KR100450756B1 - 광통신용 광신호 스위치 어레이 - Google Patents

Abstract

광통신용 광스위치 어레이를 제공한다. 본 발명은 광신호를 입력하는 광신호 입력부와, 광신호 입력부로부터 전달되는 광신호를 받아서 출력하는 광신호 출력부와, 광신호 입력부와 광신호 출력부 사이에 개재되어 광신호 입력부로부터 전달되는 광신호들 중 일부를 선별적으로 광신호 출력부로 전달하여 스위칭 하는 스위칭 어레이부를 포함한다. 특히, 본 발명은 광신호 입력부와 광신호 출력부 사이에 개재되는 반사경의 위치를 입체적으로 배치함으로써, 광신호의 빔(Beam)사이즈를 효과적으로 수용하여 광신호를 정확하게 전달할 수 있다.

Description

광통신용 광신호 스위치 어레이{Optical switch array for optical communication system}

본 발명은 광통신용 스위치에 관한 것으로서, 특히, 디지털 미러를 이용한 광횡단 연결용 광스위치인 광통신용 MEMS형 스위치에 관한 것이다.

일반적으로 광스위치는 2차원(2 dimension) 스위치 어레이와 3차원 스위치 어레이의 두 종류로 분류된다. 여기서 2차원 스위치 어레이는 SOI 기판 상에 미세가공법(micromachining)을 이용하여 전극을 제외한 스위치 어레이의 중요 구성요소인 구동기(actuator) 및 미러(mirror) 등 전극을 제외한 모든 부분을 실리콘 재질로 형성한다. 이때, 이러한 구성요소들을 제작하기 위해서 건식식각의 일종인 활성화이온 식각법(Reactive Ion Etching)을 이용한다.

도 8은 종래의 기술에 의한 광스위치 어레이를 나타낸 개략도이다.

이를 참조하면, 종래의 광스위치 어레이는 스위치 어레이부(1200)와 입출력 광섬유부(1100,1300)로 구성되어 있다. 스위치 어레이부(1200)는 구동기(1210,actuator)와, 잎상 스프링(1230,leaf spring), 미러(미도시) 그리고, 미러(1220)로 구성된 단위 스위칭 소자가 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 입출력 광섬유부(1100,1300)는 기판의 판 면상에 함몰 형성된 V-그루브(1130,1330)와 이 V-그루브(1130,1330)의 홈에 장착된 광섬유(1120,1320)를 포함한다. 그리하여, 매트릭스 형태로 배열된 단위 스위칭 소자들 중 전기적 신호로 동작된 스위치에 광신호가 입사되면 90 °로 반사되어 출력단의 광섬유에 빛이 전달된다.

그런데, 이러한 종래의 광스위치 어레이는, 전술한 바와 같이, RIE 방식으로 구성요소들을 형성하기 때문에, 특히, 수직 경면을 가진 미러경(1220)의 경우에 RIE 식각법에 의해 형성된 수직 경면에 식각공정 시에 발생되는 스켈럽으로 빛의 난반사를 유발할 수 있다. 이러한 미러에서의 난반사는 입력단에서 전달되는 광의 세기가 감소된 채로 출력단으로 전달되어 광신호로서 전달되는 광빔의 크기를 반사경의 면적에 모두 수용하기 어려운 단점이 있다. 이는, 현재까지 개발된 정전 콤형(electrostatic comb)이나 그 밖의 구동기들이, 구동기(1210,actuator)의 변위차를 300 um 내지 700 um 정도까지 밖에 발생시키지 못하여, 광의 손실을 방지할 수 없기 때문이다.

또한, 종래의 기술 중의 다른 하나는, 3차원(3 dimension) 스위치 어레이의 일종인 짐발 미러형(Jimbal mirror) 3차원 스위치 어레이이다.

도 9는 짐발 미러형 3차원 스위치 어레이를 나타낸 개략도이다.

이를 참조하면, 짐발 미러(Jimbal mirror)형 3차원 스위치 어레이는, 짐발 어레이 기판(1000) 상에 매트릭스 형태로 배치되어 반사경으로서 역할을 하는 짐발 미러(1220a, Jumbal mirror)와, 이 짐발 미러(1220a)와 대응하여 짐발 어레이 기판(1000) 상부에 배치되며 입력 및 출력 신호광을 집속하는 렌즈 어레이 기판(1250)과, 렌즈 어레이 기판(1250) 상단에 입력 및 출력 신호광이 통과하는 광섬유다발(1120a,1320a)과, 상호 대응하여 배치된 짐발 에레이 기판(1000)과 렌즈 어레이 기판(1250) 사이에 개재된 공간과 외측으로 소정 이격되어 짐발 미러(1220a)에서 반사된 광을 출력 광섬유에 반사시키는 반사경(1220b)을 포함한다.

이때, 짐발 미러(1220a)는 각도를 소정 방향으로 조정할 수 있는 조정수단이 마련되어 있어, 입력되는 광에 따라서 4개의 전극에 인가된 전압의 벡터합으로 기우는 방향을 결정할 수 있으며, 입사되는 광의 각도에 따라 광의 세기를 강화시킬 수 있는 장점이 있다.

그러나, 이러한 종래의 3차원 스위치 어레이는, 구조상 광섬유 다발에 빗나감이 없이 광의 진로를 정해주어야 하므로 짐발 미러의 전압에 대한 각도와 방향의 정교성이 요구된다.

또한, 반사경 및 광섬유다발 그리고, 미러 어레이 등이 3차원의 입체적으로 배열되어 있기 때문에, 패키징 기술에 난점이 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 제작공정이 용이하고 광손실을 최소화할 수 있는 광스위치 어레이를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 광신호 스위치 어레이의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 광신호 스위치 어레이의 평면도이다.

도 3은 도 1의 III-III'선을 따라 절개한 단면도이다.

도 4는 도 1의 IV-IV'선을 따라 절개한 단면도이다.

도 5는 도 1의 V-V'선을 따라 절개한 광신호 출력부의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.

도 7은 도 6의 스위칭 어레이부를 VII-VII'선을 따라 절개하여 나타낸 단면도이다.

도 8은 종래의 기술에 따른 2차원 광스위치 어레이를 나타낸 개략도이다.

도 9는 종래의 기술에 따른 3차원 광스위치 에레이를 나타낸 개략도이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 광신호 스위치 어레이는, 가로로 소정 단차를 두고 형성된 계단형 입력 스텝면과, 상기 입력 스텝면의 상부 판 면에 길이 방향을 따라 형성된 제1 광신호 전달홈과, 상기 제1 광신호 전달홈을 따라 마련된 제1 광신호 전달부재로 이루어진 광신호 입력부를 포함한다.그리고, 본 발명의 광신호 스위치 어레이는 상기 광신호 입력부와 대응하여 동일 판 면상에 배치되고, 상기 광신호 입력부와 대응하여 형성된 복수의 계단형으로 형성된 스위치 스텝면이 있고, 상기 각 스위치 스텝면의 판 면상에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 스위치용 반사경을 포함하여, 상기 광신호 입력부로부터 전달되는 복수의 광신호를 받아 소정각도로 방향 전환시키면서 입력된 광신호의 온(on),오프(off)를 선택적으로 제어하는 스위칭 어레이부를 포함한다.더하여, 본 발명의 광신호 스위치 어레이는 상기 스위칭 어레이부와 인접하여 소정각도 경사지도록 형성된 출력부판과, 상기 출력부판 면상에 상기 스위칭 어레이부로부터 반사되는 광신호를 통과시킬 수 있도록 광신호 전달 방향으로 연장되어 형선된 제2 광신호 전달홈과, 상기 제2 광신호 전달홈 내에 마련된 제2 광신호 전달부재를 포함하여 이루어지는 광신호 출력부를 포함한다.상기 광신호 입력부의 제1 광신호 전달홈은 입력 스텝면 상에 V형 그루브로 함몰 형성되어 광신호 전달부재가 수용될 수 있도록 형성되어 있고, 광신호 입력부의 제1 광신호 전달부재는 광섬유로 형성되어 있는 것이 광신호를 고속으로 전달하는데 효과적이다.

스위칭 어레이부는, 광신호 입력부의 광입력 방향이 광신호 출력부의 출력 방향과 직각이 되도록 배치되어 있는 것이 스위칭 어레이부에서의 광반사 각도를 조절할 수 있는 조정각도가 여유가 있어 바람직하다.상기 스위치용 반사경은 소정 각도 범위 내에서 상하 또는 좌우로 작동하여 각도를 조절할 수 있는 경면경사 작동부를 포함하고 있어, 광신호 입력부로부터 전달되는 광신호를 최적의 반사각으로 반사시켜 광신호 출력부로 효율적으로 전달하는 역할을 한다. 이때, 경면경사 작동부는, 경면의 하부에 형성된 경면 지지부와, 이 경면 지지부의 하단부와 연결되어 경면을 정전력을 이용하여 온(on), 오프(off) 상태로 작동시키는 전극을 포함하며, 경면 지지부와 연결된 스프링과 같은 탄성부재를 더 포함하는 것이 스위치용 반사경이 온(on) 및 오프(off)의 2동작을 효과적으로 작동시킬 수 있어 바람직하다.

상기 광신호 출력부의 출력부판의 판 면은 스위칭 어레이부의 판 면 경사각과 동일한 경사각을 갖도록 하는 것이, 스위칭 어레이부의 반사경으로부터 반사되는 광신호를 동일 평면상에서 받도록 하여 광신호 전달이 용이하도록 하는데 효과적이다. 그리고, 광신호 출력부의 제2 광신호 전달홈은 판 면에 대해서 V자홈으로 함몰 형성된 것이 선형의 광신호 전달부재를 용이하게 수용 장착할 수 있어 바람직하다. 광신호 출력부의 제2 광신호 전달부재는 광섬유를 이용하는 것이 광신호를 고속으로 전달할 수 있어 효과적이다.

이렇게 본 발명의 광신호 스위치 어레이는, 광신호 입력부와 광신호 출력부 사이에 개재된 반사경의 위치를 입체적으로 배치함으로써, 광신호의 빔(Beam)사이즈를 효과적으로 수용하여 광신호를 정확하게 전달할 수 있다. 그리고, 반사부의 각도를 입체적으로 형성함으로써, 반사경의 조절 각도를 더 크게 조절할 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 광신호 스위치 어레이의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 광신호 스위치 어레이의 평면도이다. 그리고, 도 3은 도 1의 III-III'선을 따라 절개한 단면도이고, 도 4는 도 1의 IV-IV'선을 따라 절개한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 이는 본 발명의 광신호 스위치 어레이는, 광신호를 입력하는 광신호 입력부(100)와, 광신호 입력부(100)로부터 전달되는 광신호를 받아서 출력하는 광신호 출력부(300)와, 광신호 입력부(100)와 광신호 출력부(300) 사이에 개재되어 광신호 입력부(100)로부터 전달되는 광신호들 중 일부를 선별적으로 광신호 출력부(300)로 전달하여 스위칭 하는 스위칭 어레이부(200)를 포함한다.

도 2는 본 발명의 광신호 스위치 어레이를 상부에서 본 평면도이고, 도 4는 본 발명의 광신호 스위치 어레이의 광신호 입력부(100)를 IV-IV'선을 따라 절개한 단면도이다. 이들을 참조하여 광신호 입력부(100)를 상세히 설명하면, 광신호 입력부(100)는 계단식으로 형성되어 각 계단마다 상부에서 보면 스트라이프(stripe) 형태의 입력 스텝면(110)에 길이방향을 따라서 스위칭 어레이부(200)를 향하여 각각 나란히 배치되어 판 면으로부터 소정 함몰 형성된 광신호 유도홈(130)과, 이 광신호 유도홈(130)에 수용되어 선형으로 배치되어 단부가 스위칭 어레이(200)의 일면과 연접하는 부분에서 끝나는 광신호 전달부재(120)를 포함한다. 광신호 유도홈(130)은 그 단면이 V형 그루브(groove)로 형성되어 있어, 그 홈(130)내부에 선형의 광신호 전달부재(120)가 안정되게 수용될 수 있도록 되어 있다. 그리고, 광신호 전달부재(120)는 전기적 신호를 광신호로 변환시켜 전달될 수 있도록 광섬유로 형성된 것이 신호의 신속한 전달을 위하여 바람직하다. 그밖에, 광신호유도홈(130)은 V형 그루브 외에 U자형 등의 요(凹)형으로 형성할 수도 있다.

스위칭 어레이부(200)은, 온(on), 오프(off)의 2 위치 동작을 하는 광스위치들이 소정의 매트릭스 형태를 이루고 있다. 본 발명에서는, 편의상 4 X 4 정방 행렬형태를 예로 들었다. 이러한 광스위치는 광신호를 반사시키는 스위치용 반사경(220)과 이를 온 및 오프 위치로 작동시키는 경면경사 작동부(223)를 포함하고 있다.

도 3은 스위칭 어레이부(200)를 상세히 설명하기 위해서 도시된 측단면도로서, 이를 참조하면, 스위치 어레이부(200)는, 상부에서 보면 장방형의 판 상으로 형성되어 있으며, 판 면으로부터 광신호 출력부(300) 쪽으로 소정의 상향 경사각을 형성하면서 광신호 입력부(100)와 연접하는 방향으로는 광신호 입력부(100)의 계단 형태로 형성된 입력 스텝면(110)의 스트라이프(stripe)면과 동일하게 연장되어 계단형으로 각각 단차를 가지고 스트라이프 형태로 형성된 복수의 스위치 스텝면(210)과, 이들 스위치 스텝면들(210)에 길이방향으로 복수 개가 나란히 배치 마련되어 광신호 입력부(100)로부터 들어오는 광신호를 선택적으로 광신호 출력부(300)로 반사시켜 전달하는 스위칭용 반사경(220)을 포함하고 있다. 이 때, 복수로 형성된 스위치 스텝면들(210)을 연장한 면은 수평 판 면으로부터 소정의 각도를 가지고 경사져 있고 이들이 연장되어 추후 설명하는 광신호 출력부(300)의 경사진 판 면과 동일한 경사각을 가지고 형성되어 있다.

스위칭용 반사경(220)은, 광신호 입력부(100)와 광신호 출력부(300)의 광신호 전달부재(120,320)의 광신호가 교차하는 지점에 복수로 N X N 개의 정방행렬의매트릭스 형태로 형성되어 있다. 이러한 스위칭용 반사경(220)은, 온(on)/오프(off)의 2 위치 동작을 하는 디지털 미러(digital mirror)의 일종으로서, 광을 반사할 수 있는 재질로 형성된 평평한 판 면을 가진 경면(221)과, 이 경면(221)의 이면에 설치되어 경면(221)을 스위치 스텝면(210)과 수평면에 대하여 소정 각도로 세우거나 눕힐 수 있도록 작동시키는 경면경사 작동부(223)를 포함한다. 여기서, 경면(221)은 상하 대칭형으로 형성되지 않고, 상부가 더 넓은 면적을 가지도록 형성되는데, 이는 각 스위치용 반사경들(220)이 일정각도로 빛을 반사시키는 경로 상에서 인접하여 위치한 다른 반사경(220)에 의해서 반사된 빛이 손실되는 것을 방지하기 위해서 바람직하다. 즉, 스위치 온(on)시에, 인접 경면(221)보다 빛의 경로가 상위에 있어야 하기 때문에, 경면(221)의 상단부에 입력된 광이 잘 맺히도록 상부의 면적을 크게 한다. 도 1에서 본 바와 같이, 입력된 광의 면적 A는 경면(221)에서 일정 경사각을 가지고 반사되어 C의 면적을 갖는 광으로 출력단의 광섬유속으로 들어간다. 이때, A와 C는 면적이 같고, 경면(221)에 도달되어 접하는 광의 면적인 C는 더 넓은 면적을 갖는다. 그리하여, 경면(221)의 면적은 입력된 광의 입사 면적(A)보다 더 넓어야 한다.

경면경사 작동부(223)는 풀인 전압(pull-in voltage)라고 부르는 소정 이상의 전압을 인가하여 정전력(electro-static force)으로 작동하는 원리로서, 경면(221)의 이면에 설치되어 경면(221)을 지지하며 스프링으로 형성된 하는 경면 지지부(미도시)와, 이 경면 지지부(미도시)의 단부에 연결되어 경면(221)을 스위칭 온(on) 또는 오프(off)상태로 전기적으로 작동시키는 전극부재(미도시,electrode)를 포함한다. 그리하여, 광신호를 온(on)시킬 경우에는 소정의 전압 이상을 인가하여 정전력에 의해서 경면경사 작동부(223)가 작동되어 경면(221)을 소정 각도 세워서 광신호 입력부(100)로부터 전달되는 입력 광신호를 반사시켜 광신호 출력부(300)로 전달하는 역할을 한다. 만약, 오프(off)시키고자 하면, 전압 인가를 차단하고 정전력이 제거되면 이에 따라 경면 지지부의 스프링에 의한 복원력으로 경면(221)을 스위치 스텝면(210)에 평행하게 눕혀서 광신호가 광신호 출력부(300)로 반사되지 않도록 한다. 여기서, 경면(221)은 사각 판 상으로 형성되어 각 스위치 스텝면(210) 상에 누운 채로 형성되어 있고, 경면(221)이 세워졌을 때 광신호 입력부(100)로부터 전달되는 광신호 입사각이 반사각과 조합되어 광신호 출력부(300)로 전달되도록 소정각도 편향 설치되어 있다. 이를 스위치 스텝면(210)의 판 면에 대해서 형성되는 좌우편향각과 상하로 형성되는 상하 편향각으로 나누어 양각이 모두 조절될 수 있다. 그리하여, 광신호 입력부(100)와 광신호 출력부(300) 사이에 이루어지는 좌우편향각은 45 °가 적당하고, 스위치 스텝면(210)과 경면(221)이 상하로 이루어지는 상하 편향각을 스위치 스텝면들(210)이 이루고 있는 경사각 이상의 적절한 각으로 조절하여 광신호의 빔크기를 적절히 조절하면 광신호를 보다 효율적으로 집중하여 광신호 출력부(300)로 전달 할 수 있는 정점이 있다.

도 5는, 도 2에서 V-V' 선을 따라 절개한 광신호 출력부의 단면도이다. 이를 참조하면, 광신호 출력부(300)는, 광신호 입력부(100)의 광신호 입사각과 소정의 각도를 이루면서 스위칭 어레이부(200)와 연접하여 배치되고, 상부 출력부판(310)면은 스위칭 어레이부(200)의 스위치 스텝면(210)들이 이루는 경사와 동일한 경사각을 가진 경사면으로 형성되어 있어 스위칭 어레이부(200)로부터 반사된 광신호를 용이하게 전달받을 수 있다. 이러한 광신호 출력부(300)는, 광신호 입력부(100)로부터 입사되는 광신호 전달부재(120)의 수에 대응하여 그 수만큼 광신호 전달홈(330)이 형성되어 있고, 이 광신호 전달홈(330)에는 광신호를 받아 전달할 수 있는 선형의 광신호 전달부재(320)가 수용되어 있다. 이 광신호 전달홈(330)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 경사진 판 면을 따라서 선형으로 출력부판(310) 면에 소정 깊이 함몰되어 V 형 그루브(V-groove)로 형성되어 있어, 선형의 광신호 전달부재(320)를 수용하기 용이하다. 그리고, 광신호 전달부재(320)는 선형으로 형성되어 제작하기 좋고 광신호를 고속으로 전달할 수 있는 광섬유(optical fiber)를 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 광신호 스위칭 어레이는, 광신호를 연결하고자 하면, 광신호 입력부(100)의 광신호 전달부재(120)를 통해서 스위칭 어레이(200)로 전달된다. 그러면, 전달하고자 하는 스위칭 어레부(200)의 스위치 반사경(220)이 세워져서 광신호를 반사하여 광신호 출력부(300)로 광신호를 전달하여 온(on)시킨다. 이때, 온 상태가 아닌 그 외의 반사경(220)은 모두 스위치 스텝면(210)에 누워 있어 스위치 스텝면(210)상으로 통과시켜 다른 반사경(220)들은 모두 오프(off)상태가 된다.

도 6은 본 발명의 광신호 스위치 어레이를 제조하는 방법을 나타낸 사시도이다. 이를 참조하면, 본 발명의 광신호 스위치 어레이를 크게 세 부분으로 나누어제작한다. 즉, 사각 판 상의 광신호 입력부(100)와 광신호 출력부(300)는 각각 불록 단위로 분리하여 마련한 후, 소정의 식각공정을 거쳐서 출력부판(310) 면 상에 소정의 V-그루브(320)를 형성한다. 그리고, V-그루브(330) 내부에 광섬유(320)를 끌어당겨 접합함으로써, 광신호 입력부(100)와 광신호 출력부(300)를 완성한다. 스위칭 어레이부(200)는, 계단형의 스위치 스텝면(210)이 형성된 본체를 형성하고, 그 다음, 스위칭 어레이부(200)의 각 스위치 스텝면(210) 상에 2위치 동작을 하는 디지털 미러형의 스위치용 반사경(220)을 접착한다.

이와 같이, 스위칭 어레이부(200)를 비롯하여 세부분으로 분리하여 각각을 제작 완료되면, 이들을 다시 스위칭 어레이부(200)를 중심으로 수직이 되도록 광신호 입력부(100)와 광신호 출력부(300)를 접착 결합하여 광신호 스위치 어레이를 완성한다. 그러면, 각 부분별로 분리하여 부품을 별도로 제조함으로써, 각각의 제조공정이 단순화되고, 이들을 하나로 결합하여 조립하면 완제품이 완성되므로 대량 생산시에 품질 관리가 쉽고 제조 단가가 저렴해지는 장점이 있다.

도 7은 도 6의 VII-VII' 선을 따라 절개한 스위칭 어레이부(switching array)의 단면도로서 다른 실시예를 나타낸 것이다.

이를 참조하면, 광신호 입력부(100)와 광신호 출력부(300)는 도 1에 도시된 바와 동일하고, 스위칭 어레이부(200)에 매트릭스 형태로 배열된 반사경(220)들의 경면(221)이 원 형 판 상으로 형성되어 있고, 경면 경사 작동부(223)도 경면(221)의 이면 판 면의 거의 중앙 부분에 부착되어 있다. 경면(221)의 형태를, 상호 전달되는 광신호 빔의 단면 형태와 동일하게 원형으로 형성함으로써, 경면(221)이 차지하는 면적을 줄이면서 효과적으로 광신호를 반사시킬 수 있고, 경면(221)을 스위치 스텝면(210) 상에 일렬로 배치할 때, 차지하는 면적이 대칭이어서 편향각에 따른 면적 배치가 용이하다. 그리하여, 스위치 온(on) 상태가 되면, 입력부(100)로부터 전달되는 광신호는 반사경(211)이 소정 각도로 빛을 반사하여 출력부(300)의 광섬유(320)쪽으로 전달되고, 오프(off) 상태에서는 반사경이 완전히 스텝(210) 판 면에 누워 광신호가 직진하여 사라진다.

이와 같이, 본 발명의 광신호 스위치 어레이는, 스위칭 어레이부(200)가 계단식 스텝형으로 형성되어 삼차원으로 전달되는 광신호를 상향 경사진 판 면에 형성된 광신호 출력부(300)로 전달함으로써, 상향 편향되게 광신호를 반사시켜 광신호를 보다 효과적으로 집속하여 전달할 수 있는 장점이 있다.

한편, 전술한 반사경(220)은 편향각을 조절할 수 있도록 경면경사 작동부(223)를 포함하고 있는데, 상세히 도시되지는 않았지만, 일반적으로 당 업계에서 사용되는 방법, 즉, 경면경사 작동부(223)를 작동하기 위한 배선들이 각 스위치 스텝면(210)에 형성되어 있고, 각 스위치 스텝면(210)의 단부에는 외부 IC 소자들과 연결될 수 있도록 전극 패드를 포함하고 있다.

그리고, 스위치 반사경의 배열도 성기의 도면들에서는 4 X 4 스위치 어레이만 표시하였는데, 필요에 따라서는 N X N 스위치 어레이와 N X M 스위치 어레이도 구성할 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 광신호 스위치 어레이는, 광신호 입력부와 광신호 출력부 사이에 개재된 디지털 미러형의 반사경이 입체적으로 배치됨으로써, 스위치용 반사경의 작동이 온(on)과 오프(off) 상태의 두 가지만 있으면 되므로 반사경의 구동이 간단하고 신뢰성이 높다.

그리고, 스위치용 반사경의 면적을 넓게 확보할 수 있으므로, 광손실을 최소화할 수 있고, 스위칭 어레이부의 각도를 입체적으로 형성함으로써, 반사경의 조절 각도를 더 크게 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 광신호 스위치 어레이는 일반적인 2차원(2-dimensional)의 스위치 어레이와 마찬가지로 용이하게 패키징(packaging)할 수 있다.

Claims (13)

1. 가로로 소정 단차를 두고 형성된 계단형 입력 스텝면과, 상기 입력 스텝면의 상부 판 면에 길이 방향을 따라 형성된 제1 광신호 전달홈과, 상기 제1 광신호 전달홈을 따라 마련된 제1 광신호 전달부재로 이루어진 광신호 입력부;

   상기 광신호 입력부와 대응하여 동일 판 면상에 배치되고, 상기 광신호 입력부와 대응하여 형성된 복수의 계단형으로 형성된 스위치 스텝면이 있고, 상기 각 스위치 스텝면의 판 면상에 매트릭스 형태로 배열된 복수의 스위치용 반사경을 포함하여, 상기 광신호 입력부로부터 전달되는 복수의 광신호를 받아 소정각도로 방향 전환시키면서 입력된 광신호의 온(on),오프(off)를 선택적으로 제어하는 스위칭 어레이부; 및

   상기 스위칭 어레이부와 인접하여 소정각도 경사지도록 형성된 출력부판과, 상기 출력부판 면상에 상기 스위칭 어레이부로부터 반사되는 광신호를 통과시킬 수 있도록 광신호 전달 방향으로 연장되어 형선된 제2 광신호 전달홈과, 상기 제2 광신호 전달홈 내에 마련된 제2 광신호 전달부재를 포함하여 이루어지는 광신호 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광신호 스위치 어레이.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 광신호 입력부의 제1 광신호 전달홈은 상기 입력 스텝면에 V형 그루브로 형성된 것을 특징으로 하는 광신호 스위치 어레이.
4. 제1항에 있어서, 상기 광신호 입력부의 제1 광신호 전달부재는 광섬유인 것을 특징으로 하는 광신호 스위치 어레이.
5. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 어레이부는,

   상기 광신호 입력부의 광입력 방향이 상기 광신호 출력부의 출력 방향과 직각이 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광신호 스위치 어레이.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 스위치용 반사경은,

   광신호를 반사시키는 경면과,

   상기 경면의 이면에 설치되어 소정 각도 범위 내에서 경면의 반사각도를 조절할 수 있는 상기 경면경사 작동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광신호 스위치 어레이.
8. 제7항에 있어서, 상기 경면경사 작동부는,

   상기 경면의 이면에 형성된 경면 지지부; 및

   상기 경면 지지부의 하단부와 연결되어 정전력에 의해서 상기 경면을 온(on) 또는 오프(off)위치로 작동시키는 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 광신호 스위치 어레이.
9. 제8항에 있어서, 상기 경면 경사작동부는, 상기 경면 지지부와 연결된 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광신호 스위치 어레이.
10. 삭제
11. 제1항에 있어서, 상기 출력부판의 판 면은 상기 스위칭 어레이의 판면 경사각과 동일한 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 광신호 스위치 어레이.
12. 제1항에 있어서, 상기 광신호 출력부의 제2 광신호 전달홈은 판 면에 V자홈으로 함몰 형성된 것을 특징으로 하는 광신호 스위치 어레이.
13. 제1항에 있어서, 상기 광신호 출력부의 제2 광신호 전달부재는 광섬유인 것을 특징으로 하는 광신호 스위치 어레이.