JP2016527545A - Ｍｅｍｓファイバ光スイッチ - Google Patents

Abstract

【解決手段】光切り替えのための、コンピュータ記憶媒体にエンコードされたコンピュータプログラムを含む、方法、システム、および装置。光スイッチのうちの１つは、１つ以上の入力ファイバおよび複数の出力ファイバを含む、アレイ内に位置付けられた複数の光ファイバと、入力ファイバからの光を複数の出力ファイバのうちの特定の目標の出力ファイバに制御可能に反射するように構成された微小電気機械（ＭＥＭＳ）ミラーと、を含み、ＭＥＭＳミラーの位置は、複数の出力ファイバのうちの第１の目標の出力ファイバから第２の目標の出力ファイバに切り替えるように制御可能であり、ＭＥＭＳミラーの位置は、垂直方向に千鳥状の櫛ドライブを使用して制御される。【選択図】図１

Description

本明細書は、光通信に関する。

光スイッチは、１つ以上の入力光ファイバの光信号を複数の出力光ファイバのうちの１つに選択的に切り替えさせるか、または複数の入力ファイバから共通の出力ファイバに相互に切り替えさせるスイッチである。従来の光スイッチは、機械的、電気光学的、または磁気光学的な切り替えを含む様々な構造を使用した切り替えを実装することができる。

概して、本明細書に記載される主題の革新的な一態様は、１つ以上の入力ファイバおよび複数の出力ファイバを含む、アレイ内に位置付けられた複数の光ファイバと、入力ファイバからの光を複数の出力ファイバのうちの特定の目標の出力ファイバに制御可能に反射するように構成された、微小電気機械（ＭＥＭＳ）ミラーと、を備え、ＭＥＭＳミラーの位置が、複数の出力ファイバのうちの第１の目標の出力ファイバから第２の目標の出力ファイバに切り替えるように制御可能であり、ＭＥＭＳミラーの位置が、複数の垂直方向に千鳥状の櫛ドライブを使用して制御される、光スイッチにおいて具体化され得る。

前述および他の実施形態は各々、任意で以下の特徴のうちの１つ以上を単独でまたは組み合わせで含んでもよい。ミラーは、複数のファイバのうちのいずれの他のファイバも横断しない、第１の目標の出力ファイバから第２の目標の出力ファイバへの切り替え軌道を提供するように制御される。ＭＥＭＳミラーは２つの軸を含み、各軸は、ＭＥＭＳミラーを正および負両方のｘおよびｙ座標方向で回転させるために、時計回り方向および反時計回り方向の両方で回転することができる。第１の軸が第２の軸構造と共に全体として回転し、かつ第２の軸が独立して回転し得るように、第２の軸が第１の軸の構造内に位置付けられるように、軸が構造化される。特定の垂直方向に千鳥状の櫛ドライブアクチュエータは上部櫛形電極および下部櫛形電極を含み、上部および下部電極が、上部および下部櫛形電極間に電位差が印加されると、力が上部および下部櫛形電極を一緒に引き寄せ、特定の軸に沿うＭＥＭＳミラーの対応する回転を引き起こすような関係で上部および下部空間に分布される。垂直方向に千鳥状の櫛ドライブアクチュエータは、ＭＥＭＳミラーから反射された光が第２の目標の出力ファイバに方向付けられるように、ＭＥＭＳミラーの角度位置を変化させるように、選択的に駆動される。複数の光ファイバは、フェルール内に位置付けられる。光スイッチは、複数の光ファイバとＭＥＭＳミラーとの間に位置付けられたレンズをさらに含む。光スイッチは、ＭＥＭＳミラーを制御するための制御回路をさらに含む。

概して、本明細書に記載される主題の革新的な一態様は、１つ以上の入力ファイバおよび複数の出力ファイバを含む、アレイ内に位置付けられた複数の光ファイバと、入力ファイバからの光を複数の出力ファイバのうちの特定の目標の出力ファイバに制御可能に反射するように構成された微小電気機械（ＭＥＭＳ）ミラーと、を備え、ＭＥＭＳミラーの位置が、複数の出力ファイバのうちの第１の目標の出力ファイバから第２の目標の出力ファイバに切り替えるように制御可能であり、ＭＥＭＳミラーの位置が、ＭＥＭＳミラーに結合された複数のバイモルフサスペンションアームを使用して制御される、光スイッチにおいて具体化され得る。

前述および他の実施形態は各々、任意で以下の特徴のうちの１つ以上を単独でまたは組み合わせで含んでもよい。ＭＥＭＳミラーは、特定のサスペンションアームの変形に基づいて＋ｘ、−ｘ、＋ｙ、または−ｙ軸に沿って回転させられる。各サスペンションアームは、異なる熱膨張係数を有するバイモルフ材料を含み、サスペンションアームの変形は、バイモルフ材料を加熱するためにサスペンションアームを通して電流を印加することによって引き起こされる。各サスペンションアームは、バイモルフ材料の二重Ｓ字状の折り畳み構造を含む。ＭＥＭＳミラーは、＋／−ｘおよびｙ軸に沿うＭＥＭＳミラーの４方向回転を提供する、４対のサスペンションアームによって制御される。ＭＥＭＳミラーは、ハイブリッド駆動機構を形成するための第２の駆動機構を含み、この第２の駆動機構は静電気または圧電気である。

本明細書に記載される主題の特定の実施形態は、以下の利点のうちの１つ以上を実現するために実装され得る。垂直千鳥状の櫛形アクチュエータを使用してＭＥＭＳミラーを駆動することは、従来の相互嵌合された櫛形アクチュエータＭＥＭＳミラーと比較して、駆動電圧を低減し、より大きい回転角度を提供し、より高い安定性を有する。バイモルフ材料の電流加熱を使用してＭＥＭＳミラーを駆動することは、従来の相互嵌合された櫛形アクチュエータＭＥＭＳミラーと比較して、駆動電圧を低減し、静電荷への感度を低減し、より大きい回転角度を提供する。より大きい回転角度は、スイッチがより多くの数の出力ファイバを有することを可能にする。具体的には、ＭＥＭＳミラーは、制御された回転の４つの方向を提供する、±ｘ、±ｙで回転する。これは、同じ角度範囲を網羅するのに必要とされる駆動電圧を低減するか、または同じ駆動電圧で回転角度範囲の２倍を網羅することを可能にする。より低い駆動電圧は、より低い経費のＭＥＭＳ光スイッチをもたらし得る。さらに、光スイッチの安定性は、従来のＭＥＭＳ光スイッチに優って改良され得る。

本明細書の主題の１つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面および下記の発明を実施するための形態において述べられる。主題の他の特徴、態様、および利点は、発明を実施するための形態、図面、および特許請求の範囲から明らかになる。

ＭＥＭＳ光スイッチの例を示す図である。 ファイバアレイの例を示す図である。 ＭＥＭＳ切り替えシステムの例を示す図である。 ＭＥＭＳマイクロミラーチップの例を示す図である。 垂直方向に千鳥状の櫛ドライブＭＥＭＳミラーの例を示す斜視図である。 バイモルフ構造の例を示す図である。 バイモルフ構造を使用することから形成されるサスペンションアームの例を示す図である。 サスペンションアームを使用するＭＥＭＳマイクロミラーチップの例を示す図である。 スイッチパッケージの例を示す図である。

様々な図面における同様の符号および表記は、同様の要素を示す。

図１は、ＭＥＭＳ光スイッチ１００の例である。ＭＥＭＳ光スイッチ１００は、フェルール１０２内に保持される複数の光ファイバ、レンズ１０４、およびＭＥＭＳミラー１０６を含む。

複数の光ファイバは、Ｎ×Ｍのアレイにおいて配列されるファイバピグテイルであり得る。アレイは長方形であり得るか、または別の好適な構成において位置付けられ得る。ファイバピグテイルは、２つの群に分割され得る。ファイバピグテイルの第１の群が入力ファイバとして使用される一方で、ファイバピグテイルの第２の群は出力ファイバに対応する。いくつかの実現形態では、複数の光ファイバのうちの１つ以上は、未使用のファイバであり得る。

レンズ１０４は、入力ファイバから受信された光信号をコリメートし、ＭＥＭＳミラー１０６から反射された光信号をコリメートし、反射された光信号を特定の出力ファイバに方向付ける。入力ファイバからの光は、１×Ｌの光スイッチを形成する任意の出力ファイバに選択的に方向付けられ得、ＬはＮ×Ｍのアレイにおける出力ファイバの数である。同様に、同じ構造を使用して、複数の入力ファイバからの光が出力ファイバに経路付けされる、Ｌ×１のＭＥＭＳ光スイッチを形成することができる。

ＭＥＭＳミラー１０６は、制御信号（例えば、下記により詳細に記載される特定の印加電圧）に応答して、具体的な位置に回転し得る。例えば、ＭＥＭＳミラー１０６は、指定された角度範囲で、独立してｘおよびｙ軸に沿うミラー表面の回転を駆動するために使用されるアクチュエータを含む。ミラー表面に入射する入力光ビームは、ＭＥＭＳミラー１０６のｘおよびｙ角度位置に応じてそれが特定の出力ファイバに集束される、レンズ１０４を通して反射される。ＭＥＭＳミラー１０６等のＭＥＭＳミラーを駆動するために使用されるアクチュエータの例は、下記に詳細に記載される。

図２は、ファイバアレイ２００の例である。ファイバアレイ２００は、４×４の長方形配列である。ファイバは、フェルール内に位置付けられるピグテイルであり得る。各ファイバは、１〜１６に番号付けされる。概して、ファイバのうちの１つ以上が入力ファイバであり得る一方で、他のファイバは出力ファイバである。例えば、ファイバ１〜１２は、選択可能な出力ファイバであり得る。さらに、いくつかの実現形態では、ファイバアレイ２００内に１つ以上の未使用ファイバがあり得る。

この例では、ファイバは、入力ファイバ２０２および第１の出力ファイバ２０４を含む。よって、ファイバ２０２からの光ビーム入力はＭＥＭＳミラー表面（例えば、図１のＭＥＭＳミラー１０６の表面）によって反射され、第１の出力ファイバ２０４に方向付けられる。さらに、ファイバアレイ２００の例は、第２の出力ファイバ２０６を示す。コマンドに応答して、入力ファイバ２０２からの入力光ビームは、第１の出力ファイバ２０４から第２の出力ファイバ２０６に切り替えられ得る。切り替えを実施するために、ＭＥＭＳミラーのｘおよびｙ角度位置は、入力光ビームが第１の出力ファイバ２０４の位置ではなく第２の出力ファイバ２０６の位置に集束されるように、修正される。長方形アレイの例が示されるが、他のファイバ構成が使用されてよい。いくつかの実現形態では、入力ファイバがアレイの縁部のファイバである限り、他の幾何学的配列が使用されてよい。

いくつかの実現形態では、切り替えは、光ビームを目標の出力ファイバに移すのに必要なミラー表面への角度動作の最短量を使用し、ＭＥＭＳミラーのｘおよびｙ角度位置を直接的に変化させることによって実施される。例えば、反射された光ビームは、ＭＥＭＳミラーが調整されると、第１の出力ファイバ２０４から第２の出力ファイバ２０６への直線を横断し得る。しかしながら、かかる実現形態は、多くの場合意図されない光ファイバの「ヒット」を生じさせる。ヒットは、光ビームの少なくとも一部が、直接的にまたは屈折により、目標の出力ファイバではない光ファイバに漏出することを指す。例えば、ファイバアレイ２００を参照すると、第１の出力ファイバ２０４から第２の出力ファイバ２０６への１つの切り替え軌道が、破線２０８によって示される。しかしながら、この切り替え軌道は、光ビームが第１の出力ファイバ２０４に方向付けられることから、第２の出力ファイバ２０６に方向付けられることへ横断するときに、光ビームに出力ファイバ２１０を通過させる。意図されない光ファイバへの光ビームのこの漏出により、ファイバ２１０は「ヒット」と称される。

いくつかの他の実現形態では、第１の出力ポート２０４から第２の出力ポート２０６へのパスは、意図されない光ファイバへの光漏出を避けるように制御される。光ビームの切り替え軌道は、任意の２つのファイバ間の隙間空間（クリアランス・スペース）および／または任意のファイバの範囲の完全に外側を通過し、それ故に任意の意図されないポートへのヒットを避けるように制御される。具体的には、パス２１２によって示されるように、ＭＥＭＳミラーのｘおよびｙ角度回転位置は、第１の出力ファイバ２０４から第２の出力ファイバ２０６への切り替え軌道に沿う他の光ファイバを避ける、いくつかの個別のパスセグメントを有する切り替え軌道に従うように制御される。

図３は、ＭＥＭＳ切り替えシステム３００の例である。ＭＥＭＳ切り替えシステム３００は、入力および出力ファイバ３０２、ＭＥＭＳ光スイッチ３０４、ならびに制御回路３０６を含む。ＭＥＭＳ光スイッチ３０４は、図１〜２に関して上述されるように実装され得る。入力および出力ファイバ３０２は、ＭＥＭＳ光スイッチ３０４のファイバピグテイルのために、それぞれ入力および出力パスを提供する。制御回路３０６は、出力ファイバを切り替える入力を含み得、１つ以上のミラーアクチュエータに制御信号を送信し得る。例えば、制御回路３０６は、ＭＥＭＳ光スイッチ３０４におけるファイバアレイの点についての、電圧較正データおよび切り替え軌道データを含み得る。出力ファイバ間に位置付けられた中間点を含む、較正および切り替え軌道データ。よって、制御回路３０６は、出力ポート間を正確に切り替えるために、ＭＥＭＳミラーに適切な切り替え信号を提供することができる。

図４は、ＭＥＭＳマイクロミラーチップ４００の例である。ＭＥＭＳマイクロミラーチップ４００は第１の軸４０２および第２の軸４０４を含む。第１の軸４０２は、第１の軸４０２、例えばｘ軸に対する、ＭＥＭＳマイクロミラーチップ４００の回転を提供する。具体的には、第１の軸４０２は、ＭＥＭＳマイクロミラーチップ４００の第１の構造４０６に結合される。第１の構造４０６内には、第２の軸４０４、例えばｙ軸がある。第２の軸４０４は、第２の軸４０４に対するＭＥＭＳマイクロミラーチップ４００の回転を提供する。第１の軸４０２の回転は、したがって、第２の軸４０４を含む第１の構造４０６もまた回転させる。第２の軸４０４は、第１の軸から独立して回転し得る。本実施例では、ＭＥＭＳマイクロミラーチップ４００、第１の軸４０２、および第２の軸４０４は、直交する。

第１の軸４０２および第２の軸４０４の各々は、指定された回転角度で、ｙ軸を中心として時計回りおよび反時計回りに回転し得る。これは＋／−ｘおよび＋／−ｙ座標方向を提供する。結果として、ＭＥＭＳマイクロミラーチップ４００は、＋ｘ、−ｘ、＋ｙ、および−ｙの４つの方向で回転することができる。

いくつかの実現形態では、ＭＥＭＳマイクロミラーチップ４００のミラー表面に入射する入力光を、第１の出力ファイバから第２の出力ファイバへ切り替えるには、回転が完了すると、ミラー表面に入射する入力光が、第２の出力ファイバに入射するように反射されるように、ＭＥＭＳマイクロミラーチップ４００を、第１の軸４０２および／または第２の軸４０４を中心として特定の量だけ回転させる、制御信号が受信される。具体的には、各軸のための駆動力は、垂直千鳥状の櫛ドライブアクチュエータによって提供され得る。

垂直方向に千鳥状の櫛ドライブアクチュエータは、静電気アクチュエータの一種である。垂直櫛ドライブは、平面外アクチュエーション、例えば平面上の平行移動ではなく回転を提供するために使用される。垂直方向に千鳥状の櫛ドライブアクチュエータは固定櫛および可動櫛を含む。固定櫛は、それぞれの櫛に対応する２段の積み重ねが生成されるように、可動櫛に対して垂直にずらされる。可動櫛と固定櫛との間に電位が印加されると、可動櫛は固定櫛に向かって引かれる。可動櫛がピボットに固定される場合、可動櫛は固定櫛に引かれる際に回転アクチュエーションを提供し得る。

図５は、単軸の、垂直方向に千鳥状の櫛ドライブアクチュエータ５００の例を示す斜視図である。アクチュエータ５００は、固定下部櫛指５０２ａおよび５０２ｂ、可動上部櫛指５０４ａおよび５０４ｂ、ヒンジ５０６、ならびにＭＥＭＳマイクロミラー５０８を含む。例えば、アクチュエータ５００は、図４の第２の軸４０４を中心とするアクチュエータに対応し得る。上部および下部櫛指の特定の対への印加電位に応答して、ＭＥＭＳマイクロミラー５０８は、ヒンジ５０６を中心として回転する。例えば、上部櫛指５０４ａと下部櫛指５０２ａとの間への電位の印加は、ヒンジ５０６を中心とする正方向（例えば時計回り）での回転を引き起こし得、一方で上部櫛指５０４ｂと下部櫛指５０２ｂとの間への電位の印加は、ヒンジ５０６を中心とする負方向（例えば反時計回り）での回転を引き起こし得る。結果として、ヒンジによって形成される、軸の周囲の正または負方向でのＭＥＭＳマイクロミラー５０８の回転の度合いが制御され得る。

追加のアクチュエータが、別の軸を中心とする回転を制御するために使用され得る。よって、例えば１つ以上のアクチュエータがＭＥＭＳマイクロミラーチップの特定の軸と関連付けられ得る。例えば、図４に示される第１の軸４０２または第２の軸４０４。第１のアクチュエータについては、第１の対の固定櫛と可動櫛との間への電位の印加は、第１の軸を中心とする正方向、例えば時計回り方向での、ＭＥＭＳマイクロミラーチップの回転を引き起こし得る。同様に、第２の固定櫛と可動櫛との間への対応する電位の印加は、第１の軸を中心とする負方向、例えば反時計回り方向での、ＭＥＭＳマイクロミラーチップの回転を引き起こし得る。同様の垂直方向に千鳥状の櫛ドライブアクチュエータは、第２の軸を中心とする、それぞれ正方向および負方向での回転を駆動するために使用され得る。

これらのアクチュエータは、光ファイバ切り替えを提供するために、ＭＥＭＳマイクロミラーの回転位置を中に制御するために使用され得る。例えば、入力ファイバからの入力信号は、ＭＥＭＳマイクロミラー角度位置を変化させることによって、第１の出力ファイバから第２の出力ファイバに切り替えられ得る。入力ファイバからＭＥＭＳマイクロミラーに入射する光は、指定された出力ファイバへ反射される。特定の垂直方向に千鳥状の櫛ドライブアクチュエータに印加された電位は、光信号の反射を切り替えられた出力ファイバへ変化させるために、１つ以上の軸に沿ってＭＥＭＳマイクロミラーの位置を変化させることができる。

いくつかの実現形態では、ＭＥＭＳマイクロミラーチップのアクチュエーションは、バイモルフ材料を使用して駆動される。図６は、バイモルフ構造６００の例である。バイモルフ構造６００は、一緒に積み重ねられた、異なる熱膨張係数を有する２つの異なる材料から形成される。よって、例えば電流を使用して加熱されると、バイモルフ構造６００は、２つの材料についてのそれぞれの熱膨張係数に基づいて曲がる。バイモルフ構造６００の例では、第１の材料６０２は二酸化ケイ素であり、第２の材料６０４はアルミニウムである。第１の材料６０２および第２の材料６０４は、バイモルフ構造を例えば電気接触に装着するために、ケイ素のブロック内に置かれ得る。このバイモルフ構造は、ＭＥＭＳマイクロミラーチップについての回転を制御するためのサスペンションアームの基礎であり得る。

図７は、バイモルフ構造を使用することから形成されるサスペンションアーム７００の例である。サスペンションアーム７００は二重「Ｓ」字状の折り畳みサスペンションアームとして構造化される。利便性のために、サスペンションアーム７００は、上部分７０２および下部分７０３に関して記載される。

上部分７０２は、第１の終点７０６から屈曲点７０７へ伸びる、第１の材料から形成された第１の曲線部分７０４を含む。第１の曲線部分７０２は、例えばアルミニウムから形成され得る。第１の終点７０６は、ＭＥＭＳマイクロミラーチップを特定の軸を中心として回転させるために、ＭＥＭＳマイクロミラーチップに取り付けられ得る。

バイモルフ構造を提供するために、第２の材料から形成された第１のセグメント７０８および第２のセグメント７１０が、第１の曲線部分７０４に対して位置付けられる。具体的には、第１のセグメント７０８は、第１の曲線部分７０４の内部表面（下部分７０３に対して）上に位置付けられ、一方で第２のセグメント７１０は第１の曲線部分７０４の外部表面上に位置付けられる。材料および曲線構造の特定の配列は、サスペンションアーム７００が加熱されるときに、特定の方向での変形を維持するように最適化され得る。第１のセグメント７０８および第２のセグメント７１０は、例えば二酸化ケイ素から形成され得る。

下部分７０３は、第２の終点７１４から屈曲点７０７へ伸びる、第１の材料から形成された第２の曲線部分７１２を含む。第２の曲線部分７１２は、例えばアルミニウムから形成され得る。第２の終点７１４は、サスペンションアーム７００を基礎材料に装着するための例えばケイ素のブロックを含み得、１つ以上の電気接触を含み得る。

バイモルフ構造を提供するために、第２の材料から形成された第３のセグメント７１６および第４のセグメント７１８が、第２の曲線部分７１２に対して位置付けられる。具体的には、第３のセグメント７１６は、第２の曲線部分７１２の内部表面（上部分７０２に対して）上に位置付けられ、一方で第４のセグメント７１８は第２の曲線部分７２の外部表面上に位置付けられる。第３のセグメント７１６および第４のセグメント７１８は、例えば二酸化ケイ素から形成され得る。

電流がサスペンションアーム７００を通過すると、温度が上昇し、アームが第１および第２の材料のそれぞれの熱膨張係数に基づいて変形し、変形の量はサスペンションアーム７００上の材料の構造および配列に依存する。具体的には、サスペンションアーム７００の設計は、ＭＥＭＳマイクロミラーを横方向のずれを生成せずに回転させる、垂直なずれを生成するように変形し得る。印加電流に関するサスペンションの変形は、直線でないことがある。したがって、電流曲線に対するミラー回転を決定するために、特定の較正が実施され得る。

図８は、サスペンションアームを使用するＭＥＭＳマイクロミラーチップ構造８００の例である。ＭＥＭＳマイクロミラーチップ構造８００は、外枠８０２、マイクロミラーチップ８０４、および４対のサスペンションアーム８０６ａ〜ｄを含む。各サスペンションアームは、図７のサスペンションアーム７００と同様であり得る。

電流は、１つ以上の軸に沿う＋／−方向でのマイクロミラー８０４の回転を引き起こすために、１対以上のサスペンションアーム８０６に選択的に印加され得る。具体的には、サスペンションアーム８０６ａ〜ｄの各対は、電流によって加熱されると、マイクロミラーチップ８０４の、ある軸を中心とした特定の方向での回転を提供するように配向される。例えば、サスペンションアーム８０６ａは、ｘ軸を中心とした正方向での回転を提供するために使用され得、一方でサスペンションアーム８０６ｃは、ｘ軸を中心とした負方向での回転を提供するために使用され得る。同様に、サスペンションアーム８０６ｄは、ｙ軸を中心とした正方向での回転を提供するために使用され得、一方でサスペンションアーム８０６ｂは、ｙ軸を中心とした負方向での回転を提供するために使用され得る。

よって、マイクロミラーチップ８０４は、サスペンションアーム８０６ａ〜ｄのうちの特定の対への電流の印加に基づいて、４つの方向＋ｘ、−ｘ、＋ｙ、および−ｙで回転させられ得る。例えば、第１の出力ファイバから入って来る光ビームを第２の出力ファイバに切り替えるには、マイクロミラーチップのミラー表面は、＋ｘ軸および−ｙ軸に沿って、指定された量だけ回転させられる必要があり得る。＋ｘ軸回転を駆動するために、電流がサスペンションアーム８０６ａに提供され得、−ｙ軸回転を提供するために、電流がサスペンションアーム８０６ｂに提供され得る。

これらのサスペンションアームアクチュエータは、光ファイバ切り替えを提供するために、ＭＥＭＳマイクロミラーの回転位置を中に制御するのに使用され得る。例えば、入力ファイバの入力信号は、ＭＥＭＳマイクロミラー角度位置を変化させることによって、第１の出力ファイバから第２の出力ファイバに切り替えられ得る。入力ファイバからＭＥＭＳマイクロミラーに入射する光は、指定された出力ファイバへ反射される。特定のサスペンションアームへの印加電流は、光信号の反射を切り替えられた出力ファイバへ変化させるために、１つ以上の軸に沿って、ＭＥＭＳマイクロミラーの位置を変化させ得る。

図９は、スイッチパッケージ９００の例である。スイッチパッケージ９００は、ファイバ束９０２と、ガラスフェルール９０６を含むファイバピグテイルと、光学レンズ９０８と、ＭＥＭＳミラー９１０とを含む。スイッチパッケージ９００は、光通信システムにおいて光ファイバ束に結合され得る。

本明細書が多くの具体的な実装の詳細を含むが、これらは、任意の発明または特許請求の範囲の限定として解釈されるべきでなく、特定の発明の特定の実施形態に特異的であり得る特徴の説明として解釈されるべきである。別々の実施形態の文脈で本明細書に記載される特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせでも実装されてもよい。反対に、単一の実施形態の文脈で記載される様々な特徴は、別々にまたは任意の好適な部分的組み合わせで、複数の実施形態においても実装されてもよい。さらに、特徴は、特定の組み合わせで作用すると上述され得、さらにはそのように最初に特許請求され得るが、特許請求される組み合わせからの１つ以上の特徴は、いくつかの場合では組み合わせから削除されてもよく、特許請求される組み合わせは部分的組み合わせまたは部分的組み合わせの変形に向けられてもよい。

同様に、動作が図面において特定の順序で描写されるが、これは、所望の結果を達成するために、かかる動作が示される特定の順序でもしくは連続した順序で実施されること、または図示された全ての動作が実施されることを必要とすると理解されるべきではない。特定の状況では、多重タスク処理および並行処理が有利であり得る。さらに、上述される実施形態における様々なシステムモジュールおよび構成要素の分離は、全ての実施形態においてかかる分離を必要とすると理解されるべきでなく、記載されるプログラム構成要素およびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品に一緒に統合され得るか、または複数のソフトウェア製品にパッケージ化され得ることが理解されるべきである。

主題の特定の実施形態が説明されてきた。他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内である。例えば、特許請求の範囲において列挙される行為は、異なる順序で実施されてもよく、それでもなお所望の結果を達成し得る。一例として、添付の図面において描写されるプロセスは、所望の結果を達成するために、示される特定の順序または連続した順序を必ずしも必要としない。特定の実現形態では、多重タスク処理および並行処理が有利であり得る。

Claims (15)

1. 光スイッチであって、
   １つ以上の入力ファイバおよび複数の出力ファイバを含む、アレイ内に位置付けられた複数の光ファイバと、
   入力ファイバからの光を前記複数の出力ファイバのうちの特定の目標の出力ファイバに制御可能に反射するように構成された微小電気機械（ＭＥＭＳ）ミラーと、を備え、該ＭＥＭＳミラーの位置が、前記複数の出力ファイバのうちの第１の目標の出力ファイバから第２の目標の出力ファイバに切り替えるように制御可能であり、前記ＭＥＭＳミラーの位置が、複数の垂直方向に千鳥状の櫛ドライブを使用して制御される、光スイッチ。
2. 前記ミラーが、前記複数のファイバのうちのいずれの他のファイバも横断しない、前記第１の目標の出力ファイバから前記第２の目標の出力ファイバへの切り替え軌道を提供するように制御される、請求項１に記載の光スイッチ。
3. 前記ＭＥＭＳミラーが２つの軸を含み、各軸が、前記ＭＥＭＳミラーを正および負両方のｘおよびｙ座標方向で回転させるために、時計回り方向および反時計回り方向の両方で回転することができる、請求項１に記載の光スイッチ。
4. 第１の軸が第２の軸の構造と共に全体として回転し、かつ該第２の軸が独立して回転し得るように、該第２の軸が前記第１の軸の構造内に位置付けられるように、前記軸が構造化される、請求項２に記載の光スイッチ。
5. 特定の垂直方向に千鳥状の櫛ドライブアクチュエータが上部櫛形電極および下部櫛形電極を備え、前記上部および下部電極が、前記上部および下部櫛形電極間に電位差が印加されると、力が前記上部および下部櫛形電極を一緒に引き寄せ、特定の軸に沿う前記ＭＥＭＳミラーの対応する回転を引き起こすような関係で上部および下部空間に分布される、請求項１に記載の光スイッチ。
6. 前記垂直方向に千鳥状の櫛ドライブアクチュエータが、前記ＭＥＭＳミラーから反射された光が前記第２の目標の出力ファイバに方向付けられるように、前記ＭＥＭＳミラーの角度位置を変化させるように、選択的に駆動される、請求項４に記載の光スイッチ。
7. 前記複数の光ファイバがフェルール内に位置付けられる、請求項１に記載の光スイッチ。
8. 前記複数の光ファイバと前記ＭＥＭＳミラーとの間に位置付けられたレンズをさらに備える、請求項１に記載の光スイッチ。
9. 前記ＭＥＭＳミラーを制御するための制御回路をさらに備える、請求項１に記載の光スイッチ。
10. 光スイッチであって、
    １つ以上の入力ファイバおよび複数の出力ファイバを含む、アレイ内に位置付けられた複数の光ファイバと、
    入力ファイバからの光を前記複数の出力ファイバのうちの特定の目標の出力ファイバに制御可能に反射するように構成された微小電気機械（ＭＥＭＳ）ミラーと、を備え、該ＭＥＭＳミラーの位置が、前記複数の出力ファイバのうちの第１の目標の出力ファイバから第２の目標の出力ファイバに切り替えるように制御可能であり、前記ＭＥＭＳミラーの位置が、該ＭＥＭＳミラーに結合された複数のバイモルフサスペンションアームを使用して制御される、光スイッチ。
11. 前記ＭＥＭＳミラーが、特定のサスペンションアームの変形に基づいて＋ｘ、−ｘ、＋ｙ、または−ｙ軸に沿って回転させられる、請求項１０に記載の光スイッチ。
12. 各サスペンションアームが、異なる熱膨張係数を有するバイモルフ材料を含み、前記サスペンションアームの変形が、前記バイモルフ材料を加熱するために前記サスペンションアームを通して電流を印加することによって引き起こされる、請求項１１に記載の光スイッチ。
13. 各サスペンションアームが、バイモルフ材料の二重Ｓ字状の折り畳み構造を含む、請求項１１に記載の光スイッチ。
14. 前記ＭＥＭＳミラーが、＋／−ｘおよびｙ軸に沿うＭＥＭＳミラーの４方向回転を提供する、４対のサスペンションアームによって制御される、請求項１１に記載の光スイッチ。
15. 前記ＭＥＭＳミラーがハイブリッド駆動機構を形成するための第２の駆動機構を含み、前記第２の駆動機構が静電気または圧電気である、請求項１０に記載の光スイッチ。

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