoimprint lithography or similar methods known in the art to seal the grating mask. モデリングナノ構造回折格子の当業者にとって、各偏光子の光軸を形成するために適切な周期および回折格子のサイズを選ぶことができることは明白である。 Those skilled in the art of modeling nanostructure grating, it is apparent that it is possible to choose an appropriate size for the period and the diffraction grating to form the optical axes of the polarizers. これに代えて、基板材料の選択によって偏光子を基板に組み込むことができる。 Alternatively, the polarizer may be incorporated into the substrate by the selection of the substrate material. 例えば、前記基板は「コーニング社(Corning, Inc.)」によって作られた偏光ガラスとすることができる。 For example, the substrate may be a polarizing glass made by the "Corning (Corning, Inc.)".

第2ステップは、前記液晶電極を成形するために前記第1および第2のガラス基板に適正なITO(インジウム錫酸化物)パターンを付加することを含む。 The second step involves adding the appropriate ITO (indium tin oxide) pattern on the first and second glass substrates in order to form the liquid crystal electrode. 図5の処理フロー202について、標準のPECVD工程を約100オングストロームの厚さのITO薄膜を付けるのに用いても良い。 The processing flow 202 of FIG. 5, may be used to attach the ITO thin film of a standard PECVD process about 100 Angstroms thick. 図6Aおよび6Bは、それぞれ基板110Aおよび110Bにパターンを付けるために使われるITOのマスク例を示す。 6A and 6B show a mask example of ITO used to impart a pattern in a substrate 110A and 110B, respectively.

第3ステップは、ポリイミド配列層を前記第1および第2のガラス基板に付加することを含む。 The third step comprises adding a polyimide alignment layer on the first and second glass substrates. 図5の処理フロー203について、各基板に約600オングストロームの厚さのポリイミド層を形成するために、室温での標準スピンコートステップ処理を用いることができる。 The processing flow 203 of FIG. 5, in order to form a polyimide layer having a thickness of about 600 angstroms on each substrate, a standard spin coating step process at room temperature.

第4ステップは、前記ポリイミド層のパターニングを含む。 The fourth step includes patterning of the polyimide layer. 処理204について、フォトレジストは、最初に、前記基板に適用されて、従来のフォトリソグラフィ技術を使ってマスキングされ、あるいは、前記基板のパターニングにレーザーエッチングを用いることができる。 For processing 204, the photoresist is first applied to the substrate, it masked using conventional photolithographic techniques, or may use a laser etching patterning of the substrate. その後、ウエットまたはドライエッチングが施されることにより、ポリイミドのパターンが形成される。 Thereafter, the wet or dry etching is performed, the pattern of the polyimide is formed.

第5ステップは、液晶配列層を固着することを含む。 The fifth step involves fixing the liquid crystal alignment layer. 処理ステップ205について、1つの従来方法は、前記配列層を形成するために各基板の前記ポリイミドを摩擦することである。 The process step 205, one conventional method is to rub the polyimide of the substrate to form the orientation layer. ねじられたネマチックの形態では、前記第1の基板の摩擦方向は第2の基板の摩擦方角に直角である。 In the form of a twisted nematic, friction direction of the first substrate is perpendicular to the friction direction of the second substrate. 電子的に伝導性の複屈折(ECB)形態では、前記第1の基板の摩擦方向は第2の基板の摩擦方向と平行している。 The electronically conductive birefringence (ECB) mode, the friction direction of the first substrate are parallel to the friction direction of the second substrate. 種々の固定案により、0度または90度以外の摩擦角とすることができる。 The various fixed draft can be a friction angle other than 0 ° or 90 °. 前記配列層を形成する他の方法は、インプリントリソグラフィ技術を使用することであり、この技術では、リファレンスマスクが、ナノスケールの許容範囲で高精度な配列溝を成形すべく、後でエッチングを受けるフォトレジストの表面レリーフパターンを作成するために堆積されたフォトレジスト層の上に押される。 Other methods of forming the orientation layer is to use the imprint lithography technique in which the reference mask in order to form the high-precision arrangement grooves with a tolerance of nanoscale later etching It pushed onto the photoresist layer deposited in order to create a surface relief pattern of the photoresist to undergo.

付加的な第6ステップは、能動的な熱素子である一体的なヒータおよび温度センサを形成することを含む。 Additional sixth step includes forming an integral heater and a temperature sensor which is active thermal element. 図7Aおよび7Bは、図5の処理ステップ206に関して使用されるマスクの例を示し、最初にクロムの種接着層が前記基板の上に厚さ約200オングストロームで堆積され、続いてPECVDにより、約2000オングストロームの厚さの薄膜白金抵抗層が堆積され、該層が一体的な前記ヒータ/温度センサの上部と下部とを形成する。 7A and 7B show an example of a mask used in relation to the processing step 206 of FIG. 5, it is deposited on the first species adhesive layer of chromium having a thickness of about 200 angstroms on the substrate, by subsequently PECVD, about thin platinum resistance layer having a thickness of 2000 Å is deposited, said layer to form the upper and lower portions of the integral the heater / temperature sensor. 前記基板110Aおよび110Bに適用された一体的な前記デバイスの上部と下部とは、エアギャップによって約9.6ミクロン隔てられており、引き続く第8ステップで説明される金属堆積ステップで形成された複数のビア(VIAS)によって相互に接続される。 Multiple wherein the top and bottom of the integral the device applied to a substrate 110A and 110B, are separated approximately 9.6 microns by an air gap, which is formed by metal deposition steps described in a subsequent eighth step They are connected to each other by vias (vIAS). ギャップ厚さは、例として述べられており、要求される用途に応じて変化するであろう。 Gap thickness are set forth as examples, will vary depending on the required applications. 白金薄膜抵抗は、図面7Aおよび7Bの蛇行パターンと同様に、形態に応じて、アーチ状、曲線状、円形状、ジグザグ状および帯状に限定されないが、これらを含む様々な形状にパターン化することができる。 Platinum thin film resistors, as well as the serpentine pattern of figures 7A and 7B, in accordance with the embodiment, arcuate, curved, circular, but is not limited to a zigzag shape and strip, be patterned in various shapes, including those can. 薄膜白金は、ほぼ10.6×10E-8オームメートルの抵抗率を与えられ、例えば、薄膜の体積に応じて、室温で約500から2000オームの抵抗を生じる。 Thin platinum is given a resistivity of approximately 10.6 × 10E-8 ohm meters, for example, depending on the volume of the thin film, resulting in resistance of about 500 to 2000 ohms at room temperature.

第7ステップは、スペーサ要素107の形成を含む。 The seventh step includes forming a spacer element 107. スペーサ要素107は液晶セルのギャップ厚さを制御する。 Spacer elements 107 to control the gap thickness of the liquid crystal cell. 前記スペーサ要素を各基板上に等しくかつ均等に分配する必要はないが、完成したセルの所望ギャップ厚さの半値が各基板に堆積されるように、スペーサ要素107の厚さを規定することが好ましい。 Wherein there is no need to spacer elements equally and evenly distributed on each substrate, but the half value of the desired gap thickness of the completed cell is to be deposited on each substrate, to define the thickness of the spacer elements 107 preferable. 結合されたセル100のギャップ厚さは、したがって堆積工程に基づく許容範囲で成形される。 Gap thickness of the combined cell 100 is thus formed with a tolerance that is based on the deposition process. 二酸化ケイ素がスペーサ要素を作成する好ましい材料であるが、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、一酸化ケイ素のような実質的に圧縮されない薄膜堆積工程で互換性を持つ他の材料が、選ばれた液晶基板材料と互換性を持つならば、二酸化ケイ素にも代わるものとして用いることができる。 Although silicon dioxide is the preferred material for creating a spacer element, aluminum oxide, silicon nitride, other materials substantially uncompressed thin film deposition process compatible, such as silicon monoxide, a liquid crystal substrate chosen material and if compatible, may be used as also replaces silicon dioxide. 図8Aおよび8Bは、図5の処理ステップ207を実行するために使われるマスク例を示し、各基板上に5ミクロンの厚さの二酸化ケイ素のパターン層が堆積されている。 8A and 8B show a mask example that is used to perform the process steps 207 of FIG. 5, the patterned layer of silicon dioxide having a thickness of 5 microns on each substrate is deposited.

第8ステップは金属ガスケット要素106の形成を含む。 Eighth step includes forming a metal gasket element 106. 金属ガスケット要素108は、これらに限られないが、インジウム、金、ニッケル、錫、クロム、白金、タングステン、銀、ビスマス、ゲルマニウムおよび鉛のような種々の金属から形成することができる。 Metal gasket elements 108 include, but are not limited to, can be formed of indium, gold, nickel, tin, chromium, platinum, tungsten, silver, bismuth, from a variety of metals such as germanium and lead. しかし、その柔軟性および比較的低い溶融温度のため、インジウムを使うことが望ましい。 However, because of their flexibility and relatively low melting temperature, it is preferable to use indium. 図A9および9Bは、図5の処理ステップ208を実行するために使われるマスク例を示し、継続例のために、インジウムが、約7〜9ミクロンの厚さの層で、等しく前記各基板の上に堆積される。 Figure A9 and 9B show a mask example that is used to perform the process steps 208 of FIG. 5, for continuous example, indium, a layer of a thickness of about 7-9 microns, equal the each substrate It is deposited on top. この処理ステップの金属ガスケット層は、前記付加の処理ステップの間に起こる漏出による前段階のスペーサ要素より厚く堆積されることは一般に望ましい。 The metal gasket layer processing step, it is deposited thicker than the spacer elements of the previous stage by leakage occurring during the processing steps of the additions generally desirable. 図9Aおよび9Bに示されているように、金属ガスケットマスクは、基板110Aまたは110Bのいずれかに堆積された材料間で電気的相互接続を可能にする関連する複数のビア(VIAS)300を成形するために構成される。 As shown in FIGS. 9A and 9B, the metal gasket mask, forming a plurality of vias (VIAS) 300 associated to allow electrical interconnection between deposited on either of the substrate 110A or 110B materials configured to. 複数のビア(VIAS)300は、また、温度センサと発熱体とに外部の接触パッドの取り回しを簡素化するために成形される。 A plurality of vias (VIAS) 300 may also be formed to simplify the handling of external contact pad and the temperature sensor heating element. 例えば、本実施例のビア(VIAS)300は、第6ステップで規定されたヒータ/温度センサ白金層に重複するように配置される。 For example, vias (VIAS) 300 of the present embodiment is arranged so as to overlap the heater / temperature sensor platinum layer as defined in the sixth step. それらは、また、液晶セルの2つ電極を駆動するための接触パッドを規定するように、ITO層に重複するように配置される。 They are also so as to define contact pads for driving the two electrodes of the liquid crystal cell, it is arranged so as to overlap the ITO layer.

第9ステップは、ウエハ110Aをウエハ110Bに位置合わせし、押し付けることを含む。 Ninth step includes a wafer 110A aligned with the wafer 110B, pressed. 視認可能な位置合わせ照合マークを基礎の前記ウエハにエッチングで形成し、あるいはエッジまたは位置合わせ穴のような前記ガラス板の物理的特徴をウエハの位置合わせに用いることが知られている。 Visible alignment reference mark is formed by etching the wafer basal, or the use of physical characteristics of the glass plate as an edge or alignment holes for aligning the wafer is known. しかしながら、高価な高精度配列装置を用いることなく2つの前記ガラス基板の相対的な位置合わせを正確におこなう高い歩留まり法が、ここに述べられており、それにより各基板を接合し、押し付ける間に前記板ガラスの相対移動を防止すべく、各基板上に形成された相補的な幾何的かみ合い構造物を相互に結合する。 However, expensive high-precision apparatus for arranging a high yield method to accurately perform two relative positioning of the glass substrate without using a will be set forth in herein, thereby bonding each substrate, while pressing in order to prevent relative movement of the plate glass, mutually couple the complementary geometrical engagement structures formed on each substrate. そのような連結構造物は、接合工程における如何なる不均一性をも緩和し、液晶セルの2枚のガラス板間の典型的なギャップが20マイクロメートルより少ないと仮定すると、薄膜形成またはスクリーニングの処理は、正確に制御されかつ反復可能な幾何学的構造物の形成に用いることができる。 Such coupling structures also mitigate any non-uniformity in the bonding step, the typical gap between two glass plates of the liquid crystal cell is assumed to less than 20 microns, thin film formation or processing of screening It may be used to form the precisely controlled and repeatable geometric structures. 図5の処理ステップ209について、前記基板110Aおよび110Bは、両基板から形成されたサンドイッチ構造のスペーサ要素によって規定されるギャップ距離で化学結合金属ガスケットを成形するために、室温の圧力の下で、位置合わせされ接合される。 The processing step 209 in FIG. 5, the substrate 110A and 110B, in order to mold a chemical bond metal gasket is the gap distance defined by the spacer element of sandwich structure formed from two substrates, under pressure at room temperature, It is aligned joined.

第10ステップは、ウエハのダイシングを含む。 10 step includes dicing the wafer. 図5の処理ステップ210は、ダイシングソーまたはビア(via)エッチング技術を用いて行うことができる。 The process steps of FIG. 5 210, can be carried out using a dicing saw or vias (Via) etching technique.

第11ステップは、液晶セルから保護ガラスの一部を除去することを含む。 11th step includes removing a portion of the protective glass from the liquid crystal cell. 図10Aは、本発明の完成した実施例における前記基板間の該基板を介して結合された種々の層の上面透視図を示す。 Figure 10A shows a top perspective view of the various layers coupled through the substrate between the substrate in the completed embodiment of the present invention. 図5の処理211について、基板110Bは、基板の厚さの約90%の溝を切り図10Aの分離線119を形成するために、ダイアモンドのダイシングソーを使って刻み目を入れられる。 The process 211 of FIG. 5, the substrate 110B in order to form a separation line 119 of the cut view 10A approximately 90% of the groove of the thickness of the substrate is scored with a diamond dicing saw. 基板110Bの一部は、液晶注入孔115、内在する液晶電極接触パッド500および500′および内在する液晶ヒータ/温度センサ素子電気接触パッド502および502′へのアクセスを許す図10Bのアクセス表面113を規定するために、分離線119に沿って分離される。 Some substrate 110B, the liquid crystal injection hole 115, the access surface 113 of Figure 10B to allow access to the 'liquid heater / temperature sensor element electrical contact pads 502 and 502 to and internalization' liquid crystal electrode contact pads 500 and 500 inherent to define is separated along the separation line 119.

第12ステップは、液晶装置を液晶分子で満たす(図5の処理212)ことを含む。 12th step involves meeting the liquid crystal device with liquid crystal molecules (the processing 212 in Fig. 5). このステップは、液晶セルを満たす従来方法を使って、行なうことができ、セルが真空中に置かれて、液滴サイズの液晶物質が注入孔115に入れられ、真空の解除による平衡圧が液晶物質を注入孔115に押し込み、該注入孔に栓が施される。 This step uses a conventional method for filling a liquid crystal cell, can be done, placed cell in a vacuum, liquid crystal material droplet size is placed in the injection hole 115, the liquid crystal due to the equilibrium pressure is released the vacuum push the material injection hole 115, the plug is subjected to injection hole. 前記注入孔を閉じるために、UV硬化エポキシ樹脂の他、前記注入孔にふたを被せる種々の技術を用いることができる。 To close the injection hole, the other UV-curing epoxy resins, it is possible to use various techniques for covering the lid into the injection hole.

エレクトロニクス制御系 液晶セルシステムに向けられた構成要素のブロックダイヤグラムとそのホストコントローラが、本発明の液晶熱管理および電圧制御サブシステムとともに、図11に示されており、以下、さらに詳しく説明する。 Block Diagram and its host controller component directed to the electronics control system liquid crystal cell system, together with a liquid crystal thermal management and voltage control subsystem of the present invention, is shown in Figure 11, will be described in more detail.

一つの実施例では、ホストコンピュータ400は、全二重データインタフェースでマイクロコントローラ402と通信するように構成されており、ホストコンピュータが機能を働かせ、コマンドを送り、マイクロコントローラ402からデータを検索することが可能である。 In one embodiment, the host computer 400 is configured to communicate with microcontroller 402 in full-duplex data interface, the host computer exercising functions, sends a command, to retrieve data from the microcontroller 402 it is possible. マイクロコントローラは、ソフトウェア制御ルーチンを保持するように構成されている。 The microcontroller is configured to hold a software control routine. ソフトウェア制御ルーチンは、気温の変動に応じて液晶セルに供給される駆動電圧を調整するように機能する。 Software control routine functions to adjust the driving voltage supplied to the liquid crystal cell in accordance with a variation in temperature.

マイクロコントローラは、セルがほぼ一定の温度で保持されるように、一体化されたセンサ/ヒータ機器で温度感知および加熱機能を多重化する時分割多重化スキームを利用する。 Microcontroller, so that the cell is maintained substantially at a constant temperature, using time division multiplexing scheme when multiplexing the temperature sensing and heating functions in integrated sensor / heater device. 較正処理は、セルのプロファイルを特徴付けており、与えられた温度とセルの状態入力のために最適な駆動電圧出力を提供する多項式の回帰式を生成する。 The calibration process is characterized the profile of the cell, to produce a regression equation of the polynomial to provide optimal driving voltage output for status input of a given temperature and the cell. マイクロコントローラ402は、液晶セルの状態および回帰式を記憶し、温度を補償する駆動電圧を計算しこれをアサートするために、液晶セルの温度を読む。 The microcontroller 402 stores the status and the regression equation of the liquid crystal cell, to assert it calculates a driving voltage to compensate for temperature, reading the temperature of the liquid crystal cell.

図11は、本発明の方法を行なうために使用される較正処理を示し、液晶セルの熱動作特性プロファイルが、温度とセル状態とに応じてセルに印加される駆動電圧を調整するために使用される記憶された回帰式に組み入れられた決定論的な係数に変換されている。 Figure 11 shows the calibration process used to carry out the method of the present invention, used for thermal operating characteristics profile of the liquid crystal cell, adjusting the drive voltage to be applied to the cell according to the temperature and the cell state It has been converted to deterministic factors incorporated into stored regression equation is.

セル温度および電圧補償プロファイルにおける係数値を決定する第1ステップは、温度の範囲に亘って液晶セルの駆動特性を描くことである。 First step of determining a coefficient value in the cell temperature and voltage compensation profile is to draw the driving characteristics of the liquid crystal cell over a range of temperatures. プロファイル処理ステップ601では、所定の電圧と温度との組合せで、前記セルを通過する光源とその減衰とを試験する。 In profiling step 601, in combination with a given voltage and temperature, to test the light source and its attenuation and passing through the cell. 動作可能の液晶セルは、所定の間隔で所望の温度の範囲に亘って動作温度を変更すべくプログラムされた熱室に置かれる。 Operatively liquid crystal cell is placed in a programmed thermal chamber in order to change the operating temperature over a range of desired temperature at a predetermined interval. あらゆる温度変化間隔において、減衰などの動作特性が測定される間、一定範囲の電圧値が液晶セルに印加される。 In any temperature variation interval, while the operating characteristics such as attenuation is measured, the voltage value of the constant range is applied to the liquid crystal cell. 参照減衰レベルが達成されるまで、電圧はスキャンされ、その時点での電圧、減衰および温度レベルがセルプロファイル定義テーブルの格子点表示として記録される。 To the reference attenuation levels are achieved, the voltage is scanned, the voltage at that time, attenuation and temperature levels is recorded as the display grid points of the cell profile definition table. 液晶セルの性能は格子点減衰と複数の温度レベルで記録され、どのような温度と電圧の入力でも減衰レベル出力を提供する多次元ルックアップテーブルを結果として生じ、このテーブルは、三次元として表示される。 Performance of the liquid crystal cell is recorded at a lattice point attenuation and a plurality of temperature levels, caused a multi-dimensional look-up table also provides an attenuation level output at the input of any temperature and voltage as a result, the table is displayed as a three-dimensional It is.

第2ステップは、前段階において記録された所定の減衰レベルでの温度に関する電圧プロファイルを滑らかにするためにルックアップテーブルの処理を必要とする。 The second step requires treatment of the look-up table to smooth the voltage profile for the temperature at the recorded predetermined attenuation level in a previous stage. マスマテカ・アンド・コマット(Mathematica & commat)など、回帰分析を実行することが可能な統計プログラムを処理ステップ602の実行に用いることができる。 Such Masumateka And Komatto (Mathematica & commat), the possible statistical program performing a regression analysis can be used to perform the process steps 602. 回帰ソフトウェアは第1ステップにおいて生成されたルックアップテーブルを備え、以下の公式で表された、各減衰レベルでのセルの電圧対温度プロファイルを表す適切な係数a、b、c、d、およびeを生成する4次数の回帰曲線適合処理を実行する。 Regression software includes a look-up table generated in the first step, the following represented official, suitable coefficient a represents the voltage versus temperature profile of the cell at each attenuation level, b, c, d, and e run fourth-order number of the regression curve-fitting process of generating.

v = a + bT + cT 2 + dT 3 + eT 4 v = a + bT + cT 2 + dT 3 + eT 4
v 1 = a 1 + b 1 T + c 1 T 2 + d 1 T 3 + e 1 T4 v 1 = a 1 + b 1 T + c 1 T 2 + d 1 T 3 + e 1 T4
v 2 = a 2 + b 2 T + c 2 T 2 + d 2 T 3 + e 2 T 4 v 2 = a 2 + b 2 T + c 2 T 2 + d 2 T 3 + e 2 T 4
-
-
-
v n = a n + b n T + c n T 2 + d n T 3 + e n T 4 v n = a n + b n T + c n T 2 + d n T 3 + e n T 4

ここで、Vは電圧、Tは液晶セル温度、a、b、c、dおよび eは曲線に適合する係数、nは減衰レベルである。 Here, V is the voltage, T is a liquid crystal cell temperature, a, b, c, d and e are compatible with curve coefficients, n represents an attenuation level.

滑らかな曲線が記録された格子点減衰レベルで所定の温度のために最適な駆動電圧レベルを規定する先のステップに起因していると仮定すると、第3ステップは、3次元表面の直交軸を横切って適合した滑らかな曲線の回帰式に帰着し、それによって円滑な曲線が第1ステップにおいて記録された粗い減衰格子点上に適合する。 When smooth curve is assumed to be due to the previous step to define an optimal driving voltage level for a given temperature recorded grid points attenuation level, the third step, the orthogonal axis of the three-dimensional surface across to result in regression smooth curve adapted by smooth curves it fits on rough attenuation grid points recorded in the first step. この処理ステップ603で、先のステップの5つの係数は、2次回帰によってそれぞれ解かれる。 In this process step 603, the five coefficients of the previous step, are solved respectively by the secondary regression. 特にMathematica&commatあるいは適当なプログラムは、回帰式v”=an+bT+cT +d”T +e”T のオーダーのすべてに亘って5つの係数a、b、c、dおよびeのそれぞれのプロファイルに適合した3つの係数のために解くように使われる。したがって、滑らかな表面のプロファイルは、以下の公式により、入力減衰状態および温度を与えられた最適な電圧補償レベルを規定する。 Particularly Mathematica & commat or an appropriate program, the regression equation v "= an + bT + cT 2 + d" T 3 + e " over all orders of T 4 5 one coefficient a, b, c, each of d and e used is to solve for the coefficients of the profiles of three adapted for. Therefore, the profile of the smooth surface, the following formula defines the optimum voltage compensation levels given input attenuation state and temperature.

V=a+bT+cT +dT +eT 、ここで V = a + bT + cT 2 + dT 3 + eT 4, wherein
a = (X + Yθ+ Zθ 2 ) a = (X + Yθ + Zθ 2)
b = (X + Y 1 θ + Z 1 θ 2 ) b = (X 1 + Y 1 θ + Z 1 θ 2)
c = (X 2 +Y 2 θ + Z 2 θ ) c = (X 2 + Y 2 θ + Z 2 θ 2)
d = (X 3 + Y 3 θ + Z 3 θ 2 ) d = (X 3 + Y 3 θ + Z 3 θ 2)
e = (X 4 + Y 4 θ+ Z 4 θ 2 ) e = (X 4 + Y 4 θ + Z 4 θ 2)

θは液晶減衰レベル θ the liquid crystal attenuation level
X, Y, Zは、0次係数の解、 X, Y, Z, the solution of the zero-order coefficient,
X 1 , Y l , Z lは、1次係数の解 X 1, Y l, Z l, the solution of the linear coefficient
X 2 , Y 2 , Z 2は、2次係数の解 X 2, Y 2, Z 2 is the second order coefficients solutions
X 3 , Y 3 , Z 3は、3次係数の解 X 3, Y 3, Z 3, the solution of the cubic coefficient
X 4 , Y 4 , Z 4は、4次係数の解 X 4, Y 4, Z 4, the solution of 4-order coefficient

15個の係数解(Xn, Yn, Zn、ここでnは0から4まで)は、マスマテカ(Mathematica)により、適当な(データ、{l、x、x 2 、および…、x n }、x)関数または曲線適合回帰を実行可能な他の適当なソフトウェアパッケージを使って生成できる。 15 coefficients solutions (Xn, Yn, Zn, where n is from 0 to 4), by Masumateka (Mathematica), appropriate (data, {l, x, x 2, and ..., x n}, x ) function or curve fitting regression can be generated using other suitable software packages executable.

第4ステップは、図11の較正処理における最終ステップである処理606であり、説明中の液晶制御系の係数を記憶する。 The fourth step is a process 606 which is the final step in the calibration process of FIG. 11, and stores the coefficients of the liquid crystal control system in description.

液晶特性を描く係数は、適切な15個の係数値でマイクロコントローラ402のメモリ(図12)をフラッシュすることによって、該マイクロコントローラのメモリに保存することができる。 Coefficients to draw liquid crystal characteristics, by flushing the memory of the microcontroller 402 (FIG. 12) with the appropriate 15 coefficient values ​​can be stored in the memory of the microcontroller.

本発明の熱の補償システムは、液晶セルの温度を読み、セル状態に基づいてセルのドライブ電圧を調整することにより、動作する。 Thermal compensation system of the present invention, reading the temperature of the liquid crystal cell, by adjusting the drive voltage of the cell based on the cell state, operates. セル状態は、一般にオフ、オンで動作させ、あるいは変数のモードの中で動作させることができる。 Cell state is generally turned off, is operated on, or can be operated in a mode variable. セル状態は、マイクロコントローラ402に記憶され、またホストコンピュータ400を経て形成される。 Cell state is stored in the microcontroller 402, also is formed at a host computer 400.

アナログ−デジタル変換器を内部に有し10Mhzの水晶発振器404のクロックで動作するPICマイクロチップでマイクロコントローラを構成することができる。 Analog - digital converter can be configured microcontroller PIC Microchip operating at the clock of the crystal oscillator 404 of 10Mhz has therein. マイクロコントローラは、シリアルインターフェイスでマイクロコントローラからのパルスストリームの形態に応答して出力電圧レベルを提供するように形成されたデジタル・アナログ・コンバータ(DAC)に接続される。 The microcontroller is connected to the formed digital-to-analog converter to provide to the output voltage level in response to the form of the pulse stream from the microcontroller with a serial interface (DAC). DACの出力端子は、約1.2kHzで前記マイクロコントローラのポートピンによって計時されるアナログスイッチ414の入力端子に接続される。 The output terminal of the DAC is connected to the input terminal of the analog switch 414 which is clocked by the port pins of the microcontroller at approximately 1.2 kHz. DACに渡されたデータは、1.2kHzを超えるキャリアのAM送信の振幅を規定し、該キャリアは、液晶セル電極500および500′(図10B)への差動駆動電圧を生じる。 The data passed to DAC, defining the amplitude of the AM carrier transmission exceeding 1.2 kHz, the carrier produces a differential driving voltage to the liquid crystal cell electrodes 500 and 500 '(FIG. 10B).

温度センサの示度は、外部装置から内部の一体的なヒータ/温度センサによって提供される。 Readings of the temperature sensor is provided by the interior of the integral heater / temperature sensor from the external device. 液晶セル100のヒータ/温度センサの電極502、502′の一方は接地され、その他方はスイッチ407に接続される。 One electrode 502, 502 'of the heater / temperature sensor of the liquid crystal cell 100 is grounded, the other of which is connected to the switch 407. スイッチ407は、選択的に感知または加熱モードの一体的なヒータ/温度センサ素子108に連動する。 Switch 407 is linked to integral heater / temperature sensor element 108 of selectively sensing or heating mode.
より詳細には、スイッチ407は、オンで、液晶セルの温度を読むマイクロコントローラに計装用増幅器406を通して結合されたADCに、接地されていないヒータ/温度電極を接続するように構成され、また、オフで、マイクロコントローラ402からのパルス列によって制御を受ける電力増幅器FET410であって前記デバイス108をヒータとして動作させるために電位差を印加する電力増幅器FET410に繋がるように構成されている。 More specifically, the switch 407 is ON, the ADC coupled through instrumentation amplifier 406 to the microcontroller to read the temperature of the liquid crystal cell is configured to connect the heater / temperature electrode that is not grounded, also, off, and is configured so as to be connected to the power amplifier FET410 applying a potential difference the device 108 a power amplifier FET410 undergoing controlled by a pulse train from the microcontroller 402 to operate as a heater.

温度感知のためのフィードバック閉ループ(図11の処理ステップ607から609までに含まれるループとして参照される)の動作において、マイクロコントローラは、前記液晶セルの温度を読み、感知された温度Tおよび液晶セルの現状θに基づいて駆動電圧を計算する。 In operation of the feedback loop for temperature sensing (referred to as a loop that is included in the processing step 607 of FIG. 11 to 609), the microcontroller reads the temperature of the liquid crystal cell, the sensed temperature T and the liquid crystal cell calculating the driving voltage based on the current theta. 15個の係数は、与えられた温度とセル減衰レベルとのために液晶セルに供給する最適な電圧を描く円滑な表面のプロファイルを確立する4次回帰式に、挿入し直される。 15 coefficients, the fourth-order regression equation to establish a profile of smooth surfaces to draw optimum voltage supply to the liquid crystal cell for a given temperature and the cell attenuation level, is re-inserted.

v= (X + Yθ+ Zθ 2 ) + v = (X + Yθ + Zθ 2) +
(X l + Y θ + Z θ 2 ) T + (X l + Y 1 θ + Z 1 θ 2) T +
(X 2 + Y 2 θ + Z 2 θ 2 )T 2 + (X 2 + Y 2 θ + Z 2 θ 2) T 2 +
(X 3 + Y 3 θ + Z 3 θ 2 )T 3 + (X 3 + Y 3 θ + Z 3 θ 2) T 3 +
(X 4 + Y 4 θ + Z 4 θ 2 )T 4 (X 4 + Y 4 θ + Z 4 θ 2) T 4

新たな電圧値Vが計算され、液晶セルへの温度補償がなされたAM駆動電圧を生じるために、計時されたアナログスイッチ414に適切な大きさの直流電圧を供給するDAC412に送られる。 New voltage value V is calculated, in order to produce the AM driving voltage be temperature compensated to the liquid crystal cell, it is sent a direct current voltage of suitable magnitude DAC412 supplied to the analog switch 414 which is timed.

液晶セルは、また、ほぼ基準温度に維持される。 The liquid crystal cell is also maintained substantially the reference temperature. 図11に関する処理ステップ609は、液晶セルの温度をほぼ基準温度に維持するために、加熱することを含む。 Process step 609 regarding FIG. 11, in order to maintain the temperature of the liquid crystal cell substantially reference temperature comprises heating. 基準温度は、周囲の室温を超えまたは前記LC(液晶)セルに結合されるすべての担体装置の温度を超えるかもしれない。 Reference temperature may exceed the temperature of all the carrier devices coupled to exceed the ambient room temperature or the LC (liquid crystal) cell. 周囲温度を超える基準温度を選択した場合は、急激な加熱を適用した後、周囲温度に遭遇するために結果として前記LCが冷却を受けるであろう。 If you select the reference temperature above ambient temperature, after applying the rapid heating would the LC undergoes cooling as a result to encounter ambient temperature. したがって、カウンタ熱のバイアスは、基準温度について温度安定性をサポートするために生成される。 Therefore, the bias of the counter heat is generated to support the temperature stability for the reference temperature.

前記マイクロコントローラのメモリは、基準温度、現温度値、温度履歴および前記LCに適用された加熱レベルの履歴を記憶しておくことができる。 The microcontroller memory, the reference temperature, it is possible to store the current temperature value, the temperature history and the history of the applied level of heating to the LC. すべての場合、感知された温度Tの値は、液晶セルに適用される熱量を決定するために基準温度に比較される。 In all cases, the value of the sensed temperature T is compared to the reference temperature to determine the amount of heat applied to the liquid crystal cell. 8ビットのアナログ−デジタル変換器は、所望の温度範囲の全域に亘ってほぼ1/3度の温度感知解像度を提供するので、本実施例では、基準温度について摂氏1/3度以内での温度安定性を提供し得る。 8-bit analog - digital converter, because it provides a substantially one-third degrees of temperature sensing resolution over the entire desired temperature range, the temperature in this embodiment, the reference temperature within 1/3 degree Celsius It can provide stability. 処理ステップ609のすべての例で、液晶セルの感知された温度が所望の動作基準温度を下回ると、マイクロコントローラのROM中に記憶された閾値検出器ルーチンは、制御機能を引き起こす。 In all cases the process step 609, if the sensed temperature of the liquid crystal cell is below the desired operating reference temperature, threshold detector routines stored in the microcontroller ROM causes control function. 制御機能は、液晶セルにどれだけの熱を供給するかを決める。 Control function determines whether to supply how much heat to the liquid crystal cell. 制御機能は、エラーを最小限にするルーチンを利用し、該ルーチンでは処理ステップ609の多数の例の全体で温度の変化を追跡する。 Control function, using the routine to minimize the error, in the routine tracks the change in temperature across a large number of examples of the processing step 609. エラー訂正ルーチンは、液晶セルに適用された先の熱量HOと共に、先の温度読み取り値TOを記憶することができる。 Error correction routines, along with heat HO of applied previously to the liquid crystal cell can store previous temperature reading TO. 温度読み取り値とそれに続くすべての温度読み取り値Tlは、液晶セルの先の加熱による温度変化の量を決定するために、前記TOに比較される。 All temperature readings Tl temperature readings and subsequent, to determine the amount of temperature change due to the previous heating of the liquid crystal cell, is compared to the TO. 前記したように、熱は、FETパワードライバーを経て液晶セルに適用される。 As described above, heat is applied to the liquid crystal cell through the FET power driver. 前記ヒータは、一定または可変のデューティ・サイクルで駆動され、周波数変調または振幅変調で制御を受ける。 The heater is driven at a constant or variable duty cycle, under the control by the frequency modulation or amplitude modulation.

本発明は、明細書および添付の図面により充分に説明されているが、当業者にとって、種々の変更および改良が明白であろう。 The present invention has been fully described by the specification and the appended drawings, those skilled in the art, will be apparent various changes and modifications. 例えば、基本的なセルプラットホーム中のスペーサ要素、金属ガスケットおよび一体化されたヒータ/温度センサ素子を成形するために、種々のパターンを用いることができる。 For example, in order to form the spacer elements in the basic cell platform, the metal gasket and integrated heater / temperature sensor element, it is possible to use various patterns. 本発明の温度補償方法および回帰に、部分的または全体的に外部の温度センサとヒータとを使うことができる。 The temperature compensation method and regression of the invention, partially or wholly can be used with an external temperature sensor and the heater. 金属ガスケットは、防湿支持膜としての機能に加えて、これに加熱機能を与えるべく調整することができる。 Metal gasket, in addition to the function as a moisture-proof supporting film is adjusted so as to provide a heating function to it. エポキシ樹脂ガスケットは、部分または全体的に金属ガスケット要素との組み合わせで用いることができ、金属ガスケット要素は1つのはんだキャップを含むことができる。 Epoxy resin gasket may be used in combination with partial or totally metal gasket elements, metallic gasket element can include one solder cap. またセル内に液晶物質配列させ、また固定させることは、写真配列物質である、スイスのVantioによるStaralignを使って行うことができ、またはレーザーエッチングを含む他の既知の配列方法を用いることができる。 Further to the liquid crystal material arranged in cells, also be fixed is a photograph sequences substance, it can be done with the Staralign by Vantio Switzerland, or may use other known sequences methods including laser etching . セル内に液晶物質を固定させる(第5ステップ)ことは、ポリイミドのパターニング(第4ステップ)前に実行することができる。 Fixing the liquid crystal material in the cell (fifth step) it may be performed before patterning the polyimide (fourth step). 加熱過程は、駆動電圧を適用することに先がけて実行されるように、閉ループ温度フィードバックのための処理ステップを組み替えることができる。 Heating process, to be executed prior to applying the driving voltage, it is possible to rearrange the processing steps for the closed-loop temperature feedback. 3次元面の各次元に電圧をフィットさせる次数は可逆であり、第4次多項式にフィットする一次元および2次多項式にフィットする他の次元を含み、これに限定されないが、アルゴリズムにフィットする他の3次元面が使用可能である。 Order to fit the voltage on each dimension of the three-dimensional surface is reversible, include other dimensions to fit into a one-dimensional and quadratic polynomial fit to the fourth order polynomial, but are not limited to, other to fit algorithm 3D surface of the can be used. 振幅変調または周波数変調は、液晶セルの駆動に用いることができる。 Amplitude modulation or frequency modulation can be used to drive the liquid crystal cell. 本発明の第4実施例は、本発明の第3実施例の一体化した温度センサ/発熱体で設定することができる。 Fourth embodiment of the present invention can be set by the temperature sensor / heating element integrated in the third embodiment of the present invention. 液晶セルは単一のピクセルに限定されない。 The liquid crystal cell is not limited to a single pixel. 液晶セルは多数のピクセルから成ってもよい。 The liquid crystal cell may consist of a number of pixels. 液晶セルの配列は、1ピクセル以上を持つセルの配列を含んで成形することができる。 Arrangement of the liquid crystal cell can be molded contain sequences for cells with more than one pixel. したがって、ここに定義されたそれらの抽象概念からの種々の変更および改造は、本発明の範囲を逸脱しない限り、請求項に含まれると解釈されるべきである。 Therefore, various changes and modifications from those abstract concepts defined herein, without departing from the scope of the invention should be construed to be included in the claim.

一体化された偏光子基板を有する液晶減衰器の第1実施例を示す。 It shows a first embodiment of the liquid crystal attenuator having an integrated polarizer substrate. 一体化された偏光子基板を有する液晶減衰器の第1実施例を示す。 It shows a first embodiment of the liquid crystal attenuator having an integrated polarizer substrate. 一体化された第2の偏光子基板の光軸に直角な光軸を有する一体化された第1の偏光子基板を有する液晶減衰器の第2の実施例を示す。 It shows a second embodiment of the liquid crystal attenuator having a first polarizer substrate which is integrated with a perpendicular optical axis to the optical axis of the integrated second polarizer substrate. 一体化された第2の偏光子基板の光軸に直角な光軸を有する一体化された第1の偏光子基板を有する液晶減衰器の第2の実施例を示す。 It shows a second embodiment of the liquid crystal attenuator having a first polarizer substrate which is integrated with a perpendicular optical axis to the optical axis of the integrated second polarizer substrate. 一体化されたアイソレータ基板を有する液晶減衰器の第3の実施例を示す。 It shows a third embodiment of the liquid crystal attenuator having an integrated isolator substrate. 一体化されたアイソレータ基板を有する液晶減衰器の第3の実施例を示す。 It shows a third embodiment of the liquid crystal attenuator having an integrated isolator substrate. 一体化された第1のアイソレータ基板と第2の偏光子基板とを有する液晶減衰器の第4の実施例を示す。 It shows a fourth embodiment of the liquid crystal attenuator having a first isolator substrate and the second polarizer substrate which is integrated. 一体化された第1のアイソレータ基板と第2の偏光子基板とを有する液晶減衰器の第4の実施例を示す。 It shows a fourth embodiment of the liquid crystal attenuator having a first isolator substrate and the second polarizer substrate which is integrated. 本発明の付加である一体的なヒータ/温度センサ構造の配置例を示す。 It shows an example of the arrangement of the integral heater / temperature sensor structure is the addition of the present invention. 本発明の液晶減衰器を組み立てるための処理フローを示す。 It shows the process flow for assembling the liquid crystal attenuator of the present invention. 本発明の電極形成用マスクの例を示す。 An example of an electrode forming mask of the present invention. 本発明の電極形成用マスクの例を示す。 An example of an electrode forming mask of the present invention. 本発明の一体的な能動的温度要素形成用マスクマスクの例を示す。 An example of integral active temperature elements forming mask mask of the present invention. 本発明の一体的な能動的温度要素形成用マスクマスクの例を示す。 An example of integral active temperature elements forming mask mask of the present invention. 本発明のスペーサ要素形成用マスクの例を示す。 An example of a spacer element forming mask of the present invention. 本発明のスペーサ要素形成用マスクの例を示す。 An example of a spacer element forming mask of the present invention. 本発明の金属ガスケット要素層を形成するためのマスクの例を示す。 An example of a mask for forming the metal gasket element layer of the present invention. 本発明の金属ガスケット要素層を形成するためのマスクの例を示す。 An example of a mask for forming the metal gasket element layer of the present invention. 本発明の種々の層間の関係を示す一体的な透視図の平面図の例を示す。 An example of a plan view of an integral perspective view showing the various layers of the context of the present invention. 組立てプロセスの終了での液晶減衰器を示す等角図である。 It is an isometric view showing a liquid crystal attenuator at the end of the assembly process. 液晶減衰器の熱較正および帰還ループ法のフローを示す。 It shows a flow of a heat calibration and feedback loop method of the liquid crystal attenuator. 本発明の電子制御および温度管理システムのためのブロックシステム図を示す。 It shows a block system diagram for the electronic control and thermal management system of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

100 液晶可変光学減衰器104A 第1の電極層104B 第2の電極層106A、106B 金属ガスケット層107A、107B スペーサ層108A、108B ヒータ/温度センサ素子(能動的熱素子) 100 liquid crystal variable optical attenuator 104A first electrode layer 104B second electrode layer 106A, 106B metal gasket layers 107A, 107B spacer layer 108A, 108B heater / temperature sensor element (active thermal element)
109A 第1の液晶配列層109B 第2の液晶配列層110A 第1の基板110B 第2の基板111、112 サブ波長ナノ構造回折格子偏光子 109A first liquid crystal alignment layer 109B second liquid crystal alignment layer 110A first substrate 110B second substrates 111 and 112 subwavelength nanostructure grating polarizer

Claims (52)

  1. サブ波長の回折格子偏光子がエッチングで形成された頂面および電極と配列層とを有する底面を備える第1の基板と、 A first substrate diffraction grating polarizer of the sub wavelength having a bottom surface having a the top surface and the electrode formed by etching sequence layer,
    第2のサブ波長の光学回折格子偏光子がエッチングで形成された底面および第2の電極と配列層とを有する頂面を有する第2の基板であって前記第2の偏光子が前記第1の基板上の前記偏光子と直角な光軸を有し、前記第2の基板の前記頂面が前記第1の基板の前記底面に対向して配置される第2の基板と、 Wherein a second substrate second polarizer having a top surface having an optical diffraction grating polarizer of the second sub-wavelength and a bottom surface and a second electrode formed by etching sequence layer first having the polarizer and perpendicular the optical axis on the substrate, a second substrate said top surface of said second substrate are arranged to face the bottom surface of said first substrate,
    前記第1および第2の基板間に結合された液晶とを含み、 And a liquid crystal coupled between the first and second substrates,
    前記第2の偏光子により該第2の偏光子と同一光軸を有する光学偏光信号が、前記液晶を通過するに伴い回転し、また、前記電極層を横切る電圧の印加に応じて可変的に減衰可能の可変光学減衰器。 Optical polarization signals having the same optical axis and the second polarizer by the second polarizer, and rotates along with the passing through the liquid crystal, also variably in response to application of a voltage across said electrode layer damping possible variable optical attenuator.
  2. さらに、前記第1および第2の基板間に結合されたスペーサ層と、前記第1および第2基板に接合された金属ガスケット層とを含む、請求項1の可変光学減衰器。 Furthermore, a spacer layer bonded between the first and second substrate, and a metal gasket layer bonded to said first and second substrates, the variable optical attenuator of claim 1.
  3. さらに、前記第1および第2の基板間に配置された能動的熱素子を含む、請求項2の可変光学減衰器。 Further comprising an active thermal element disposed between said first and second substrates, the variable optical attenuator of claim 2.
  4. 前記スペーサ層は、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素および一酸化ケイ素のグループから選ばれた一つ以上の材料を含む、請求項2の可変光学減衰器。 It said spacer layer comprises silicon dioxide, aluminum oxide, one or more materials selected from the group of silicon nitride and silicon monoxide, the variable optical attenuator of claim 2.
  5. 前記金属ガスケット層は、インジウム、金、ニッケル、錫、クロム、白金、タングステン、銀、ビスマス、ゲルマニウムおよび鉛のグループから選ばれた一つ以上の材料を含む、請求項2の可変光学減衰器。 The metal gasket layer, indium, gold, nickel, tin, chromium, platinum, tungsten, silver, bismuth, germanium and one or more materials selected from the group of lead, the variable optical attenuator of claim 2.
  6. 両基板はガラス製品である、請求項2の可変光学減衰器。 Both the substrate is a glass product, a variable optical attenuator of claim 2.
  7. 前記スペーサおよび金属ガスケット層は堆積された薄膜である、請求項2の可変光学減衰器。 The spacer and the metal gasket layer is a thin film that has been deposited, the variable optical attenuator of claim 2.
  8. 前記能動的熱素子は前記第1および第2の基板上に堆積されている、請求項3の可変光学減衰器。 The active thermal element is deposited on the first and second substrates, the variable optical attenuator of claim 3.
  9. 前記能動的熱素子は前記液晶セルの周囲をほぼ取り囲んで配置されている、請求項3の可変光学減衰器。 The active thermal element is arranged surrounding substantially the periphery of the liquid crystal cell, a variable optical attenuator according to claim 3.
  10. 前記能動的熱素子は蛇行パターンで配列されている、請求項3の可変光学減衰器。 The active thermal elements are arranged in a serpentine pattern, a variable optical attenuator according to claim 3.
  11. 前記能動的熱素子は加熱および温度感知能力を備える、請求項3の可変光学減衰器。 The active thermal element comprises a heating and temperature sensing capabilities, the variable optical attenuator of claim 3.
  12. 前記能動的熱素子はクロム−白金からなる、請求項3の可変光学減衰器。 The active thermal element chromium - platinum, variable optical attenuator according to claim 3.
  13. さらに、前記金属スペーサ層と前記第1または第2の電極との間に形成された少なくとも一つのビアを含む、請求項3の可変光学減衰器。 Further comprising at least one via formed between the metal spacer layer and the first or second electrode, a variable optical attenuator according to claim 3.
  14. さらに、前記能動的熱素子と前記金属スペーサ層との間に形成された少なくとも一つのビアを含む、請求項3の可変光学減衰器。 Further comprising at least one via formed between the active heat element and the metal spacer layer, the variable optical attenuator of claim 3.
  15. 前記能動的熱素子は前記可変光学減衰器の温度の決定に用いられる抵抗値を提供する電極を有する、請求項3の可変光学減衰器。 Wherein the active thermal elements having an electrode that provides a resistance value used to determine the temperature of the variable optical attenuator, a variable optical attenuator according to claim 3.
  16. さらに、マイクロコントローラおよびスイッチを含み、該スイッチは、前記能動的熱素子から前記マイクロコントローラへの抵抗値および前記マイクロコントローラから前記能動的熱素子への電圧信号のルーティングを前記スイッチの状態が制御するように、前記能動熱素子に接続されている、請求項15の可変光学減衰器。 Further comprising a microcontroller and a switch, said switch from said active thermal element and the resistance value to the microcontroller and from said microcontroller routes the switch of the voltage signals to the active thermal element state is controlled as it is connected to the active thermal element, the variable optical attenuator of claim 15.
  17. 金属ガスケット材料層により形成されたビアが前記第1および第2の基板間で前記熱素子に結合されている、請求項16の可変光学減衰器。 Vias formed by metal gasket material layer is bonded to the heat element between said first and second substrates, the variable optical attenuator of claim 16.
  18. サブ波長の回折格子偏光子がエッチングで形成された頂面および第1の電極層と第1の配列層とを有する底面を備える第1の基板と、 A first substrate on which the diffraction grating polarizer subwavelength comprises a bottom surface having a a top surface formed by etching and the first electrode layer and the first alignment layer,
    第2の電極層を有する頂面と前記第1の配列層に直角な方向に固定された第2の配列層とを含む第2の基板であって前記第1の基板の前記底面に対向して配置される第2の基板と、 A second substrate including a second alignment layer which is fixed in a direction perpendicular to the first alignment layer and the top surface having a second electrode layer facing said bottom surface of said first substrate a second substrate disposed Te,
    前記第1および第2の基板間に結合された液晶と、 A liquid crystal which is coupled between the first and second substrates,
    前記第1および第2の基板間に結合されたスペーサ層と、 A spacer layer coupled between the first and second substrates,
    前記第1および第2の基板に接合された金属ガスケット層とを含み、 And a metal gasket layer bonded to said first and second substrate,
    第2の基板を通過する光学信号が、前記液晶を通過するに伴いその偏光を回転させ、また、電圧の印加に応じて、前記第1の基板上の前記偏光子により、可変的に減衰可能の可変光学減衰器。 Optical signal passing through the second substrate, rotates its polarization due to the passing through the liquid crystal, also in response to the application of the voltage, by the polarizer on the first substrate, variably attenuating possible the variable optical attenuator.
  19. ファラデー回転子として機能させるのに適正な材料から成る第1の基板であってサブ波長の回折格子偏光子がエッチングで形成された頂面および底面を有し、これによりアイソレータとして前記基板を機能させるべく前記頂面の偏光子は前記底面の偏光子から45度のオフセット角を有し、さらに前記第1の基板は前記底面に第1の電極層と第1の配列層とを含む第1の基板と、 Has a top surface and a bottom surface of the diffraction grating polarizer of a first substrate made of a proper material sub-wavelength is formed by etching to function as a Faraday rotator, thereby to function the substrate as an isolator to the polarizer of the top surface has an offset angle of 45 ° from the polarizer of the bottom surface, further wherein the first substrate includes a first and a first electrode layer and the first alignment layer to the bottom surface and the substrate,
    第2の電極層と前記第1の配列層に直角な方向に固定された第2の配列層とを有する頂面を含む第2の基板であって前記第1の基板の前記底面に対向して配置された第2の基板と、 A second substrate including a top surface and a second alignment layer which is fixed in a direction perpendicular to the second electrode layer and the first alignment layer facing said bottom surface of said first substrate a second substrate arranged Te,
    前記第1および第2の基板間に結合された液晶とを含み、 And a liquid crystal coupled between the first and second substrates,
    第2の基板を通過する光学信号が、前記液晶を通過するに伴いその偏光を回転させ、前記電極層の電圧の印加に応じて、前記第1の基板上の前記偏光子により可変的に減衰可能であり、また前記第1の基板から形成された前記アイソレータにより分離される可変光学減衰器。 Optical signal passing through the second substrate, rotates its polarization due to the passing through the liquid crystal, in accordance with the applied voltage of the electrode layer, variably attenuated by the polarizer on the first substrate It is possible, also the variable optical attenuator that is separated by the isolator formed from the first substrate.
  20. さらに、前記第1および第2の基板間に結合されたスペーサ層と、前記第1および第2の基板に接合された金属ガスケット層とを含む、請求項19の可変光学減衰器。 Furthermore, the comprising a spacer layer bonded between the first and second substrate, and a metal gasket layer bonded to said first and second substrates, the variable optical attenuator of claim 19.
  21. さらに、前記第1および第2の基板間に配置された能動的熱素子を含む、請求項20の可変光学減衰器。 Further comprising an active thermal element disposed between said first and second substrates, the variable optical attenuator of claim 20.
  22. 前記スペーサ層は、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素および一酸化ケイ素のグループから選ばれた一つ以上の材料を含む、請求項20の可変光学減衰器。 It said spacer layer comprises silicon dioxide, aluminum oxide, one or more materials selected from the group of silicon nitride and silicon monoxide, the variable optical attenuator of claim 20.
  23. 前記金属ガスケット層は、インジウム、金、ニッケル、錫、クロム、白金、タングステン、銀、ビスマス、ゲルマニウムおよび鉛のグループから選ばれた一つ以上の材料を含む、請求項20の可変光学減衰器。 The metal gasket layer comprises indium, gold, nickel, tin, chromium, platinum, tungsten, silver, bismuth, one or more materials selected from the group of germanium and lead, the variable optical attenuator of claim 20.
  24. 両基板はガラス製品である、請求項20の可変光学減衰器。 Both the substrate is a glass product, a variable optical attenuator according to claim 20.
  25. 前記スペーサ層および金属ガスケット層は堆積された薄膜である、請求項20の可変光学減衰器。 The spacer layer and the metal gasket layer is a thin film that has been deposited, the variable optical attenuator of claim 20.
  26. 前記能動的熱素子は前記第1および第2の基板上に堆積されている、請求項21の可変光学減衰器。 The active thermal element is deposited on the first and second substrates, the variable optical attenuator of claim 21.
  27. 前記能動的熱素子は前記液晶セルの周囲をほぼ取り囲んで配置されている、請求項21の可変光学減衰器。 The active thermal element is arranged surrounding substantially the periphery of the liquid crystal cell, a variable optical attenuator according to claim 21.
  28. 前記能動的熱素子は蛇行パターンで配列されている、請求項21の可変光学減衰器。 The active thermal elements are arranged in a serpentine pattern, a variable optical attenuator according to claim 21.
  29. 前記能動的熱素子は加熱および温度感知能力を提供する、請求項21の可変光学減衰器。 The active thermal element provides heating and temperature sensing capabilities, the variable optical attenuator of claim 21.
  30. 前記能動的熱素子はクロム−白金からなる、請求項21の可変光学減衰器。 The active thermal element chromium - platinum, variable optical attenuator of claim 21.
  31. さらに、前記金属スペーサ層と前記第1または第2の電極との間に形成された少なくとも一つのビアを含む、請求項21の可変光学減衰器。 Further comprising at least one via formed between the metal spacer layer and the first or second electrode, the variable optical attenuator of claim 21.
  32. さらに、前記能動的熱素子と前記金属スペーサ層との間に形成された少なくとも一つのビアを含む、請求項21の可変光学減衰器。 Further comprising at least one via formed between the active heat element and the metal spacer layer, the variable optical attenuator of claim 21.
  33. 前記能動的熱素子は前記可変光学減衰器の温度の決定に用いられる抵抗値を提供する電極を有する、請求項21の可変光学減衰器。 Wherein the active thermal elements having an electrode that provides a resistance value used to determine the temperature of the variable optical attenuator, a variable optical attenuator according to claim 21.
  34. さらに、マイクロコントローラおよびスイッチを含み、該スイッチは、前記能動的熱素子から前記マイクロコントローラへの抵抗値および前記マイクロコントローラから前記能動的熱素子への電圧信号のルーティングを前記スイッチの状態が制御するように、前記能動熱素子に接続されている、請求項33の可変光学減衰器。 Further comprising a microcontroller and a switch, said switch from said active thermal element and the resistance value to the microcontroller and from said microcontroller routes the switch of the voltage signals to the active thermal element state is controlled as it is connected to the active thermal element, the variable optical attenuator of claim 33.
  35. 金属ガスケット材料層により形成されたビアが前記第1および第2の基板間で前記熱素子に結合されている、請求項34の可変光学減衰器。 Vias formed by metal gasket material layer is bonded to the heat element between said first and second substrates, the variable optical attenuator of claim 34.
  36. サブ波長の回折格子偏光子がエッチングで形成され、第1の電極層および第1の配列層を有する第1の基板と、 Diffraction grating polarizer of the sub wavelength is formed by etching, a first substrate having a first electrode layer and the first alignment layer,
    ファラデー回転子として機能させるのに適正な材料からなる第2の基板であってサブ波長の回折格子偏光子がエッチングで形成された頂面および底面を有し、これによりアイソレータとして前記基板を機能させるべく前記頂面の偏光子は前記底面の偏光子から45度のオフセット角を有し、さらに第2の基板は前記頂面に第2の電極層と第2の配列層とを含み、該第2の配列層は前記第1の基板上の前記第1の配列層に直角な方向に固定され、前記第2の基板の前記頂面が前記第1の基板の前記底面に対向して配置された第2の基板と、 It has a top surface and a bottom surface of the diffraction grating polarizer subwavelength a second substrate made of a proper material has been formed by etching to function as a Faraday rotator, thereby to function the substrate as an isolator to the polarizer of the top surface has an offset angle of 45 ° from the polarizer of the bottom surface, further second substrate and a second electrode layer and the second alignment layer on said top surface, said 2 alignment layer is fixed in a direction perpendicular to the first alignment layer on said first substrate, said top surface of said second substrate are arranged to face the bottom surface of said first substrate and a second substrate,
    前記第1および第2の基板間に結合された液晶とを含み、 And a liquid crystal coupled between the first and second substrates,
    第2の基板を通過する光学信号が、該第2の基板によって分離され、前記液晶を通過するに伴いその偏光を回転させ、また前記電極層の電圧の印加に応じて、前記第1の基板上の前記偏光子により、可変的に減衰可能である可変光学減衰器。 Optical signal passing through the second substrate is separated by the second substrate, rotates its polarization due to the passing through the liquid crystal, and depending on the application of a voltage of said electrode layer, said first substrate by the polarizer above, the variable optical attenuator can be variably attenuated.
  37. さらに、前記第1および第2の基板間に結合されたスペーサ層と、前記第1および第2の基板に接合された金属ガスケット層とを含む、請求項36の可変光学減衰器。 Furthermore, the comprising a spacer layer bonded between the first and second substrate, and a metal gasket layer bonded to said first and second substrates, the variable optical attenuator of claim 36.
  38. さらに、前記第1および第2の基板間に配置された能動的熱素子を含む、請求項37の可変光学減衰器。 Further comprising an active thermal element disposed between said first and second substrates, the variable optical attenuator of claim 37.
  39. 前記スペーサ層は、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素および一酸化ケイ素のグループから選ばれた一つ以上の材料を含む、請求項37の可変光学減衰器。 It said spacer layer comprises silicon dioxide, aluminum oxide, one or more materials selected from the group of silicon nitride and silicon monoxide, the variable optical attenuator of claim 37.
  40. 前記金属ガスケット層は、インジウム、金、ニッケル、錫、クロム、白金、タングステン、銀、ビスマス、ゲルマニウムおよび鉛のグループから選ばれた一つ以上の材料を含む、請求項37の可変光学減衰器。 The metal gasket layer comprises indium, gold, nickel, tin, chromium, platinum, tungsten, silver, bismuth, one or more materials selected from the group of germanium and lead, the variable optical attenuator of claim 37.
  41. 両基板はガラス製品である、請求項37の可変光学減衰器。 Both the substrate is a glass product, a variable optical attenuator according to claim 37.
  42. 前記スペーサ層および金属ガスケット層は堆積された薄膜である、請求項37の可変光学減衰器。 The spacer layer and the metal gasket layer is a thin film that has been deposited, the variable optical attenuator of claim 37.
  43. 前記能動的熱素子は前記第1および第2の基板上に堆積されている、請求項37の可変光学減衰器。 The active thermal element is deposited on the first and second substrates, the variable optical attenuator of claim 37.
  44. 前記能動的熱素子は前記液晶セルの周囲をほぼ取り囲んで配置されている、請求項38の可変光学減衰器。 The active thermal element is arranged surrounding substantially the periphery of the liquid crystal cell, a variable optical attenuator according to claim 38.
  45. 前記能動的熱素子は蛇行パターンで配列されている、請求項38の可変光学減衰器。 The active thermal elements are arranged in a serpentine pattern, a variable optical attenuator according to claim 38.
  46. 前記能動的熱素子は加熱および温度感知能力を提供する、請求項38の可変光学減衰器。 The active thermal element provides heating and temperature sensing capabilities, the variable optical attenuator of claim 38.
  47. 前記能動的熱素子はクロム−白金からなる、請求項38の可変光学減衰器。 The active thermal element chromium - platinum, variable optical attenuator of claim 38.
  48. さらに、前記スペーサ層と第1または第2の電極との間に形成された少なくとも一つのビアを含む、請求項38の可変光学減衰器。 Further comprising at least one via formed between the spacer layer and the first or second electrode, the variable optical attenuator of claim 38.
  49. さらに、前記能動的熱素子と金属スペーサ層との間に形成された少なくとも一つのビアを含む、請求項38の可変光学減衰器。 Further comprising at least one via formed between the active thermal element and the metal spacer layer, the variable optical attenuator of claim 38.
  50. 前記能動的熱素子は前記可変光学減衰器の温度の決定に用いられる抵抗値を提供する請求項38の可変光学減衰器。 Variable optical attenuator of claim 38 wherein the active heat element for providing resistance values ​​used for determining the temperature of said variable optical attenuator.
  51. さらに、マイクロコントローラおよびスイッチを含み、該スイッチは、前記能動的熱素子から前記マイクロコントローラへの抵抗値および前記マイクロコントローラから前記能動的熱素子への電圧信号のルーティングを前記スイッチの状態が制御するように、前記能動熱素子に接続されている、請求項50の可変光学減衰器。 Further comprising a microcontroller and a switch, said switch from said active thermal element and the resistance value to the microcontroller and from said microcontroller routes the switch of the voltage signals to the active thermal element state is controlled as it is connected to the active thermal element, the variable optical attenuator of claim 50.
  52. 金属ガスケット材料層により形成されたビアが前記第1および第2の基板間で前記熱素子に結合されている、請求項51の可変光学減衰器。 Vias formed by metal gasket material layer is bonded to the heat element between said first and second substrates, the variable optical attenuator of claim 51.
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