KR100447213B1 - Optical switch - Google Patents

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KR100447213B1 KR10-2002-0007500A KR20020007500A KR100447213B1 KR 100447213 B1 KR100447213 B1 KR 100447213B1 KR 20020007500 A KR20020007500 A KR 20020007500A KR 100447213 B1 KR100447213 B1 KR 100447213B1
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Abstract

본 발명은 광 시스템에 관한 것으로 특히, 광 송수신 모듈의 광 스위치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 광 스위치는 하부 기판과, 상기 하부 기판상에 형성되고, 광 신호의 입/출력을 위한 하나 이상의 입/출력 광 섬유와, 상기 하나 이상의 입/출력 광 섬유를 정렬, 조립하는 미세 구조물과, 상기 입력 광 파이버로 입력된 광 신호를 출력 광 파이버로 스위칭하는 마이크로 프리즘(micro-prism)과, 상기 마이크로 프리즘이 하부 기판에 상대적인 변위를 평면 방향(in-plane)으로 일으키게 하는 구동부와 상기 하부 기판에 상기 구동부를 고정시키기 위한 앵커(anchor)를 포함하여 구성된다.The present invention relates to an optical system, and more particularly, to an optical switch of an optical transceiver module. The optical switch according to the present invention is formed on the lower substrate, the lower substrate, one or more input / output optical fibers for input / output of the optical signal, and the one or more input / output optical fibers to align and assemble A microstructure, a micro-prism for switching an optical signal input to the input optical fiber to an output optical fiber, and the micro-prism causing a displacement relative to a lower substrate in an in-plane direction. And an anchor for fixing the driver to the driver and the lower substrate.

Description

광 스위치{Optical switch}Optical switch

본 발명은 광 시스템에 관한 것으로, 특히 광 송수신 모듈의 광 스위치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical system, and more particularly, to an optical switch of an optical transceiver module.

최근 정보 관련 기술인 컴퓨터 및 통신 기술은 다량의 정보를 송수신할 수 있는 고속 광섬유 통신을 통해 비약적으로 발전하고 있다.Recently, computer and communication technology, which is an information related technology, is rapidly developing through high speed fiber optic communication capable of transmitting and receiving a large amount of information.

특히, 동화상, 음성 신호 및 문자 신호 등의 다양한 형태의 데이터를 포함한 멀티미디어 정보의 고속 전송, 쌍방향의 대화형(interactive) 통신 환경, 가입자 수의 폭발적 증가 등의 추세에 따라 기존의 구리 전송 선(transmission line)을 이용한 통신망은 그 한계에 봉착하였으며, 높은 반송 주파수의 고속 전송이 가능한 광 신호 형태의 통신망이 그 대안으로 대두되고 있다.In particular, existing copper transmission lines have been developed in accordance with trends such as high-speed transmission of multimedia information including various types of data such as moving images, voice signals, and text signals, interactive interactive communication environment, and explosive increase in the number of subscribers. The network using the line has reached its limit, and an optical signal type network capable of high-speed transmission at a high carrier frequency is emerging as an alternative.

또한, 전기적 신호를 송수신하는 기존의 통신망은 논리 회로(logic circuit), 증폭기, 스위치 등 집적회로(integrated circuit) 등으로 가입자 데이터 인터페이스를 저렴하게 구성할 수 있었다.In addition, the existing communication network that transmits and receives electrical signals has been able to inexpensively configure subscriber data interfaces using integrated circuits such as logic circuits, amplifiers, and switches.

반면에, 광을 정보 전달 신호로 이용하는 광 통신망의 경우, 가입자와 중계기 혹은 통신 사업자를 연결해 주는 인터페이스가 전자 회로를 이용한 논리 집적회로가 아닌 광 스위치 및 포토 다이오드, 레이저 다이오드 등으로 구성된 광 커넥터 모듈로 구성된다.On the other hand, in the case of an optical communication network using light as an information transmission signal, the interface connecting the subscriber and the repeater or the communication service provider is not a logic integrated circuit using an electronic circuit but an optical connector module composed of an optical switch, a photodiode, and a laser diode. It is composed.

현재 상품화되어 있는 광 통신망용 데이터 인터페이스는 전송선인 광 섬유(optical fiber)와, 가입자를 연결시키기 위한 광 섬유 커넥터(fiber optic connector), 광 스위치(optical switches), 레이저 다이오드를 포함한 광송신기(transmitter)등으로 구성된다.Commercially available data interfaces for optical networks include optical fibers, which are transmission lines, and optical transmitters, including optical optic connectors, optical switches, and laser diodes for connecting subscribers. And the like.

여기서, 상기 광 스위치의 주요한 적용 분야로서 고속 및 신뢰성이 특히 중요시되는 기간(backbone) 광 통신망 등의 용도로 제안된 ANSI X3T9.5 규격에 필요한 FDDI(fiber distributed data interface)의 경우, 단말기에서 수신이 끊어질 경우라도 기간 망 내에서는 계속적으로 광 신호가 전송되어야 하므로, 가입자의 단말기에 입력 광 신호가 연결되지 않더라도 연결된 광 통신망이 단절되지 않도록 루프백(loopback) 기능을 수행할 수 있는 바이패스(bypass) 스위치가 필요하다.Here, in the case of a fiber distributed data interface (FDDI) required for the ANSI X3T9.5 standard proposed for use as a backbone optical communication network where high speed and reliability are particularly important as a major application field of the optical switch, reception at the terminal Since the optical signal must be continuously transmitted in the backbone network even when it is disconnected, a bypass for performing a loopback function so that the connected optical communication network is not disconnected even if the input optical signal is not connected to the subscriber terminal. I need a switch.

이와 같은 광 통신망 인터페이스는 정밀 가공 및 각 부품의 조립에 의존한 제조 방법 등으로 가격이 비싼 단점이 있으며, 특히, 광 데이터 인터페이스의 핵심 부품인 광 스위치의 경우 입력측 또는 출력측의 광섬유 선단부를 기계적으로 움직여 광축을 정렬함으로써 스위칭(switching) 기능을 수행하도록 되어 있어 스위치의 크기를 소형화하기 어렵고, 소모 전력이 많으며, 고가인 단점이 있다.Such an optical network interface has a disadvantage of being expensive due to precision processing and manufacturing method depending on the assembly of each component. Especially, in the case of the optical switch, which is a core component of the optical data interface, the optical fiber tip on the input side or the output side is mechanically moved. By arranging the optical axis to perform a switching function (switching) it is difficult to miniaturize the size of the switch, has a high power consumption, and has the disadvantage of being expensive.

따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 낮은 구동 전압으로 스위칭 속도를 현저히 증가시키는 광 스위치를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an optical switch that significantly increases the switching speed with a low driving voltage.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구조 특징에 따르면, 하부 기판과, 상기 하부 기판상에 형성되고, 광 신호의 입/출력을 위한 하나 이상의 입/출력 광 섬유와, 상기 하나 이상의 입/출력 광 섬유를 정렬, 조립하는 미세 구조물과, 상기 입력 광 파이버로 입력된 광 신호를 출력 광 파이버로 스위칭하는 마이크로 프리즘(micro-prism)과, 상기 마이크로 프리즘이 하부 기판에 상대적인 변위를 일으키게 하는 평면 방향(in-plane)의 구동부와, 상기 하부 기판에 상기 구동부를 고정시키기 위한 앵커(anchor)를 포함하여 구성된다.According to a structural feature of the present invention for achieving the above object, a lower substrate, formed on the lower substrate, at least one input / output optical fiber for input / output of the optical signal, and the at least one input / output Microstructures for aligning and assembling output optical fibers, micro-prisms for switching optical signals input to the input optical fibers to output optical fibers, and planes causing the micro-prisms to cause displacement relative to the underlying substrate And an anchor for fixing the drive unit to the lower substrate.

바람직하게, 상기 하부기판에 상기 구동부가 연결되도록 앵커(anchor)가 고정된다.Preferably, an anchor is fixed to the driving part to be connected to the lower substrate.

그리고, 상기 구동부는 상기 구동기 기판에 고정된 고정 전극부, 이 고정 전극부와의 사이에 인가된 전압에 의해 발생하는 전계에 의한 정전기력으로 움직이게 되는 가동 전극부와, 효율적인 정전기력 제어를 위한 빗살 형태의 구동 전극부를 포함하여 구성된다.The driving unit may include a fixed electrode unit fixed to the driver substrate, a movable electrode unit which is moved by an electrostatic force generated by an electric field generated by a voltage applied between the fixed electrode unit, and a comb teeth for efficient electrostatic force control. It is comprised including a drive electrode part.

또한, 상기 가동부는 복원력을 제공하기 위한 탄성 스프링을 통해 상기 하부 기판으로부터 소정의 간극이 현가(suspended)되며, 상기 입/출력 광 섬유는 상기 마이크로 프리즘과 자체 정렬 되도록 상기 기판상에 집적된 상기 미세 구조물에 장착되어 광 축 정렬된다.In addition, the movable portion is suspended from the lower substrate by a predetermined spring through an elastic spring for providing a restoring force, and the input / output optical fiber is integrated on the substrate to self-align with the micro-prism. Mounted on the structure and aligned with the optical axis.

그리고, 상기 마이크로 프리즘은 평면 방향의 변위를 발생시키는 상기 구동부의 가동부에 장착/집적되어 입력 광원으로부터 출사되는 레이저 빔의 광 경로를 반사 또는 통과시키는 위치로 조절하고, 상기 구동기 기판면에 수직으로 집적되고, 이 마이크로 프리즘의 일면은 입력 광을 전반사 시키는 각도로 형성된다.The micro-prism is mounted / integrated in the movable part of the driving unit which generates a displacement in a planar direction, and is adjusted to a position that reflects or passes the optical path of the laser beam emitted from the input light source, and is integrated perpendicular to the driver substrate surface. One surface of the micro-prism is formed at an angle that totally reflects the input light.

또한, 상기 마이크로 프리즘을 어레이로 배열하고 상기 입/출력 광 섬유 배열을 광 축 정렬하여 다수개의 입출력 포트를 갖는 광 매트릭스 스위치로 구성하며, 이 매트릭스 스위치는 임의의 입력과 임의의 출력 포트간에 광 신호를 연결/차단한다.Further, the micro prisms are arranged in an array and the input / output optical fiber arrays are arranged in an optical axis to form an optical matrix switch having a plurality of input / output ports, wherein the matrix switches are optical signals between any input and any output port. Connect / Block

도 1은 본 발명에 따른 광 스위치를 나타낸 사시도1 is a perspective view showing an optical switch according to the present invention

도 2는 본 발명에 따른 광 스위치를 나타낸 평면도2 is a plan view showing an optical switch according to the present invention

도 3은 도 2 에 따른 광 스위치의 A-B축 단면도3 is a cross-sectional view along the A-B axis of the optical switch according to FIG.

도 4는 본 발명에 따른 광 스위치의 구동 및 광 경로의 변화를 나타낸 도면4 is a view showing the driving of the optical switch and the change of the optical path according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 광 스위치를 어레이 형태로 배열한 3x3 광 스위치를 나타낸 도면Figure 5 shows a 3x3 optical switch arranged in an array of optical switches according to the present invention

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 마이크로 프리즘 2 : 미세 구조물1: micro prism 2: microstructure

3 : 가동 전극부 4 : 고정 전극부3: movable electrode part 4: fixed electrode part

5 : 빗살 형상 구동 전극 6 : 탄성 스프링5: comb teeth drive electrode 6: elastic spring

7 : 구동기 기판 8 : 앵커(anchor)7 driver board 8 anchor

9 : 하부 기판 10: 가동 전극 패드9: lower substrate 10: movable electrode pad

11 : 고정 전극 패드 13 : 입력 광 섬유11: fixed electrode pad 13: input optical fiber

14 : 제 1 출력 광 섬유 15 : 제 2 출력 광 섬유14: first output optical fiber 15: second output optical fiber

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 광 스위치의 사시도이다.1 is a perspective view of an optical switch according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 광 스위치는 하부 기판(9)과, 상기 하부 기판상에 형성되고, 광 신호의 입/출력을 위한 하나 이상의 입/출력 광 섬유(13, 14, 15)와, 상기 하나 이상의 입/출력 광 섬유(13, 14, 15)를 정렬, 조립하는 미세 구조물(2)과, 상기 입력 광 파이버(13)로 입력된 광 신호를 출력 광 파이버(14, 15)로 스위칭하는 마이크로 프리즘(micro-prism)(1)과, 상기 마이크로 프리즘(1)이 상기 하부 기판(9)에 상대적인 변위를 일으키게 하는 평면 방향(in-plane)의 구동부(3, 4, 5)로 구성된다.Referring to FIG. 1, an optical switch according to the present invention is formed on a lower substrate 9 and at least one input / output optical fiber 13, 14, 15 for input / output of an optical signal. And a fine structure (2) for aligning and assembling the at least one input / output optical fiber (13, 14, 15) and an optical signal input to the input optical fiber (13) for outputting the optical fiber (14, 15). Micro-prism 1 for switching to and in-plane drives 3, 4, 5 causing the micro-prism 1 to be displaced relative to the lower substrate 9. It consists of.

상기 입력 광 섬유(13)의 선단부에는 이 광 섬유(13)로부터 출사되는 레이저 빔이 퍼지지 않고 출력 광 섬유(14, 15) 중 하나로 연결될 수 있도록 평행광 형태로 시준(collimating) 될 수 있도록 시준 렌즈를 부가하거나, 시준 렌즈의 기능이 일체화 된 이른바 렌즈 파이버(lensed fiber)를 사용한다.A collimating lens is provided at the distal end of the input optical fiber 13 so that the laser beam emitted from the optical fiber 13 can be collimated in the form of parallel light so that it can be connected to one of the output optical fibers 14 and 15 without spreading. In addition, so-called lens fiber (lensed fiber) in which the function of the collimating lens is integrated is used.

도 1에 도시된 바와 같이 레이저 광 경로의 절환 기능은 미세 프리즘(1)의 위치에 의해 이루어지며, 이 미세 프리즘(1)은 고정된 구동기 기판(7)에 대해 상대적인 변위를 일으킬 수 있는 가동 전극부(3) 상에 형성되며, 가동 전극부(3)는 기판면과 평행한 방향으로 변위를 일으키는 기판 평면 방향(in-plane) 미세 구동기에 의해 움직임을 조절한다.As shown in FIG. 1, the switching function of the laser light path is made by the position of the fine prism 1, which is capable of causing a relative displacement with respect to the fixed driver substrate 7. It is formed on the part 3, and the movable electrode part 3 controls the movement by a substrate in-plane micro driver which causes displacement in a direction parallel to the substrate surface.

상기 기판 평면 방향 미세 구동기의 대표 예로서 정전기력을 구동력으로 이용하는 빗살 형태의 정전력 구동기(comb-drive electrostatic actuator)를 이용한다.As a representative example of the substrate plane direction micro driver, a comb-drive electrostatic actuator using a static force as a driving force is used.

상기의 미세 구동기는 하부 기판(9)에 고정된 고정 전극부(4), 고정 전극부와의 사이에 인가된 전압에 의해 발생하는 전계(electric field)에 의한 정전기력으로 움직이게 되는 가동 전극부(3) 및 효율적인 정전기력 제어를 위한 빗살 형태 구동 전극(5)으로 구성되며, 가동부에 복원력을 제공하기 위한 탄성 스프링(6)에 의해 가동 전극부(3)는 하부 기판(9)으로부터 소정의 간극만큼 현가되는 구조를 갖는다.The micro driver is a fixed electrode part 4 fixed to the lower substrate 9, and a movable electrode part 3 which is moved by an electrostatic force by an electric field generated by a voltage applied between the fixed electrode part. ) And a comb-shaped drive electrode 5 for efficient electrostatic force control, and the movable electrode part 3 is suspended from the lower substrate 9 by a predetermined gap by an elastic spring 6 for providing a restoring force to the movable part. It has a structure.

상기 정전기력은 두 전극 구조물(3, 4, 5) 사이에 전계가 인가되어야 하며, 이는 가동 및 고정 전극부(3,4)에 전기적으로 연결된 금속 또는 도전성의 패드(10, 11) 사이에 전압을 인가하여 조절할 수 있다.The electrostatic force requires an electric field to be applied between the two electrode structures 3, 4 and 5, which applies a voltage between the metal or conductive pads 10 and 11 electrically connected to the movable and fixed electrode portions 3 and 4. Can be adjusted by application.

상기 입출력 광섬유(13, 14, 15)는 미세 프리즘(1)과 자체 정렬(self align) 되도록 구동기 기판(7) 상에 집적된 광 섬유 정렬/조립 미세 구조물(2)에 장착되어 광 축 정렬이 이루어진다.The input / output optical fibers 13, 14, 15 are mounted on the optical fiber alignment / assembly microstructure 2 integrated on the driver substrate 7 so as to self align with the fine prism 1 so that the optical axis alignment is achieved. Is done.

도 2는 본 발명에 따른 광 스위치의 평면도이고, 도 3은 도 2에 따른 A-B 축 단면도이다.FIG. 2 is a plan view of the optical switch according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view along the A-B axis according to FIG.

도 2 내지 도 3을 참고하면, 앞서 설명한 도 1의 고정 전극부(4) 및 가동 전극부(3)의 일부를 고정시키는 부분과 구동기 기판(7) 중 변위가 발생할 필요가 없는 부분은 앵커(anchor)(8)를 통하여 하부 기판(9)에 고정한다.2 to 3, the portions of the fixed electrode portion 4 and the movable electrode portion 3 of FIG. 1 fixed above and the portion of the driver substrate 7 where the displacement does not need to be generated may be anchors. It is fixed to the lower substrate 9 through an anchor (8).

반면, 미세 프리즘(1)이 장착되어 있는 가동 전극부(3)는 하부 기판(9)으로부터, 소정의 간극(12)만큼 릴리즈(release)되어 구동기 기판(7) 면에 수평인 방향으로 자유롭게 운동할 수 있도록 구성된다.On the other hand, the movable electrode portion 3 on which the micro-prism 1 is mounted is released from the lower substrate 9 by a predetermined gap 12 so as to move freely in a direction horizontal to the plane of the driver substrate 7. Configured to do so.

상기 릴리즈 간격은 앵커(8) 부분의 두께로 조절하거나, 이 앵커(8) 부분과 식각 선택도를 갖는 희생층(sacrificial layer)의 두께로 조절할 수 있다.The release interval may be adjusted by the thickness of the portion of the anchor 8 or by the thickness of a sacrificial layer having an etching selectivity with the portion of the anchor 8.

그리고 도 2의 윗쪽 그림은 광 섬유 정렬/조립 미세 구조물(2)에 장착된 광 섬유(13)의 단면을 도시하였다.2 shows a cross section of the optical fiber 13 mounted to the optical fiber alignment / assembly microstructure 2.

도 4는 본 발명에 따른 광 스위치의 구동 및 광 경로의 변화를 나타낸 도면이다.4 is a view showing the driving of the optical switch and the change of the optical path according to the present invention.

도 4를 참조하면, 도 4의 a는 구동기 전원이 인가되지 않은 상태로, 미세 프리즘(1)이 시준 된 입력 광 섬유(13)에서, 출사되는 레이저 빔의 광 경로에 위치하여 제 1 출력 광 섬유(14)로 광 경로가 변경된다.Referring to FIG. 4, in FIG. 4A, the first output light is located in the optical path of the laser beam emitted from the input optical fiber 13 in which the fine prism 1 is collimated without the driver power applied. The optical path is changed to the fiber 14.

반면에 도 4의 b는 구동기 구동 전압이 인가된 상태로, 미세 프리즘(1)의 위치가 광 경로에서 벗어나게 되어 입력 광 섬유(13)에서 출사 되는 레이저 빔이 또 다른 출력 광 섬유(15)로 절환된다.On the contrary, in FIG. 4B, the driver driving voltage is applied, the position of the fine prism 1 is out of the optical path so that the laser beam emitted from the input optical fiber 13 is transferred to another output optical fiber 15. It is switched.

도 5는 본 발명에 따른 광 스위치를 어레이 형태로 배열한 3x3 광 스위치를 나타낸 도면이다.5 is a view showing a 3x3 optical switch arranged in an array of optical switches according to the present invention.

도 5를 참조하면, 평면 방향의 구동기에 집적된 미세 프리즘 광 스위치를 어레이(array) 형태로 배열하여 구성한 임의의 개수의 입출력 포트를 갖는 광 매트릭스 스위치의 일례로 3x3 광 스위치이다.Referring to FIG. 5, a 3x3 optical switch is an example of an optical matrix switch having any number of input and output ports configured by arranging fine prism optical switches integrated in a plane direction driver in an array form.

상기 3x3 광 스위치는 특정한 입력 광 섬유에서 출사 되는 레이저 빔을 출력 광 섬유의 임의의 포트로 광 경로를 변경시켜 주기 위해서는 상기의 레이저 빔이 출사되는 입력 광 섬유의 열과 원하는 출력 광 섬유 포트의 행에 위치하는 미세 프리즘에 의해 레이저 빔의 광 경로를 변경하도록 하고, 광 경로에 위치하는 여타 미세 프리즘은 구동기를 작동시켜 레이저 빔이 프리즘을 거치지 않고 통과하도록 변위를 준다.The 3x3 optical switch is configured to change the optical path of a laser beam emitted from a specific input optical fiber to an arbitrary port of the output optical fiber and to a row of input optical fibers and a row of desired output optical fiber ports. The fine prism is positioned to change the optical path of the laser beam, and other fine prisms positioned in the optical path actuate the driver to displace the laser beam through without passing through the prism.

도시된 도 5를 참고로 설명하면, 좌측 제 1열의 입력 광 섬유로 전송된 광 신호를 두 번째에 위치한 제 2 행의 출력 광 섬유로 연결하기 위해서는 구동 미세 프리즘 배열의 제 1 열 2행에 위치한 미세 프리즘만 광 경로에서 벗어나지 않도록 유지하고, 나머지 제 1 열 1행, 제 2 열 2행, 제 3열 제 2행은 정전력 구동기를 동작시켜 미세 프리즘들의 위치가 광 경로에서 벗어나도록 변위를 주어 입출력 단의 연결을 완성할 수 있다.Referring to FIG. 5, the optical signals transmitted to the input optical fibers of the first column on the left side are connected to the second optical rows of the second row of the second optical fibers in order to connect the optical signals transmitted to the second optical fibers. Only the fine prisms are kept out of the optical path, and the remaining first row, first column, second row, and third column, second row, operate the constant power driver to displace the microprisms from the optical path. I / O stage connection can be completed.

그리고, 나머지 입출력 포트의 연결도 광 경로에 위치하는 미세 프리즘의 변위를 조절하여 구현된다.In addition, the connection of the remaining input and output ports is also implemented by adjusting the displacement of the fine prism located in the optical path.

도 5에 표시한 바와 같이 특정한 입출력 포트의 연결을 위한 미세 프리즘 만을 반사 상태에 두고, 이 광 연결의 광 경로에 위치하는 여타 미세 프리즘은 광 경로에서 벗어나도록 구동기를 각각 동작시켜 원하는 광 연결을 조작한다.As shown in Fig. 5, only the fine prism for the connection of a specific input / output port is placed in the reflection state, and the other fine prisms positioned in the optical path of the optical connection operate the drivers so as to deviate from the optical path to manipulate the desired optical connection. do.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 전반사를 이용한 미세 프리즘을 구동하여 광 통신용의 송수신 모듈의 인터페이스의 주요 부품인 광 스위치를 구현하는 것으로, 마이크로머시닝 기술 및 반도체 일관 공정 등을 통하여 소자의 소형 경량화를 구현할 수 있고, 부품 단가를 절감할 수 있다.As described above, the present invention implements an optical switch, which is a main component of an interface of a transmission / reception module for optical communication, by driving a fine prism using total reflection, and implements a compact and lightweight device through micromachining technology and a semiconductor integrated process. Can reduce the unit cost.

또한, 동작 중 소모 전력을 현저히 낮출 수 있으며, FDDI 용의 바이패스 기능을 갖는 광 스위치 및 이를 확장한 MxN 광 매트릭스 스위치를 광 섬유와 정렬/조립하여 일체화된 형태로 구현할 수 있다.In addition, the power consumption during operation can be significantly lowered, and the optical switch having a bypass function for FDDI and the MxN optical matrix switch having the same can be aligned and assembled with the optical fiber to realize an integrated form.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the examples, but should be defined by the claims.

Claims (9)

하부 기판과;A lower substrate; 상기 하부 기판상에 형성되고, 광 신호의 입/출력을 위한 하나 이상의 입/출력 광 섬유와;At least one input / output optical fiber formed on the lower substrate and configured for input / output of an optical signal; 상기 하나 이상의 입/출력 광 섬유를 정렬, 조립하는 미세 구조물과;Microstructures to align and assemble the one or more input / output optical fibers; 상기 입력 광 파이버로 입력된 광 신호를 출력 광 파이버로 스위칭하는 마이크로 프리즘(micro-prism)과;A micro-prism for switching an optical signal input to the input optical fiber to an output optical fiber; 상기 마이크로 프리즘이 하부 기판에 상대적인 변위를 일으키게 하는 평면 방향(in-plane)의 구동부와An in-plane drive for causing the micro-prism to be displaced relative to the underlying substrate; 상기 하부 기판에 상기 구동부를 고정시키기 위한 앵커(anchor)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 스위치.And an anchor for fixing the driving part to the lower substrate. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동부는 상기 구동기 기판에 고정된 고정 전극부, 이 고정 전극부와의 사이에 인가된 전압에 의해 발생하는 전계에 의한 정전기력으로 움직이게 되는 가동 전극부와 효율적인 정전기력 제어를 위한 빗살 형태의 구동 전극부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 스위치.The driving unit includes a fixed electrode part fixed to the driver substrate, a movable electrode part moving by an electrostatic force generated by an electric field generated by a voltage applied between the fixed electrode part, and a comb-shaped drive electrode part for efficient electrostatic force control. Optical switch comprising a. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 가동부는 복원력을 제공하기 위한 탄성 스프링을 통해 상기 하부기판으로부터 소정의 간극이 현가(suspended)되는 것을 특징으로 하는 광 스위치.And the movable portion is suspended from a predetermined gap from the lower substrate through an elastic spring for providing a restoring force. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 입/출력 광 섬유는 상기 마이크로 프리즘과 자체 정렬 되도록 상기 구동기 기판상에 집적된 상기 미세 구조물에 장착되어 광 축 정렬된 것을 특징으로 하는 광 스위치.And the input / output optical fiber is mounted on the microstructure integrated on the driver substrate such that the input / output optical fiber is self aligned with the micro prism. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이크로 프리즘은 평면 방향의 변위를 발생시키는 상기 구동부의 가동부에 장착/집적되어 입력 광원으로부터 출사되는 레이저 빔의 광 경로를 반사 또는 통과시키는 위치로 조절하는 것을 특징으로 하는 광 스위치.And the micro-prism is mounted / integrated in a movable part of the driving unit which generates a displacement in a planar direction, and adjusts the optical prism to a position that reflects or passes an optical path of a laser beam emitted from an input light source. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이크로 프리즘은 상기 구동기 기판면에 수직으로 집적되고, 이 마이크로 프리즘의 일면은 입력 광을 전반사 시키는 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 스위치.And the micro prism is integrated perpendicular to the driver substrate surface, and one surface of the micro prism is formed at an angle that totally reflects the input light. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이크로 프리즘을 어레이로 배열하고 상기 입/출력 광 섬유 배열을 광 축 정렬하여 다수개의 입출력 포트를 갖는 광 매트릭스 스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 스위치.And an optical matrix switch having a plurality of input / output ports by arranging the micro prisms in an array and arranging the input / output optical fiber arrays in an optical axis. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 광 매트릭스 스위치는 임의의 입력과 임의의 출력 포트간에 광 신호를 연결/차단하는 것을 특징으로 하는 광 스위치.The optical matrix switch connects / blocks an optical signal between any input and any output port.
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