KR20050102391A - Mems type optical switch with w-type micromirror - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파장분할다중화기에서 입출력 광신호를 차단하거나 변화되도록 마이크로미러를 구동시켜 동작되는 멤스형 광스위치에서 상기 마이크로미러의 두께에 따른 광신호의 옵셋오차가 발생되지 않고 전극연결등의 소자 패키징이 용이한 더블유형 마이크로미러가 구비된 멤스형 광스위치 구조에 관한 것이다.The present invention provides a device packaging such as electrode connection without an offset error of an optical signal according to the thickness of the micromirror in a MEMS type optical switch operated by driving a micromirror to block or change an input / output optical signal in a wavelength division multiplexer. MEMS optical switch structure provided with this easy double-type micromirror.
본 발명은 일측에 제1광도파로 쌍(10, 20)과 제2광도파로 쌍(15, 25)이 구성되고, 타측에 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로(10)에서 출사된 광신호가 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로(25)에 입사되도록 고정설치되는 제1고정 마이크로미러(31) 및 제2고정 마이크로미러(32)와, 상기 제2광도파로 쌍의 입력 광도파로(15)에서 출사된 광신호가 상기 제1광도파로 쌍의 출력 광도파로(20)에 입사되도록 고정설치되는 제3고정 마이크로미러(33)와, 상기 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로(10)에서 입력된 광신호가 상기 제1광도파로 쌍의 출력 광도파로(20)에 입사되도록 유동되는 제1유동 마이크로미러(41)와, 상기 제2광도파로 쌍의 입력 광도파로(15)에서 출사된 광신호가 상기 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로(25)에 입사되도록 유동되는 제2유동 마이크로미러(42)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the first optical waveguide pair 10 and 20 and the second optical waveguide pair 15 and 25 are configured at one side, and the optical signal emitted from the input optical waveguide 10 of the first optical waveguide pair is formed at the other side. The first fixed micromirror 31 and the second fixed micromirror 32 fixed to be incident on the output optical waveguide 25 of the two optical waveguide pairs, and the input optical waveguide 15 of the second optical waveguide pair A third fixed micromirror 33 fixed to be output such that the emitted optical signal is incident on the output optical waveguide 20 of the first optical waveguide pair, and the optical signal input from the input optical waveguide 10 of the first optical waveguide pair An optical signal emitted from the first flow micromirror 41 and an optical signal emitted from the input optical waveguide 15 of the second optical waveguide pair are flowed such that an arc is incident on the output optical waveguide 20 of the first optical waveguide pair. Including a second flow micromirror 42 which flows to be incident on the output optical waveguide 25 of the optical waveguide pair. It is characterized.
Description
본 발명은 멤스형 광스위치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파장분할다중화기에서 입출력 광신호를 차단하거나 변화되도록 마이크로미러를 구동시켜 동작되는 멤스형 광스위치에서 상기 마이크로미러의 두께에 따른 광신호의 옵셋오차가 발생되지 않고 전극연결등의 소자 패키징이 용이한 더블유형 마이크로미러가 구비된 멤스형 광스위치 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a MEMS type optical switch, and more particularly, to an optical signal according to a thickness of the micro mirror in a MEMS type optical switch operated by driving a micromirror to block or change an input / output optical signal in a wavelength division multiplexer. The present invention relates to a MEMS type optical switch structure having a double-type micromirror that is easy to package a device such as an electrode connection without offset error.
파장분할다중(Wavelength Division Multiplex) 방식은 광도파로를 이용하는 통신에서 상이한 파장의 빛을 이용하여 복수의 채널을 동시에 전송하는 방식이다. 이 때 통상적으로 사용되는 단일모드 광도파로에서는 감쇠가 적은 1.3um와 1.55um 2종류의 광파장 영역을 이용한다. 이러한 파장분할다중방식의 구현을 위한 장치를 파장분할다중화기(Wavelength Division Multiplexer)라고 하며, 일종의 광 커플러(optical coupler)로써 기능한다.Wavelength Division Multiplexing is a method of simultaneously transmitting a plurality of channels using light of different wavelengths in a communication using an optical waveguide. In this case, two kinds of optical wavelength ranges of 1.3um and 1.55um are used. A device for implementing the wavelength division multiplexing method is called a wavelength division multiplexer, and functions as an optical coupler.
이 때 상기 파장분할다중방식화기로써 광가감기(optical add/drop multiplexer)가 사용되는 경우는 거울 등의 광학소자를 기계적으로 구동해서 빛이 이동하는 광로를 차단하거나 변화시키는 멤스(MEMS; Micro Electro Mechanical System; 초소형 기전 시스템으로 기판 상에 설치되는 구조물을 움직이게 만드는 공정기술 또는 그러한 공정기술로 만들어진 소자)형 광스위치가 많이 사용된다.In this case, when an optical add / drop multiplexer is used as the wavelength division multiplexer, MEMS (MEMS; Micro Electro Mechanical) is used to mechanically drive an optical device such as a mirror to block or change an optical path through which light travels. System (optical switch or device made by such a process technology) for moving a structure installed on a substrate with a micro-mechanical system is widely used.
상기 멤스형 광스위치는 미국특허 제6,315,462호 올리버 안테마텐(Olivier Anthamatten) 외 1인의 특허등에 개시되어 있으며, 특히 삽입 손실, 누화, 편광 및 파장의존손실 등이 낮다는 장점으로 인하여 많은 연구가 이루어지고 있다.The MEMS type optical switch is disclosed in US Patent No. 6,315,462 by Oliver Anthamatten and one other person, and many studies have been made due to the advantages of low insertion loss, crosstalk, polarization, and wavelength dependent loss. ought.
상기 멤스형 광스위치는 기본적으로 1 x 2 구성과 2 x 2 등의 단위채널 및 다채널 광스위치로 구분되며, 상기 광스위치의 구성에 있어서 도체물질을 도파관 형태로 제작하여 빛의 전송통로로써 사용하는 것이 광도파로이다.The MEMS type optical switch is basically divided into a unit channel and a multi channel optical switch such as a 1 x 2 configuration and a 2 x 2 configuration, and in the configuration of the optical switch, a conductor material is manufactured in the form of a waveguide and used as a light transmission path. It is an optical waveguide.
광스위치의 주요한 방식은 거울을 이동시켜 빛의 방향을 바꾸어 주는 것으로 상기 도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이, 평면상에 X형태로 한 쌍씩 서로 마주보는 광도파로(12) 4개와 45도의 반사면을 가지는 한 개의 마이크로미러(40: micromirror)와, 상기 마이크로미러(40)를 구동시키는 엑추에이터(50)로 구성된다. 이 때 편의상 빛의 경로는 하나만 나타내었으며, 다른 하나의 빛은 표시된 빛의 경로와 같은 원리로 진행 및 반사한다. 한편 마이크로미러(40)가 도3b와 같이 빛의 경로에서 빠져 나오면 빛은 마이크로미러(40)를 만나지 않으므로 빛이 나온 광도파로의 맞은 편 광도파로로 들어간다. 즉, 마이크로미러(40)를 빛의 경로에 진입시키거나 제거시켜 빛의 방향을 변환시켜준다.The main method of the optical switch is to move the mirror to change the direction of light. As shown in FIGS. 4A and 4B, four optical waveguides 12 facing each other in pairs in an X-shape on a plane and half of 45 degrees. It consists of one micromirror 40 which has a slope, and the actuator 50 which drives the said micromirror 40. As shown in FIG. At this time, only one light path is shown for convenience, and the other light proceeds and reflects on the same principle as the light path. On the other hand, when the micromirror 40 exits the light path as shown in FIG. 3B, since the light does not meet the micromirror 40, the micromirror 40 enters the optical waveguide opposite to the light guide. That is, the micromirror 40 enters or removes the path of light to change the direction of light.
그러나, 상기와 같은 멤스형 광스위치는 도5에 도시된 바와 같이 광도파로(12)에서 나온 빛은 마이크로미러(40)에서 반사되는데 상기 마이크로미러(40)의 두께의 일정비율(d) 만큼 광축에서 이탈되는 옵셋오차가 발생되는 문제점이 있다. However, in the MEMS type optical switch as shown in FIG. 5, the light emitted from the optical waveguide 12 is reflected by the micromirror 40, and the optical axis has a predetermined ratio d of the thickness of the micromirror 40. There is a problem that an offset error that occurs from the.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 마이크로미러에 반사되어 출력광도파로의 광축에서 이탈되는 옵셋오차를 제거하고, 어레이(array) 또는 행렬화(matrix)가 용이하고 소자 패키징이 용이한 더블유형 마이크로미러가 구비된 멤스형 광스위치 구조를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to eliminate offset errors that are reflected by the micromirror and deviate from the optical axis of the output optical waveguide, and are easy to be arrayed or matrixed and To provide a MEMS type optical switch structure equipped with a double type micromirror for easy packaging.
본 발명은 입력 및 출력 광도파로가 한 쌍을 이루며 상기 쌍을 이루는 복수개의 광도파로 쌍과, 상기 입력 및 출력 광도파로 사이의 광경로 상에 광신호의 경로를 변환시키기 위한 마이크로미러와, 상기 마이크로미러를 구동시키는 엑추에이터를 포함하는 멤스형 광스위치 구조에 있어서, 일측에 제1광도파로 쌍(10, 20)과 제2광도파로 쌍(15, 25)이 나란하게 구성되고, 타측에 상기 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로(10)에서 출사된 광신호가 상기 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로(25)에 입사되도록 고정설치되는 제1고정 마이크로미러(31) 및 제2고정 마이크로미러(32)와, 상기 제2광도파로 쌍의 입력 광도파로(15)에서 출사된 광신호가 상기 제1광도파로 쌍의 출력 광도파로(20)에 입사되도록 고정설치되는 제3고정 마이크로미러(33)와, 상기 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로(10)에서 입력된 광신호가 상기 제1광도파로 쌍의 출력 광도파로(20)에 입사되도록 유동되는 제1유동 마이크로미러(41)와, 상기 제2광도파로 쌍의 입력 광도파로(15)에서 출사된 광신호가 상기 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로(25)에 입사되도록 유동되는 제2유동 마이크로미러(42)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a micromirror for converting a path of an optical signal on an optical path between the input and output optical waveguides and a pair of optical waveguide pairs and the input and output optical waveguides. In a MEMS type optical switch structure including an actuator for driving a mirror, a first optical waveguide pair 10 and 20 and a second optical waveguide pair 15 and 25 are arranged side by side on one side and the first side on the other side. A first fixed micromirror 31 and a second fixed micromirror 32 fixedly installed such that an optical signal emitted from the input optical waveguide 10 of the optical waveguide pair is incident on the output optical waveguide 25 of the second optical waveguide pair And a third fixed micromirror 33 fixedly installed so that the optical signal emitted from the input optical waveguide 15 of the second optical waveguide pair is incident on the output optical waveguide 20 of the first optical waveguide pair, Input of the first optical waveguide pair A first flow micromirror 41 in which the optical signal input from the optical waveguide 10 is incident on the output optical waveguide 20 of the first optical waveguide pair, and the input optical waveguide 15 of the second optical waveguide pair It is characterized in that it comprises a second flow micromirror (42) which flows so that the optical signal emitted from the) is incident on the output optical waveguide 25 of the second optical waveguide pair.
또한 바람직하게는 상기 제1고정 마이크로미러는 상기 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로(10)에 대하여 출사각이 45도가 되도록 고정되며, 상기 제2고정 마이크로미러는 상기 제1고정 마이크로미러와 대칭되어 고정되고, 상기 제3고정 마이크로미러는 상기 제1고정 마이크로미러와 제2고정 마이크로미러와 각각 평형되도록 절곡되어 고정되며, 상기 제1유동 마이크로미러는 상기 제1고정 마이크로미러와 대칭되고, 상기 제2유동 마이크로미러는 상기 제1유동 마이크로미러와 대칭되도록 형성된다.Also preferably, the first fixed micromirror is fixed such that an emission angle is 45 degrees with respect to the input optical waveguide 10 of the first optical waveguide pair, and the second fixed micromirror is symmetrical with the first fixed micromirror. And the third fixed micromirror is bent and fixed to equilibrate with the first fixed micromirror and the second fixed micromirror, respectively, and the first flow micromirror is symmetrical with the first fixed micromirror, and The second flow micromirror is formed to be symmetrical with the first flow micromirror.
한편, 상기 제1광도파로 쌍과 제2광도파로 쌍이 복수개 구성되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the first optical waveguide pair and the second optical waveguide pair are configured in plural.
또한, 상기 제1광도파로 쌍과 제2광도파로 쌍의 도파로의 끝단이 경사지게 형성되거나, 상기 제1광도파로 쌍과 제2광도파로 쌍의 도파로의 끝단이 열확장되어 형성되거나, 상기 제1광도파로 쌍과 제2광도파로 쌍의 도파로의 끝단이 렌즈 형상으로 형성될 수 있다.In addition, ends of the waveguides of the first and second optical waveguide pairs are formed to be inclined, or end portions of the waveguides of the first and second optical waveguide pairs are thermally expanded, or the first light Ends of the waveguide pair and the second optical waveguide pair may be formed in a lens shape.
한편, 본 발명은 입력 및 출력 광도파로가 한 쌍을 이루며 상기 쌍을 이루는 복수개의 광도파로 쌍과, 상기 입력 및 출력 광도파로 사이의 광경로 상에 광신호의 경로를 변환시키기 위한 마이크로미러와, 상기 마이크로미러를 구동시키는 엑추에이터를 포함하는 멤스형 광스위치 구조에 있어서, 일측에 제1광도파로 쌍과 제2광도파로 쌍이 나란하게 구성되고, 타측에 상기 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로는 제1광도파로 쌍의 출력 광도파로에 대해 돌출되고 끝단이 상기 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로 광신호가 반사되도록 경사면이 형성되며, 상기 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로는 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로에 대해 돌출되고 끝단이 상기 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로를 통한 광신호가 입력되도록 경사면이 형성되고, 상기 제2광도파로 쌍의 입력 광도파로에서 출사된 광신호가 상기 제1광도파로 쌍의 출력 광도파로에 입사되도록 고정설치되는 제3고정 마이크로미러와, 상기 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로에서 출사된 광신호가 상기 제1광도파로 쌍의 출력 광도파로에 입사되도록 유동되는 제1유동 마이크로미러와, 상기 제2광도파로 쌍의 입력 광도파로에서 출사된 광신호가 상기 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로에 입사되도록 유동되는 제2유동 마이크로미러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the present invention is a pair of input and output optical waveguides and a pair of the plurality of optical waveguide pairs, and a micromirror for converting the path of the optical signal on the optical path between the input and output optical waveguide, In the MEMS type optical switch structure including an actuator for driving the micromirror, the first optical waveguide pair and the second optical waveguide pair are arranged side by side on one side, and the input optical waveguide of the first optical waveguide pair is formed on the other side. An inclined surface protrudes from the output optical waveguides of the first optical waveguide pair, and an end thereof is formed such that the output optical waveguide optical signal of the second optical waveguide pair is reflected, and the output optical waveguides of the second optical waveguide pair of the second optical waveguide pair An inclined surface protruding from the output optical waveguide and having an end thereof so as to receive an optical signal through the input optical waveguide of the first optical waveguide pair, and the second optical waveguide pair A third fixed micromirror fixed to the optical signal emitted from the input optical waveguide to be incident on the output optical waveguide of the first optical waveguide pair, and the optical signal emitted from the input optical waveguide of the first optical waveguide pair to the first optical waveguide A first flow micromirror flowing to be incident to the output optical waveguides of the waveguide pair, and a second flow of the optical signal emitted from the input optical waveguides of the second optical waveguide pair to be incident on the output optical waveguides of the second optical waveguide pair It is characterized by including a flow micromirror.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 더블유형 마이크로미러가 구비된 멤스형 광스위치 구조를 상세히 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the MEMS type optical switch structure provided with a double-type micromirror of the present invention. In the reference numerals to the components of the drawings, the same components, even if shown on the other drawings are to have the same reference numerals as possible, it is known that it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention Detailed description of functions and configurations will be omitted.
도1은 본 발명의 일실시예에 의한 더블유형 마이크로미러가 구비된 멤스형 광스위치의 개략적인 구조도이고, 도2는 본 발명의 일실시예에 의한 더블유형 마이크로미러가 구비된 멤스형 광스위치에서 마이크로미러가 동작된 후의 개략적인 구조도이다.1 is a schematic structural diagram of a MEMS type optical switch equipped with a double type micromirror according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a MEMS type optical switch equipped with a double type micromirror according to an embodiment of the present invention. Is a schematic structural diagram after the micromirror is operated.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 더블유형 마이크로미러가 구비된 멤스형 광스위치 구조는 상기 도1 및 도2에 도시된 바와 같으며, 마이크로미러(31, 32, 33, 41, 42)를 기준으로 설명하면, 일측에 입력 및 출력 광도파로의 제1광도파로 쌍(10, 20)과, 상기 제1광도파로 쌍(10, 20)과 나란하게 입력 및 출력 광도파로의 제2광도파로 쌍(15, 25)이 기본단위로 구성된다. 또한 타측에는 상기 제1광도파로 쌍(10, 20)의 입력 광도파로(10)에서 출사된 광신호가 상기 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로(25)에 입사되도록 고정설치되는 제1고정 마이크로미러(31) 및 제2고정 마이크로미러(32)와, 상기 제2광도파로 쌍의 입력 광도파로(15)에서 출사된 광신호가 상기 제1광도파로 쌍의 출력 광도파로(20)에 입사되도록 고정설치되는 제3고정 마이크로미러(33)와, 상기 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로(10)에서 출사된 광신호가 상기 제1광도파로 쌍의 출력 광도파로(20)에 입사되도록 유동되는 제1유동 마이크로미러(41)와, 상기 제2광도파로 쌍(15, 25)의 입력 광도파로(15)에서 출사된 광신호가 상기 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로(25)에 입사되도록 유동되는 제2유동 마이크로미러(42)를 포함하여 구성된다.MEMS type optical switch structure with a double type micromirror according to a preferred embodiment of the present invention is as shown in Figures 1 and 2, based on the micromirrors (31, 32, 33, 41, 42) In other words, the first optical waveguide pairs 10 and 20 of the input and output optical waveguides on one side and the second optical waveguide pairs 15 of the input and output optical waveguides parallel to the first optical waveguide pairs 10 and 20. , 25) consists of basic units. In addition, a first fixed micromirror fixed to the other side so that the optical signal emitted from the input optical waveguide 10 of the first optical waveguide pair 10 and 20 is incident on the output optical waveguide 25 of the second optical waveguide pair. (31) and the second fixed micromirror 32 and the optical signal emitted from the input optical waveguide 15 of the second optical waveguide pair is fixedly installed to be incident on the output optical waveguide 20 of the first optical waveguide pair The first fixed micromirror 33 and the first flow flows so that the optical signal emitted from the input optical waveguide 10 of the first optical waveguide pair is incident on the output optical waveguide 20 of the first optical waveguide pair A second optical microfluidic beam 41 and a second optical wave that is output from the input optical waveguide 15 of the second optical waveguide pair 15 and 25 to be incident on the output optical waveguide 25 of the second optical waveguide pair And a flow micromirror 42.
이 때 상기 제1고정 마이크로미러(31)는 상기 제1광도파로 쌍(10, 20)의 입력 광도파로(10)에 대하여 입사각이 45도가 되도록 고정되며, 상기 제2고정 마이크로미러(32)는 상기 제1고정 마이크로미러(31)와 대칭되어 고정되고, 상기 제3고정 마이크로미러(33)는 상기 제1고정 마이크로미러(31)와 제2고정 마이크로미러(32)와 각각 평형되도록 절곡되어 고정되며, 상기 제1유동 마이크로미러(41)는 상기 제1고정 마이크로미러(31)와 대칭되고, 상기 제2유동 마이크로미러(42)는 상기 제1유동 마이크로미러(31)와 대칭되도록 형성되는 것이 바람직하다. 다시 말해 상기 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로(10)와 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로(25)로 광신호가 입사되도록 제1고정 마이크로미러(31)와 제2고정 마이크로미러(32)가 고정되어 설치된다. 한편, 상기 제1유동 마이크로미러(41)와 제2유동 마이크로미러(42)는 상기 제1고정 마이크로미러(31)와 제2고정 마이크로미러(32)와 각각 대칭되도록 형성된다.At this time, the first fixed micromirror 31 is fixed to have an incident angle of 45 degrees with respect to the input optical waveguide 10 of the first optical waveguide pair 10 and 20, and the second fixed micromirror 32 is The first fixed micromirror 31 is symmetrically fixed, and the third fixed micromirror 33 is bent and fixed to balance with the first fixed micromirror 31 and the second fixed micromirror 32, respectively. The first flow micromirror 41 is symmetrical with the first fixed micromirror 31, and the second flow micromirror 42 is formed to be symmetrical with the first flow micromirror 31. desirable. In other words, the first fixed micromirror 31 and the second fixed micromirror 32 such that an optical signal is incident on the input optical waveguide 10 of the first optical waveguide pair and the output optical waveguide 25 of the second optical waveguide pair. Is fixed and installed. Meanwhile, the first flow micromirror 41 and the second flow micromirror 42 are formed to be symmetrical with the first fixed micromirror 31 and the second fixed micromirror 32, respectively.
한편 도3a 및 3b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 더블유형 마이크로미러가 구비된 멤스형 광스위치의 개략적인 구조도이다. 즉, 광손실을 감소시키기 위해 상기 제1광도파로 쌍과 제2광도파로 쌍의 도파로의 끝단이 경사지게 형성한 것이다. 다시 말해, 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로(12)의 끝단에 45도로 경사진 경사면(35)을 형성하여, 경사면(35)에서 반사되어 출사된 출사광은 도3a에 도시된 바와 같이 제1유동 마이크로미러(41)에 반사되어 출력 광도파로(20)에 입사되고, 제2광도파로 쌍의 입력 광도파로(15)에서 출사된 출사광은 제2유동 마이크로미러(42)에 반사되어 출력 광도파로(27)의 경사면(35)에 반사되어 입사된다. 또한 상기 제1 및 제2유동 마이크로미러(41, 42)가 광경로상에서 이탈되는 경우에는 상기 도3b에 도시된 바와 같이 제1광도파 쌍의 입력 광도파로(12)의 출사광은 입력 광도파로(12)의 끝단에 형성된 경사면(35)에 반사되어 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로(27)의 경사면(35)에 반사되어 입사되고, 제2광도파로 쌍의 입력 광도파로(15)를 통한 출사광은 제3고정 마이크로미러(33)에 반사되어 제1광도파로 쌍의 출력 광도파로(20)에 입사된다.3A and 3B are schematic structural diagrams of a MEMS type optical switch equipped with a double type micromirror according to another embodiment of the present invention. That is, the ends of the waveguides of the first optical waveguide pair and the second optical waveguide pair are inclined to reduce the optical loss. In other words, the inclined surface 35 inclined at 45 degrees is formed at the ends of the input optical waveguides 12 of the first optical waveguide pair, and the emitted light reflected from the inclined surface 35 is emitted as shown in FIG. 3A. Reflected by the one-flow micromirror 41 and incident on the output optical waveguide 20, the output light emitted from the input optical waveguide 15 of the second optical waveguide pair is reflected by the second flow micromirror 42 and outputted The light incident on the inclined surface 35 of the optical waveguide 27 is incident. In addition, when the first and second flow micromirrors 41 and 42 are separated from the optical path, the output light of the input optical waveguide 12 of the first optical waveguide pair is an input optical waveguide as shown in FIG. 3B. Reflected by the inclined surface 35 formed at the end of the (12) and reflected by the inclined surface 35 of the output optical waveguide 27 of the second optical waveguide pair, and enters the input optical waveguide 15 of the second optical waveguide pair The emitted light is reflected by the third fixed micromirror 33 and is incident on the output optical waveguide 20 of the first optical waveguide pair.
한편, 상기와 같이 광도파로의 끝단은 열확장시키거나, 렌즈 형상으로 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, as described above, the end of the optical waveguide may be thermally expanded or formed in a lens shape, but is not limited thereto.
상기와 같이 구성된 본 발명은 종래의 광스위치 원리에서 발생하는 문제점인 광축 어긋남(옵셋오차), 즉 마이크로미러에서 반사한 빛이 광축에서 벗어나는 것을 제거하기 위한 것이다.The present invention configured as described above is to eliminate the optical axis shift (offset error), that is, the light reflected from the micromirror, which is a problem occurring in the conventional optical switch principle.
본 발명은 제1 및 제2광도파로 쌍에 광신호가 각각 입사 및 출사되도록 하기 위해서는 상기 제1 및 제2유동 마이크로미러(41, 42)를 광신호가 반사되도록 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 광도파로 쪽으로 이동시킨다. 즉 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로(10)를 통해 출사된 광신호는 제1고정 마이크로미러(31)와 제1유동 마이크로미러(41)를 통해 반사되어 출력 광도파로(20)의 광축에 벗어남이 없이 입사된다. 또한, 제2광도파로 쌍도 상기 제1광도파로 쌍과 동일하게 제2광도파로 쌍의 입력 광도파로(15)를 통해 출사된 광신호는 제2유동 마이크로미러(42)와 제2고정 마이크로미러(32)에 반사되어 출력 광도파로(25)에 입사된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the first and second flow micromirrors 41 and 42 reflect the optical signals in order to allow the optical signals to enter and exit the first and second optical waveguide pairs, respectively. Move towards the optical waveguide. That is, the optical signal emitted through the input optical waveguide 10 of the first optical waveguide pair is reflected by the first fixed micromirror 31 and the first flow micromirror 41 to the optical axis of the output optical waveguide 20. It enters without escape. In addition, the second optical waveguide pair, the same as the first optical waveguide pair, the optical signal emitted through the input optical waveguide 15 of the second optical waveguide pair is the second flow micromirror 42 and the second fixed micromirror Reflected by 32 is incident on the output optical waveguide 25.
한편, 광신호의 경로를 변화시키는 경우로 상기 제1 및 제2유동 마이크로미러를 액추에이터를 통해 바깥쪽으로 이동시켜 광경로에서 이탈시킨다. 즉 제1광도파로 쌍의 입력 광도파로(10)를 통해 출사된 광신호는 제1고정 마이크로미러(31)와 제2고정 마이크로미러(32)를 통해 반사되어 제2광도파로 쌍의 출력 광도파로(25)의 광축에 벗어남이 없이 입사된다. 또한, 제2광도파로 쌍의 입력 광도파로(15)를 통해 출사된 광신호는 제3고정 마이크로미러(33)에 반사되어 제1광도파로 쌍의 출력 광도파로(20)에 입사된다.Meanwhile, in the case of changing the path of the optical signal, the first and second flow micromirrors are moved outward through the actuator to be separated from the optical path. That is, the optical signal emitted through the input optical waveguide 10 of the first optical waveguide pair is reflected by the first fixed micromirror 31 and the second fixed micromirror 32 to output the optical waveguide of the second optical waveguide pair. Incident is made without leaving the optical axis of (25). In addition, the optical signal emitted through the input optical waveguide 15 of the second optical waveguide pair is reflected by the third fixed micromirror 33 and is incident on the output optical waveguide 20 of the first optical waveguide pair.
따라서 광신호는 마이크로미러가 광축 중간에 있을 때는 바깥쪽으로 빠져 나오거나 대칭으로 두 번 반사되어 해당 광도파로로 전달되기 때문에 광신호의 광축에 어긋남이 제거될 수 있다. 또한 일측에 광도파로가 집결되어 위치되고, 타측에 엑추에이터가 위치하여 소자의 패키징이 용이한 특징을 가진다. 이 때 엑추에이터는 정전형 빗살 엑추에이터, 평행판 엑추에이터, 전자력 엑추에이터, 열탄성 엑추에이터등이 사용될 수 있다.Therefore, when the micromirror is in the middle of the optical axis, the optical signal exits outwardly or is reflected symmetrically twice to be transmitted to the optical waveguide, so that the deviation of the optical signal may be eliminated. In addition, the optical waveguide is located on one side and the actuator is located on the other side, it is easy to package the device. In this case, the actuator may be an electrostatic comb actuator, a parallel plate actuator, an electromagnetic force actuator, a thermoelastic actuator, or the like.
한편, 상기와 같이 구성된 제1광도파로 쌍과 제2광도파로 쌍이 복수개 구성하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that a plurality of first optical waveguide pairs and second optical waveguide pairs configured as described above are constituted.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.An embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.
이상과 같은 본 발명에 따르면 마이크로미러에 반사되어 출력광도파로의 광축에서 이탈되는 옵셋오차를 제거할 수 있으며, 일측에 광도파로를 배열 또는 행렬화시키고 타측에는 엑추에이터를 배열하여 소자의 패키징이 편리해지는 효과가 있다.According to the present invention as described above it is possible to eliminate the offset error is reflected off the micromirror from the optical axis of the output optical waveguide, the arrangement of the optical waveguide on one side and the arrangement of the actuator on the other side to facilitate the packaging of the device It works.
도1은 본 발명의 일실시예에 의한 더블유형 마이크로미러가 구비된 멤스형 광스위치의 개략적인 구조도,1 is a schematic structural diagram of a MEMS type optical switch equipped with a double type micromirror according to an embodiment of the present invention;
도2는 본 발명의 일실시예에 의한 더블유형 마이크로미러가 구비된 멤스형 광스위치에서 마이크로미러가 동작된 후의 개략적인 구조도,2 is a schematic structural diagram after a micromirror is operated in a MEMS type optical switch equipped with a double type micromirror according to an embodiment of the present invention;
도3a 및 3b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 더블유형 마이크로미러가 구비된 멤스형 광스위치의 개략적인 구조도,3A and 3B are schematic structural diagrams of a MEMS type optical switch equipped with a double type micromirror according to another embodiment of the present invention;
도4a 및 4b는 종래의 일반적인 멤스형 광스위치의 개략적인 구조도,4A and 4B are schematic structural diagrams of a conventional general MEMS type optical switch;
도5는 종래의 일반적인 멤스형 광스위치에서 광축오차를 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining an optical axis error in a conventional general MEMS type optical switch.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10: 입력 광도파로(제1광도파로 쌍) 20: 출력 광도파로(제1광도파로 쌍)10: input optical waveguide (first optical waveguide pair) 20: output optical waveguide (first optical waveguide pair)
15: 입력 광도파로(제2광도파로 쌍) 25: 출력 광도파로(제2광도파로 쌍)15: input optical waveguide (second optical waveguide pair) 25: output optical waveguide (second optical waveguide pair)
31: 제1고정 마이크로미러 32: 제2고정 마이크로미러31: first fixed micromirror 32: second fixed micromirror
33: 제3고정 마이크로미러 35: 경사면33: third fixed micromirror 35: inclined plane
41: 제1유동 마이크로미러 42: 제2유동 마이크로미러41: first flow micromirror 42: second flow micromirror
50: 액추에이터50: actuator
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WO2008054170A1 (en) * | 2006-11-03 | 2008-05-08 | Chung-Ang University Industry-Academy Cooperation Foundation | Micro resonator sensor |
KR100839969B1 (en) * | 2006-11-03 | 2008-06-19 | 중앙대학교 산학협력단 | Micro resonator sensor |
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