KR101883540B1 - 광 집적 회로에 광섬유의 간략화된 정렬을 제공하는 장치 - Google Patents

광 집적 회로에 광섬유의 간략화된 정렬을 제공하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 디바이스에 광섬유를 광학적으로 정렬하는 구조물 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 구조물은 액추에이터 헤드에 의해 이동가능한 렌즈를 사용하여 상기 광 디바이스에 광섬유를 광학적으로 정렬한다. 이 렌즈는 상기 액추에이터 헤드와 연관된 각 기동 소스에 의해 이동가능하다.

Description

광 집적 회로에 광섬유의 간략화된 정렬을 제공하는 장치{APPARATUS PROVIDING SIMPLIFIED ALIGNMENT OF OPTICAL FIBER IN PHOTONIC INTEGRATED CIRCUITS}
정부의 권리
본 발명은 DARPA에 의해 수여된 계약 번호 9999404-12-0004 하의 정부 지원으로 이루어졌다. 이에 본 정부는 본 발명에 일정 권리를 갖는다.
발명의 기술분야
본 발명의 실시예는 광 집적 회로(photonic integrated circuit)에서 광 디바이스(photonic device)에 광섬유를 광학적으로 정렬하는 정렬 구조물을 제공한다.
광학적 신호 송신을 사용하여 분리된 집적 회로 칩들 간에 신호 통신을 제공하여 칩간 연결을 제공하거나 동일한 집적 회로 칩 상에 있는 컴포넌트 내 신호 통신을 제공하여 칩간 연결을 제공할 수 있다. 많은 경우에 외부 광섬유를 집적 회로 광 칩(photonic chip)의 광 디바이스, 예를 들어, 도파로에 연결하는 것이 필요하다. 이러한 연결은 광섬유와 광 디바이스 사이에 정밀한 광학적 정렬을 요구한다.
이러한 정밀한 광학적 정렬을 달성하기 위하여, 광섬유와 광 디바이스를 광학적으로 정렬하는데 집적 회로 칩 상에 형성된 복잡한 마이크로전자기계 시스템(microelectromechanical system: MEMS)이 제안되었다. 그러나, 복잡한 MEMS 구조물은 구현하는 것이 비싸고 제조하는데 시간이 많이 든다. 나아가, 광 디바이스에 광섬유를 정렬하기 위한 구조물은 사용 동안 일어날 수 있는 정렬 변화, 예를 들어, 온도 변화 또는 일어날 수 있는 다른 교란 영향으로 인한 영향을 고려하여야 한다. 집적 회로 칩에 있는 광 디바이스에 광섬유를 광학적으로 정렬하고 그 광학적 정렬을 유지하기 위한 간단한 구조물이 요구된다.
도 1은 광학적 정렬 구조물의 일 실시예의 사시도;
도 2는 도 1의 실시예의 일부 상세 단면도;
도 3은 도 1의 실시예의 다른 일부 상세 단면도;
도 4는 도 1의 일부 확대도;
도 5a 내지 도 5f는 도 1에 도시된 액추에이터 헤드의 동작 움직임 단면도;
도 6은 다른 실시예의 단면도;
도 7은 또 다른 실시예의 단면도;
도 8은 또 다른 실시예의 단면도;
도 9는 또 다른 실시예의 단면도;
도 10은 또 다른 실시예의 단면도;
도 11은 신호 검출기의 사시도;
도 12는 또 다른 신호 검출기의 평면도; 및,
도 13은 광 디바이스와 광섬유를 동적으로 광학적으로 정렬하는데 사용될 수 있는 제어 시스템을 도시하는 도면.
본 명세서에 설명된 실시예는 광 디바이스와 광섬유를 광학적으로 정렬하기 위한 간략화된 구조물을 제공하며, 여기서 광 디바이스는 광 신호를 전파하고 처리하는 광학 디바이스를 포함하는 집적 회로 광 칩 상에 제공된다. 이 구조물은 집적 회로 광 칩의 반도체 기판, 예를 들어, 실리콘 기판 상에 알려진 MEMS 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 정렬 렌즈는 광섬유와 광 디바이스 사이에 제공된다. 이 렌즈는 광섬유와 광 디바이스를 광학적으로 정렬하고 유지하기 위해 3개의 방향(x, y 및 z)으로 이동가능하다. 한 쌍의 하부 액추에이터 헤드는 아래로부터 렌즈를 홀딩(hold)하고, 한 쌍의 캔틸레버 암(cantilever arm)의 자유 단부에 각각 제공된다. 다른 상부 액추에이터 헤드는 다른 캔틸레버 암의 자유 단부에 제공되고, 위로부터 렌즈를 홀딩하고, 하부 쌍의 액추에이터 헤드 상에 배치된다. 각 기동 소스(motive source), 예를 들어 압전 구조물은 각 캔틸레버 암과 연관된다. 기동 소스는 암을 벤딩(bend)시켜 각 액추에이터 헤드 및 이에 따라 렌즈를 3개의 방향으로 이동시켜 광섬유와 광 디바이스 사이에 광학적 정렬을 획득하고 유지하도록 배열된다. 대안적으로, 하부 액추에이터에 연결된 캔틸레버 암은 벤딩가능하지 않거나, 또는 다른 고정된 구조물을 사용하여 하부 액추에이터 헤드를 지지하여, 하부 액추에이터 헤드와 고정된 구조물 사이에 제공된 각 기동 소스가 움직임을 수행할 수 있게 한다. 다른 대안에서, 기동 소스는 렌즈와 고정된 액추에이터 헤드 사이에 제공될 수도 있다. 제어 루프를 사용하여 수신된 광학 신호를 획득하고 수신된 광학 신호에 응답하여 기동 소스를 적절히 작동시켜 액추에이터 헤드를 이동시키고 광섬유와 광 디바이스를 광학적으로 정렬하는 위치에 렌즈를 홀딩하는 것에 의해 광학적 정렬을 수립하고 유지할 수 있다.
이제 도면을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일 실시예의 사시도를 도시하는 반면, 도 2 및 도 3은 도 1의 실시예의 요소의 상세 단면을 도시한다. 광 디바이스를 포함하는 반도체 기판, 예를 들어 실리콘 기판으로 형성되고, 동일한 칩 상에 전기 디바이스와 회로를 더 포함할 수 있는 집적 회로 광 칩(9)이 도시되어 있다. 칩(9)은 도파로 코어(17a) 및 연관된 클래딩(17b)을 구비하는 제조된 도파로(17)를 포함한다. 도파로(17)는 접착제에 의해 일 단부에서 집적 회로 칩(9) 상에 제조된 크래들(cradle)(13)에 접착되고 광섬유(11)의 곡선(curved) 외부 표면을 수용하는 곡선 상부 표면을 구비하는 광섬유(11)로부터 또는 이 광섬유로 광학 신호를 수신하거나 또는 송신한다. 광섬유(11)와 도파로(17) 사이에 송신된 광학 신호는 렌즈(15)를 통과한다.
렌즈(15)는 볼(ball) 렌즈, 원통형 렌즈 및 구형 렌즈를 포함하나 이들로 제한되지 않는 여러 형태를 취할 수 있다. 이하 설명에서 볼 렌즈는 렌즈(15)의 일례로 설명된다. 이 렌즈(15)는 렌즈(15)의 하부 표면과 맞물리는, 아래쪽으로 경사진 면(26a, 26b)(도 2)을 구비하는 하부 액추에이터 헤드(21a, 21b)에 의해 광섬유(11)와 도파로(17) 사이에 광학 경로에 조절가능하게 홀딩된다. 하부 액추에이터 헤드(21a, 21b)는 각 캔틸레버 암(23a, 23b)의 자유 단부에 제공된다. 캔틸레버 암(23a, 23b)의 지지 단부는 집적 회로 칩(9) 상에 제조된 각 베이스(20a, 20b)에 일체로 연결된다. 캔틸레버 암(23a, 23b)은 각 캔틸레버 암(23a, 23b)의 길이를 따라 제공된 각 독립적인 압전 구조물(25a, 25b)의 형태를 취할 수 있는 각 기동 소스에 의하여 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 x 축 방향으로 독립적으로 벤딩가능하다. 압전 구조물(251, 25b)은 실리콘의 제1 층과, PZT 또는 PMN과 같은 압전 물질의 제2 층을 포함하는 알려진 생물 형태 구조물(biomorphic structure)의 형태를 취할 수 있다. 캔틸레버 암(23a, 23b)을 독립적으로 벤딩시키면 압전 구조물(25a, 25b)에 가해지는 전압에 따라 x 축 방향으로 액추에이터 헤드(21a, 21b)를 독립적으로 이동시킬 수 있다.
렌즈(15)는 또한 이 렌즈(15)의 상부 표면의 일부분과 맞물리는 캡 또는 다른 구조물 형태일 수 있는 상부 액추에이터(21c)에 의해 상부 표면에 홀딩된다. 상부 액추에이터(21c)는 캔틸레버 암(23c)의 자유 단부에 제공된다. 기동 소스는 캔틸레버 암(23c)의 측을 따라 제공되고 압전 구조물(25c)의 형태일 수 있다. 압전 구조물(25c)은 캔틸레버 암(23c)을 벤딩시켜 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 y 축 방향으로 렌즈(15)를 이동시킨다. 아래에서 상세히 설명된 바와 같이, 대응하는 압전 구조물(25a, 25b 및 25c)에 의해 캔틸레버 암(23a, 23b 및 23c)을 독립적으로 이동시키면 렌즈(15)가 도 1 내지 도 4에 도시된 x, y 및 z 축 방향으로 이동될 수 있다.
도 2는 도 1의 라인 2-2를 따른 단면도를 도시한다. 도 2 단면은 렌즈(15)와 하부 액추에이터 헤드(21a, 21b)를 따라 절단한 것이다. 도 3은 도 1의 라인 3-3을 따라 광섬유(11), 렌즈(15)와 도파로(17)를 따라 절단한 단면도를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 하부 액추에이터 헤드(21a, 21b)는 렌즈(15)가 안착하는 경사면(26a, 26b)을 구비한다. 도 2는 편평한(planar) 하향 경사면(26a, 26b)을 구비하는 것으로 하부 액추에이터 헤드(21a, 21b)를 도시하지만; 아래에 설명된 바와 같이, 다른 프로파일이 액추에이터 헤드(21a, 21b)의 면에 사용될 수 있다.
도 5a 내지 도 5f는 각 압전 구조물(25a, 25b)이 작동시 하부 액추에이터 헤드(21a, 21b)의 움직임에 따라 렌즈(15)가 x 축과 z 축 방향으로 이동가능한 방식을 도시한다. z 축 움직임을 수용하기 위하여, 렌즈(15)의 상부에 액추에이터 헤드(21c)를 홀딩하는 캔틸레버 암(23c)은 위로 및 아래로 벤딩가능하다. 도 5a는 각 캔틸레버 암(23a, 23b)을 벤딩시켜 두 액추에이터 헤드(21a, 21b)를 서로를 향해 이동시키도록 압전 구조물(25a, 25b)이 각각 작동될 때 렌즈(15)가 위쪽으로 화살표(A) 방향으로 이동하는 것을 도시하는 반면, 도 5b는 각 캔틸레버 암(23a, 23b)을 벤딩시켜 두 액추에이터 헤드(21a, 21b)를 서로 멀어지게 이동시키도록 압전 구조물(25a, 25b)이 각각 작동될 때 렌즈(15)가 아래쪽으로 화살표(B) 방향으로 이동하는 것을 도시한다. 도 5c 및 도 5d는 각 캔틸레버 암(23a, 23b)을 벤딩시켜 두 액추에이터 헤드(21a, 21b)를 좌측과 우측으로 이동시키도록 압전 구조물(25a, 25b)이 각각 작동될 때 렌즈(15)가 각각 좌측과 우측으로 각 화살표(C 및 D) 방향으로 이동하는 것을 도시한다. 도 5e는 액추에이터(21b)가 압전 구조물(25b)에 의해 동작되지 않고, 액추에이터(21a)가 압전 구조물(25a)이 동작하고 캔틸레버 암(23a)이 벤딩하는 것에 의해 좌측으로 이동될 때 렌즈(15)가 좌측 위쪽으로 화살표(E) 방향으로 이동하는 것을 도시한다. 도 5f는 액추에이터 헤드(21a)가 정지해 있는 동안 압전 구조물(25b)이 캔틸레버 암(23b)을 벤딩시켜 액추에이터 헤드(21b)를 우측으로 이동시킬 때 렌즈(15)가 화살표(F) 방향으로 이동하는 것을 도시한다.
캔틸레버 암(23c)은 액추에이터 헤드(21a, 21b)에 의해 렌즈(15)가 움직이는 것에 응답하여 액추에이터(21c)가 위로 및 아래로 이동할 때 z 축 방향으로 벤딩가능하다는 것이 주목된다. 나아가, 캔틸레버 암(23c)과 연관된 압전 구조물(25c)은 암(23c)을 y 축 방향으로 벤딩시켜 액추에이터(21c)와 렌즈(15)를 y 축을 따라 이동시킨다. 그 결과, 렌즈(15)는 모두 3개의 x, y 및 z 축을 따라 이동가능하다.
도 6은 렌즈(15)와 접촉하는, 각 아래쪽으로 경사진 단차진 표면(stepped surface)(30a, 30b)을 각각 구비하는 변형된 하부 액추에이터 헤드(21a' 및 21b')의 단면을 도시한다. 단차진 표면(30b, 30a)은 도 5a, 도 5b, 도 5e 및 도 5f에 의해 지시된 방향으로 이동할 때 렌즈(15)의 단차 증분 조절을 제공한다. 도 7은 각 곡선 액추에이터 표면(30a' 및 30b')을 구비하는 다른 변형된 하부 액추에이터 헤드(21a" 및 21b")를 도시한다.
전술한 실시예에서 액추에이터 헤드(21a, 21b, 21c)의 움직임은 각 캔틸레버 암(23a, 23b, 23c)을 벤딩시키는 각 압전 구조물(25a, 25b, 25c)의 적절한 전기 작동에 의해 일어난다. 다른 실시예에서, 하부 액티베이터 헤드(21a, 21b)를 위한 캔틸레버 암(23a, 23b)은 벤딩가능하지 않고, 압전 구조물(25a, 25b)은 캔틸레버 암(23a, 23b)으로부터 생략될 수 있다. 대신, 도 8에 도시된 바와 같이, 압전 구조물(35a, 35b)은 각 벤딩가능하지 않은 캔틸레버 암(23a, 23b)과 그 연관된 액추에이터 헤드(21a, 21b) 사이에 위치될 수 있다. 이 배열에서, 압전 구조물(35a, 35b)은 화살표(H)로 도시된 바와 같이 팽창하거나 압축하여 각 액추에이터 헤드(21a 및 21b)를 이동시켜 도 5a 내지 도 5f에 도시된 방식으로 렌즈(15)를 위치시키도록 각각 독립적으로 동작된다. 다른 대안적인 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 캔틸레버 암(23a, 23b)은 생략되고 압전 구조물(35a, 35b)이 칩(9) 상에 제조된 베이스(20a' 및 20b')를 지지하도록 직접 부착될 수 있다. 도 10에 도시된 더 다른 실시예에서, 압전 구조물(35a, 35b)은 하부 액추에이터 헤드(21a, 21b)의 표면 상에 직접 형성되어 렌즈(15)와 직접 맞물려 화살표(I) 방향으로 압축되거나 접촉하여 렌즈(15)를 이동시킬 수 있다.
압전 구조물(25a, 25b, 25c 또는 35a, 35b, 25c)을 동작시키기 위하여 정렬 제어 시스템이 제공되고 이 정렬 제어 시스템은 렌즈(15)의 위치를 제어하는 수신된 광학 신호를 샘플링하여 이 광학 신호의 강도를 모니터링한다. 도 11은, 게르마늄 또는 게르마늄-실리콘으로 형성될 수 있고 광섬유(11)로부터 도파로(17)로 송신되는 광학 신호에 대응하는 광학 신호를 도파로 코어(17a)로부터 수신하는, 도파로 코어(17a) 상에 제조된 신호 검출기(29)를 도시한다. 신호 검출기(29)는 수신된 광학 신호에 대응하는 전기 신호(31)를 출력한다. 도 12는 도파로(17)로부터 광학 신호를 수신하는 광섬유(11)에 연결될 수 있는 게르마늄 또는 게르마늄 실리콘으로 형성될 수 있는 신호 검출기(41)를 도시한다. 신호 검출기(41)는 도파로(39)에 의해 광섬유(11)에 감쇠 연결되고(evanescently coupled) 출력 신호(31)를 제공할 수 있다. 검출기(29 및 41)는 제어 시스템에 의해 렌즈(15)의 위치를 제어하는데 사용될 수 있는 수신된 광학 신호의 강도를 나타내는 출력 신호를 제공할 수 있다.
도 13은 검출기(29) 또는 검출기(41)로부터 신호 강도 출력 신호를 수신하고 압전 구조물(25a, 25b, 25c)(또는 35a, 35b 및 25c)을 위한 작동 신호를 제공하는 제어 시스템(51)의 일례를 도시한다. 제어 시스템(51)은 집적 회로 칩(9) 상에 집적된 하드웨어 회로 구조물로 구현되거나 또는 칩 집적 회로(9) 상에 집적된 프로세서 구조물에서 실행되는 소프트웨어로 구현되거나, 또는 이들 둘의 조합으로 구현될 수 있다. 간략화를 위해, 제어 시스템(51)은 회로 구조물, 프로그래밍된 프로세서 구조물 또는 이들 둘의 조합에 의해 실행되는 동작 단계로 설명된다.
단계(101)에서, 렌즈(15)의 초기 중심 x 축, y 축 및 z 축 위치가 설정되고 압전 구조물(25a, 25b, 25c 또는 35a, 35b, 25c)은 이 중심 렌즈(15) 위치를 획득하도록 작동된다. 단계(103)에서 도파로(17)가 광섬유(11)로부터 광학 신호를 수신하고 있는지 또는 그 역으로 수신하고 있는지 여부에 따라 광학 신호 강도가 검출기(29 또는 41)로부터 획득된다. 단계(105)에서 수신된 광학 신호의 신호 강도는 기준 신호 강도와 비교되어 이 신호 강도가 허용가능한 공차 범위 내에 있는지, 예를 들어 미리 설정된 진폭 레벨을 초과하는지 여부가 결정된다. 그 대답이 예 라면, 렌즈(15)의 현재 x, y, z 위치가 단계(107)에서 압전 구조물(25a, 25b, 25c 또는 35a, 35b, 25c)의 현재 작동 상태를 유지하는 것에 의해 홀딩된다. 이후 동작 흐름은 미리 결정된 지연(119)과 함께 또는 지연 없이 단계(103)로 리턴하고, 여기서 다른 신호가 검출기(29 또는 41)로부터 획득된다. 점선 단계(119)에 의해 선택적인 것으로 도시된 미리 결정된 지연은 x, y, z 위치가 렌즈(15)에 설정된 후 검출기(29 또는 41)로부터 신호를 연속적으로 획득하는 것이 아니라 주기적으로 획득할 수 있다.
검출기(29 또는 41)로부터 획득된 신호 강도가 단계(105)에 결정된 바와 같이 허용가능한 공차 범위 내에 있지 않으면, 제어 시스템(51)은 압전 구조물(25a, 25b, 25c)(또는 35a, 35b, 25c)을 작동시켜 단계(109)에서 새로운 x, y, z 렌즈(15) 위치를 설정하는 것에 의해 x, y 및 z 렌즈 위치를 변경시킨다. 이후 신호가 검출기(29 또는 41)로부터 단계(111)에서 획득되고, 이 새로운 x, y, z 렌즈 위치에서 신호 강도는 단계(113)에서 측정되고 저장된다. 단계(115)에서 렌즈(15)의 모든 가능한 x, y, z 위치가 설정되고 이에 대응하는 신호 강도 값이 저장되었는지 여부가 결정된다. 그 대답이 예 라면, 최고 저장된 신호 강도를 가지는 x, y, z 위치가 렌즈(15)의 위치로 설정되고, 압전 구조물(25a, 25b, 25c)(또는 35a, 35b, 25c)은 이에 대응하여 단계(117)에서 작동되어 렌즈(15)를 이 위치로 설정한다. 단계(117) 후에, 제어 시스템(51)은 미리 결정된 지연(119)과 함께 또는 지연 없이 단계(103)로 되돌아간다.
단계(115)에서 모든 x, y, z 위치가 렌즈(15)에 설정된 것이 아니어서 이에 대응하는 신호 강도가 모두 저장된 것이 아니라면, 제어 시스템(51)은 단계(109)로 리턴하고, 단계(109) 내지 단계(115)에서 구현되는 동작이 단계(115)에서 예 조건이 검출될 때까지 반복된다.
따라서, 제어 시스템(51)은 초기 중심 x, y, z 렌즈(15) 위치로부터 시작하고, 만약 주기적으로 또는 연속적으로 체크될 수 있는 신호 강도가 단계(105)에서 검출된 바와 같이 허용가능한 공차 범위 내에 있지 않는 경우, 이 제어 시스템은 신호 강도가 최대값인 렌즈(15)를 위한 새로운 x, y, z 위치를 찾고 이 신호 강도를 새로운 x, y, z 렌즈(15) 위치로 설정한다. 제어 시스템(51)은 렌즈(15)를 주기적으로 또는 연속적으로 시프트하도록 동적으로 동작하여, 만약 조절이 필요한 경우, 렌즈를 최상의 위치에 설정하여 광섬유(11)와 도파로(17)를 광학적으로 정렬시킨다. 도 13은 제어 시스템(51)에 의해 구현되고 렌즈(15)를 광섬유(11)와 도파로(17) 사이에 광학 신호를 최상으로 정렬하는 위치로 조절하는데 사용될 수 있는 제어 공정의 단지 일례를 도시하는 것으로 이해된다. 다른 제어 공정(51)이 사용될 수도 있다.
본 명세서에 도시된 구조물은 집적 회로 광 칩(9)의 기판 물질로부터 구조물을 제조하고 성형하는 알려진 MEMS 기술을 사용하여 집적 회로 광 칩(9) 상에 제조된다.
예시적인 실시예가 상세히 설명되었으나, 본 발명은 개시된 실시예로 제한되지 않는 것으로 용이하게 이해된다. 이들 실시예는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 지금까지 설명되지 않은 임의의 개수의 변형, 변경, 대체 또는 등가 배열을 포함하도록 변형될 수 있다.

Claims (41)

  1. 광학 정렬 구조물로서,
    광 방출 디바이스로부터 광학 신호를 수신하고 상기 광학 신호를 광 수신 디바이스로 제공하는 렌즈로서, 상기 광 방출 디바이스와 광 수신 디바이스 중 하나는 광 디바이스를 포함하고 상기 광 방출 디바이스와 광 수신 디바이스 중 다른 하나는 광섬유를 포함하는, 상기 렌즈;
    상기 렌즈를 이동시키기 위한 적어도 2개의 하부 액추에이터 헤드로서, 상기 2개의 하부 액추에이터 헤드는 아래로부터 상기 렌즈를 지지하는, 적어도 2개의 하부 액추에이터 헤드;
    상기 렌즈를 이동시키기 위한 상부 액추에이터 헤드로서, 상기 상부 액추에이터 헤드는 위로부터 상기 렌즈를 접촉하는, 상부 액추에이터 헤드; 및
    상기 2개의 하부 액추에이터 헤드 및 상기 상부 액추에이터 헤드와 연관되고 상기 렌즈의 반응 움직임을 야기하기 위한 기동 소스(motive source)를 포함하되,
    상기 렌즈, 적어도 2개의 하부 액추에이터 헤드, 상부 액추에이터 헤드, 광 디바이스 및 기동 소스는 집적된 광 칩(photonic chip)의 일부인, 광학 정렬 구조물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2개의 하부 액추에이터 헤드 및 상기 상부 액추에이터 헤드 각각은 상기 렌즈를 이동시키기 위한 연관된 기동 소스를 구비하는, 광학 정렬 구조물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 집적된 광 칩은 각 상기 액추에이터 헤드와 연관된 각 캔틸레버 암을 더 포함하되, 상기 액추에이터 헤드는 상기 각 캔틸레버 암의 자유 단부에 제공되는, 광학 정렬 구조물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기동 소스는 각 액추에이터 헤드를 이동시키기 위한 각 압전 구조물을 포함하는, 광학 정렬 구조물.
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서, 상기 기동 소스는 각 캔틸레버 암과 연관된 각 압전 구조물을 포함하는, 광학 정렬 구조물.
  7. 제6항에 있어서, 각 압전 구조물은 각 캔틸레버 암을 벤딩시키는, 광학 정렬 구조물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 캔틸레버 암을 벤딩시키면 상기 액추에이터 헤드가 상기 렌즈를 x, y 및 z 축 방향으로 이동시키는, 광학 정렬 구조물.
  9. 제6항에 있어서, 상기 2개의 하부 액추에이터 헤드를 위한 상기 캔틸레버 암은 정지해 있고, 상기 2개의 하부 액추에이터 헤드를 위한 각 압전 구조물은 각 캔틸레버 암과 각 액추에이터 헤드 사이에 제공되는, 광학 정렬 구조물.
  10. 제2항에 있어서, 상기 액추에이터 헤드들 중 2개는 아래로부터 상기 렌즈를 홀딩하고, 상기 2개의 액추에이터 헤드를 위한 상기 기동 소스는 액추에이터 헤드와 정지 베이스 사이에 제공된 각 압전 구조물인, 광학 정렬 구조물.
  11. 제2항에 있어서, 상기 액추에이터 헤드들 중 2개는 아래로부터 상기 렌즈를 홀딩하고, 상기 2개의 액추에이터 헤드를 위한 상기 기동 소스는 액추에이터 헤드와 상기 렌즈 사이에 제공된 각 압전 구조물인, 광학 정렬 구조물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 액추에이터 헤드는, 각각 상기 렌즈의 하부 부분과 맞물리는, 아래쪽으로 경사진 영역을 구비하는, 광학 정렬 구조물.
  13. 제4항에 있어서, 상기 각각의 액추에이터 헤드를 이동시켜 상기 각각의 압전 구조물을 동작시키는 제어 시스템을 더 포함하는 광학 정렬 구조물.
  14. 제11항에 있어서, 상기 렌즈가 상기 액추에이터 헤드들의 경사진 영역들과 맞물리도록 상기 하부 액추에이터 헤드들은 상기 렌즈 바닥부의 대향하는 측면들에 이격되어 위치된, 광학 정렬 구조물.
  15. 제14항에 있어서, 각각의 상기 하부 액추에이터 헤드는, 두 하부 액추에이터 헤드가 서로를 향해 이동할 때 상기 렌즈를 위쪽 방향으로 이동시키고, 두 하부 액추에이터 헤드가 서로 멀어지게 이동할 때 상기 렌즈를 아래쪽 방향으로 이동시키는, 광학 정렬 구조물.
  16. 제14항에 있어서, 각각의 상기 하부 액추에이터 헤드는, 두 헤드가 좌측 방향으로 이동할 때 상기 렌즈를 좌측으로 이동시키고, 두 헤드가 우측 방향으로 이동할 때 상기 렌즈를 우측 방향으로 이동시키는, 광학 정렬 구조물.
  17. 제14항에 있어서, 상기 각 액추에이터 헤드는, 상기 헤드들 중 하나가 정지해 있고 상기 다른 헤드가 상기 정지 액추에이터 헤드 쪽 방향으로 이동할 때 상기 렌즈를 위쪽과 좌측 방향으로 이동시키며, 상기 다른 액추에이터 헤드가 정지해 있고 상기 하나의 액추에이터 헤드가 상기 정지 액추에이터 헤드 쪽 방향으로 이동할 때 상기 렌즈를 위쪽과 우측 방향으로 이동시키는, 광학 정렬 구조물.
  18. 제12항에 있어서, 상기 경사진 영역은 편평한 영역을 포함하는, 광학 정렬 구조물.
  19. 제12항에 있어서, 상기 경사진 영역은 곡선 영역을 포함하는, 광학 정렬 구조물.
  20. 제12항에 있어서, 상기 경사진 영역은 일련의 단차를 포함하는, 광학 정렬 구조물.
  21. 제13항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 광 수신 디바이스에 의해 수신되는 광의 양을 나타내는 신호를 수신하고, 상기 각 압전 구조물을 동작시켜 상기 렌즈를 상기 광 방출 디바이스와 광 수신 디바이스를 광학적으로 정렬시키는 위치로 이동시키는, 광학 정렬 구조물.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 광 수신 디바이스에 의해 수신되는 광을 주기적으로 모니터링하고, 상기 수신된 광이 공차 범위 내에 있지 않는 경우, 상기 각 압전 구조물을 동작시켜 상기 렌즈를 상기 광 수신 디바이스에 의해 수신된 광의 양을 증가시키는 위치로 이동시키는, 광학 정렬 구조물.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 광 수신 디바이스에 의해 수신되는 광을 주기적으로 모니터링하는, 광학 정렬 구조물.
  24. 제21항에 있어서, 상기 광 방출 디바이스는 광섬유이고, 상기 광 수신 디바이스는 광 디바이스인, 광학 정렬 구조물.
  25. 제24항에 있어서, 상기 광 디바이스는 도파로인, 광학 정렬 구조물.
  26. 제21항에 있어서, 상기 광 방출 디바이스는 광 디바이스이고, 상기 광 수신 디바이스는 광섬유인, 광학 정렬 구조물.
  27. 제26항에 있어서, 상기 광 디바이스는 도파로인, 광학 정렬 구조물.
  28. 광학 정렬 구조물로서,
    광 방출 디바이스로부터 광학 신호를 수신하고 상기 광학 신호를 광 수신 디바이스로 제공하는 렌즈로서, 상기 광 방출 디바이스와 광 수신 디바이스 중 하나는 광 디바이스를 포함하고 상기 광 방출 디바이스와 광 수신 디바이스 중 다른 하나는 광섬유를 포함하는, 상기 렌즈;
    상기 렌즈의 하부 표면 및 대향하는 측면에 제공된 한 쌍의 액추에이터 헤드;
    상기 렌즈의 상부 표면에 제공된 액추에이터 헤드;
    상기 액추에이터 헤드들을 각각 지지하기 위한 복수의 벤딩가능한 캔틸레버 암;
    각 캔틸레버 암과 각각 연관된 복수의 압전 구조물; 및
    상기 액추에이터 헤드를 통해 상기 렌즈를 이동시키는 상기 압전 구조물을 제어하는 제어 시스템을 포함하는, 광학 정렬 구조물.
  29. 제28항에 있어서, 상기 렌즈, 광 디바이스, 액추에이터 헤드, 벤딩가능한 캔틸레버 암 및 압전 구조물은 공통 집적 회로 칩 상에 제조된, 광학 정렬 구조물.
  30. 제29항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 공통 집적 회로 칩 상에 제조된, 광학 정렬 구조물.
  31. 제30항에 있어서, 상기 광 수신 디바이스로부터 광 신호를 수신하기 위한 신호 검출기를 더 포함하고, 상기 제어 시스템은 상기 광 신호를 수신하고 해당 광 신호에 작용하여 상기 압전 구조물을 제어하는, 광학 정렬 구조물.
  32. 광학 정렬 구조물을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
    광 집적 회로 상에,
    정렬 렌즈;
    자유 단부에 각 액추에이터 헤드를 각각 포함하는 3개의 캔틸레버 암으로서, 상기 각 액추에이터 헤드는, 아래로부터 상기 렌즈를 지지하는 2개의 하부 액추에이터 헤드 및 위로부터 상기 렌즈를 접촉하는 상부 액추에이터 헤드를 포함하는, 3개의 캔틸레버 암;
    상기 각 액추에이터 헤드와 연관되고 상기 렌즈를 이동시키기 위한 각 기동 소스;
    광 디바이스; 및
    상기 렌즈가 광섬유 홀딩 구조물에 부착된 광섬유와 상기 광 디바이스 사이의 광학 경로에 있도록 배열된 상기 광섬유 홀딩 구조물
    을 제조하는 단계를 포함하는 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 기동 소스는 각 액추에이터 헤드를 이동시키기 위한 각 압전 구조물을 포함하는, 방법.
  34. 제33항에 있어서, 각 압전 구조물은 각 액추에이터 헤드를 이동시키는 각 캔틸레버 암을 벤딩시키는, 방법.
  35. 제34항에 있어서, 각 압전 구조물은 각 캔틸레버 암 상에 제공된, 방법.
  36. 제32항에 있어서, 상기 액추에이터 헤드들 중 2개는 아래로부터 상기 렌즈의 대향하는 측면들을 지지하도록 제조되고, 상기 렌즈와 맞물리는, 아래쪽으로 경사진 영역을 구비하는, 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 경사진 영역은 편평한 영역을 포함하는, 방법.
  38. 제36항에 있어서, 상기 경사진 영역은 곡선 영역을 포함하는, 방법.
  39. 제36항에 있어서, 상기 경사진 영역은 일련의 단차를 포함하는, 방법.
  40. 제32항에 있어서,
    상기 홀딩 구조물에 부착된 광섬유와 상기 광 디바이스 중 적어도 하나에 의해 수신된 광을 검출하기 위한 광검출기를 상기 광 집적 회로 상에 제조하는 단계를 더 포함하는 방법.
  41. 제40항에 있어서, 상기 광검출기로부터 광을 수신하고 상기 액추에이터 헤드를 이동시키는 상기 기동 소스를 제어하는 제어 시스템을 상기 광 집적 회로 상에 제조하는 단계를 더 포함하는 방법.
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