JPH06308400A - Optical waveguide switch - Google Patents

Optical waveguide switch

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JPH06308400A
JPH06308400A JP9264593A JP9264593A JPH06308400A JP H06308400 A JPH06308400 A JP H06308400A JP 9264593 A JP9264593 A JP 9264593A JP 9264593 A JP9264593 A JP 9264593A JP H06308400 A JPH06308400 A JP H06308400A
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JP
Japan
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gap
optical waveguide
groove
optical
waveguide switch
Prior art date
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Pending
Application number
JP9264593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Makihara
光宏 牧原
Yasuhide Nishida
安秀 西田
Hiroshi Hosaka
寛 保坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP9264593A priority Critical patent/JPH06308400A/en
Publication of JPH06308400A publication Critical patent/JPH06308400A/en
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  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a compact and economical optical waveguide switch without necessitating a liquid injection/exhaust device and having a high switching speed by providing a gap variable means varying the width of a gap continuing to the groove of an intersection part between an optical waveguide for input optical signal and an optical waveguide for output optical signal. CONSTITUTION:An electromagnet is constituted of a soft magnetic 8 and a coil 7, and magnetic field is generated when current is allowed to flow through the coil 7, and a soft magnetic hooked cross shape beam 10 is attracted, and a variable gap member 13 attached to the beam 10 is moved. When the current is not allowed to flow through the coil, the gap 11a becomes smaller than the gap of the groove 5 by being compressed by the variable gap member 13, and a silicone oil 12 is gathered to the gap 11a by a capillary phenomenon, and becomes the state 12a of the silicone oil to form a reflection state. When the current is allowed to flow through the coil 7, the variable gap member 13 is moved upward, and the gap becomes the gap 11b larger than the gap of the groove 5, and the silicone oil 12 is gathered to the groove 5 by the capillary phenomenon, and becomes the state 12b, and a transmission state.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光通信システム等にお
ける光路設定・切替に用いられる光導波路スイッチに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide switch used for setting / switching an optical path in an optical communication system or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の光導波路スイッチの例と
して、特開平1−46707号公報に記載される光路切
替装置や、特開平4−235496号公報に記載される
マトリクス光導波路スイッチが開示されている。図23
は前者で開示された従来例の構造であり、図24は後者
で開示された従来例の構造である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of this type of optical waveguide switch, an optical path switching device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-47067 and a matrix optical waveguide switch disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-235496 are disclosed. Has been done. FIG. 23
Shows the structure of the conventional example disclosed in the former, and FIG. 24 shows the structure of the conventional example disclosed in the latter.

【0003】図23及び図24において、21,22は
リッジ型光導波路、23はリッジ型光導波路21,22
の交差部に設けられた間隙である。図24中、24は埋
め込み型光導波路、25はクラッド、26は入力信号用
コア、27は出力信号用コア、28は溝、29は液溜で
ある。
In FIGS. 23 and 24, reference numerals 21 and 22 are ridge type optical waveguides, and 23 is a ridge type optical waveguides 21 and 22.
It is the gap provided at the intersection. In FIG. 24, 24 is a buried optical waveguide, 25 is a clad, 26 is an input signal core, 27 is an output signal core, 28 is a groove, and 29 is a liquid reservoir.

【0004】前記従来例の光導波路スイッチのスイッチ
ング動作は以下の通りである。すなわち、図23の例で
は間隙23、図24の例では、溝28に屈折率が導波路
コアの屈折率に近似するシリコーンオイルを、注入ある
いは排出することにより光路の切替が行われる。シリコ
ーンオイルが、間隙23や溝28に満たされている場合
には、その交差部では、入力光は直進し、シリコーンオ
イルが排出されている場合には、その交差部で入力光は
反射され、出力側のリッジ型光導波路22あるいは出力
信号用コア27に導かれる。
The switching operation of the conventional optical waveguide switch is as follows. That is, the optical path is switched by injecting or discharging silicone oil having a refractive index close to that of the waveguide core in the gap 23 in the example of FIG. 23 and in the groove 28 in the example of FIG. When the silicone oil fills the gap 23 or the groove 28, the input light travels straight at the intersection, and when the silicone oil is discharged, the input light is reflected at the intersection. The light is guided to the ridge type optical waveguide 22 on the output side or the output signal core 27.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の光導波路スイッチでは、所定の間隙23または溝2
8に微量のシリコーンオイルを外部から注入または外部
へ排出するための高精度な位置決めができる液注入排出
装置を、別途必要としたため、光導波路スイッチ全体が
大型化し、かつ経済性が悪いという問題があった。
However, in the above-mentioned conventional optical waveguide switch, the predetermined gap 23 or the groove 2 is formed.
Since a separate liquid injection / exhaust device capable of highly accurate positioning for externally injecting or exhausting a small amount of silicone oil is required, the entire optical waveguide switch becomes large and the economy is low. there were.

【0006】また、光路を切り替えるために所定の間
隙、または溝に位置決め後、液の注入または排出を行う
ため、スイッチング速度の高速化にも限界があるという
問題があった。
Further, since the liquid is injected or discharged after positioning in a predetermined gap or groove for switching the optical path, there is a problem that there is a limit to the increase in switching speed.

【0007】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、高速なスイッチン
グ速度を有する小型の光導波路スイッチを提供すること
にある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a compact optical waveguide switch having a high switching speed.

【0008】本発明の前記ならびにその他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の(1)の手段は、少なくとも1個の入力光
信号用光導波路と少なくとも1個の出力光信号用光導波
路を有し、入力光信号用光導波路と出力光信号用光導波
路とが互いに交差し、各交差点部に前記入力光信号用及
び出力光信号用光導波路の光軸と所定の角度を成す溝を
有するマトリクス光導波路スイッチにおいて、前記各溝
が有する間隙に比し、大小に変化可能な前記溝と連続し
た間隙を構成する間隙可変手段を有することを最も主要
な特徴とする。
In order to achieve the above object, the means (1) of the present invention has at least one input optical signal optical waveguide and at least one output optical signal optical waveguide. A matrix having input optical signal optical waveguides and output optical signal optical waveguides intersecting each other, and having grooves at each intersection forming a predetermined angle with the optical axes of the input optical signal and output optical signal optical waveguides. In the optical waveguide switch, the most main feature is to have a gap changing means that forms a gap that is continuous with the groove that can be changed in size as compared with the gap that each groove has.

【0010】前記間隙可変手段は、前記溝付近に、電磁
石と、前記溝と連続した壁面に対向する磁性部材と、弾
性変形する部分を有する間隙部材を設けることを特徴と
する。
The gap varying means is characterized in that an electromagnet, a magnetic member facing a wall surface continuous with the groove, and a gap member having an elastically deformable portion are provided near the groove.

【0011】前記間隙可変手段は、前記溝付近に、電極
と、前記溝と連続した壁面と、その壁面に対向し絶縁配
置された導電性部材と弾性変形する部分を有する可変間
隙部材を設けることを特徴とする。
The gap changing means is provided with a variable gap member having an electrode, a wall surface continuous with the groove, and a portion which is elastically deformed with a conductive member facing the wall surface and insulated from the wall, near the groove. Is characterized by.

【0012】また、前記電磁石として半硬質磁性材料か
らなる電磁石を用いるか、もしくは、前記可変間隙部材
に永久磁石を有するものを用いることを特徴とする。
The electromagnet may be an electromagnet made of a semi-hard magnetic material, or the variable gap member may be a permanent magnet.

【0013】前記可変間隙部材と前記電極のどちらか一
方が導電性磁性体を有し、かつ、他方が永久磁石を有
し、前記可変間隙部材を挟んで、前記電極と対向する位
置に、前記可変間隙部材,前記電極の両者と絶縁された
第2の電極を有することを特徴とする。
One of the variable gap member and the electrode has a conductive magnetic material, and the other has a permanent magnet, and the variable gap member is sandwiched between the variable gap member and the electrode. It is characterized by having a second electrode insulated from both the variable gap member and the electrode.

【0014】[0014]

【作用】前述の手段によれば、入力光信号用光導波路及
び出力光信号用光導波路の交差点部の溝と連続した間隙
の幅を変化させることにより、溝と間隙間で液が移動
し、光路を容易に切り替えることができる。そのため、
液注入排出装置を必要としない高速なスイッチング速度
をもつ小型で経済性に優れた光導波路スイッチを実現す
ることができる。
According to the above-mentioned means, by changing the width of the gap continuous with the groove at the intersection of the input optical signal optical waveguide and the output optical signal optical waveguide, the liquid moves in the gap between the grooves, The optical path can be easily switched. for that reason,
It is possible to realize a compact and economical optical waveguide switch having a high switching speed that does not require a liquid injecting / discharging device.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0016】(実施例1)図1は本発明の実施例1の光
導波路スイッチの構成を示す上面から見た平面図、図2
は図1のA−A’線で切った断面図、図3は図2のB−
B’線で切った断面図であり、図4,図5及び図6は本
実施例1の光導波路スイッチによる光スイッチング動作
を説明するための図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a plan view showing the structure of an optical waveguide switch according to Embodiment 1 of the present invention as seen from above, and FIG.
1 is a cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B ′, and FIGS. 4, 5 and 6 are views for explaining an optical switching operation by the optical waveguide switch of the first embodiment.

【0017】図1乃至図6において、1は埋め込み型光
導波路、2はクラッド、3は入力光信号用コア、4は出
力光信号用コア、5は溝、6は液溜、7はコイル、8は
軟磁性体、9は電気回路、10は軟磁性卍字型梁、11
は間隙、11aは間隙小、11bは間隙大、12,12
a,12bはシリコーンオイル、13は可変間隙部材、
14は支持部材である。
1 to 6, 1 is an embedded optical waveguide, 2 is a clad, 3 is an input optical signal core, 4 is an output optical signal core, 5 is a groove, 6 is a liquid reservoir, 7 is a coil, 8 is a soft magnetic material, 9 is an electric circuit, 10 is a soft magnetic swath, 11
Is a gap, 11a is a small gap, 11b is a large gap, 12, 12
a and 12b are silicone oil, 13 is a variable gap member,
Reference numeral 14 is a support member.

【0018】図1乃至図3において、軟磁性体8とコイ
ル7は電磁石を構成しており、コイル7に電気回路9よ
り電流を流すと磁界を発生し、支持部材14で支持され
た軟磁性卍字型梁10との間に吸引力が発生し、軟磁性
卍字型梁10を吸引変形させる。
1 to 3, the soft magnetic material 8 and the coil 7 constitute an electromagnet, and when a current is applied to the coil 7 from the electric circuit 9, a magnetic field is generated and the soft magnetic material supported by the support member 14 is used. An attraction force is generated between the swollen beam 10 and the soft magnetic swirl beam 10 to be deformed by suction.

【0019】また、軟磁性卍字型梁10に接続された可
変間隙部材13の下面と液溜6の底面によって形成され
た間隙11は、コイル7に電流を流さないときには溝5
の間隙より小さく、かつ、間隙11が有する容積は溝5
の容積より大きくなるように構成されている。
The gap 11 formed by the lower surface of the variable gap member 13 connected to the soft magnetic swath beam 10 and the bottom surface of the liquid reservoir 6 is provided with a groove 5 when no current is passed through the coil 7.
And the volume of the gap 11 is smaller than that of the groove 5
Is configured to be larger than the volume.

【0020】また、シリコーンオイル12の屈折率は入
力光信号用コア3,出力光信号用コア4とほぼ等しく、
その量は溝5の容量より大きく、かつ、コイル7に電流
を流さないときの間隙11の容積より小さくなるように
してある。
The refractive index of the silicone oil 12 is substantially equal to that of the input optical signal core 3 and the output optical signal core 4,
The amount is set to be larger than the capacity of the groove 5 and smaller than the volume of the gap 11 when no current is applied to the coil 7.

【0021】次に、図4乃至図6を用いて本実施例1の
光導波路スイッチの光のスイッチング動作について説明
する。
Next, the light switching operation of the optical waveguide switch according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0022】図4に示すように、コイル7に電流を流さ
ない(非通電)とき、間隙11aは溝5の間隙より小さ
く、シリコーンオイルがもつ表面張力によって毛細管現
象が発生するため、シリコーンオイル12は間隙11a
に集まりシリコーンオイル12aのようになリ反射状態
となる。コイル7に電流を流す(通電)と、図5に示す
ように、磁力によって軟磁性体を有する軟磁性卍字型梁
10が弾性変形し、溝5の間隙より大きい間隙11bに
なる。そのため、シリコーンオイル12は、毛細管現象
により溝5に集まりシリコーンオイル12bのようにな
る。これによって、光の伝播を反射状態から透過状態に
スイッチングできる。
As shown in FIG. 4, when the coil 7 is not energized (non-energized), the gap 11a is smaller than the gap of the groove 5 and the capillary phenomenon occurs due to the surface tension of the silicone oil. Is the gap 11a
And the silicone oil 12a is re-reflected. When a current is applied to the coil 7 (energization), as shown in FIG. 5, the soft magnetic swath-shaped beam 10 having a soft magnetic material is elastically deformed by the magnetic force to form a gap 11 b larger than the gap of the groove 5. Therefore, the silicone oil 12 collects in the groove 5 by the capillary phenomenon and becomes like the silicone oil 12b. This allows the propagation of light to be switched from a reflective state to a transmissive state.

【0023】さらに、通電を止めると、弾性変形した軟
磁性卍字型梁10は、図6に示すように元の状態に戻
り、シリコーンオイル12も元のシリコーンオイル12
aのようになる。そのため、光の伝播は透過状態から反
射状態にスイッチングする。
Further, when the energization is stopped, the elastically deformed soft magnetic swath-shaped beam 10 returns to its original state as shown in FIG. 6, and the silicone oil 12 and the original silicone oil 12 are also returned.
It becomes like a. Therefore, the propagation of light switches from the transmissive state to the reflective state.

【0024】(実施例2)図7は本発明の実施例2の光
導波路スイッチの構成を示す上面から見た平面図、図8
は図7のA−A’線で切った断面図であり、図9乃至図
14は本実施例2の光導波路スイッチによる光スイッチ
ング動作を説明するための図である。そして、図10は
図9のA−A’線で切った断面図、図12は図11のB
−B’線で切った断面図、図14は図13のC−C’線
で切った断面図である。
(Embodiment 2) FIG. 7 is a plan view showing the structure of an optical waveguide switch according to Embodiment 2 of the present invention as seen from above, and FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 7, and FIGS. 9 to 14 are views for explaining the optical switching operation by the optical waveguide switch of the second embodiment. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. 9, and FIG. 12 is B in FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line -B ', and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line CC' in FIG.

【0025】図7及び図8において、1は埋め込み型光
導波路、2はクラッド、3は入力光信号用コア、4は出
力光信号用コア、5は溝、9aは電気回路、11は間
隙、11cは間隙大、11dは間隙小、12,12c,
12dはシリコーンオイル、14は支持部材、15は導
電性梁、16は電極であり、17aは光の伝播の透過状
態を示す矢印、17bは光の伝播の反射状態を示す矢印
である。
In FIGS. 7 and 8, 1 is an embedded optical waveguide, 2 is a clad, 3 is an input optical signal core, 4 is an output optical signal core, 5 is a groove, 9a is an electric circuit, 11 is a gap, 11c is a large gap, 11d is a small gap, 12, 12c,
Reference numeral 12d is silicone oil, 14 is a supporting member, 15 is a conductive beam, 16 is an electrode, 17a is an arrow indicating a transmission state of light propagation, and 17b is an arrow indicating a reflection state of light propagation.

【0026】図7及び図8において、支持部材14によ
って支持された導電性梁15と電極16間に電気回路9
aより電圧をかけることにより、両者間に静電界を発生
させ、導電性梁15を電極16側に変形させる。また、
導電性梁15と電極16によって形成された間隙11
は、電気回路9aより電圧をかけたとき溝8の間隙より
小さくなり、かつ、間隙11がもつ容積が溝5の容積よ
り大きくなるように構成されている。
In FIGS. 7 and 8, the electric circuit 9 is provided between the conductive beam 15 supported by the support member 14 and the electrode 16.
By applying a voltage from a, an electrostatic field is generated between the two, and the conductive beam 15 is deformed toward the electrode 16 side. Also,
Gap 11 formed by conductive beam 15 and electrode 16
Is smaller than the gap of the groove 8 when a voltage is applied from the electric circuit 9a, and the volume of the gap 11 is larger than the volume of the groove 5.

【0027】一方、導電性梁15のもう片方の間隙は、
電気回路9aのスイッチのオン、オフにかかわらず溝5
の間隙より十分大きくなるように構成されている。ま
た、シリコーンオイル12の屈折率は、入力光信号用コ
ア3,出力光信号用コア4とほぼ等しく、その量は溝5
の容量より大きく、かつ、電気回路9aより導電性梁1
5と電極16間に電圧をかけたときの間隙11の容積よ
り小さくなるようにしてある。
On the other hand, the other gap of the conductive beam 15 is
The groove 5 regardless of whether the switch of the electric circuit 9a is on or off.
It is configured to be sufficiently larger than the gap. Further, the refractive index of the silicone oil 12 is substantially equal to that of the input optical signal core 3 and the output optical signal core 4, and the amount thereof is equal to that of the groove 5.
Of the conductive beam 1 larger than the capacity of the electric circuit 9a
5 is smaller than the volume of the gap 11 when a voltage is applied between the electrode 5 and the electrode 16.

【0028】次に、図9乃至図14を用いて本実施例2
の光導波路スイッチによる光スイッチング動作について
説明する。図9に示すように、非通電のとき、間隙11
cは溝5の間隙より大きいため、シリコーンオイル12
は溝5に集まりシリコーンオイル12cのようになり、
光は透過状態17aとなる。
Next, the second embodiment will be described with reference to FIGS.
The optical switching operation by the optical waveguide switch will be described. As shown in FIG. 9, the gap 11
Since c is larger than the gap of the groove 5, silicone oil 12
Gather in the groove 5 and become like silicone oil 12c,
The light is in the transmissive state 17a.

【0029】通電すると、図10に示すように、静電界
によって導電性梁15が弾性変形し、溝5の間隙より小
さい間隙11dになるため、シリコーンオイル12はシ
リコーンオイル12dのようになる。これによって光の
伝播を透過状態17aから反射状態17bにスイッチン
グできる。
When energized, as shown in FIG. 10, the conductive beam 15 is elastically deformed by the electrostatic field to form a gap 11d smaller than the gap between the grooves 5, so that the silicone oil 12 becomes like a silicone oil 12d. This allows the propagation of light to be switched from the transmissive state 17a to the reflective state 17b.

【0030】また、通電を止めると、弾性変形した梁1
5は、図13及び図14に示すように、元の状態に戻
り、シリコーンオイル12も元のシリコーンオイル12
cのようになり、光の伝播は反射状態17bから透過状
態17aにスイッチする。
When the power supply is stopped, the beam 1 which is elastically deformed
5 returns to the original state as shown in FIGS. 13 and 14, and the silicone oil 12 is also the original silicone oil 12
Then, the propagation of light switches from the reflection state 17b to the transmission state 17a.

【0031】(実施例3)前記実施例1及び2は、光の
伝播状態を維持するために定常的に通電することが必要
であった。これはエネルギー的にも信頼性の観点からも
好ましくない。
(Embodiment 3) In Embodiments 1 and 2, it was necessary to constantly energize in order to maintain the propagation state of light. This is not preferable in terms of energy and reliability.

【0032】図15は、本発明の実施例3の光導波路ス
イッチの構成及びその光のスイッチング動作を説明する
ための図である。図15において、1は埋め込み型光導
波路、2はクラッド、3は入力光信号用コア、4は出力
光信号用コア、5は溝、6は液溜、7はコイル、8aは
半硬質磁性体、10は軟磁性卍字型梁、11aは間隙
小、11bは間隙大、12a,12bはシリコーンオイ
ル、13は可変間隙部材、14は支持部材である。
FIG. 15 is a diagram for explaining the configuration of the optical waveguide switch according to the third embodiment of the present invention and the optical switching operation thereof. In FIG. 15, 1 is an embedded optical waveguide, 2 is a clad, 3 is an input optical signal core, 4 is an output optical signal core, 5 is a groove, 6 is a liquid reservoir, 7 is a coil, and 8a is a semi-hard magnetic material. Reference numeral 10 is a soft magnetic swath-shaped beam, 11a is a small gap, 11b is a large gap, 12a and 12b are silicone oils, 13 is a variable gap member, and 14 is a support member.

【0033】本実施例3の光導波路スイッチは、図15
に示すように、前記実施例1で用いた軟磁性体8の代わ
りに保磁力が数kA/m程度の半硬質磁性体8aを用い
ることにより、自己保持性を付与する。すなわち、Cu
-Ni-Fe合金など半硬質磁性体8aに巻かれている外
周のコイル7に一方向の電流を通電すると、半硬質磁性
体8aは一方向に磁化され磁界が発生し、軟磁性卍字型
梁10に対して吸引力を発生する。軟磁性卍字型梁10
をたわませ間隙11を間隙11aから間隙11bに変え
て、シリコーンオイル12をシリコーンオイル12aか
ら12bに移動させた後、電流を切っても磁気回路とし
てのリラクタンスが小さいから磁気回路全体の減磁係数
は小さく、半硬質磁性体8aはあたかも永久磁石のごと
く残留磁化を現わすため、軟磁性卍字型梁10をたわま
せ続ける。そのため、外部からエネルギーを供給しなく
ても光の伝播は、透過状態を維持することができる。
The optical waveguide switch of the third embodiment is shown in FIG.
As shown in, the self-holding property is imparted by using a semi-hard magnetic material 8a having a coercive force of about several kA / m instead of the soft magnetic material 8 used in the first embodiment. That is, Cu
-When a current in one direction is applied to the outer peripheral coil 7 wound around the semi-hard magnetic body 8a such as a Ni-Fe alloy, the semi-hard magnetic body 8a is magnetized in one direction and a magnetic field is generated. A suction force is generated for the beam 10. Soft magnetic swastika beam 10
After changing the gap 11 from the gap 11a to the gap 11b and moving the silicone oil 12 from the silicone oil 12a to 12b, the reluctance as a magnetic circuit is small even if the current is cut off, so that the entire magnetic circuit is demagnetized. The coefficient is small, and since the semi-hard magnetic material 8a exhibits remanent magnetization as if it were a permanent magnet, the soft magnetic swath-shaped beam 10 is continuously bent. Therefore, the transmission of light can be maintained in a transmissive state without supplying energy from the outside.

【0034】一方、残留磁化を保持している状態で、コ
イル7に最大値が前記一方向電流以上であるような減衰
振動電流を与えると、磁気回路を構成する半硬質磁性体
8aは交流消磁され残留磁化がなくなるため、磁界を消
滅することができる。そのため、軟磁性卍字型梁10の
弾性たわみはなくなり、間隙11は間隙11bから間隙
11aに戻り、シリコーンオイル12もシリコーンオイ
ル12bからシリコーンオイル12aに移動し、光の伝
播は反射状態に切り替わる。
On the other hand, when a damping oscillating current whose maximum value is equal to or more than the one-way current is applied to the coil 7 while maintaining the residual magnetization, the semi-hard magnetic material 8a constituting the magnetic circuit is demagnetized by alternating current. Since the residual magnetization disappears, the magnetic field can be extinguished. Therefore, the elastic deflection of the soft magnetic swath-shaped beam 10 is eliminated, the gap 11 returns from the gap 11b to the gap 11a, the silicone oil 12 also moves from the silicone oil 12b to the silicone oil 12a, and the light propagation is switched to the reflective state.

【0035】半硬質磁性材料の保磁力は、形状設計から
自動的に決定される前記減磁の大きさから決定すればよ
く、合金組成の配分により調整できることも周知であ
る。また、全体を小型に作るために磁性材料をスパッタ
やメッキなどで成膜して用いる場合には成膜後、熱処理
の温度を調整することにより保持力を決定してもよい。
It is well known that the coercive force of the semi-hard magnetic material may be determined from the magnitude of the demagnetization that is automatically determined from the shape design, and can be adjusted by the distribution of the alloy composition. Further, when a magnetic material is formed into a film by sputtering or plating in order to make the whole compact, the holding force may be determined by adjusting the temperature of heat treatment after the film formation.

【0036】(実施例4)図16は、本発明の実施例4
の光導波路スイッチの構成及びその光スイッチング動作
を説明するための図である。図16において、1は埋め
込み型光導波路、2はクラッド、3は入力光信号用コ
ア、4は出力光信号用コア、5は溝、6は液溜、7はコ
イル、8は軟磁性体、10は軟磁性卍字型梁、11aは
間隙小、11bは間隙大、12a,12bはシリコーン
オイル、13は可変間隙部材、14は支持部材、18は
永久磁石である。
(Fourth Embodiment) FIG. 16 shows a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the optical waveguide switch and the optical switching operation thereof. In FIG. 16, 1 is an embedded optical waveguide, 2 is a clad, 3 is an input optical signal core, 4 is an output optical signal core, 5 is a groove, 6 is a liquid reservoir, 7 is a coil, 8 is a soft magnetic material, Reference numeral 10 is a soft magnetic swath-shaped beam, 11a is a small gap, 11b is a large gap, 12a and 12b are silicone oils, 13 is a variable gap member, 14 is a support member, and 18 is a permanent magnet.

【0037】本実施例4の光導波路スイッチは図16に
示すように、前記実施例3と同様に自己保持性を付与し
た光導波路スイッチである。前記実施例1とは軟磁性卍
字型梁10に永久磁石18を有する点が異なる。これに
より、永久磁石18と電磁石との間に引力が発生するよ
うにコイル7に電流を流すと、軟磁性卍字型梁10はた
わみ、永久磁石18は軟磁性体8と吸着できる。また、
前記電流を切っても永久磁石18と軟磁性体8は吸着し
た状態を維持できる。また、前記電流とは逆方向の電流
をコイル7に流すと、前記とは反対の磁界が発生し、永
久磁石18との間に斥力が働くため、永久磁石18は軟
磁性体8から離れ元の状態に戻すことができる。
As shown in FIG. 16, the optical waveguide switch of the fourth embodiment is an optical waveguide switch having self-holding property as in the third embodiment. It differs from the first embodiment in that the soft magnetic swath-shaped beam 10 has a permanent magnet 18. As a result, when a current is applied to the coil 7 so that an attractive force is generated between the permanent magnet 18 and the electromagnet, the soft magnetic swath-shaped beam 10 bends and the permanent magnet 18 can be attracted to the soft magnetic body 8. Also,
Even if the current is cut off, the permanent magnet 18 and the soft magnetic material 8 can be kept attracted. When a current in the opposite direction to the current is applied to the coil 7, a magnetic field opposite to the above is generated and a repulsive force acts on the permanent magnet 18, so that the permanent magnet 18 is separated from the soft magnetic body 8. It can be returned to the state of.

【0038】(実施例5)図17乃至図22は、本発明
の実施例5の光導波路スイッチの構成及びその光スイッ
チング動作を説明するための図であり、図18は図17
のA−A’線で切った断面図、図20は図19のB−
B’線で切った断面図、図22は図21のC−C’線で
切った断面図である。
(Embodiment 5) FIGS. 17 to 22 are views for explaining the structure of an optical waveguide switch according to Embodiment 5 of the present invention and its optical switching operation, and FIG.
20 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
FIG. 22 is a sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 21, taken along the line B ′.

【0039】図17乃至図22において、1は埋み込み
型光導波路、2はクラッド、3は入力光信号用コア、4
は出力光信号用コア、5は溝、9bは電気回路、11e
は間隙小、11fは間隙大、12e,12fはシリコー
ンオイル、14は支持部材、15aは軟磁性を有する導
電性梁、16a,16bは電極、17aは光の伝播の透
過状態を示す矢印、17bは光の伝播の反射状態を示す
矢印、18は永久磁石である。
17 to 22, 1 is a buried type optical waveguide, 2 is a clad, 3 is an input optical signal core, 4
Is an output optical signal core, 5 is a groove, 9b is an electric circuit, 11e
Is a small gap, 11f is a large gap, 12e and 12f are silicone oil, 14 is a supporting member, 15a is a conductive beam having soft magnetism, 16a and 16b are electrodes, 17a is an arrow indicating a transmission state of light propagation, and 17b. Is an arrow indicating the reflection state of light propagation, and 18 is a permanent magnet.

【0040】本実施例5の光導波路スイッチは、図17
乃至図22に示すように、前記実施例2で示した方式に
自己保持性を付与した光導波路スイッチである。前記実
施例2と異なり、軟磁性を有する導電性梁15aと導電
性梁15aを挟んで電極16aと対向する位置に、導電
性梁15a及び電極16aとは絶縁された電極16b
と、該電極16bの近傍に永久磁石18とを有する。
The optical waveguide switch of the fifth embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 22 to FIG. 22, it is an optical waveguide switch in which the method shown in Example 2 is provided with self-holding property. Unlike the second embodiment, the conductive beam 15a having soft magnetism and the electrode 16b insulated from the conductive beam 15a and the electrode 16a at a position facing the electrode 16a with the conductive beam 15a interposed therebetween.
And a permanent magnet 18 near the electrode 16b.

【0041】また、本実施例5では、導電性梁15aと
電極16a間に電圧をかけないときの導電性梁15aと
電極16aによって形成された間隙11eは、溝8の間
隙より小さくなるように、かつ、間隙11eがもつ容積
が溝8の容積より大きくなるように構成されている。一
方、導電性梁15aと電極16bとの間隙は、電気回路
9bのスイッチのオン、オフにかかわらず溝5の間隙よ
り十分大きくなるように構成されている。
In the fifth embodiment, the gap 11e formed by the conductive beam 15a and the electrode 16a when no voltage is applied between the conductive beam 15a and the electrode 16a is smaller than the gap of the groove 8. The volume of the gap 11e is larger than that of the groove 8. On the other hand, the gap between the conductive beam 15a and the electrode 16b is configured to be sufficiently larger than the gap of the groove 5 regardless of whether the switch of the electric circuit 9b is on or off.

【0042】次に、本実施例5の光導波路スイッチによ
る光スイッチング動作について図17乃至図22を用い
て説明する。導電性梁15aと電極16aの間に電圧を
かけると静電力が発生し、導電性梁15aはたわみ、永
久磁石18は吸着する。その後、電源を切っても永久磁
石18による磁力によって導電性梁15aをたわませた
状態を維持できる。このように、間隙11eは溝5の間
隙より大きな間隙11fに変わるため、溝5のシリコー
ンオイル12は12e(シリコーンオイル)から12f
(シリコーンオイル)に移動し、光の伝播を反射状態1
7bから透過状態17aに切り替え、光の伝播状態を維
持できる。また、導電性梁15aと電極16bの間に電
圧をかけると、発生した静電力により、導電性梁15a
は永久磁石18から引き離され元の状態に戻る。
Next, the optical switching operation of the optical waveguide switch of the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 17 to 22. When a voltage is applied between the conductive beam 15a and the electrode 16a, an electrostatic force is generated, the conductive beam 15a bends, and the permanent magnet 18 is attracted. After that, even if the power is turned off, the state in which the conductive beam 15a is bent by the magnetic force of the permanent magnet 18 can be maintained. In this way, the gap 11e changes to a gap 11f larger than the gap of the groove 5, so that the silicone oil 12 of the groove 5 changes from 12e (silicone oil) to 12f.
Move to (silicone oil) and reflect the propagation of light 1
The light propagation state can be maintained by switching from 7b to the transmissive state 17a. When a voltage is applied between the conductive beam 15a and the electrode 16b, the generated electrostatic force causes the conductive beam 15a to move.
Is separated from the permanent magnet 18 and returns to its original state.

【0043】以上の結果として、ロボットによる液の注
入排出を必要としない高速なスイッチング速度をもつ小
型で経済性に優れた光導波路スイッチが実現できる。
As a result of the above, it is possible to realize a compact and economical optical waveguide switch having a high switching speed which does not require the liquid injection and the discharge by the robot.

【0044】なお、前記実施例1から実施例5では、1
入力2出力のスイッチ構成について説明したが、従来例
に示した図24のような多入力多出力のスイッチに対し
ても、それぞれのコア交差部を前記実施例のような構成
とすることにより、高信頼なマトリクス光導波路スイッ
チが実現されることは言うまでもない。また、シリコー
ンオイルを密封した構造にも容易にできるため液の蒸
発,変質,異物の混入などが避けられ、信頼性の向上が
実現できる。
In the first to fifth embodiments, 1
The switch configuration with two inputs and two outputs has been described. However, even for a switch with multiple inputs and multiple outputs such as that shown in FIG. It goes without saying that a highly reliable matrix optical waveguide switch can be realized. Further, since the structure in which the silicone oil is hermetically sealed can be easily formed, evaporation of the liquid, deterioration of the liquid, inclusion of foreign matter, etc. can be avoided, and reliability can be improved.

【0045】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得
ることはいうまでもない。
Although the present invention has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Absent.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の光導波
路スイッチによれば、外部から液を注入排出せずに光路
を切り替えることができるため、液を注入排出するため
の位置決め、液を注入排出するための機構を必要とせ
ず、高速な光スイッチング及び装置の小型化を実現する
ことができる。
As described above, according to the optical waveguide switch of the present invention, the optical path can be switched without injecting and discharging the liquid from the outside, so that the positioning and the liquid for injecting and discharging the liquid can be changed. High speed optical switching and miniaturization of the device can be realized without requiring a mechanism for injecting and discharging.

【0047】また、自己保持性を持たせることにより外
部からエネルギーを絶えず供給する必要がないため、経
済的で信頼性に優れた光導波路スイッチを実現すること
ができる。
Further, by providing self-holding property, it is not necessary to continuously supply energy from the outside, so that it is possible to realize an optical waveguide switch which is economical and excellent in reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例1の光導波路スイッチの構成
を示す上面から見た平面図、
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of an optical waveguide switch according to a first embodiment of the present invention, as seen from above.

【図2】 図1のA−A’線で切った断面図、2 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG.

【図3】 図2のB−B’線で切った断面図、3 is a sectional view taken along line B-B ′ of FIG.

【図4】 本実施例1の光導波路スイッチによる光スイ
ッチング動作を説明するための図、
FIG. 4 is a diagram for explaining an optical switching operation by the optical waveguide switch according to the first embodiment,

【図5】 本実施例1の光導波路スイッチによる光スイ
ッチング動作を説明するための図、
FIG. 5 is a diagram for explaining an optical switching operation by the optical waveguide switch of the first embodiment,

【図6】 本実施例1の光導波路スイッチによる光スイ
ッチング動作を説明するための図、
FIG. 6 is a diagram for explaining an optical switching operation by the optical waveguide switch according to the first embodiment,

【図7】 本発明の実施例2の光導波路スイッチの構成
を示す上面から見た平面図、
FIG. 7 is a plan view showing the configuration of the optical waveguide switch according to the second embodiment of the present invention, as seen from above.

【図8】 図7のA−A’線で切った断面図、FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG.

【図9】 本実施例2の光導波路スイッチによる光スイ
ッチング動作を説明するための図、
FIG. 9 is a diagram for explaining an optical switching operation by the optical waveguide switch according to the second embodiment,

【図10】 図9のA−A’線で切った断面図、10 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG.

【図11】 本実施例2の光導波路スイッチによる光ス
イッチング動作を説明するための図、
FIG. 11 is a diagram for explaining an optical switching operation by the optical waveguide switch according to the second embodiment,

【図12】 図11のB−B’線で切った断面図、12 is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG.

【図13】 本実施例2による光導波路スイッチによる
光スイッチング動作を説明するための図、
FIG. 13 is a diagram for explaining an optical switching operation by the optical waveguide switch according to the second embodiment,

【図14】 図13のC−C’線で切った断面図、14 is a cross-sectional view taken along line C-C ′ of FIG.

【図15】 本発明の実施例3の光導波路スイッチの構
成及びその光のスイッチング動作を説明するための図、
FIG. 15 is a diagram for explaining a configuration of an optical waveguide switch according to a third embodiment of the present invention and a light switching operation thereof;

【図16】 本発明の実施例4の光導波路スイッチの構
成及びその光スイッチング動作を説明するための図、
FIG. 16 is a diagram for explaining a configuration of an optical waveguide switch according to a fourth embodiment of the present invention and an optical switching operation thereof,

【図17】 本発明の実施例5の光導波路スイッチの構
成及びその光スイッチング動作を説明するための図、
FIG. 17 is a diagram for explaining a configuration of an optical waveguide switch according to a fifth embodiment of the present invention and an optical switching operation thereof,

【図18】 図17のA−A’線で切った断面図、FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG.

【図19】 本発明の実施例5の光導波路スイッチの構
成及びその光スイッチング動作を説明するための図、
FIG. 19 is a diagram for explaining a configuration of an optical waveguide switch according to a fifth embodiment of the present invention and an optical switching operation thereof.

【図20】 図19のB−B’線で切った断面図、20 is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ of FIG.

【図21】 本発明の実施例5の光導波路スイッチの構
成及びその光スイッチング動作を説明するための図、
FIG. 21 is a diagram for explaining a configuration of an optical waveguide switch according to a fifth embodiment of the present invention and an optical switching operation thereof.

【図22】 図21のC−C’線で切った断面図、22 is a cross-sectional view taken along the line C-C ′ of FIG.

【図23】 従来の光導波路スイッチの構成例を示す
図、
FIG. 23 is a diagram showing a configuration example of a conventional optical waveguide switch,

【図24】 従来の光導波路スイッチの他の構成例を示
す図。
FIG. 24 is a diagram showing another configuration example of a conventional optical waveguide switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21,22…リッジ型光導波路、23…リッジ型導波路
21,22の交差部に設けられた間隙、1…埋め込み型
光導波路、2…クラッド、3…入力光信号用コア、4…
出力光信号用コア、5…溝、6…液溜、7…コイル、8
…軟磁性体、8a…半硬質磁性体、9,9a,9b…電
気回路、10…軟磁性卍字型梁(軟磁性体を有する
梁)、11…間隙、11a,11d,11e…間隙小、
11b,11c,11f…間隙大、12,12a,12
b,12c,12d,12e,12f…シリコーンオイ
ル、13…可変間隙部材、14…支持部材、15…導電
性梁、15a…軟磁性を有する導電性梁、16,16
a,16b…電極、17a…光の伝播の透過状態を示す
矢印、17b…光の伝播の反射状態を示す矢印、18…
永久磁石。
21, 22 ... Ridge type optical waveguide, 23 ... Gap provided at the intersection of the ridge type waveguides 21 and 22, 1 ... Embedded optical waveguide, 2 ... Clad, 3 ... Input optical signal core, 4 ...
Output optical signal core, 5 ... Groove, 6 ... Liquid reservoir, 7 ... Coil, 8
... soft magnetic material, 8a ... semi-hard magnetic material, 9, 9a, 9b ... electric circuit, 10 ... soft magnetic swath-shaped beam (beam having soft magnetic material), 11 ... gap, 11a, 11d, 11e ... small gap ,
11b, 11c, 11f ... Large gap, 12, 12a, 12
b, 12c, 12d, 12e, 12f ... Silicone oil, 13 ... Variable gap member, 14 ... Support member, 15 ... Conductive beam, 15a ... Conductive beam having soft magnetism, 16, 16
a, 16b ... Electrode, 17a ... Arrow showing transmission state of light propagation, 17b ... Arrow showing reflection state of light propagation, 18 ...
permanent magnet.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1個の入力光信号用光導波路
と少なくとも1個の出力光信号用光導波路を有し、入力
光信号用光導波路と出力光信号用光導波路とが互いに交
差し、各交差点部に前記入力光信号用光導波路及び出力
光信号用光導波路の光軸と所定の角度を成す溝を有する
マトリクス光導波路スイッチにおいて、前記各溝が有す
る間隙に比し、大小に変化可能な前記溝と連続した間隙
を構成する間隙可変手段を有することを特徴とする光導
波路スイッチ。
1. An optical waveguide for input optical signals and at least one optical waveguide for output optical signals, wherein the optical waveguide for input optical signals and the optical waveguide for output optical signals intersect each other, and In a matrix optical waveguide switch having a groove forming a predetermined angle with the optical axes of the input optical signal optical waveguide and the output optical signal optical waveguide at a crossing portion, the size can be changed to be larger or smaller than the gap of each groove. An optical waveguide switch comprising a gap changing means that forms a gap continuous with the groove.
【請求項2】 前記間隙可変手段は、前記溝付近に、電
磁石と、前記溝と連続した壁面に対向する磁性部材と、
弾性変形する部分を有する間隙部材を設けることを特徴
とする請求項1に記載の光導波路スイッチ。
2. The gap varying means includes an electromagnet near the groove, and a magnetic member facing a wall surface continuous with the groove.
The optical waveguide switch according to claim 1, further comprising a gap member having a portion that elastically deforms.
【請求項3】 前記間隙可変手段は、前記溝付近に、電
極と、前記溝と連続した壁面と、その壁面に対向し絶縁
配置された導電性部材と弾性変形する部分を有する可変
間隙部材を設けることを特徴とする請求項1または2に
記載の光導波路スイッチ。
3. The variable gap member includes a variable gap member near the groove, which has an electrode, a wall surface continuous with the groove, and a portion which is elastically deformed with a conductive member facing the wall surface and insulated. The optical waveguide switch according to claim 1, wherein the optical waveguide switch is provided.
【請求項4】 前記電磁石として半硬質磁性材料からな
る電磁石を用いるか、もしくは、前記可変間隙部材に永
久磁石を有するものを用いることを特徴とする請求項2
に記載の光導波路スイッチ。
4. An electromagnet made of a semi-hard magnetic material is used as the electromagnet, or one having a permanent magnet in the variable gap member is used.
The optical waveguide switch described in.
【請求項5】 前記可変間隙部材と前記電極のどちらか
一方が導電性磁性体を有し、かつ、他方が永久磁石を有
し、前記可変間隙部材を挟んで、前記電極と対向する位
置に、前記可変間隙部材,前記電極の両者と絶縁された
第2の電極を有することを特徴とする請求項3に記載の
光導波路スイッチ。
5. One of the variable gap member and the electrode has a conductive magnetic material, and the other has a permanent magnet, and the variable gap member is located at a position facing the electrode with the variable gap member interposed therebetween. The optical waveguide switch according to claim 3, further comprising a second electrode insulated from both the variable gap member and the electrode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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