JPH10333062A - Optical switch and its production - Google Patents

Optical switch and its production

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JPH10333062A
JPH10333062A JP14133797A JP14133797A JPH10333062A JP H10333062 A JPH10333062 A JP H10333062A JP 14133797 A JP14133797 A JP 14133797A JP 14133797 A JP14133797 A JP 14133797A JP H10333062 A JPH10333062 A JP H10333062A
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liquid
injection
optical switch
pressure
optical
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浩芳 都甲
Makoto Sato
佐藤　　誠
Fusao Shimokawa
房男 下川
Yasuhide Nishida
安秀 西田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve productivity and reliability in terms of controlling injected liquid quantity and hermetically enclosing liquid by connecting an injection duct narrower than a driving duct to the driving duct. SOLUTION: Optical waveguides 35i and 35o are crossed with optical waveguides 36i and 36o on an optical waveguide substrate 28. The driving duct 30 having a wall surface forming a specified angle with the optical axis of the optical waveguide is formed at the crossing part of the optical waveguides in order to switch an optical path. Then, the injection duct 31 for injecting refractive index matching liquid 34 in the duct 30 is formed to connect an injection duct entrance 32 with the duct 30. In such a case, the width of the duct 31 is made smaller than that of the duct 30 in order to control very small injection quantity. The duct 31 is made longer so as to prevent the liquid 34 in the duct 30 from reacting with adhesive and spoiling optical characteristic because the entrance 32 is sealed by the adhesive after injecting the liquid. The liquid 34 is heated by a heater so as to decrease the surface tension of the liquid, whereby the liquid 34 is driven.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】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 switch used for setting / switching an optical path in an optical communication system or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来から液体を駆動して光路を切り替え
る光スイッチ及び光スイッチの製造方法が提案されてい
る。この光スイッチは、基板中に設けられた互いに交差
する光導波路とこの光導波路の交差点に配置された光導
波路の光軸と所定の角度を成す壁面を持つ溝、さらに、
この溝に封入された屈折率整合液から構成されている。2. Description of the Related Art Hitherto, an optical switch for switching an optical path by driving a liquid and a method of manufacturing the optical switch have been proposed. This optical switch has an optical waveguide provided in the substrate and a groove having a wall surface forming a predetermined angle with the optical axis of the optical waveguide disposed at the intersection of the optical waveguide and the optical waveguide,
It is composed of a refractive index matching liquid sealed in this groove.

【０００３】光導波路の光軸の交差点部に屈折率整合液
が存在するとき光は溝の中を直進して光路は切り替わら
ない。それ以外の位置に存在するとき溝の壁面で光は全
反射を起こし光路は切り替わる。この液体の移動は、溝
の近傍に設けたヒーターによる加熱によって行われる。
ヒーターによって発生した温度勾配は表面張力の場所に
よる変化を引き起こし、そのために、液体はより温度の
低い方向に移動する。When a refractive index matching liquid is present at the intersection of the optical axis of the optical waveguide, the light goes straight through the groove and the optical path is not switched. When the light is present at other positions, light is totally reflected on the wall surface of the groove, and the light path is switched. The movement of the liquid is performed by heating by a heater provided near the groove.
The temperature gradient created by the heater causes a local change in surface tension, which causes the liquid to move in a lower temperature direction.

【０００４】図１１は「光スイッチ」（特開平７−２８
９５６６号公報）に開示された従来技術に係る構造であ
る。図１１中、符号４１ｉ，４１ｏ，４２ｉ，４２ｏは
光導波路、４３は屈折率整合液が駆動するための溝、４
４は屈折率整合液、４５は接着剤を流し込むための溝
（凹）、４６は接着剤を流し込むための溝（凸）、４７
は接着剤、４８は光導波路基板及び４９は上部基板を各
々図示する。図１１に示すように、光導波路基板４８の
表層部には、光導波路４１ｉ，４１ｏ及び、これら光導
波路に直交する光導波路４２ｉ，４２ｏが形成されてい
る。また、これらの光軸の交点において、前記光導波路
をそれぞれ遮断する深さを有し、且つ、光導波路４１ｉ
の光信号を光導波路４２ｏへ反射させるような方向の壁
面を有する屈折率整合液が駆動するための溝４３が形成
されている。さらに、該溝４３中に屈折率整合液４４が
上部基板であるガラス板４９によって封止されている。
簡略化のために図には示していないが、溝の両端には液
の駆動のためにヒーターが形成されている。従来の製造
方法では、溝４３に屈折率整合液４４を注入し、その
後、上方より溝４３の開口を塞ぐようにガラス板４９を
接着剤４７で固定している。FIG. 11 shows an "optical switch" (Japanese Patent Laid-Open No. 7-28).
9566) according to the related art. In FIG. 11, reference numerals 41i, 41o, 42i, and 42o denote optical waveguides, 43 denotes a groove for driving the refractive index matching liquid,
4 is a refractive index matching liquid, 45 is a groove (concave) for pouring an adhesive, 46 is a groove (convex) for pouring an adhesive, 47
Denotes an adhesive, 48 denotes an optical waveguide substrate, and 49 denotes an upper substrate. As shown in FIG. 11, optical waveguides 41i and 41o and optical waveguides 42i and 42o orthogonal to these optical waveguides are formed in the surface layer of the optical waveguide substrate 48. In addition, at the intersection of these optical axes, the optical waveguides have depths to block the optical waveguides, respectively, and the optical waveguides 41i
A groove 43 for driving a refractive index matching liquid having a wall surface in such a direction as to reflect the optical signal to the optical waveguide 42o is formed. Further, a refractive index matching liquid 44 is sealed in the groove 43 by a glass plate 49 as an upper substrate.
Although not shown in the figure for simplicity, heaters are formed at both ends of the groove for driving the liquid. In the conventional manufacturing method, the refractive index matching liquid 44 is injected into the groove 43, and thereafter, the glass plate 49 is fixed with the adhesive 47 so as to cover the opening of the groove 43 from above.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来から提案
されている光スイッチには、製造性と信頼性に関し、い
くつかの課題が残されていた。However, some problems have been left in the conventionally proposed optical switch with regard to manufacturability and reliability.

【０００６】例えば、屈折率整合液４４を溝４３に注入
する量は極めて微少である。溝４３の形状は幅１０μ
ｍ，深さ４０μｍ，長さ１００μｍ程度であるため、該
溝４３へ注入する量は数十ｐｌである。このような微少
量の液体を計測し、注入することは極めて困難である。For example, the amount of the refractive index matching liquid 44 injected into the groove 43 is extremely small. The shape of the groove 43 is 10 μ width.
m, the depth is about 40 μm, and the length is about 100 μm, so that the amount injected into the groove 43 is several tens pl. It is extremely difficult to measure and inject such a small amount of liquid.

【０００７】また、接着剤４７を用いて溝４３に蓋をす
ることは光路切替動作を不安定にする。屈折率整合液４
４と接着剤４７とが長時間触れ合うと互いに反応し、屈
折率整合液の透過率、屈折率が変化するおそれがある。
このため、光スイッチの光学的特性が劣化する可能性が
ある。さらに、接着剤４７の機械的強度が劣化し封が不
完全になると、屈折率整合液が逃げ出して光スイッチは
切替動作しなくなる。[0007] Covering the groove 43 with the adhesive 47 makes the optical path switching operation unstable. Refractive index matching liquid 4
When the adhesive 4 and the adhesive 47 come into contact with each other for a long time, they react with each other, and the transmittance and the refractive index of the refractive index matching liquid may change.
For this reason, the optical characteristics of the optical switch may be degraded. Further, when the mechanical strength of the adhesive 47 is deteriorated and the sealing is incomplete, the refractive index matching liquid escapes and the optical switch does not perform the switching operation.

【０００８】さらに、屈折率整合液４４が注入された溝
４３に接着剤４７を用いてガラス板４９で蓋をすること
は困難である。一般に屈折率整合液４４として用いられ
るシリコンオイルが光導波路基板の材料であるガラスの
表面に存在すると接着剤４７の密着性が悪くなる。シリ
コンオイルとガラスの濡れ性は極めて高く、溝内に注入
した場合、基板表面への濡れ広がりを押さえることは難
しく、そのため接着剤４７による蓋の固定では信頼性の
高い密封はできない。さらに、溝４３に蓋をするときに
基板４８とガラス板４９との間に溝の幅よりも狭い隙間
ができ、毛細管現象で屈折率整合液４４は溝から基板４
８とガラス板４９との隙間に逃げ出す。そのため前記と
同様の理由で密封はできない。Furthermore, it is difficult to cover the groove 43 into which the refractive index matching liquid 44 has been injected with a glass plate 49 using an adhesive 47. If silicon oil, which is generally used as the refractive index matching liquid 44, is present on the surface of glass, which is the material of the optical waveguide substrate, the adhesiveness of the adhesive 47 deteriorates. Silicon oil and glass have extremely high wettability, and when injected into a groove, it is difficult to suppress the spread of the oil on the substrate surface. Therefore, a highly reliable seal cannot be obtained by fixing the lid with the adhesive 47. Further, a gap smaller than the width of the groove is formed between the substrate 48 and the glass plate 49 when the groove 43 is covered, and the refractive index matching liquid 44 is removed from the substrate 4 by the capillary action.
Escape into the gap between 8 and the glass plate 49. Therefore, sealing cannot be performed for the same reason as described above.

【０００９】前記のように、従来構造の光スイッチ及び
その製造方法では、溝内に注入する液量の制御、液体の
密封といった製造上の問題、さらにこれに係る信頼性上
の問題があった。本発明は、前記従来技術の問題点に鑑
み、製造性及び信頼性で優れた光スイッチを実現する手
段を提供することを課題とする。As described above, the conventional structure of the optical switch and the method of manufacturing the same have problems in manufacturing such as control of the amount of liquid injected into the groove and sealing of the liquid, and also problems in reliability related thereto. . An object of the present invention is to provide a means for realizing an optical switch that is excellent in manufacturability and reliability in view of the problems of the related art.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の光スイッチは、光導波路基板内で互いに交差する光
導波路の交差部に設けられた駆動管路内に光導波路と屈
折率が等しい屈折率整合液体が封入され、この屈折率整
合液体を駆動管路内で移動させ、それにより互いに交差
する光導波路間で光路の切替を行う光スイッチにおい
て、前記駆動管路よりも幅の狭い注入管路が駆動管路に
接続されていることを特徴とする。According to the optical switch of the present invention, which solves the above-mentioned problems, the refractive index of the optical waveguide is equal to that of the optical waveguide in the drive pipe provided at the intersection of the optical waveguides crossing each other in the optical waveguide substrate. In an optical switch in which a refractive index matching liquid is sealed and the refractive index matching liquid is moved in a drive pipe, thereby switching an optical path between optical waveguides crossing each other, an injection having a narrower width than the drive pipe. The pipeline is connected to the drive pipeline.

【００１１】前記光スイッチにおいて、前記注入管路を
一カ所のみ有することを特徴とする。In the above-mentioned optical switch, the injection line is provided at only one place.

【００１２】本発明の光スイッチの製造方法は、前記光
スイッチを製造する方法において、前記駆動管路と前記
注入管路、あるいは迂回管路、あるいは両方を設けた前
記光導波路基板と、前記光導波路基板とは異なる上部基
板を陽極接合を用いて接着することを特徴とする。The method for manufacturing an optical switch according to the present invention is the method for manufacturing an optical switch, wherein the optical waveguide substrate provided with the drive conduit and the injection conduit or the bypass conduit, or both, An upper substrate different from the waveguide substrate is bonded using anodic bonding.

【００１３】また、前記光スイッチの製造方法におい
て、前記注入管路の入口を前記液体に浸し、前記駆動管
路に注入する前記液体の量を時間で制御することを特徴
とする。In the method for manufacturing an optical switch, an inlet of the injection pipe is immersed in the liquid, and an amount of the liquid to be injected into the drive pipe is controlled with time.

【００１４】また、前記光スイッチの製造方法におい
て、前記注入管路の入口を前記液体に浸し、室温より高
い温度の状態に一定時間保持し、再び室温に戻すことに
より、あるいは、室温より高い温度の状態に一定時間保
持し、前記注入管路の入口を前記液体に浸し、再び室温
に戻すことにより、前記駆動管路に注入する前記液体の
量を温度で制御することを特徴とする。In the method of manufacturing an optical switch, the inlet of the injection pipe is immersed in the liquid, kept at a temperature higher than room temperature for a certain period of time, and returned to room temperature, or the temperature is raised above room temperature. Is maintained for a certain period of time, the inlet of the injection pipe is immersed in the liquid, and the temperature is returned to room temperature, whereby the amount of the liquid to be injected into the drive pipe is controlled by the temperature.

【００１５】また、前記光スイッチの製造方法におい
て、前記注入管路の入口を前記液体に浸し、大気圧より
低い圧力の状態に一定時間保持し、再び大気圧に戻すこ
とにより、あるいは、大気圧より低い圧力の状態に一定
時間保持し、前記注入管路の入口を前記液体に浸し、再
び大気圧に戻すことにより、前記駆動管路に注入する前
記液体の量を圧力で制御することを特徴とする。In the method of manufacturing an optical switch, the inlet of the injection pipe is immersed in the liquid, maintained at a pressure lower than the atmospheric pressure for a certain period of time, and returned to the atmospheric pressure again. By maintaining the pressure at a lower pressure for a certain period of time, immersing the inlet of the injection pipe in the liquid and returning the pressure to the atmospheric pressure again, the amount of the liquid injected into the drive pipe is controlled by pressure. And

【００１６】さらに、前記光スイッチの製造方法におい
て、それぞれの方法で、温度を室温に戻した後、あるい
は大気圧に戻した後、圧力を加え、その後、その圧力を
除去することを特徴とする。Further, in the method of manufacturing an optical switch, after the temperature is returned to room temperature or the atmospheric pressure, a pressure is applied, and then the pressure is removed. .

【００１７】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。本発明に関わる光スイッチは、交差光導波
路と、各交差点部に光導波路の光軸と全反射条件を満足
する角度を成す壁面を持ち光導波路の屈折率に近似した
屈折率を持つ光学的に透明な液体が一部に封止された駆
動管路と、駆動管路近傍にヒーターを有することを特徴
とした光スイッチにおいて、前記駆動管路に接続された
前記駆動管路の最も管路幅の狭い部分よりも管路幅の狭
くしたものであり、更に好ましくは注入管路を一カ所の
み有することとしたものである。Embodiments of the present invention will be described below in detail. An optical switch according to the present invention is an optical switch having an optical waveguide having a refractive index close to the refractive index of an optical waveguide having a crossed optical waveguide and a wall at each intersection forming an angle satisfying a total reflection condition with an optical axis of the optical waveguide. A drive line in which a transparent liquid is partially sealed, and an optical switch having a heater in the vicinity of the drive line, wherein the width of the drive line connected to the drive line is the longest. The width of the conduit is narrower than that of the narrow portion, and more preferably, the injection conduit has only one location.

【００１８】したがって、本発明の光スイッチ製造方法
では、従来の製造順序と異なり、まず駆動管路に蓋をす
る。このとき、駆動管路に接続された注入管路によって
駆動管路は外部とつながっている。Therefore, in the optical switch manufacturing method of the present invention, unlike the conventional manufacturing order, the drive conduit is first covered. At this time, the drive line is connected to the outside by the injection line connected to the drive line.

【００１９】本発明の光スイッチでは、この注入管路
は、前記光導波路基板中に設けられた駆動管路に、前記
光導波路とは異なる上部基板を陽極接合を用いて接合す
ることにより構成される。上部基板には接合時に前記駆
動管路の両端と接続する迂回管路が構成される位置に駆
動管路があらかじめ形成されている。In the optical switch according to the present invention, the injection conduit is formed by joining an upper substrate different from the optical waveguide to a drive conduit provided in the optical waveguide substrate by using anodic bonding. You. In the upper substrate, a drive channel is formed in advance at a position where a bypass channel connected to both ends of the drive channel at the time of bonding is formed.

【００２０】本発明の光スイッチ製造方法では、このよ
うにして形成された注入管路の入口を屈折率整合液体に
浸し、一定時間放置することで駆動管路に注入する前記
液体の量を制御するようにしたものである。In the method of manufacturing an optical switch according to the present invention, the amount of the liquid to be injected into the drive line is controlled by immersing the inlet of the injection line thus formed in a refractive index matching liquid and leaving it for a certain period of time. It is something to do.

【００２１】あるいは、前記注入管路の入口を前記液体
に浸し、室温より高い温度の状態に一定時間保持し、再
び室温に戻すことにより、前記駆動管路に注入する前記
液体の量を温度で制御することとしてもよい。Alternatively, the inlet of the injection pipe is immersed in the liquid, kept at a temperature higher than room temperature for a certain period of time, and returned to room temperature, so that the amount of the liquid to be injected into the drive pipe is controlled by temperature. It may be controlled.

【００２２】あるいは、室温より高い温度の状態に一定
時間保持し、前記注入管路の入口を前記液体に浸し、再
び室温に戻すことにより、前記駆動管路に注入する前記
液体の量を温度で制御することとしてもよい。Alternatively, by maintaining the temperature at a temperature higher than room temperature for a certain period of time, immersing the inlet of the injection pipe in the liquid, and returning the temperature to room temperature again, the amount of the liquid to be injected into the drive pipe is controlled by the temperature. It may be controlled.

【００２３】あるいは、前記注入管路の入口を前記液体
に浸し、大気圧より低い圧力の状態に一定時間保持し、
再び大気圧に戻すことにより、前記駆動管路に注入する
前記液体の量を圧力で制御することとしてもよい。Alternatively, the inlet of the injection pipe is immersed in the liquid, and is maintained at a pressure lower than the atmospheric pressure for a certain time;
By returning the pressure to the atmospheric pressure again, the amount of the liquid to be injected into the drive conduit may be controlled by the pressure.

【００２４】あるいは、大気圧より低い圧力の状態に一
定時間保持し、前記注入管路の入口を前記液体に浸し、
再び大気圧に戻すことにより、前記駆動管路に注入する
前記液体の量を圧力で制御することを特徴としてもよ
い。Alternatively, the pressure is maintained at a pressure lower than the atmospheric pressure for a certain time, and the inlet of the injection pipe is immersed in the liquid.
By returning the pressure to the atmospheric pressure again, the amount of the liquid to be injected into the drive conduit may be controlled by the pressure.

【００２５】さらに、前記の注入液量制御において、そ
れぞれ、室温，大気圧に戻した後、圧力を加え、その後
圧力を除去し大気圧に戻すこととしてもよい。Further, in the above-mentioned injection liquid amount control, after returning to room temperature and atmospheric pressure, respectively, pressure may be applied, and then the pressure may be removed to return to atmospheric pressure.

【００２６】［作用］駆動管路に屈折率整合液を注入し
てから蓋をする従来技術の方法は前記のように製造上、
信頼性上問題がある。そこで、本発明では、先に蓋をし
てから駆動管路につながった注入管路から液を注入する
方法を採る。[Operation] In the prior art method of injecting the refractive index matching liquid into the drive conduit and then closing the lid, as described above,
There is a problem in reliability. Therefore, in the present invention, a method is adopted in which the liquid is injected from an injection pipe connected to the drive pipe after the lid is first closed.

【００２７】本発明の光スイッチでは、例えば注入管路
は幅１０μｍ未満、深さ４０μｍのように大変狭いた
め、屈折率整合液を管路に注入するときには毛細管現象
を考慮しければならない。注入管路の入口に屈折率整合
液を浸すと毛細管現象によって屈折率整合液は管路内の
気体を圧迫しながら進入する。注入管路が複数存在する
と圧迫された気体は他の注入管路の入口から管路外部に
逃げ出す。この場合、屈折率整合液の進入を妨げるもの
がないため短時間で駆動管路は屈折率整合液によって満
たされ、注入液量を制御することはほとんど不可能であ
る。必要な液量を計測して注入管路の入口に滴下すれば
目的の状態、すなわち、駆動管路の一部に液柱を保持し
た状態に出来るが、このような微少な液量を計測，滴下
する方法はない。In the optical switch of the present invention, for example, the injection conduit has a very narrow width of less than 10 μm and a depth of 40 μm. Therefore, when the refractive index matching liquid is injected into the conduit, the capillary phenomenon must be considered. When the refractive index matching liquid is immersed in the inlet of the injection pipe, the refractive index matching liquid enters the pipe while compressing the gas in the pipe by capillary action. When there are a plurality of injection lines, the compressed gas escapes from the inlet of another injection line to the outside of the line. In this case, since there is no obstacle to the entry of the refractive index matching liquid, the driving channel is filled with the refractive index matching liquid in a short time, and it is almost impossible to control the amount of the injected liquid. If the required amount of liquid is measured and dropped at the inlet of the injection line, the desired state can be achieved, that is, a state in which the liquid column is held in a part of the drive line. There is no way to drop.

【００２８】生命工学等で行われる細胞融合に用いるマ
イクロシリンジやマイクロピペットを用いても高々ｎｌ
程度の液量しか制御できない。Even if a micro syringe or micro pipette used for cell fusion performed in biotechnology, etc.
Only a small amount of liquid can be controlled.

【００２９】注入管路を一カ所有する構造の場合、注入
管路の入口に屈折率整合液を浸すと前記説明と同じく毛
細管現象によって屈折率整合液は注入管路内の気体を圧
迫しながら進入する。しかし、圧迫された気体は逃げ場
がないため管路内に閉じこめられる。閉じこめられた気
体の圧力が毛細管現象による表面張力圧と釣り合うと屈
折率整合液の進入は停止する。しかし、この釣り合いに
達した後も、閉じこめられた気体の圧力は管路外部の気
体の圧力、すなわち、管路に進入した屈折率整合液の圧
力よりも高いため、閉じこめられた気体は屈折率整合液
に拡散して徐々に管路外部に逃げ出す。気体が逃げ出す
とその体積分だけ屈折率整合液が管路に注入される。気
体が屈折率整合液に拡散する量は微少であるため屈折率
整合液が管路に注入される速度は遅い。従って、必要な
屈折率整合液が駆動管路に注入された時点で注入口を接
着剤等で封をすれば屈折率整合液を目的の量を注入する
ことが可能となる。In the case of a structure having one injection pipe, when the refractive index matching liquid is immersed in the inlet of the injection pipe, the refractive index matching liquid enters while pressing the gas in the injection pipe by the capillary phenomenon as described above. I do. However, the compressed gas is trapped in the pipe because there is no escape. When the pressure of the trapped gas balances the surface tension pressure due to the capillary action, the entry of the refractive index matching liquid stops. However, even after reaching this balance, the pressure of the trapped gas is higher than the pressure of the gas outside the pipe, that is, the pressure of the refractive index matching liquid that has entered the pipe, so that the trapped gas has a refractive index. It diffuses into the matching liquid and gradually escapes outside the pipeline. When the gas escapes, the refractive index matching liquid is injected into the pipe by the volume of the gas. Since the amount of gas diffusing into the refractive index matching liquid is very small, the rate at which the refractive index matching liquid is injected into the conduit is low. Therefore, if the necessary refractive index matching liquid is injected into the drive channel, the inlet is sealed with an adhesive or the like, so that a desired amount of the refractive index matching liquid can be injected.

【００３０】前記について、図１を用いてさらに詳細な
説明を行う。図１中、符号２０は光導波路基板、２１は
上部基板、２２は駆動管路、２３は注入管路、２４は管
路２３の注入口、２５は屈折率整合液、２６ｉ，２６
ｏ，２７ｉ，２７ｏは光導波路を各々図示する。図１に
示すように、注入管路２３の断面積が微小であるため、
該注入管路２３の入口２４を液体２５に浸すと外気圧
（Ｐo ）と管路に閉じこめた気体の圧力（Ｐa ）と液体
と気体の表面張力圧（Ｐs ）とが平衡状態に達するThe above will be described in more detail with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 20 denotes an optical waveguide substrate, 21 denotes an upper substrate, 22 denotes a drive pipe, 23 denotes an injection pipe, 24 denotes an injection port of a pipe 23, 25 denotes a refractive index matching liquid, and 26i and 26.
Reference numerals o, 27i, and 27o denote optical waveguides, respectively. As shown in FIG. 1, since the cross-sectional area of the injection conduit 23 is very small,
When the inlet 24 of the injection pipe 23 is immersed in the liquid 25, the external pressure (P o ), the pressure of the gas trapped in the pipe (P a ), and the surface tension pressure of the liquid and gas (P s ) are in equilibrium. Reach

【数１】 まで、液体が表面張力によって注入管路に注入される。
ここで、平衡状態に達したときの注入される液量Ｖa は(Equation 1) Until the liquid is injected into the injection line by surface tension.
Here, the injected liquid volume V a obtained when the equilibrium state

【数２】 である。ここで、Ｖは管路容積である。(Equation 2) It is. Here, V is a pipe volume.

【００３１】図１では説明を簡略化するため、注入管路
２３と駆動管路２２との断面を同寸法にし直線に配置し
区別のない構造にしてある。従って、注入される液体２
５の体積は注入管路２３においても駆動管路２２におい
ても同様に進入長に比例する。全管路長がＬであると
き、液体の界面は表面張力によって次式で表されるｌ1
の位置まで進入する。In FIG. 1, in order to simplify the explanation, the cross sections of the injection pipe 23 and the drive pipe 22 have the same dimensions and are arranged in a straight line so that there is no distinction. Therefore, the injected liquid 2
The volume of 5 is also proportional to the penetration length in the injection line 23 as well as in the drive line 22. When the total pipe length is L, the interface of the liquid is represented by the following equation by the surface tension: l 1
Approach to the position.

【数３】 ここで、σは表面張力、ｄは注入管路及び駆動管路の深
さ、ｗは注入管路及び駆動管路の幅である。Ｐs は表面
張力圧であり、(Equation 3) Here, σ is the surface tension, d is the depth of the injection line and the drive line, and w is the width of the injection line and the drive line. P s is the surface tension pressure,

【数４】 である。この表面張力による液体の進入は比較的速やか
に完了する。断面数十μｍ角、長さ数百μｍの注入管路
で数十秒程度である。(Equation 4) It is. The entry of the liquid by the surface tension is completed relatively quickly. It takes about several tens of seconds for an injection conduit having a cross section of several tens of μm square and a length of several hundred μm.

【００３２】しかし、液体の進入はこれで終わるわけで
はなく引き続きゆっくりとした進入が起きる。前記平衡
状態において、管路に閉じこめられた気体の圧力は大気
圧より常に表面張力圧Ｐs だけ高い。そのため、閉じこ
められた気体は液体中を拡散して徐々に外部に放出され
続けて減少し、気体が減少した体積の液体が注入され
る。従って、平衡状態後、時刻ｔにおける液体の注入長
ｌ2 はHowever, the entry of the liquid does not end there, but a slow entry continues. In the equilibrium state, the pressure of the gas confined in the conduit is always higher by the surface tension pressure P s than atmospheric pressure. Therefore, the trapped gas is diffused in the liquid, gradually released to the outside, and decreases gradually, so that the gas having a reduced volume is injected. Therefore, after the equilibrium state, the liquid injection length l 2 at time t is

【数５】 である。ここで、ξは前記気体の溶解度と拡散係数によ
って決定される定数である。断面寸法１０μｍ×４０μ
ｍ、長さ１００μｍを持つ注入管路への注入速度は数十
ｐｌ／ｈである。屈折率整合液に用いられるシリコンオ
イルの表面張力は２０ｄｙｎｅ／ｃｍ、動粘度は５０ｃ
Ｓｔなので定数ξは約７．０×１０-15ｍ4 ／Ｎ・ｓで
ある。(Equation 5) It is. Here, ξ is a constant determined by the solubility and diffusion coefficient of the gas. Cross section dimension 10μm × 40μ
The injection speed into an injection line having a length of m and a length of 100 μm is several tens pl / h. Silicon oil used for the refractive index matching liquid has a surface tension of 20 dyne / cm and a kinematic viscosity of 50 c.
Since it is St, the constant ξ is about 7.0 × 10 −15 m 4 / N · s.

【００３３】このように、屈折率整合液２５は表面張力
と気体の拡散による作用で注入されるため。式（５）か
らも分かるように駆動管路２２に注入される液体の量を
時間により制御することが出来る。As described above, the refractive index matching liquid 25 is injected by the action of surface tension and gas diffusion. As can be seen from equation (5), the amount of liquid injected into the drive conduit 22 can be controlled by time.

【００３４】前記の気体の拡散を利用して注入量を時間
で制御する方法はゆっくりした液注入なので制御性が高
い特徴がある。しかし、その反面注入が完了するまでに
比較的長く時間がかかる欠点がある。例えば、幅１０μ
ｍ，深さ４０μｍ，長さ５００μｍの管路に動粘度５０
ｃＳｔの屈折率整合液を４００μｍ注入する場合、３時
間程度必要である。製造性を考慮すると時間を短縮する
必要がある。The method of controlling the injection amount by time using the gas diffusion described above is characterized by high controllability since the liquid is injected slowly. However, there is a disadvantage that it takes a relatively long time to complete the injection. For example, width 10μ
m, depth 40μm, length 500μm pipeline kinematic viscosity 50
Injecting a 400 μm cSt refractive index matching liquid requires about 3 hours. In consideration of manufacturability, it is necessary to reduce the time.

【００３５】注入に要する時間を短縮する方法として二
つの方法がある。第１の方法は、室温において注入管路
の入口を液体に浸し、室温より高い温度の状態に一定時
間保持し、再び室温に戻すことにより、駆動管路に屈折
率整合液を注入する方法である。この方法は、管路内に
閉じこめられた気体を温度上昇によって膨張させ管路外
に放出することによって閉じこめられた気体の体積を減
少させる方法である。第２の方法は、大気圧中において
注入管路の入口を液体に浸し、大気圧より低い圧力の状
態に一定時間保持し、再び大気圧に戻すことにより、駆
動管路に屈折率整合液を注入する方法である。この方法
は、一つ目の方法と同様の効果を管路外部の圧力を大気
圧より降下させることによって得る方法である。There are two methods for reducing the time required for injection. The first method is a method of immersing the inlet of an injection pipe in a liquid at room temperature, maintaining the temperature at a temperature higher than room temperature for a certain period of time, and returning the temperature to room temperature again, thereby injecting the refractive index matching liquid into the drive pipe. is there. In this method, the volume of the trapped gas is reduced by expanding the gas trapped in the pipe by increasing the temperature and discharging the gas out of the pipe. In the second method, the inlet of the injection pipe is immersed in a liquid at atmospheric pressure, kept at a pressure lower than the atmospheric pressure for a certain period of time, and then returned to the atmospheric pressure. It is a method of injecting. In this method, the same effect as the first method is obtained by lowering the pressure outside the pipeline from the atmospheric pressure.

【００３６】第１の方法を図８を用いてさらに詳しく説
明する。室温において注入管路の入口を屈折率整合液に
浸すと平衡状態に達するまで、すなわち、注入長ｌ1 ま
で液体の界面は進入する（図８−１参照）。次に、光ス
イッチを室温より高い温度Ｔ3 （Ｔ3 ＞Ｔ2 ＞Ｔ1 ）の
状態にすると管路に閉じこめられた気体が膨張する（図
８−２参照）。このため、液体の界面は外気圧と管路に
閉じこめた気体の圧力と液体と気体の表面張力圧とが平
衡状態に達するまで注入管路入口の方向に戻される（図
８−３参照）。平衡状態に達したときの液体の進入長ｌ
3 はThe first method will be described in more detail with reference to FIG. The inlet of the infusion line to reach equilibrium with the immersion in the refractive index matching liquid at room temperature, i.e., the interface of the liquid to the injection length l 1 is entering (see Figure 8-1). Next, when the optical switch is set to a temperature T 3 (T 3 > T 2 > T 1 ) higher than room temperature, the gas trapped in the pipe expands (see FIG. 8B). Therefore, the interface of the liquid is returned toward the inlet of the injection pipe until the external pressure, the pressure of the gas trapped in the pipe, and the surface tension pressure of the liquid and the gas reach equilibrium (see FIG. 8C). Liquid entry length l when equilibrium is reached
3 is

【数６】 である。ここで、ＰT3は室温より高い室温（Ｔ3 ）状態
における閉じこめられた気体の圧力であり、(Equation 6) It is. Where P T3 is the pressure of the trapped gas at room temperature (T 3 ) above room temperature,

【数７】 である。ここで、σT3は室温より高い温度（Ｔ3 ）状態
における液体の表面張力である。式（６），（７）より
進入長ｌ3 は(Equation 7) It is. Here, σ T3 is the surface tension of the liquid at a temperature (T 3 ) higher than room temperature. From equations (6) and (7), the entry length l 3 is

【数８】 である。(Equation 8) It is.

【００３７】温度の増加分が少ないと液体の界面は管路
内に止まり、気体は外部に放出されない（図８−３参
照）。この状態で室温に戻しても液体の界面は温度を上
げる前の位置に戻るだけである。従って、管路に閉じこ
められた気体を管路の外部に放出するためには、If the increase in the temperature is small, the interface of the liquid stops in the pipe, and the gas is not released to the outside (see FIG. 8C). Even if the temperature is returned to room temperature in this state, the liquid interface simply returns to the position before the temperature was raised. Therefore, in order to release the gas trapped in the pipeline to the outside of the pipeline,

【数９】 を満たさなければならない。式（８），（９）より、(Equation 9) Must be satisfied. From equations (8) and (9),

【数１０】 を満たすように温度を上げる必要がある。(Equation 10) It is necessary to raise the temperature to satisfy

【００３８】前記の条件を満たすように温度を上昇させ
ると管路に閉じこめられた気体は注入管路の入口に達す
る（図８−４参照）。入口は注入管路の断面積よりも広
いため入口に達した液体の界面は空間的に解放されて表
面張力圧が急激に小さくなり局率半径が大きくなる（図
８−５参照）。はみ出した部分の体積が大きくなると浮
力が大きくなるため、はみ出した部分の気体はある瞬間
で閉じこめられた気体と分離して液体中に拡散して外部
に放出される。はみ出した部分の気体が分離すると、表
面張力により液体が注入管路に進入する（図８−６参
照）。温度が上昇する間、前記の膨張・放出・収縮を繰
り返す。When the temperature is raised to satisfy the above conditions, the gas trapped in the pipe reaches the inlet of the injection pipe (see FIG. 8-4). Since the inlet is wider than the cross-sectional area of the injection conduit, the interface of the liquid that has reached the inlet is spatially released, the surface tension pressure decreases sharply, and the local radius increases (see FIG. 8-5). Since the buoyancy increases as the volume of the protruding portion increases, the gas of the protruding portion is separated from the trapped gas at a certain moment, diffuses into the liquid, and is released to the outside. When the gas in the protruding portion is separated, the liquid enters the injection conduit due to surface tension (see FIG. 8-6). While the temperature rises, the above-mentioned expansion, release and contraction are repeated.

【００３９】平衡状態に達した後に再び室温に戻すと、
閉じこめられた気体は温度を上げる前の体積よりも管路
外に放出された気体の分だけ少ない体積に収縮し、その
分だけ屈折率整合液が注入される。After returning to room temperature after reaching the equilibrium state,
The trapped gas contracts to a volume smaller than the volume before the temperature is raised by the amount of gas released out of the conduit, and the refractive index matching liquid is injected by that amount.

【００４０】前記のように、温度を調節することによっ
て液体の注入量を制御することが出来る。温度を上昇さ
せて平衡状態に落ちつかせるために要する時間は、８０
℃で幅１０μｍ，深さ４０μｍ，長さ５００μｍの管路
に４００μｍ注入する場合で数分程度である。室温に戻
すのに要する時間を考慮しても必要な時間は数十分程度
である。従って、気体拡散によって液体を注入する方法
に比べて注入に要する時間を４分の１程度に短縮するこ
とが出来る。As described above, the amount of liquid injected can be controlled by adjusting the temperature. The time required to raise the temperature and settle down to equilibrium is 80
It takes about several minutes when 400 μm is injected into a 10 μm wide, 40 μm deep, 500 μm long pipe at ℃. Even if the time required to return to room temperature is considered, the time required is only about several tens of minutes. Therefore, the time required for the injection can be reduced to about a quarter as compared with the method of injecting the liquid by gas diffusion.

【００４１】また、第２の方法、すなわち管路外部の圧
力を大気圧より降下させる方法を用いても前記の加熱に
よる方法と同様の効果が得られるため液体を注入するた
めに要する時間は短縮される。前記の液注入方法では、
室温、大気圧の状態で注入管路の入口を屈折率整合液体
に浸して、加熱あるいは減圧する工程順番である。この
順番では、注入管路の入口を屈折率整合液体に浸す作業
を室温、大気圧中で行えるため簡便である長所を持って
いる。しかし、先に説明したように、注入管路の入口を
屈折率整合液体に浸すと直ぐに注入管路には毛細管現象
で液が進入し始め、加熱，減圧により内部の気体を排除
する際にはこの毛細管現象による圧力に対向しなければ
ならない。注入管路や駆動管路の加工寸法には偏差が存
在するため常に同じ量の気体を排除できるわけではな
い。例えば、注入管路の途中に管路幅が少し狭まった箇
所が存在すると、その箇所を越えて気体を排除するには
より高い圧力差を必要とし、予定の量の気体の排除がで
きなくなる。スイッチを複数並べてマトリクススイッチ
を構成する場合では、複数のスイッチを同時に組み立て
る必要があり、すべての駆動管路に同一量の液を注入す
る必要がある。前記の方法は複数の管路に均一に液を注
入することが困難である。Even if the second method, that is, the method of lowering the pressure outside the pipeline from the atmospheric pressure, is used, the same effect as that obtained by the above-mentioned heating method can be obtained, so that the time required for injecting the liquid is reduced. Is done. In the above liquid injection method,
This is a process sequence in which the inlet of the injection pipe is immersed in a refractive index matching liquid at room temperature and atmospheric pressure and heated or depressurized. This order has the advantage of being simple because the work of immersing the inlet of the injection conduit in the refractive index matching liquid can be performed at room temperature and atmospheric pressure. However, as described above, as soon as the inlet of the injection pipe is immersed in the refractive index matching liquid, the liquid starts to enter the injection pipe by capillary action. The pressure due to this capillary action must be countered. The same amount of gas cannot always be excluded due to deviations in the processing dimensions of the injection line and the drive line. For example, if there is a point in the injection line where the line width is slightly narrowed, a higher pressure difference is required to remove gas beyond that point, and a predetermined amount of gas cannot be removed. When a matrix switch is configured by arranging a plurality of switches, it is necessary to assemble the plurality of switches at the same time, and it is necessary to inject the same amount of liquid into all the driving pipelines. In the above method, it is difficult to uniformly inject the liquid into a plurality of conduits.

【００４２】これを避けるには、あらかじめ加熱，減圧
工程を施し、内部気体の量を減じた状態で、注入管路の
入口を液に接触させる方法をとればよい。このために
は、加熱，減圧状態で注入管路の入口を液に接触させる
ための工夫が必要となるが、液注入量の均一化には有効
な手段である。In order to avoid this, a method may be adopted in which the heating and depressurizing steps are performed in advance to bring the inlet of the injection pipe into contact with the liquid while the amount of the internal gas is reduced. For this purpose, it is necessary to devise a technique for bringing the inlet of the injection pipe into contact with the liquid in a heated and reduced pressure state, but this is an effective means for making the liquid injection amount uniform.

【００４３】前記のような方法を用いることによって後
述する実施例で説明する図２のような実際的構造を持つ
管路に必要量の液体を注入することが出来るが、本発明
の光スイッチの駆動管路に液体を注入する場合には、単
に規定量を注入するだけでは不充分で目的の長さの液柱
（管路断面を満たした有限の長さを持った液の固まり）
を駆動管路の中に発生させなければならない。必要量の
液量を注入した段階で液柱が発生する場合もあるが、た
いていの場合液柱は発生しない。そのため余分に液を注
入する以下のような手順をとる場合がある。By using the above-described method, it is possible to inject a required amount of liquid into a pipe having a practical structure as shown in FIG. When injecting liquid into the drive line, it is not sufficient to simply inject the prescribed amount, and the liquid column of the desired length (a lump of liquid having a finite length that fills the cross section of the line)
Must be generated in the drive line. A liquid column may be generated at the stage when the required amount of liquid is injected, but in most cases, the liquid column is not generated. Therefore, the following procedure of injecting extra liquid may be taken.

【００４４】前述の注入方法により液体が内部に進入す
ると、先ず、駆動管路及び迂回管路の内壁が液体で濡
れ、管路の断面四隅に溜まる。これは、シリコンオイル
を材料としている屈折率整合液の、基板を形成するガラ
スに対する、濡れ性が極めて高いためである。When the liquid enters the interior by the above-described injection method, first, the inner walls of the drive channel and the bypass channel are wetted by the liquid and accumulate at the four corners of the cross section of the channel. This is because the wettability of the refractive index matching liquid made of silicon oil with the glass forming the substrate is extremely high.

【００４５】さらに液体が進入すると、液体は断面四隅
に溜まり続けて最も管路幅の狭い駆動管路に液柱が出来
る。このとき、液体の界面の曲率半径が小さくなって断
面四隅に溜まる液量が少なくなる。液体と閉じこめられ
た気体の圧力差は液面の曲率半径で決定され、半径が小
さいほど気体の圧力が高くなるためである。この断面四
隅に溜まる液量が少なくなる現象と、気体の圧力が上昇
する現象が重なり、駆動管路の液柱に液が追加され液柱
の成長が加速される。たいていの場合このようにして追
加で流れ込んだ量は必要な液量を越え、液量過多の状態
になる。When the liquid further enters, the liquid continues to accumulate at the four corners of the cross section, and a liquid column is formed in the drive pipe having the narrowest pipe width. At this time, the radius of curvature at the interface of the liquid is reduced, and the amount of liquid collected at the four corners of the cross section is reduced. The pressure difference between the liquid and the trapped gas is determined by the radius of curvature of the liquid surface, and the smaller the radius, the higher the gas pressure. The phenomenon that the amount of liquid accumulated in the four corners of the cross section decreases and the phenomenon that the pressure of the gas rises overlap, and the liquid is added to the liquid column of the driving conduit, thereby accelerating the growth of the liquid column. In most cases, the additional flow in this way exceeds the required amount of liquid, resulting in an excessive amount of liquid.

【００４６】目的の長さの液柱を完成させるには、前記
の液量過多の状態で、加熱、あるいは外部を減圧して、
内部に閉じこめられている気体の容積を増大させ、余分
の液体を注入管路を通じて外部に排除させる。この際、
駆動管路の幅より注入管路の幅が狭いことが必要であ
る。前記したように閉じこめられた気体と液体の圧力差
は液面の半径に反比例するため、もし、駆動管路の幅よ
り注入管路の幅が広いと、気体の膨張に伴って液界面が
注入管路に浸入すると、駆動管路の液柱の圧力は注入管
路の液体の圧力より低い状態になるので、液は排除され
ずに気体が注入管路に浸入することになる。管路幅が逆
の関係にあれば、例え液界面が注入管路に浸入しても注
入管路に詰まっている液体の圧力より液柱の圧力の方が
常に高いので、気体の膨張に伴い液柱の液体が排除され
ることになる。このように注入管路が駆動管路より幅が
狭いことは液量を調整するために重要な設計上の条件と
なる。前記の液量調整は、温度を上げる、あるいは減圧
した状態での注入管路入口の封を必要とする。In order to complete a liquid column of the desired length, heating or depressurizing the outside in the above-mentioned excessive amount of liquid
The volume of gas trapped inside is increased, and excess liquid is forced out through the injection line. On this occasion,
It is necessary that the width of the injection line be smaller than the width of the drive line. Since the pressure difference between the confined gas and liquid is inversely proportional to the radius of the liquid surface as described above, if the width of the injection pipe is wider than the width of the drive pipe, the liquid interface is injected as the gas expands. When the liquid enters the conduit, the pressure of the liquid column in the drive conduit becomes lower than the pressure of the liquid in the injection conduit, so that the liquid is not removed and gas enters the injection conduit. If the line width is in the opposite relationship, the pressure in the liquid column is always higher than the pressure of the liquid clogging the injection line, even if the liquid interface enters the injection line, so the gas expansion The liquid in the liquid column will be eliminated. The fact that the injection line is narrower than the drive line is an important design condition for adjusting the amount of liquid. The above-mentioned liquid amount adjustment requires sealing the inlet of the injection pipe under a condition where the temperature is increased or the pressure is reduced.

【００４７】これまでに説明してきた方法では、液の注
入は自然にまかせていた。すなわち、気体拡散による注
入，加熱，減圧による内部気体の排除による注入であ
る。しかしながら、このような液注入を自然にまかせた
方法では、次のような現象が起きやすく複数の駆動管路
に同じように注入することが難しい問題がある。In the method described so far, the injection of the liquid is left to the natural. That is, injection by gas diffusion, injection by heating, and elimination of the internal gas by pressure reduction. However, in such a method in which the liquid injection is left naturally, there is a problem that the following phenomenon is likely to occur and it is difficult to similarly inject the liquid into a plurality of drive conduits.

【００４８】すなわち、一旦、液柱が発生して、内部に
閉じこめられた気体の圧力が上昇すると、気体のオイル
への溶解量が増し、液柱が発生する前よりも速く気体が
外部にオイル中を拡散して外部へ漏れ出す。したがっ
て、先に液柱が発生すると、ゆっくりではあるが、液柱
ができる前よりも速い速度でオイルが注入される。すな
わち、先にオイルが入った駆動管路ほどオイル注入量が
ますます増加するといったポジティブなフィードバック
が働く。液柱の発生する時期は製造上の寸法のばらつき
のために管路毎にずれるので、自然にまかせた液注入で
は注入量の均一化は困難なのである。また、自然にまか
せた液注入では、駆動管路中に液柱が発生した段階で必
ず液量過多になってしまい、液量の調整作業が必要とな
る面倒もある。That is, once a liquid column is generated and the pressure of the gas trapped inside rises, the amount of gas dissolved in the oil increases, and the gas is discharged to the outside faster than before the liquid column was generated. It diffuses inside and leaks outside. Therefore, when the liquid column is generated first, the oil is injected at a slower but faster speed than before the liquid column is formed. In other words, a positive feedback acts such that the oil injection amount increases more and more in the drive line in which the oil has entered first. Since the time at which the liquid column is generated shifts for each pipeline due to variations in dimensions in manufacturing, it is difficult to make the injection amount uniform with a natural injection of liquid. In addition, in the case of the liquid injection that is allowed to flow naturally, the amount of liquid always becomes excessive when a liquid column is generated in the drive conduit, and there is a trouble that the work of adjusting the amount of liquid is required.

【００４９】これを解決するため、圧力を一旦加え、そ
の後その圧力を除き、大気圧に戻す方法をとる。これに
より、前記の、減圧して大気圧に戻す注入方法あるいは
加熱して室温に戻す注入方法では困難であった複数の駆
動管路への均等な液注入が可能になる。以下に、本発明
の液注入方法での液の挙動を説明する。液注入を行う光
スイッチの構造は図９に示すものである。To solve this problem, a method is adopted in which pressure is once applied, then the pressure is removed and the pressure is returned to atmospheric pressure. This makes it possible to uniformly inject liquid into a plurality of drive pipes, which has been difficult with the above-described injection method of reducing pressure to return to atmospheric pressure or heating to return to room temperature. Hereinafter, the behavior of the liquid in the liquid injection method of the present invention will be described. The structure of the optical switch for performing liquid injection is shown in FIG.

【００５０】まず、最終的に大気圧に戻した状態で、必
要量の液体が駆動管路内に溜まり、圧力の平衡が成立す
るよう、注入管路の容積、駆動管路の容積を最適化して
あらかじめ設計，作製しておく。具体的に示すため、図
９の駆動管路５、注入管路７の構造を有す光スイッチ構
造の場合を説明する。図９中、符号１は光導波路基板、
２は光導波路層、３は光導波路、４は上部蓋、５は駆動
管路、６は迂回管路、７は注入管路、８は注入管路入
口、９はヒーター及び１０は屈折率整合液体（オイル）
を各々図示する。図９に示す光スイッチ構造において、
駆動管路５の容積Ｖs （ここでは迂回管路６の容積も含
める）と注入管路７の容積Ｖi を合わせた容積をＶ、最
終的に駆動管路５内に保持されるオイル１０の液柱の体
積をｖ、駆動管路５の幅をｗ、深さｄとすると、最終的
に液柱が注入された状態では、閉じこめられた空気の圧
力ｐは、オイル１０の表面張力γと次の関係が成立す
る。First, with the pressure finally returned to the atmospheric pressure, the volume of the injection pipe and the volume of the drive pipe are optimized so that the required amount of liquid accumulates in the drive pipe and the pressure is balanced. Design and manufacture in advance. In order to show this concretely, a case of an optical switch structure having the structure of the driving pipeline 5 and the injection pipeline 7 of FIG. 9 will be described. In FIG. 9, reference numeral 1 denotes an optical waveguide substrate,
2 is an optical waveguide layer, 3 is an optical waveguide, 4 is an upper cover, 5 is a drive conduit, 6 is a bypass conduit, 7 is an injection conduit, 8 is an injection conduit entrance, 9 is a heater and 10 is refractive index matching. Liquid (oil)
Are respectively illustrated. In the optical switch structure shown in FIG.
Volume V s (here also include the volume of the bypass conduit 6) and the combined volume V i of the infusion line 7 volume V of the drive line 5, finally the oil is held in the drive line 5 10 Let the volume of the liquid column be v, the width of the drive conduit 5 be w, and the depth d, the pressure p of the trapped air is finally the surface tension γ of the oil 10 when the liquid column is injected. And the following relationship holds.

【数１１】 [Equation 11]

【数１２】 ここで、Ｐ0 は大気圧である。式（１２）では、注入管
路７はオイル１０で満たされることを仮定している。し
たがって、気体の体積はＶs-v である。図９に示す駆動
管路５、注入管路７の構造は、式（１１），式（１２）
を満足するとして説明する。注入管路７の幅は駆動管路
５の最小幅より通常狭く作られる。これは、溝５内に液
柱が発生した際に、注入管路７を満たした液体が抜け出
て液柱に流れ込むのを防ぐためである。注入管路７の途
中にオイル１０の界面が存在するとき、その界面の曲率
半径が、溝５内に発生する液柱の曲率半径より小さくな
くてはならない。さもないと、圧力差で注入管路７の液
体は液柱へ流れ出して、液柱の量の制御ができなくな
る。(Equation 12) Here, P 0 is the atmospheric pressure. Equation (12) assumes that the injection line 7 is filled with oil 10. Therefore, the volume of the gas is V sv . The structures of the drive pipeline 5 and the injection pipeline 7 shown in FIG.
Are satisfied. The width of the injection line 7 is usually made smaller than the minimum width of the drive line 5. This is to prevent the liquid filling the injection pipe 7 from flowing out and flowing into the liquid column when a liquid column is generated in the groove 5. When an interface of the oil 10 exists in the middle of the injection pipe 7, the radius of curvature of the interface must be smaller than the radius of curvature of the liquid column generated in the groove 5. Otherwise, the liquid in the injection line 7 flows out to the liquid column due to the pressure difference, and the amount of the liquid column cannot be controlled.

【００５１】この注入管路７の入り口にオイル１０を接
触させると表面張力でオイル１０は注入管路７の中に進
入する。同時に内部の空気は閉じこめられ、オイル１０
の進入によって圧縮される。このオイル１０の進入は、
オイル１０の界面が注入管路７から駆動管路５へ接続さ
れる箇所へ到達すると一旦停止する。なぜなら、その場
所で、狭い注入管路７の幅が広がり、オイル界面の曲率
半径が大きくなって、それ以上空気を圧縮して内部にオ
イル１０が進入することはできなくなるためである。When the oil 10 is brought into contact with the inlet of the injection pipe 7, the oil 10 enters the injection pipe 7 by surface tension. At the same time, the air inside is trapped and oil 10
Is compressed by the ingress. The entry of this oil 10
When the interface of the oil 10 reaches a point where it is connected from the injection line 7 to the drive line 5, the oil 10 temporarily stops. This is because, at that location, the width of the narrow injection pipe 7 increases, the radius of curvature of the oil interface increases, and it becomes impossible for the oil 10 to enter the interior by further compressing the air.

【００５２】前記の注入法では、この状態で保持し、徐
々に閉じこめられた気体がオイル中を拡散して外部に排
除されるのを待つ。あるいは、減圧，加熱を行なって強
制的に内部の気体を排除してオイル１０を注入するので
あるが、これらの方法では、前記課題として説明したよ
うに、均一な注入は困難である。In the above-mentioned injection method, this state is maintained, and it is waited for the gradually trapped gas to diffuse in the oil and be removed to the outside. Alternatively, the oil 10 is injected by forcibly removing the gas inside by performing pressure reduction and heating, but it is difficult to uniformly inject the oil 10 by using these methods, as described above.

【００５３】本実施の形態では、一旦オイル１０の進入
が停止したこの状態で、外部から圧力を加える。そうす
ると、内部に閉じこめられた気体は圧縮され、その分、
オイル１０が駆動管路５内へ進入する。溝幅や溝の深
さ，加工の不完全さのため、駆動管路５内に液柱ができ
るタイミングは異なるが、加圧しオイル１０を強制的に
駆動管路５内へ余分に注入することで、複数の溝がある
場合においてもすべてに液柱を発生させることができ
る。その後、圧力を減じて大気圧に戻すと、内部に閉じ
こめられた空気の圧力は、最終状態の圧力、すなわち式
（１１）に表される圧力ｐになり、式（１２）にしたが
った量の液量を駆動管路５内に保持して余分なオイル１
０は注入管路７から外部へ排除される。これで目的の液
注入が完了する。このときも注入管路７の幅が液柱のあ
る駆動管路５の最小幅より狭いことが重要である。も
し、幅の大小が逆転していると、内部気体の圧力で外部
に余分なオイル１０が排除される際、駆動管路５内のオ
イル１０でなく、注入管路７に存在するオイル１０が排
除されてしまう。注入管路７は常にオイル１０で満たさ
れた状態を保っている必要があり、そのためその幅は駆
動管路５よりも狭く作られるのである。In this embodiment, pressure is applied from the outside in this state in which the oil 10 has once stopped entering. Then, the gas trapped inside is compressed,
Oil 10 enters drive line 5. Due to the groove width, groove depth, and imperfect processing, the timing at which a liquid column is formed in the drive line 5 is different, but it is necessary to pressurize and forcibly inject the oil 10 into the drive line 5. Thus, even when there are a plurality of grooves, liquid columns can be generated in all the grooves. Thereafter, when the pressure is reduced and returned to the atmospheric pressure, the pressure of the air trapped inside becomes the pressure in the final state, that is, the pressure p expressed by the equation (11), and the pressure according to the equation (12) Keep the liquid volume in the drive line 5 and
0 is excluded from the injection line 7 to the outside. This completes the desired liquid injection. At this time, it is important that the width of the injection pipe 7 is smaller than the minimum width of the drive pipe 5 having the liquid column. If the width is reversed, when the extra oil 10 is removed to the outside by the pressure of the internal gas, the oil 10 existing in the injection line 7 instead of the oil 10 in the drive line 5 Will be eliminated. The injection line 7 must always be kept filled with oil 10, so that its width is made narrower than the drive line 5.

【００５４】また、余分なオイル１０が排除される際、
駆動管路５内の液柱が消滅しないのは、一旦液柱ができ
てしまうと、その状態の方が駆動管路５の隅に溜まって
いるときより空気とオイル１０が接している面積が少な
くなり、より安定した状態が実現されるからである。When the excess oil 10 is removed,
The reason that the liquid column in the drive line 5 does not disappear is that once the liquid column is formed, the area where the air and the oil 10 are in contact with each other in this state is better than when the liquid column is accumulated in the corner of the drive line 5. This is because a less stable state is realized.

【００５５】大気圧に戻した状態で必要量の液柱が溝５
内に完成しているので、あとは注入管路７の入り口付近
の余分なオイル１０をふき取るなどして除去した後、接
着剤などのシール材１１で封をすれば液柱入が完了す
る。When the pressure is returned to the atmospheric pressure, a necessary amount of liquid
After that, the excess oil 10 near the inlet of the injection pipe 7 is removed by wiping or the like, and then sealed with a sealing material 11 such as an adhesive to complete the liquid column entry.

【００５６】前記説明では、大気圧，室温の条件の下で
作業が完了できるよう、あらかじめ各管路の容積を考慮
して設計しているが、当然ながら、先に説明した、加
熱，減圧により内部に閉じこめる気体の量を制御する方
法と組み合わせることもできる。In the above description, the design is made in advance in consideration of the volume of each conduit so that the work can be completed under the conditions of the atmospheric pressure and the room temperature. It can also be combined with a method of controlling the amount of gas trapped inside.

【００５７】以上のように注入管路を用いて駆動管路に
屈折率整合液を注入する方法を記したが、このような液
体注入方法をとれるよう本発明では、液体を注入する前
に密閉された管路を形成している。本発明においては、
接着剤を用いない陽極接合により二枚の基板を接合す
る。陽極接合は二枚の基板間に電圧を印加し静電力によ
って分子間結合を形成する接合方法である。接着剤を用
いないので接着剤の劣化による信頼性上の問題、整合液
との接触による相互の劣化等を心配する必要がない。た
だし、本発明においても、注入管路の入口を接着剤を用
いて封止するが注入管路の入口の断面積は小さく、か
つ、管路は長いので駆動管路内の屈折率整合液に影響を
与えることはない。As described above, the method of injecting the refractive index matching liquid into the drive channel using the injection pipe has been described. However, in order to adopt such a liquid injection method, in the present invention, the sealing is performed before the liquid is injected. To form a closed conduit. In the present invention,
The two substrates are joined by anodic joining without using an adhesive. Anodic bonding is a bonding method in which a voltage is applied between two substrates and an intermolecular bond is formed by electrostatic force. Since no adhesive is used, there is no need to worry about reliability problems due to deterioration of the adhesive, mutual deterioration due to contact with the matching liquid, and the like. However, also in the present invention, the inlet of the injection pipe is sealed with an adhesive, but the cross-sectional area of the inlet of the injection pipe is small and the pipe is long, so that the refractive index matching liquid in the drive pipe is not used. Has no effect.

【００５８】[0058]

【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 be described below in detail with reference to the drawings.

【００５９】（第１の実施例：光スイッチの基本構造
１）図２は本発明の第１の実施例を説明する図であり、
光スイッチの基本構造を示す。図２中、符号２８は光導
波路基板、２９は上部基板、３０は駆動管路、３１は注
入管路、３２は前記管路３１の注入口、３３は迂回管
路、３４は屈折率整合液３５ｉ，３５ｏ，３６ｉ，３６
ｏは光導波路を各々図示する。(First Embodiment: Basic Structure 1 of Optical Switch) FIG. 2 is a view for explaining a first embodiment of the present invention.
1 shows a basic structure of an optical switch. In FIG. 2, reference numeral 28 denotes an optical waveguide substrate, 29 denotes an upper substrate, 30 denotes a drive line, 31 denotes an injection line, 32 denotes an inlet of the line 31, 33 denotes a bypass line, and 34 denotes a refractive index matching liquid. 35i, 35o, 36i, 36
o shows each optical waveguide.

【００６０】本発明の光スイッチは、光導波路と管路と
ヒーター（図示せず）から構成されている。これらの構
造物は光スイッチを超小型で安価なものにするため、ス
パッタリング，フォトリソグラフィやドライエッチング
に代表される微細加工技術を用いて同一の光導波路基板
上に形成されている。The optical switch of the present invention comprises an optical waveguide, a conduit, and a heater (not shown). These structures are formed on the same optical waveguide substrate using a microfabrication technique typified by sputtering, photolithography and dry etching in order to make the optical switch ultra-small and inexpensive.

【００６１】これらの構造物のうち光導波路３５ｉ，３
５ｏと光導波路３６ｉ，３６ｏは光導波路基板２８中で
互いに交差している。光導波路の交差部には、光路を切
り替えるために光導波路の光軸と所定の角度を成す壁面
を持つ駆動管路３０が形成されている。光導波路と駆動
管路の交差角は全反射条件を満たす。また、駆動管路の
幅は透過損失を低減するために１０ｍｍの狭小である。
さらに、光導波路を伝搬する光を完全に遮るのに充分な
深さを有する。通常、光導波路の中心は表面から２０〜
２５ｍｍの位置にあるので、伝搬光の広がりを考慮して
４０ｍｍ程度の深さに加工する。さらに、透過・反射損
失を低減するために駆動管路３０の壁面は垂直からの角
度ずれが０．５°以下、平滑さ（粗さ）が１００〜２５
０Åである。これらの加工はＲＩＥ（反応性イオンエッ
チング）により作製される。Among these structures, the optical waveguides 35i, 3
5o and the optical waveguides 36i, 36o cross each other in the optical waveguide substrate 28. At the intersection of the optical waveguides, a drive conduit 30 having a wall surface forming a predetermined angle with the optical axis of the optical waveguide for switching the optical path is formed. The intersection angle between the optical waveguide and the driving pipe satisfies the condition of total reflection. Also, the width of the drive conduit is as small as 10 mm to reduce transmission loss.
Further, it has a depth sufficient to completely block light propagating through the optical waveguide. Usually, the center of the optical waveguide is 20 to
Since it is at a position of 25 mm, it is processed to a depth of about 40 mm in consideration of the spread of the propagation light. Further, in order to reduce transmission / reflection loss, the wall surface of the drive conduit 30 has an angle deviation from the vertical of 0.5 ° or less and a smoothness (roughness) of 100 to 25.
0 °. These processes are manufactured by RIE (reactive ion etching).

【００６２】屈折率整合液３４を駆動管路３０に注入す
るための注入管路３１が駆動管路３０と注入管路入口３
２を結ぶように形成されている。ここでは、注入管路３
１を駆動管路３０と同時に加工して形成するため、その
寸法は幅５ｍｍ，深さ４０ｍｍである。このように大変
幅が狭いので屈折率整合液３４を管路に注入するときに
は毛細管現象を考慮しなければならない。本実施例の光
スイッチにおいては毛細管現象による液体の急激な進入
を防ぐために注入管路３１をただ一カ所のみ形成してい
る。The injection conduit 31 for injecting the refractive index matching liquid 34 into the drive conduit 30 is composed of the drive conduit 30 and the injection conduit inlet 3.
2 are connected. Here, injection line 3
1 is formed by machining at the same time as the drive conduit 30, and its dimensions are 5 mm in width and 40 mm in depth. Since the refractive index matching liquid 34 is injected into the conduit, the capillary phenomenon must be taken into consideration because the width is so narrow. In the optical switch of the present embodiment, only one injection conduit 31 is formed in order to prevent the liquid from entering abruptly due to the capillary phenomenon.

【００６３】また、駆動管路３０の寸法は幅１０ｍｍ，
深さ４０ｍｍ，長さ１００ｍｍであり、必要とされる屈
折率整合液３４の量は数十ｐｌである。この微少な注入
量を制御するため、前記作用で記したように注入管路の
幅を駆動管路の幅よりも狭くした。ここでは、注入管路
３１の幅を５ｍｍにしている。The dimensions of the drive conduit 30 are 10 mm in width,
The depth is 40 mm, the length is 100 mm, and the required amount of the refractive index matching liquid 34 is several tens pl. In order to control the minute injection amount, the width of the injection line is made smaller than the width of the drive line as described in the above operation. Here, the width of the injection conduit 31 is set to 5 mm.

【００６４】また、液体を注入後、注入管路入口３２を
接着剤で封止するため、駆動管路３０にある屈折率整合
液３４が接着剤と反応して光学的特性を損なわないよう
に注入管路３１を長くする必要がある。この理由から、
本実施例において注入管路３１の長さは約２ｍｍであ
る。After the liquid is injected, the inlet 32 of the injection pipe is sealed with an adhesive, so that the refractive index matching liquid 34 in the drive pipe 30 does not react with the adhesive and impair the optical characteristics. It is necessary to lengthen the injection line 31. For this reason,
In this embodiment, the length of the injection line 31 is about 2 mm.

【００６５】このように封止された屈折率整合液の駆動
はヒーターによって加熱することにより液体の表面張力
を減少させて行っている。図２では図が煩雑になるのを
さけるため記載していないが、そのためのヒーターや電
気配線が、駆動管路３０の周辺部に形成されている。ヒ
ーターは駆動管路の近傍にＴｉやＣｒの薄膜で形成さ
れ、配線はＡｕ薄膜によって形成される。The refractive index matching liquid sealed in this manner is driven by heating with a heater to reduce the surface tension of the liquid. Although not shown in FIG. 2 to avoid complicating the drawing, heaters and electric wires for that purpose are formed in the peripheral portion of the drive conduit 30. The heater is formed of a thin film of Ti or Cr near the driving conduit, and the wiring is formed of an Au thin film.

【００６６】本実施例では、図２のように屈折率整合液
３４の移動を容易にするため駆動管路３０の両端を結ぶ
迂回管路３３が光導波路と交差しないよう上部基板２９
に形成されている。In this embodiment, as shown in FIG. 2, in order to facilitate the movement of the refractive index matching liquid 34, the upper substrate 29 is formed so that the bypass conduit 33 connecting both ends of the drive conduit 30 does not cross the optical waveguide.
Is formed.

【００６７】図２に示した迂回管路３３の形状はコーナ
ーが直角のコの字形なのでコーナーに屈折率整合液３４
が溜まり、液体注入時の液量の見積もりが難しい。コー
ナーに屈折率整合液３４が溜らないよう迂回管路３３の
コーナーを屈折率整合液の界面の曲率半径よりも大きな
半径を持つように丸めると液柱入が容易になる。また、
管路断面四角を丸めることによっても同様の効果が得ら
れる。Since the shape of the bypass conduit 33 shown in FIG.
Accumulates, making it difficult to estimate the liquid volume at the time of liquid injection. If the corner of the bypass conduit 33 is rounded to have a radius larger than the radius of curvature of the interface of the refractive index matching liquid so that the refractive index matching liquid 34 does not accumulate in the corner, the liquid column can be easily inserted. Also,
The same effect can be obtained by rounding the pipe cross section square.

【００６８】（第２の実施例：光スイッチの基本構造
２）図３は本発明の第２の実施例を説明する図であり、
注入管路入口の構造を示す。図２に示した駆動管路３０
と注入管路３１，迂回管路３３は上部基板２９と光導波
路基板２８を固定することによって形成される。二枚の
基板は駆動管路３０と迂回管路３３を位置合わせして注
入管路入口を塞がないように固定されるため、上部基板
２９の側面と光導波路基板２８によってＬ字形の角３７
が出来る。このＬ字形の角３７と注入管路３１がつなが
っているため、注入された液体は濡れによって管路外に
逃げてしまう。このため、逃げ出した屈折率整合液３４
が注入管路入口３２を封止する際に接着剤の機械的強度
を低下させてしまう。接着剤の機械的強度の低下は光ス
イッチの信頼性や製造性を劣化させるため、このような
Ｌ字形の角が出来ないような構造が必要である。(Second Embodiment: Basic Structure 2 of Optical Switch) FIG. 3 is a view for explaining a second embodiment of the present invention.
3 shows the structure of the inlet of the injection line. Drive line 30 shown in FIG.
The injection pipe 31 and the bypass pipe 33 are formed by fixing the upper substrate 29 and the optical waveguide substrate 28. Since the two substrates are fixed so that the drive conduit 30 and the bypass conduit 33 are positioned so as not to block the inlet of the injection conduit, the L-shaped corner 37 is formed by the side surface of the upper substrate 29 and the optical waveguide substrate 28.
Can be done. Since the L-shaped corner 37 and the injection pipe 31 are connected, the injected liquid escapes outside the pipe by wetting. Therefore, the escaped refractive index matching liquid 34
Reduces the mechanical strength of the adhesive when the inlet 32 is sealed. Since a decrease in the mechanical strength of the adhesive degrades the reliability and manufacturability of the optical switch, a structure that does not allow such an L-shaped corner to be formed is required.

【００６９】このため、図３に示す光スイッチでは、上
部基板２９に注入管路入口３２と同じ半径を持つ貫通穴
３８を設けた構造としている。この貫通穴３８を注入管
路入口３２に位置合わせして上部基板２９を光導波路基
板２８の全体を覆うように被せることによって、前記の
問題を解決している。この貫通穴３８はドライエッチン
グやサンドプラスト、超音波加工等を用いて形成され
る。For this reason, the optical switch shown in FIG. 3 has a structure in which a through hole 38 having the same radius as that of the injection conduit inlet 32 is provided in the upper substrate 29. The above problem is solved by aligning the through hole 38 with the inlet 32 of the injection pipe and covering the upper substrate 29 so as to cover the entire optical waveguide substrate 28. The through hole 38 is formed by using dry etching, sand blast, ultrasonic processing, or the like.

【００７０】（第３の実施例：光スイッチの製造）図４
は、本発明の第３の実施例を示す図であり、駆動管路へ
の屈折率整合液の注入方法を示す。(Third Embodiment: Fabrication of Optical Switch) FIG.
FIG. 7 is a view showing a third embodiment of the present invention, and shows a method of injecting a refractive index matching liquid into a driving channel.

【００７１】駆動管路３０への屈折率整合液３４の注入
は、光導波路基板２８と上部基板２９を固定した後に行
う。図４に示すように、基板外部に露出したただ一つの
注入口３２に屈折率整合液３４を浸すと液体は表面張力
によって平衡状態に達するまで管路内へ進入する。平衡
状態に達するまでの時間は断面１０ｍｍ×４０ｍｍ，長
さ１００ｍｍの管路において数秒である。平衡状態に達
した後、液体は閉じこめられた気体の拡散によって進入
する。気体拡散による液体の進入は時間に依存し、幅１
０ｍｍ×深さ４０ｍｍ×長さ１００ｍｍの注入管路への
注入速度は数十Ｐｌ／ｈである（図５を参照）。従っ
て、駆動管路３０に注入する必要量を前記の液体の進入
速度で割って注入時間を算出する。液体を注入管路入口
に浸してからこの算出した時間が経過した時点で入口を
封止することによって駆動管路３０に必要な液体量を注
入する。例えば、幅１０ｍｍ，深さ４０ｍｍ，長さ５０
０ｍｍの管路に動粘度５０ｃＳｔの屈折率整合液を４０
０ｍｍ注入する場合、約３時間で注入することが出来
る。The injection of the refractive index matching liquid 34 into the drive pipe 30 is performed after the optical waveguide substrate 28 and the upper substrate 29 are fixed. As shown in FIG. 4, when the refractive index matching liquid 34 is immersed in the single injection port 32 exposed to the outside of the substrate, the liquid enters the conduit until the liquid reaches an equilibrium state due to surface tension. The time required to reach the equilibrium state is several seconds in a pipe having a cross section of 10 mm × 40 mm and a length of 100 mm. After reaching equilibrium, the liquid enters by diffusion of the trapped gas. Liquid penetration by gas diffusion depends on time, width 1
The injection speed into an injection line of 0 mm × depth 40 mm × length 100 mm is several tens Pl / h (see FIG. 5). Therefore, the injection time is calculated by dividing the required amount to be injected into the drive conduit 30 by the above-mentioned liquid entry speed. When the calculated time elapses after the liquid is immersed in the inlet of the injection pipe, the required amount of liquid is injected into the drive pipe 30 by sealing the inlet. For example, width 10 mm, depth 40 mm, length 50
A 40 mm refractive index matching liquid having a kinematic viscosity of 50 cSt
When 0 mm is injected, the injection can be performed in about 3 hours.

【００７２】このように気体の拡散を利用して注入量を
時間で制御する方法は比較的長く時間がかかるため、製
造性を考慮すると時間を短縮する必要があり、そのため
に次の二つの方法を採る。As described above, the method of controlling the injection amount by time using the diffusion of gas takes a relatively long time. Therefore, it is necessary to reduce the time in consideration of the manufacturability. Therefore, the following two methods are required. Take.

【００７３】第１の方法は、温度によって注入量を制御
する方法である（図６を参照）。これは、室温において
注入管路入口を液体に浸し液体が平衡状態に達するまで
放置した後、温度を上げて閉じこめられた気体３９を膨
張させて管路外に排出し、閉じこめられた気体３９の量
を減少させてから室温に戻すことによって液体を注入す
る方法である。この方法を用いると前記の例の寸法の管
路に液体を注入するのに温度約８０℃で数十分程度であ
る。The first method is to control the injection amount by temperature (see FIG. 6). This is because, at room temperature, the inlet of the injection pipe is immersed in the liquid and allowed to stand until the liquid reaches an equilibrium state. Then, the temperature is raised to expand the trapped gas 39 and discharge it out of the pipe, thereby forming the trapped gas 39. This is a method of injecting the liquid by reducing the volume and returning to room temperature. Using this method, a temperature of about 80 ° C. is several tens of minutes to inject the liquid into a pipe having the dimensions of the above example.

【００７４】実際には、室温において平衡状態達するま
で液体を注入した後、光スイッチをヒーターに載せて前
記のように８０℃まで加熱する。８０℃で平衡状態に達
してからヒーターの温度を室温に戻す。室温で平衡状態
に達したときに駆動管路３０に必要量の液体が注入され
ていなければ、再び不足分に相当する温度に上昇させ気
体３９を排出することによって注入量を調節することが
出来る。室温で平衡状態に達した後、注入管路入口３２
の余分な液体を拭き取り、接着剤で封止する。ここで
は、接着剤はエポキシ樹脂系であるがシリコンゴム等を
用いても良い。注入，封止に要する時間はほとんど温度
を上げたり下げたりする温度調節時間であるため、数分
程度である。In practice, after the liquid is injected at room temperature until an equilibrium state is reached, the optical switch is placed on a heater and heated to 80 ° C. as described above. After reaching an equilibrium state at 80 ° C., the temperature of the heater is returned to room temperature. If the required amount of liquid has not been injected into the drive line 30 when the equilibrium state is reached at room temperature, the injection amount can be adjusted by raising the temperature again to a temperature corresponding to the shortage and discharging the gas 39. . After reaching equilibrium at room temperature, the injection line inlet 32
Wipe off excess liquid and seal with adhesive. Here, the adhesive is epoxy resin, but silicon rubber or the like may be used. The time required for injection and sealing is almost a few minutes because it is a temperature adjustment time for raising or lowering the temperature.

【００７５】また、第２の方法は、圧力によって注入量
を制御する方法である（図７を参照）。これは閉じこめ
られた気体３９の膨張を、前記温度を上昇させることに
よって得るのではなく光スイッチの外側の圧力を下げる
ことによって得る方法である。この方法を用いても同様
に時間を短縮することが出来る。A second method is to control the injection amount by pressure (see FIG. 7). This is a method in which the expansion of the trapped gas 39 is obtained not by raising the temperature but by lowering the pressure outside the optical switch. Even if this method is used, the time can be similarly reduced.

【００７６】実際には、大気圧において気体３９を平衡
状態に達するまで液体を注入した後、光スイッチを減圧
槽に入れて減圧する。減圧された雰囲気で平衡状態に達
してから雰囲気を大気圧に戻す。大気圧で平衡状態に達
したとき駆動管路に必要量の液体が注入されていなけれ
ば、再び不足分に相当する圧力を減げて閉じこめられた
気体３９を排出することによって注入量を調節すること
が出来る。大気圧で平衡状態に達した後、注入管路入口
３２の余分な液体を拭き取り接着剤で封止する。この方
法においても、注入に要する時間は圧力を調節するのに
かかる時間だけに依存するため、より短時間で圧力を落
ちつかせることによって注入に要する時間を短縮するこ
とが出来る。Actually, after injecting the liquid at atmospheric pressure until the gas 39 reaches an equilibrium state, the optical switch is put into a decompression tank to reduce the pressure. After the equilibrium state is reached in the reduced pressure atmosphere, the atmosphere is returned to the atmospheric pressure. If the required amount of liquid has not been injected into the drive line when the equilibrium state is reached at atmospheric pressure, the injection amount is adjusted by reducing the pressure corresponding to the shortage again and discharging the trapped gas 39. I can do it. After reaching equilibrium at atmospheric pressure, excess liquid at the inlet of the injection conduit 32 is wiped off and sealed with an adhesive. Also in this method, the time required for the injection depends only on the time required for adjusting the pressure, and the time required for the injection can be reduced by reducing the pressure in a shorter time.

【００７７】前記、第３の実施例で説明した製造方法で
は、管路の製造上の寸法のばらつきのために複数の管路
に均等に液を注入することが困難な場合がある。それを
改善するための実施例を以下に説明する。In the manufacturing method described in the third embodiment, it may be difficult to evenly inject a liquid into a plurality of pipes due to variations in manufacturing dimensions of the pipes. An embodiment for improving this will be described below.

【００７８】（第４の実施例：光スイッチの製造）図１
０は本発明の液注入方法の手順を表す図である。液注入
を行う光スイッチの構造は、図９に示したものと同じで
ある。この光スイッチでは、光導波路基板に駆動管路５
が形成され、その駆動管路５の両端をつなぐように迂回
管路６が蓋側に形成されている。さらに注入管路７が上
部蓋４の側面から駆動管路５に達するよう上部蓋４に形
成されている。この上部蓋４はパイレックスガラスにフ
ォトリソグラフィにより迂回管路６，注入管路７となる
溝を形成したもので、同じくフォトリソグラフィで駆動
管路５を形成された導波路基板の上部に接合されてい
る。接合は、陽極接合により行われている。導波路基板
側の駆動管路５の幅は５μｍ，深さ４０μｍ，長さ２０
０μｍ、蓋側の迂回管路６の幅４０μｍ，深さ２０μ
ｍ，長さ４００μｍとする。これらの寸法は、この種の
光スイッチの典型的な値である。注入すべき液柱は駆動
管路５の１／３程度の長さを占めると理想的である。し
たがって、液柱の容積は、ｖ＝１．３×１０4 μｍ3 、
溝の容積は、Ｖs ＝４．０×１０5 μｍ3 である。オイ
ル１０の表面張力は、室温で２０ｄｙｎ／ｃｍなので、
式（１１）より閉じこめられた空気の圧力は大気圧より
９．０×１０3 Ｐａほど高くなる。１気圧が約１．０×
１０5 Ｐａなので大気圧の約１／１０ほど内部の気圧は
高いことになる。これらの数値を式（１２）に代入して
注入管路７の容積を見積もると、２．２×１０4 μｍ3
となる。注入管路７の断面を１０μｍ×５μｍとする
と、長さは４４０μｍとなる。パイレックス基板の表面
に幅１０μｍで、深さ５μｍの溝を形成することは容易
である。この寸法に注入管路７が作製されているとす
る。(Fourth Embodiment: Fabrication of Optical Switch) FIG.
0 is a view showing the procedure of the liquid injection method of the present invention. The structure of the optical switch for performing liquid injection is the same as that shown in FIG. In this optical switch, a driving pipe line 5 is provided in an optical waveguide substrate.
Is formed, and a bypass pipe 6 is formed on the lid side so as to connect both ends of the drive pipe 5. Further, an injection pipe 7 is formed in the upper lid 4 so as to reach the drive pipe 5 from a side surface of the upper lid 4. The upper lid 4 is formed by forming a groove serving as a bypass line 6 and an injection line 7 in Pyrex glass by photolithography. I have. Bonding is performed by anodic bonding. The width of the drive conduit 5 on the waveguide substrate side is 5 μm, the depth is 40 μm, and the length is 20
0 μm, width 40 μm, depth 20 μ of bypass pipe 6 on lid side
m and length 400 μm. These dimensions are typical values of this type of optical switch. Ideally, the liquid column to be filled occupies about １ ／ of the length of the drive line 5. Therefore, the volume of the liquid column is v = 1.3 × 10 4 μm 3 ,
The volume of the groove is Vs = 4.0 × 10 5 μm 3 . Since the surface tension of the oil 10 is 20 dyn / cm at room temperature,
According to the equation (11), the pressure of the trapped air becomes 9.0 × 10 3 Pa higher than the atmospheric pressure. One atmosphere is about 1.0 ×
Since the pressure is 10 5 Pa, the internal pressure is about 1/10 of the atmospheric pressure. By substituting these values into equation (12) and estimating the volume of the injection line 7, 2.2 × 10 4 μm 3
Becomes If the cross section of the injection pipe 7 is 10 μm × 5 μm, the length is 440 μm. It is easy to form a groove having a width of 10 μm and a depth of 5 μm on the surface of the Pyrex substrate. It is assumed that the injection pipe 7 is formed to this dimension.

【００７９】液注入の手順を図１０に沿って説明する。
屈折率整合剤のオイル１０を注入する前の状態は注入管
路７も駆動管路５も空の状態である（図１０（ａ）参
照）。前述した作用の項で説明したように、オイル１０
を注入管路７に接触させるとまず表面張力でオイル１０
が注入管路７に進入し（図１０（ｂ）参照）、注入管路
７はオイル１０で満たされる。オイル１０の先頭界面が
駆動管路５に達するとオイル１０の進入は一旦停止する
（図１０（ｃ）参照）。この状態で外部から0.１気圧加
圧すると、内部の気体３９の体積はほぼ１／１０ほど圧
縮されて減ずる。その体積、すなわちおよそ4.０×１０
4 μｍ3 だけオイル１０が駆動管路５内へ強制的に注入
される。この体積は目的とする液柱の体積の約３倍であ
り、これだけの量のオイル１０が駆動管路５内へ入る
と、駆動管路５の狭い部分、実施例では５μｍ幅の箇所
に液柱が必ず発生する（図１０（ｄ）参照）。溝幅や表
面状態等が加工精度の範囲で違っていてもこの加圧状態
で必ず液柱を発生させることができる。実施例では１つ
の駆動管路で説明しているが、当然ながら、この方法で
複数の駆動管路を有する光スイッチ、あるいは、複数の
光スイッチを同時に処理して、オイル１０を注入するこ
とができる。液柱を発生させたのち大気圧に戻すと、内
部の気体３９が余分なオイル１０を排出して、目的の量
の液柱を駆動管路５内に保持して、大気圧より９．０×
１０ 3 Ｐａほど高い状態に留まる（（図１０（ｅ）参
照）。この状態で圧力の平衡状態になるので、注入管路
７の入り口の余分なオイル１０をふき取ってエポキシ樹
脂接着剤で封をする。これで液注入と封が完了する
（（図１０（ｆ）参照）。The procedure of liquid injection will be described with reference to FIG.
The state before the oil 10 of the refractive index matching agent is injected is an injection tube.
Both the road 7 and the drive conduit 5 are empty (see FIG. 10A).
See). As described in the operation section above, the oil 10
When the oil comes into contact with the injection line 7, the oil 10
Enters the injection line 7 (see FIG. 10B),
7 is filled with oil 10. The top interface of oil 10
When the oil reaches the drive line 5, the oil 10 stops temporarily.
(See FIG. 10 (c)). In this state, apply 0.1 atm from outside.
When pressurized, the volume of gas 39 inside is approximately 1/10
Reduced and reduced. Its volume, ie about 4.0 × 10
FourμmThreeOnly oil 10 is forcibly injected into drive line 5
Is done. This volume is about three times the volume of the target liquid column.
This amount of oil 10 enters the drive line 5
And a narrow portion of the drive conduit 5, a portion having a width of 5 μm in the embodiment.
(See FIG. 10 (d)). Groove width and table
Even if the surface condition is different within the range of processing accuracy, this pressurized state
Can always generate a liquid column. One in the embodiment
Of the drive line, but of course this method
An optical switch having a plurality of drive conduits, or a plurality of
Process the optical switch at the same time and inject oil 10
Can be. After generating the liquid column and returning to atmospheric pressure,
Gas 39 discharges excess oil 10 to the desired volume
Is held in the driving pipe line 5 and 9.0 × from the atmospheric pressure.
10 ThreePa remains high (see FIG. 10 (e)).
See). In this state, the pressure equilibrium is reached, so the injection line
Wipe off excess oil 10 at the entrance of 7 and epoxy tree
Seal with grease adhesive. This completes liquid injection and sealing
(See FIG. 10 (f)).

【００８０】実施例では、注入管路入口８にオイル１０
を接触させると説明したが、これは、注入管路入口８に
スポイト等でオイル１０を滴下する。あるいは、オイル
１０で濡れた細いガラス管を接触させるなどの方法を意
味する。これら以外にもスイッチの基板をオイル１０の
浴に浸すなどの方法も同様の効果を与える。大量に処理
する場合などは後者の方法が効率が良い。注入が完了し
た後、注入管路入口８の余分なオイル１０を除去する方
法として、ふき取る以外に、アルコールに浸して洗浄す
る。アルコールを吹き付ける、エアーを吹き付けて飛ば
す等の方法も有効である。封をするためのシール材１１
として、実施例では、エポキシ樹脂接着剤を使っている
が、このほかにも、シリコンゴム，シリコン樹脂もシー
ル材１１として使用できる。In the embodiment, the oil 10 is supplied to the inlet 8 of the injection line.
However, in this case, the oil 10 is dropped into the inlet 8 of the injection pipe with a dropper or the like. Alternatively, it means a method of contacting a thin glass tube wet with the oil 10. In addition to the above, a method of immersing the switch substrate in a bath of oil 10 can provide the same effect. The latter method is more efficient when processing a large amount. After the injection is completed, as a method of removing excess oil 10 at the inlet 8 of the injection pipe, besides wiping, immersion in alcohol and washing are performed. Methods such as blowing alcohol or blowing air are also effective. Sealing material 11 for sealing
In the embodiment, an epoxy resin adhesive is used, but other than this, silicon rubber and silicone resin can also be used as the sealant 11.

【００８１】前記実施例では、注入管路７の容積、駆動
管路の容積を式（１１）、および（１２）を満足するよ
うに調整して作製してある。そのため、オイル注入開始
時は大気圧下で行え、しかも加圧したのち大気圧に戻す
と自動的に必要量の液柱が完成する。このように、寸法
を調整して溝等を作製すると液注入が極めて容易に行え
る。しかし、注入管路７の容積が条件よりも大きくある
いは小さい場合でも、オイルを注入管路７に接する前に
あらかじめ減圧あるいは加圧し、その後、本発明の液注
入方法をとれば、同様に安定して液柱を完成させること
ができる。あるいは、加圧後、減圧して封をする時の圧
力を大気圧より高い、あるいは低く保持して適量の液柱
を完成させることも可能である。このように、従来減
圧，加熱による内部空気の排出を併用しても良い。In the above embodiment, the volume of the injection line 7 and the volume of the drive line are adjusted so as to satisfy the equations (11) and (12). Therefore, when oil injection is started, the operation can be performed under atmospheric pressure, and when the pressure is increased and then returned to atmospheric pressure, the required amount of liquid column is automatically completed. As described above, the liquid injection can be performed extremely easily by adjusting the dimensions to form the grooves and the like. However, even when the volume of the injection line 7 is larger or smaller than the condition, if the oil is previously depressurized or pressurized before coming into contact with the injection line 7 and then the liquid injection method of the present invention is used, the oil is similarly stable. To complete the liquid column. Alternatively, it is also possible to complete an appropriate amount of liquid column by maintaining the pressure at the time of sealing after reducing the pressure after applying the pressure, higher or lower than the atmospheric pressure. As described above, the discharge of the internal air by decompression and heating may be used in combination.

【００８２】前記説明では、注入管路の幅が駆動管路の
幅より狭いことを必要な設計上の条件として、迂回管路
の幅については説明しなかったが、この迂回路の幅が駆
動管路の幅より大きい場合は、駆動管路内で液柱を駆動
するタイプの光スイッチが構成される。逆に、迂回路の
幅が駆動管路の幅より狭い場合は、液注入に伴い、駆動
管路より先に迂回管路に液柱が発生し、最終的に駆動管
路に気泡を残して他の場所はすべて液で満たされた状態
となる。これは駆動管路内で気泡を駆動するタイプの光
スイッチとなる。後者の場合、迂回管路と注入管路の幅
には特に大小の制限はない。どちらの構成の光スイッチ
の場合でも本発明の光スイッチの構造と製造方法はこれ
まで説明したように有効である。In the above description, the width of the bypass line has not been described as a necessary design condition that the width of the injection line is smaller than the width of the drive line. When the width is larger than the width of the conduit, an optical switch of a type that drives the liquid column in the drive conduit is configured. Conversely, if the width of the detour is narrower than the width of the drive line, a liquid column is generated in the detour line before the drive line due to liquid injection, and finally bubbles are left in the drive line. All other places are filled with liquid. This is an optical switch of the type that drives bubbles in the drive conduit. In the latter case, the widths of the bypass line and the injection line are not particularly limited. Regardless of the configuration of the optical switch, the structure and manufacturing method of the optical switch of the present invention are effective as described above.

【００８３】[0083]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光スイッ
チの構造によれば、数十ｐｌといった微少量の液体を注
入することが出来るため光スイッチの製造が容易にな
る。As described above, according to the structure of the optical switch of the present invention, it is possible to inject a very small amount of liquid such as several tens of pl, thereby facilitating the manufacture of the optical switch.

【００８４】また、陽極接合によって光導波路基板と上
部基板を固定するため、信頼性の高い光スイッチを実現
できる。Since the optical waveguide substrate and the upper substrate are fixed by anodic bonding, a highly reliable optical switch can be realized.

【００８５】また、本発明の光スイッチの製造方法によ
れば、数十ｐｌといった微小量の液体を時間に換算して
注入することが出来るため光スイッチの製造が容易にな
った。Further, according to the optical switch manufacturing method of the present invention, a minute amount of liquid, such as several tens pl, can be converted into time and injected, so that the optical switch can be easily manufactured.

【００８６】また、本発明の光スイッチの製造方法によ
れば、状態量である温度や圧力を制御することによって
注入時間を短縮することが出来るため光スイッチの製造
性が向上する。Further, according to the method for manufacturing an optical switch of the present invention, the injection time can be shortened by controlling the temperature and pressure, which are the state quantities, so that the productivity of the optical switch is improved.

【００８７】また、前記の時間と温度，圧力を管理する
方法を用いることによって多数の素子に対して同一条件
で液体注入を行うことが出来るので同品質の光スイッチ
を大量生産することが出来る。In addition, by using the above-described method of controlling time, temperature, and pressure, liquid injection can be performed on a large number of elements under the same conditions, so that optical switches of the same quality can be mass-produced.

【００８８】さらに、圧力を加えて強制的に液柱を発生
させる工程を加えることで、複数の溝へ同時にかつ均一
に屈折率整合液体を注入することができ、光スイッチ製
造の製造性を高めかつ歩留まりを大幅に改善することが
できた。Further, by adding a step of forcibly generating a liquid column by applying pressure, it is possible to simultaneously and uniformly inject a refractive index matching liquid into a plurality of grooves, thereby improving the productivity of optical switch production. In addition, the yield was significantly improved.

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

【図１】本発明の光スイッチの作用を説明するための概
略図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the operation of an optical switch according to the present invention.

【図２】本発明に係る第１の実施例の光スイッチの概略
図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an optical switch according to a first embodiment of the present invention.

【図３】本発明に係る第２の実施例の光スイッチの概略
図である。FIG. 3 is a schematic view of an optical switch according to a second embodiment of the present invention.

【図４】本発明に係る第３の実施例の光スイッチの製造
方法の概略図である。FIG. 4 is a schematic view illustrating a method for manufacturing an optical switch according to a third embodiment of the present invention.

【図５】本発明に係る第３の実施例の光スイッチの製造
方法の概略図である。FIG. 5 is a schematic view of a method for manufacturing an optical switch according to a third embodiment of the present invention.

【図６】本発明に係る第３の実施例の光スイッチの製造
方法の概略図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating a method of manufacturing an optical switch according to a third embodiment of the present invention.

【図７】本発明に係る第３の実施例の光スイッチの製造
方法の概略図である。FIG. 7 is a schematic view illustrating a method for manufacturing an optical switch according to a third embodiment of the present invention.

【図８】作用を説明するための概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the operation.

【図９】本発明の第４の実施例に係る光スイッチ構造の
斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of an optical switch structure according to a fourth embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の第４の実施例の手順を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing a procedure of a fourth embodiment of the present invention.

【図１１】従来の光スイッチの概略図である。FIG. 11 is a schematic view of a conventional optical switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 光導波路基板 ２ 光導波路層 ３ 光導波路 ４ 上部蓋 ５ 駆動管路 ６ 迂回管路 ７ 注入管路 ８ 注入管路入口 ９ ヒーター １０ 屈折率整合液体 １１ シール材 ２０ 光導波路基板 ２１ 上部基板 ２２ 駆動管路 ２３ 注入管路 ２４ 管路２３の注入口 ２５ 屈折率整合液 ２６ｉ，２６ｏ，２７ｉ，２７ｏ 光導波路 ２８ 光導波路基板 ２９ 上部基板 ３０ 駆動管路 ３１ 注入管路 ３２ 管路３１の注入口 ３３ 迂回管路 ３４ 屈折率整合液 ３５ｉ，３５ｏ，３６ｉ，３６ｏ 光導波路 ３７ 上部基板側面と光導波路基板によって形成される
Ｌ字形の角 ３８ 上部基板２９に設けられた注入口３１に貫通する
穴 ３９ 気泡 ４１ｉ，４１ｏ，４２ｉ，４２ｏ 光導波路 ４３ 屈折率整合液が駆動するための溝 ４４ 屈折率整合液 ４５ 接着剤を流し込むための溝（凹） ４６ 接着剤を流し込むための溝（凸） ４７ 接着剤 ４８ 光導波路基板 ４９ 上部基板 ４１ｉ，４１ｏ，４２ｉ，４２ｏ 光導波路 ４３ 屈折率整合液が駆動するための溝 ４４ 屈折率整合液 ４５ 接着剤を流し込むための溝（凹） ４６ 接着剤を流し込むための溝（凸） ４７ 接着剤 ４８ 光導波路基板 ４９ 上部基板REFERENCE SIGNS LIST 1 optical waveguide substrate 2 optical waveguide layer 3 optical waveguide 4 upper lid 5 drive conduit 6 detour conduit 7 injection conduit 8 injection conduit entrance 9 heater 10 refractive index matching liquid 11 sealing material 20 optical waveguide substrate 21 upper substrate 22 driving Conduit 23 injection conduit 24 inlet of conduit 23 25 refractive index matching liquid 26i, 26o, 27i, 27o optical waveguide 28 optical waveguide substrate 29 upper substrate 30 drive conduit 31 injection conduit 32 inlet of conduit 31 33 Detour conduit 34 Refractive index matching liquid 35i, 35o, 36i, 36o Optical waveguide 37 L-shaped corner formed by the upper substrate side surface and optical waveguide substrate 38 Hole penetrating injection port 31 provided in upper substrate 29 39 Bubbles 41i, 41o, 42i, 42o Optical waveguide 43 Groove for driving the refractive index matching liquid 44 Refractive index matching liquid 45 For pouring the adhesive (Concave) 46 Groove (convex) 47 for pouring adhesive 47 Adhesive 48 Optical waveguide substrate 49 Upper substrate 41i, 41o, 42i, 42o Optical waveguide 43 Groove for driving refractive index matching liquid 44 Refractive index matching liquid 45 Groove (concave) for pouring adhesive 46 Groove (convex) for pouring adhesive 47 Adhesive 48 Optical waveguide substrate 49 Upper substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 安秀 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yasuhide Nishida 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 光導波路基板内で互いに交差する光導波
路の交差部に設けられた駆動管路内に光導波路と屈折率
が等しい屈折率整合液体が封入され、この屈折率整合液
体を駆動管路内で移動させ、それにより互いに交差する
光導波路間で光路の切替を行う光スイッチにおいて、 前記駆動管路よりも幅の狭い注入管路が駆動管路に接続
されていることを特徴とする光スイッチ。1. A refractive index matching liquid having a refractive index equal to that of an optical waveguide is sealed in a driving pipe provided at an intersection of optical waveguides crossing each other in an optical waveguide substrate. An optical switch for moving in a path and thereby switching an optical path between optical waveguides crossing each other, wherein an injection pipe having a width smaller than the drive pipe is connected to the drive pipe. Light switch. 【請求項２】 請求項１記載の光スイッチにおいて、 前記注入管路を一カ所のみ有することを特徴とする光ス
イッチ。2. The optical switch according to claim 1, wherein the optical switch has only one injection line. 【請求項３】 請求項１又は２記載の光スイッチの製造
方法において、 前記駆動管路と前記注入管路、あるいは迂回管路、ある
いは両方を設けた前記光導波路基板と、前記光導波路基
板とは異なる上部基板を陽極接合を用いて接着すること
を特徴とする光スイッチの製造方法。3. The method for manufacturing an optical switch according to claim 1, wherein the optical waveguide substrate provided with the drive pipeline and the injection pipeline, or the bypass pipeline, or both, and the optical waveguide substrate. A method for manufacturing an optical switch, wherein different upper substrates are bonded using anodic bonding. 【請求項４】 請求項１又は２記載の光スイッチの製造
方法において、 前記注入管路の入口を前記液体に浸し、前記駆動管路に
注入する前記液体の量を時間で制御することを特徴とす
る光スイッチの製造方法。4. The method for manufacturing an optical switch according to claim 1, wherein an inlet of the injection pipe is immersed in the liquid, and an amount of the liquid to be injected into the drive pipe is controlled with time. A method for manufacturing an optical switch. 【請求項５】 請求項１又は２記載の光スイッチの製造
方法において、 前記注入管路の入口を前記液体に浸し、室温より高い温
度の状態に一定時間保持し、再び室温に戻すことによ
り、あるいは、室温より高い温度の状態に一定時間保持
し、前記注入管路の入口を前記液体に浸し、再び室温に
戻すことにより、前記駆動管路に注入する前記液体の量
を温度で制御することを特徴とする光スイッチの製造方
法。5. The method for manufacturing an optical switch according to claim 1, wherein the inlet of the injection pipe is immersed in the liquid, kept at a temperature higher than room temperature for a certain period of time, and returned to room temperature again. Alternatively, by maintaining the temperature at a temperature higher than room temperature for a certain period of time, immersing the inlet of the injection pipe in the liquid, and returning the temperature to room temperature again, controlling the amount of the liquid to be injected into the drive pipe with the temperature. A method for manufacturing an optical switch, comprising: 【請求項６】 請求項１又は２記載の光スイッチの製造
方法において、 前記注入管路の入口を前記液体に浸し、大気圧より低い
圧力の状態に一定時間保持し、再び大気圧に戻すことに
より、あるいは、大気圧より低い圧力の状態に一定時間
保持し、前記注入管路の入口を前記液体に浸し、再び大
気圧に戻すことにより、前記駆動管路に注入する前記液
体の量を圧力で制御することを特徴とする光スイッチの
製造方法。6. The method for manufacturing an optical switch according to claim 1, wherein the inlet of the injection pipe is immersed in the liquid, kept at a pressure lower than the atmospheric pressure for a certain time, and returned to the atmospheric pressure again. Alternatively, by maintaining the pressure at a pressure lower than the atmospheric pressure for a certain period of time, immersing the inlet of the injection pipe in the liquid, and returning the pressure to the atmospheric pressure again, the pressure of the liquid to be injected into the drive pipe is reduced. A method for manufacturing an optical switch, characterized in that the method is controlled by: 【請求項７】 請求項５又は６記載の光スイッチの製造
方法において、 それぞれの方法で、温度を室温に戻した後、あるいは大
気圧に戻した後、圧力を加え、その後、その圧力を除去
することを特徴とする光スイッチの製造方法。7. The method for manufacturing an optical switch according to claim 5, wherein after the temperature is returned to room temperature or to atmospheric pressure, pressure is applied, and then the pressure is removed. A method for manufacturing an optical switch.
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US6967763B2 (en) 2003-03-11 2005-11-22 Fuji Photo Film Co., Ltd. Display device

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1014140A3 (en) * 1998-12-23 2001-06-27 Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation Capillary fluid switch
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