TW589468B - Optical switch - Google Patents

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589468 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明所屬之技術領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種光開關，特別是關於在可動電極板 上設立鏡部，設置輸出側及輸入側光纖，使該鏡部進入輸 出側光纖端與輸入側光纖端之間的光路徑中，藉由靜電驅 動可動電極板，使鏡部的位置從光路徑脫離或復歸，進行 導通截斷控制之光開關。 先前技術 參照第1 A圖及第1 B圖說明光開關之習知例。第 1 A圖係由上觀看光開關之圖示，第1 B圖係由箭號的方 向觀看沿著第1 A圖之線1 B — 1 B之剖面圖。 可動電極板2 0透過框型的彎曲部2 1 —體結合於由 矽組成之基板1 0。可動電極板2 0之表面形成有鏡部 4 1 。上述可動電極板2 0、彎曲部2 1及基板1 〇係藉 由在矩形的原材料矽基板上應用薄膜成膜技術、微影技術 以及蝕刻技術一體形成。1 0 a爲窗孔，貫穿形成於基板 10° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以槪念性的極爲簡要說明上述之光開關的製造方法。 首先，準備數百m厚之基板1 0。在基板1 〇的表面應 用薄膜成膜技術、微影技術以及蝕刻技術，在基板1 〇表 面的中央部形.成可動電極板2 0形成區域與在其兩側形成 彎曲部2 1形成區域，在可動電極板2 0形成區域應用微 影技術以及電鍍技術形成鏡部4 1 ，蝕刻除去基板1 〇之 裏面側來形成窗孔1 0 a ，構成可動電極板2 0與彎曲部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 589468 Μ __ Β7 五、發明説明（2 ) 2卜 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在驅動該光開關時，由半導體組成之可動電極板2 0 設爲一側之電極，同時以在基板1 0之裏面側阻塞窗孔 1〇a之方式安裝與此相對之固定電極板2 3 ，經由施力口 在兩電極間的電壓所產生的靜電力靜電驅動可動電極板 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此，說明以上之光開關所利用之空間性光路徑開關 。第1 A圖及第1 B圖所示的狀態係顯示透過射出側光纖 3 4所傳送之光從該端面射出並在空間傳播，在鏡部4 1 反射，射入至射入側光纖3 5來傳送的狀態。將該狀態設 爲恆常狀態，在之前的兩電極間施加電壓在兩電極間產生 吸引方向之靜電力者，藉由彎曲部2 1變形，使可動電極 板2 0向下驅動變位至下方。藉由可動電極板2 0變位至 下方，該表面所形成之鏡部4 1亦與可動電極板2 0同時 變位至下方，鏡部4 1從射出側光纖3 4端面射出之光束 的光路徑偏移。藉由鏡部4 1從射出側光纖3 4端面射出 之光束的光路徑偏移，使光纖3 4之射出光束直線前進， 當作直接光束L s射入至射入側光纖3 5 ’ ，透過此傳送。 相對於射入側光纖3 5之反射光束L R消失。 第1 A及1 B圖之光開關係在一條射出側光纖3 4具 備兩條射入側光纖3 5、3 5 ’之例，兩條射入側光纖 3 5、3 5 ’係光之射入及遮斷互爲相反的控制之光開關 0 第2 A至2 D圖係顯示對於兩條射出側光纖3 4、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 589468 A7 __B7_ 五、發明説明（3 ) 3 4’設置兩條射入側光纖3 5、3 5 ’之2 X 2光開關 時的動作。從射出側光纖3 4射出之光束，在第2 A及 2 B圖之恆常狀態中，藉由形成在可動電極板2 0之鏡部 4 1反射，射入至射入側光纖3 5，但由於鏡部4 1被遮 斷而沒有射入至射入側光纖3 5。 一方面，由射出側光纖3 4 ’射出之光束，在第2 A 及2 B圖之恆常狀態中，從經由鏡部4 1反射到射入側光 纖3 5 ’來射入之；經由鏡部4 1被遮斷而沒有射入到射 入側光纖3 5。 在可動電極板2 0與固定電極板2 3之間施加電壓使 可動電極板2 0向下吸引之第2 C及2 D之驅動狀態中， 從射出側光纖3 4射出之光束直行通過鏡部4 1上側，射 入至射入側光纖3 5 ’ ，沒有射入至射入側光纖3 5。一 方面，從射出側光纖3 4 ’射出之光束直行通過鏡部4 1 上側，射入至射入側光纖3 5，沒有射入至射入側光纖 3 5， ° 在上述之習知例中，反射射入光光束，或通過的鏡部 4 1僅形成一片在可動電極板上。然而，因爲鏡部4 1具 有厚度，以致無法使全部的射入光及反射光之光軸完全一 致。參照第3 A，3 B加以說明。第3 A圖可顯示出從射 出側光纖3 4射出之光束，經由鏡部4 1 一側之表面反射 並射入至射入側光纖3 5，或者直進通過鏡部4 1上側射 入至射入側光纖3 5 ’ 。在該狀態下，使從射出側光纖 3 4’射出的光直進通過鏡部4 1上側的光束之光軸與射 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣·

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- 589468 A7 ______B7 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 入側光纖3 5的光軸一致而進行與射出側光纖3 4 ’之光 軸合同時，經由從射出側光纖3 4 ’射出之鏡部4 1另一 側之表面加以反射之光束的光軸係從射入側光纖3 5 ’之 光軸偏移。 參照第3 B圖，與上述相同，相對於從射出側光纖 3 4射出之光束與直進光束，分別使射入側光纖3 5， 3 5’之光軸一致之狀態下，這次以從射出側光纖3 4 ’ 射出之光束與透過鏡部4 1另一側反射之光束的光軸與射 入側光纖3 5 ’之光軸一致而進行光纖3 4 ’之光軸合同 ，從射出側光纖3 4 ’射出直進通過鏡部4 1上側入設至 射入側光纖3 5之光束的光軸，從射入側光纖3 5的光軸 顯示偏移。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如此，僅在可動電極板2 0形成之1片鏡部4 1上， 如第2A〜2D圖或第3A及3 B圖所示，雖可實施1 X 2光開關單體，惟在1面鏡子上由於具有光軸偏移之問題 ，故無法構成2 X 2光開關。一般，相對於一面鏡子，沿 著垂直的光軸從兩條光纖射入光之情況下，引起第3 A及 3 B圖所示之光軸偏移的問題。使用組合各鏡部可射入複 數之光束之構成的情況下亦產生光軸偏移的問題。 又，由於鏡部4 1的厚度、可動電極板2 0之鏡部的 形成位置精確度、鏡面之形成角度精確度全部將對光軸之 方向產生影響，因此鏡部4 1與射出側光纖3 4 ，3 4 ’ 及射入側光纖3 5 ，3 5 ’之間的調整相當不易。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 589468 A7 B7 五、發明説明（5) 發明之槪述 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之目的係在於提供一種具有不產生鏡部光軸之 偏移之問題，且容易對軸之鏡部配置的光開關。 本發明之光開關係包含有： 基板； 固定電極板，其係與上述基板平行設置； 可動電極板，其係保留間隔與上述固定電極板平行配 置，透過相對於上述固定電極接近可復歸之彎曲部安裝於 上述基板； 第1光纖，其係透過上述可動電極板上，在上述基板 與平行的第1直線上具有光軸，射出第1光束之前端部固 定在上述基板； 第2光纖，其係透過上述可動電極板上，在上述第1 直線與平行的第2直線上具有光軸，射出第1光束之前端 部固定在上述基板； 第1鏡部，其係設於上述可動極板上，射入從上述第 1光纖射出之上述第1光束，向將此與上述第2直線交叉 之方向反射； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2鏡部，其係設於上述可動電極板上，將從上述第 1鏡部之反射光光束沿上述第2之直線反射第2光束，射 入至上述第2光纖之前端；來構成之； 因應上述可動電極板與上述固定電極板間的電壓施加 、除去的上述可動電極板，經由接近、復歸至上述固定電 極板，使上述第1及第2鏡部從上述第1光束及上述第1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -8- 589468 經濟部智慧財產局，-貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6) 鏡部之反射光的路徑脫離、復歸。 圖式簡要說明 第1 A圖係說明光開關之習知例的平面圖。 第1 B圖係第1 A圖之1 B — 1 B線剖視圖。 第2 A圖係說明其他習知例之鏡部在光路徑中時之動 作圖。 第2 B圖係第2A圖之側視圖。 第2 C圖係說明鏡部離開光路徑時之動作圖。 第2 D圖係第2 C圖之側視圖。 第3 A圖係說明起因於鏡部之光軸偏移例之圖。 第3 B圖係說明起因於鏡部之光軸偏移之其他例之圖 〇 第4 A圖係用以說明本發明之光開關之基板與可動電 極板的平面圖。 第4 B圖係第4 A圖之4 B - 4 B剖視圖。 第5 A圖係說明本發明之光開關的製造工程之步驟工 〇 第5 B圖係說明本發明之光開關的製造工程之步驟2 〇 第5 C圖係說明本發明之光開關的製造工程之步驟3 〇 第5 D圖係說明本發明之光開關的製造工程之步驟4 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ；297公釐） 裝 ^ J ‘一訂 . 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -9- 589468 A7 B7 五、發明説明（7 ) 第5 E圖係說明本發明之光開關的製造工程之步騾 驟 步 之 程Η 造 製 的 0 彐专 開 光 之 明 發 本 明 說 係 圖 F 5 第 驟 步 之 程Η 造 製 的 彐，专 開 光 之 明 發 本 明 說 係 圖 A 6 第 驟 步 之 程Η 造 製 的 彐乡 開 光 之 明 發 本 明 說 係 圖 Β 6 第 9 驟 步 之 程Η 造 製 的 彐乡 開 光 之 明 發 本 明 說 係 圖 C 6 第 驟 步 之 程Η 造 製 的 關 開 光 之 明 發 本 明 說 係 圖 D 6 第 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

IX 驟 步 之 程Η 造 製 的 彐夸 開 光 之 明 發 本 明 說 係 圖 E 6 第 圖 。 視 圖剖 面 B 平 7 之 I 板 B 極 7 電之 4 3 纖 光 側 入 射 及 以 側 出 射 於 定圖裝 固 A 安 明 7 明 說第說 係係係 圖圖圖 ΑΒΑ 7 7 8 第第第 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 3 圖安陣 列明部 陣說鏡 部係透 鏡圖微 透 B 的 微 8 ， 的第 5 4 3 纖 光 側 入 射 及 以 側 出 射 於 裝 圖 列 圖 面 平 之。 例圖 施視 實剖 的 B 關 9 開 -光 B 之 9 明之 發圖 本 A 明 9 說第 係.係 圖 圖 A B 9 9 第第 光 在 咅 鏡 之 例 施 實 之 彐乡 開 光 2 X 2 明 說。 係圖 圖作 A 勖 ο 之 1 時 第中 徑 路 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 589468 A7 B7 五、發明説明（8 ) 第第第 〇 〇

圖 作 S3 之 。tep^〇 圖徑圖 視路視 側光側 之開 離 β· 咅 鏡 1 明 第說 係係 圖 圖 B C

第 係 圖 D 圖 A ο 之 圖 C 〇 1± β- 咅 鏡 之 例 施 實 他 其 之 U1-&IFJ 彐夸 開 光 2 X 2 明圖 說作 係動 圖之 Α時 1 中 1 徑 第路 光 在 第第第 1 1 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

圖 作 之 。 時 。 圖徑圖 1 視路視1IS 側光側 之開之 圖離 A 部 1 鏡 L明 第說 係係 圖圖 B C

第 係 圖 D 圖 C τ± 說 係動 圖之 Α 時 2 中 1 徑 第路 光 在 作 圖

X 光 RH 咅 鏡 之 例 施 實 他 其 之 圖 作 aM3 之 。時。 圖徑圖 視路視 側光側 之開之 圖離圖 A 部 C 2 鏡 2 1 明 1 第說第 係係係 圖圖圖 BCD 2 2 2 r—1 1—I r—I 第第第 說 係動 圖之 A 時 3 中 1 徑 第路 光 在 作 圖

部 鏡 之 例 施 實 他 其 之 0¾ 彐令 開 光 IX X 第第第 1± 圖 作 as 之 。 時 。 圖徑圖 視路視 側光側 之開之 圖離圖 A 部 C 3 鏡 3 1 明 1 第說第 係係係 圖圖圖 BCD 3 3 3 咅 鏡 之 例 施 實 他 其 之 彐夸 開 光 2 X IX 明圖 說乍 係動 圖之 A 時 4 中 1 徑 第路 光 在 第第第第 圖 作 動 之 。 時 圖徑 視路 側光 之開 圖離 A 部 4 鏡 1 明 第說 係係 圖 圖 B C 4 4 1明 第說 係係 圖圖 D A 4 5 圖 視 側 之 圖 C 4

β. 咅 鏡 之 例 施 實 他 其 之 一一一粍 ly 開 光 2 X 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 589468 A7 _____B7 五、發明説明（9 ) 在光路徑中時之動作圖。 第1 5 B圖係第1 5 A圖之側視圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 5 C圖係說明鏡部離開光路徑時之動作圖。 第15D圖係第15 C圖之側視圖。 第1 6 A圖係顯示光開關陣列之平面圖。 第1 6B圖係第1 6A圖之1 6B — 1 6B剖視圖。 第1 7 A圖係說明鏡部的厚度相異時之反射圖。 第1 7 B圖係說明鏡部的位置偏移時之反射圖。 第1 7 C圖係說明鏡部的角度偏移時之反射圖。 主要元件對照表 1 0 :基板 2 0 :可動電極板 4 1、4 2、4 1 ’ 、4 2 ’ ：鏡部 2 1 :彎曲部 1 0 a :窗孔 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 纖纖 光光 側側溝 出入V 板射射用 膜 極： : 位 矽 電，，定 部化 定 4 5 纖部孔合氧 固 33 光凹窗結二 ··、 、 · 0 0 0 ··__·· 34543227 oo 0〇 1—1 r—Η 一—1 ΟΟ I—1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 589468 A7 B7 五、發明説明（10) 23A:中央隆起部 2 3 B :突部 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 L、3 L 1、3 L 2 :微透鏡部 3L’ 、3L1’ 、3L2’ ：微透鏡部 S L 1、S L 2 :直線 發明之實施形態 參照圖示說明本發明之實施型態。 第4 A及4 B圖係用以說明一體形成於基板之可動電 極板20與鏡部41 ，42，41’ ，42’之平面圖。 在該實施例中，在長方形基板1 0上面從兩短邊側分別形 成兩條平行於長邊之規定的長的光纖定位用V溝1 4。在 長方形基板1 0的中央形成有長方形的窗孔1 2 ，在其窗 孔1 2兩側與V溝1 4內側端之間，分別在基板上形成凹 部1 3。凹部1 3係作爲形成在基板1 0之淸除的作用， 係用以使配置在V溝1 4之光纖前端的微透鏡側部不接觸 到基板1〇。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 可動電極板2 0係從窗孔1 2之框配置於基板1 〇上 面側之內側中央處，並透過彎曲部2 1及結合部2 2 —體 結合於基板1 0。彎曲部2 1在該例中具備有在窗孔1 2 內側從矩形之可動電極板2 0的兩個對角沿著可動電極板 2〇的短邊，再沿著長邊順時針方向延長之L字狀，其前 端更沿著鄰接於基板1 0的窗孔1 2之緣部延長，並形成 結合部2 2。上述基板1 0、彎曲部2 1及結合部2 2係 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ：297公釐） -13- 589468 A7 B7 五、發明説明（11) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以矽基板作爲原材料基板，藉由對矽基板進行薄膜成膜技 術、微影技術及蝕刻技術而形成。窗孔1 2係在原材料基 板之基板1 0上透過蝕刻予以貫通形成。結果形成第4 A 及4 B圖所示形狀構造之基板1 〇。在可動電極板2 0的 表面形成鏡部41、42、41’ 、42’ 。 在此，參照第5 A至5 F圖以及第6 A至6 E圖之順 序說明構成上述之可動電極板2 0以及鏡部4 1 、4 2、 4 1’ 、4 2 ’的方法。 工程1 (第5 A圖）：準備矽基板1 0作爲基板。 工程2 (第5 B圖）：在矽基板1 0之表面形成多結 晶矽膜，且圖案化爲彎曲部2 1、結合部2 2以及可動電 極板2 0的形狀。 工程3 (第5 C圖）：使基板1 0之表背兩面覆蓋二 氧化矽膜1 7 ，以除去用以形成基板1 〇之背面側之二氧 化矽膜1 7之矩形窗孔1 2之區域。 工程4 (桌5 D圖）：在基板1 0的背面進行齡!刻以 形成窗孔1 2。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 工程5 (第5 E圖）：將兩個透鏡部安裝凹部1 3以 及從此平行延伸形成的兩條剖面V字溝1 4、1 4，形成 於基板1 0所需的形狀圖案化至基板1 〇表面的二氧化矽 膜1 7。 工程6 (第5 F圖）：在基板1 〇表面進行蝕刻以形 成透1¾部女裝凹邰1 3以及剖面V字溝1 4、1 4，。 工程7 (第6 A圖）：在步驟6除去殘存的二氧化矽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •14- 589468 A7 B7 五、發明説明（13) 透鏡部3 L 1 ’安裝有射出側光纖3 4 ’之前端，並在微 透鏡部3 L 2 ’安裝有射入側光纖3 5 ’之前端。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第9 A及9 B圖係用以說明所組裝之2 X 2光開關之 圖示。該2 X 2光開關之實施例係由以下構件組成：由射 出側光纖3 4、3 4 ’及射入側光光纖3 5、3 5 ’組成 之四條光纖；與上述光纖相對向配置的四個微透鏡部 3L1、3L2、3L1’ 、3L2’ ；可動電極板 2 〇 ;形成於可動電極板2 0之鏡部4 1、4 2、4 1 ’ 、 4 2’以及接合固定於基板1 0之固定電極板2 3。上述 光纖在平行的兩條直線S L 1 ，S L 2內之一側S L 1上 ，射出側光纖3 4與射入側光纖3 5 ’以該前端保留間隔 相對向之方式配列，同時在另一側之S L 2上，射出側光 纖3 4 ’與射入側光纖3 5以該前端保留間隔相對向之方 式配列。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在前端爲相對向之射出側光纖3 4與射入側光纖 3 5 ’之間以及射出側光纖3 4 ’與射入側光纖3 5之間 ，配置有分別與光纖之前端相對向且垂直形成於可動電極 板2 0之鏡部。鏡部4 1 、4 2 ’之反射面與直線S L 1 交叉，鏡部4 1 ’ 、4 2之反射面與直線S L 2交叉。鏡 部41與42之延長面互相垂直，鏡部41’與42’之 延長面互相垂直。再者，在各射出側光纖3 4、3 4 ’與 射入側光纖3 5、3 5 ’之前端係安裝有聚光微透鏡 3L1、3L1’W&3L2、3L2’ 。 參照第1 Ο A至1 0 D圖，就2 X 2光開關的切換動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 589468 A7 B7 五、發明説明（14) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 作加以說明。該2 X 2光開關在第1 Ο A圖及第1 〇 B圖 所示之恆常狀態下，射出側光纖3 4所射出之光束雖藉由 鏡部4 1及4 2反射而射入至射入側光纖3 5 ，但因鏡部 4 1之遮斷而沒有射入至射入側光纖3 5 ’ 。在可動電極 板2 〇與固定電極板2 3之間施加電壓，並下向吸引可動 電極板之第1 0 C圖及第1 0 D圖之驅動狀態下，射出側 光纖3 4所射出之光束雖直接通過鏡部4 1及4 2上側並 射入至射入側光纖3 5 ’ ，但並沒有射入至射入側光纖 3 5’ 。另外，射出側光纖3 4 ’所射出之光束雖直接通 過鏡部4 1 ’及4 2上側並射入至射入側光纖3 5 ，但並 沒有射入至射入側光纖3 5 ’ 。 參照第1 1 A至1 1 D圖，就2 X 2光開關之其他實 施例加以說明。在該實施例中，於平行的兩條直線S L 1 ，S L 2雙方上一條一條並列配列射出側光纖3 4、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印紫 3 4’ ，同時在射出側光纖3 4、3 4 ’之前端保留間隔 相對向配列射出側光纖3 5、3 5 ’ ，在射出側光纖3 4 、3 4 ’與射出側光纖3 5、3 5 ’之間介在存有形成於 可動電極板2 0上之鏡部4 1、4 1 ’的實施例。在第 1 1 A圖及第1 1 B圖所示之恆常狀態下，射出側光纖 3 4所射出之光束透過鏡部4 1及4 1 ’射入至射入側光 纖3 5 ’ ，射出側光纖3 4 ’所射出之光束藉由鏡部4 1 ’反射而沒有射入至任一條射入側光纖。在第1 1 C圖及 第1 1 D圖所示之驅動狀態下，射出側光纖3 4所射出之 光束透過鏡部4 1及4 1 ’射入至射入側光纖3 5 ’ ，射 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- 589468 A7 B7 五、發明説明（15) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 出側光纖3 4所射出之光束射入至射入側光纖3 5 ’射出 側光纖3 4 ’所射出之光束射入至射入側光纖3 5 ’ 。第 1 1 A圖及第1 1 D圖之2 X 2光開關可對射出側光纖 3 4之射出光束進行射入側光纖3 5、3 5 ’之切換’且 對射出側光纖3 4 ’之射出光束可使用光之〇N、0 F F 控制。 其次，參照第1 2 A至1 2 D圖說明1 X 1光開關。 與由射出側光纖3 4及射入側光纖3 5組成的兩條光纖相 對向形成於可動電極板2 0上之鏡部4 1 、4 2組成之光 開關，係作爲對於射入側光纖3 5進行光束之〇N、 〇F F動作的光開關使用。亦即上述兩條光纖在平行的兩 條直線內一側S L 1上配列有射出側光纖3 4之同時，於 另一側之S L 2上配列有射入側光纖3 5。在第1 2 A圖 及第1 2 B圖所示之恆常狀態下，射出側光纖3 4所射出 之光束射入至射入側光纖3 5。在第1 2 C圖及第1 2 D 圖所示之驅動狀態下，射出側光纖3 4所射出之光束未射 入至射入側光纖3 5。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參照第1 3 A至1 3 D圖說明1 X 1光開關。本實施 例亦爲上述兩條光纖在平行的兩條直線內一側S L 1上配 列有射出側光纖3 4之同時，於另一側之S L 2上配列有 射入側光纖3 . 5之實施例。在可動電極板2 〇上形成有相 對於射出側光纖3 4及射入側光纖3 5之鏡部4 1、4 2 。在第1 3 A圖及第1 3 B圖所不之恆常狀態下，射出側 光纖3 4所射出之光束透過鏡部4 1及4 2反射而射入至 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 589468 A7 ___B7 五、發明説明（16) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 射入側光纖3 5。在第1 3 C圖及第1 3 D圖所示之驅動 狀態下，射出側光纖3 4所射出之光束沒有射入至射入側 光纖3 5。 參照第1 4 A至1 4 D圖說明1 X 2光開關。在互相 平行的直線內一側之直線S L 1上配列有射出側光纖3 4 之同時，使射入側光纖3 5 ’相對向配列於射出側光纖 3 4，沿著另一側之直線S L 2上使射入側光纖3 5並列 配列於射出側光纖3 4，使鏡部4 1形成於射出側光纖 3 4及射入側光纖3 5 ’之間，使鏡部4 2形成在相對於 射入側光纖3 5之端面的可動電極板2 0之表面，使得自 一條射出側光纖3 4射出之光束可切換輸入至兩條射入側 光纖35，35’之間。亦即，在第14A圖及第14B 圖所示之恆常狀態下，射出側光纖3 4所射出之光束透過 鏡部4 1及4 2反射而射入至射入側光纖3 5。在第 1 4 C圖及第1 4 D圖所示之驅動狀態下，射出側光纖 3 4所射出之光束未射入至射入側光纖3 5 ’ 。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 在第1 4 A至1 4 D圖之實施例中，亦可構成2 X 2 光開關，俾使第1 4 A圖中如虛線所示，在第2直線 S L 2上更設置與射入側光纖3 5 ’並列之射出側光纖 3 4’ ，可動電極板2 0藉由電壓施加在變位至固定電極 板2 3側之狀態下，使射出側光纖3 4所射出之光束射入 至射入側光纖3 5。 參照第1 5 A至1 5 D圖說明1 X 2光開關。在互相 平行的直線內一側之直線S L 1上配列有射出側光纖3 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -19- 589468 A7 B7 五、發明説明（17) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 之同時，使該前端預留間隔相對向配列射入側光纖3 5 ’ ，在另一側之直線S L 2上使射入側光纖3 5並列配列於 射出側光纖3 5 ’ ，使鏡部4 1形成於射出側光纖3 4及 射入側光纖3 5 ’之間’使鏡部4 2形成在相對於射入側 光纖3 5之端面的可動電極板2 0之表面，使得自射出側 光纖3 4射出之光束可切換輸入至兩條射入側光纖3 5 ， 3 5’之間。亦即，在第1 5 A圖及第1 5 B圖所示之恆 常狀態下，射出側光纖3 4所射出之光束透過鏡部4 1及 4 2反射而射入至射入側光纖3 5。在第1 5 C圖及第 1 5 D圖所示之驅動狀態下，射出側光纖3 4所射出之光 束射入至射入側光纖3 5 ’ 。 在第1 5 A至1 5 D圖之實施例中，亦可構成2 X 2 光開關，俾使第1 5 A圖中如虛線所示，在第2直線 5 L 2上更設置與射入側光纖3 4並列之射出側光纖 3 4’ ，可動電極板2 0藉由電壓施加在變位至固定電極 板2 3側之狀態下，使射出側光纖3 4 ’所射出之光束射 入至射入側光纖3 5。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 6 A圖以及第1 6 B圖係顯示鄰接複數配列構成 第1 Ο A至第1 〇 D圖所示之單位2 X 2光開關之光開關 陣列。亦即，由於單位之2 X 2光開關係四條光纖延伸配 列於平行的兩條直線上，因此藉由使其鄰接配列，不致使 射出側光纖及射入側光纖交錯，可使多數組之2 X 2光開 關鄰接形成一體化之光開關陣列。 亦可構成使上述第1 0圖至第1 5圖之各實施例的光 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20 - 589468 A7 B7 五、發明説明（18) 纖組與鏡組與第1 6圖所示相同，分別複數鄰接並設於基 板1 0及可動電極板2 0上之光開關陣列。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 發明之功效 在習知例中，如上所述，鏡部的厚度、可動電極板之 形成位置精確度以及形成角度精確度之全部將對反射光之 光軸偏移產生影響，成爲光開關性能劣化之原因。在此， 參照第1 7A圖、第1 7B圖以及第1 7C圖，根據本發 明，如41、 42及41’ 、42’ ，若成對之兩面鏡子 垂直，則成對之兩面鏡子在射入光軸方向即使偏移相同距 離，在反射狀態下亦不致產生光軸之偏移。又，在反射狀 態下不偏離射入光的角度使射入光與反射光束平行。由上 可知，鏡部的製作精確度可容許若干之誤差’亦可期待光 開關之高性能化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 從而，根據本發明，在平行的兩條直線上使射出側光 纖及射入側光纖之前端保留間隔相對向配置，由於藉由具 有互相垂直或平行之面的偶數個鏡部，使射出光束反射並 射入至射入側光纖，可同時在相同基板上構成可驅動之複 數光開關。 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 -

Claims (1)

1. 589468 ^ ：,；； B8 C8 ^________ 一一上 j. D8 __ 々、申請專利範圍1 第89 1 2 1 995號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國9 3年4月16日修正 1 . 一種光開關，其特徵在於具備有： 基板， 固定電極板，其係與上述基板平行設置，； 可動電極板，其係保留間隔與上述固定電極板平行配 置，透過相對於上述固定電極可接近、復歸之彎曲部安裝 於上述基板； 第1光纖，其係透過上述可動電極板上，在上述基板 與平行的第1直線上具有光軸，射出第1光束之前端部固 定在上述基板； 第2光纖，其係透過上述可動電極板上，在上述第1 直線與平行的第2直線上具有光軸，射出第1光束之前端 部固定在上述基板； · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1鏡部，其係設於上述可動極板上，射入從上述第 1光纖射出之上述第1光束，向將此與上述第2直線交叉 之方向反射； 第2鏡部，其係設於上述可動電極板上，將從上述第 1鏡部之反射光光束沿上述第2之直線反射第2光束，射 入至上述第2光纖之前端； 因應上述可動電極板與上述固定電極板間的電壓施加 及除去，藉由上述可動電極板接近、復歸至上述固定電極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 589468 8 8 8 8 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 板，使上述第1及第2鏡部從上述第1光束及上述第1鏡 部之反射光的路徑脫離、復歸。 2 ·如申請專利範圍第1項之光開關，其中配置於超 越上述第1光束之上述第1鏡部之延長線上之前端’與上 述第1鏡部之背面相對設置有固定在上述基板上之第3光 纖，上述第1鏡部從上述第1光束之路徑離開的狀態下’ 上述第1光束可射入至上述第3光纖之前端。 3 ·如申請專利範圍第1項之光開關，其中在與上述 第1鏡部之上述第2光纖相反側中，在上述第2直線上具 有光軸，前端與上述第2鏡部之背面相對設置有固定於上 述基板上之第3光纖，上述第3光纖射出第3光束’上述 第3光束在上述第2鏡部從上述反射光束之路徑偏離之狀 態下，可射入至上述第2光纖之前端。 4 .如申請專利範圍第2項之光開關，其中更包含有 第4光纖，該第4光纖係相對於上述第2鏡部，在與上述 第2光纖相反側中，前端部在與上述第1光纖平行的直線 上固定於上述基板上，第3光束朝向上述第2光纖之前端 射出。 5 ·如申請專利範圍第4項之光開關，其中包括有： 第3鏡部，係上述第2鏡部之反射面與上述第1鏡部之反 射面互爲垂直而配置，並配置在上述第2鏡部與第4光纖 之前端之間，從上述第4光纖射入之第3光纖在上述第1 鏡部與第3光纖之前端之間與上述第1直線交叉而反射； 以及第4鏡部，係配置在上述第1鏡部與第3光纖之前端 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 7 τ----^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 589468 A8 B8 C8 D8 7、申請專利範圍 間，使來自上述第3鏡部之反射光束反射並入設至上述第 3光纖之前端。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之光開關， 其中上述第2鏡部係反射面與上述第1鏡部之反射面互爲 平行而配置。 7 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之光開關， 其中上述第2鏡部係反射面與上述第1鏡部之反射面互爲 垂直而配置。 8 ·如申請專利範圍第1項之光開關，其中上述第1 及第2光纖組與上述第1及第2鏡部組分別複數並設在上 述基板上及上述可動電極板上。 9 ·如申請專利範圍第2或3項之光開關，其中上述 第1 、第2及第3光纖組與上述第1及第2鏡部組分別複 數並設在上述基板上及上述可動電極板上。 1 〇 ·如申請專利範圍第4項之光開關，其中上述第 1至第4光纖組與上述第1及第2鏡部組分別複數並設在 上述基板上及上述可動電極板上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 1 ·如申請專利範圍第5項之光開關，其中上述第 1至第4光纖組與上述第1至第4鏡部組分別複數並設在 上述基板上及上述可動電極板上。 1 2 ·如申請專利範圍第1至5項中任一項之光開關 ’其中在上述基板的中央形成有窗孔，上述可動電極板在 上述基板的上面側配置於上述窗孔內側，上述固定電極板 在上述基板的下面側以阻塞上述窗孔之方式配置。 -------,^3-___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 589468 寸 A8 B8 C8 D8 t、申請專利範圍 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之光開關，其中在上 述各光纖的前端安裝有聚光透鏡。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之光開關，其中在上 述窗孔兩側中，與上述各光纖的前端部及上述聚光透鏡對 抗之上述基板面的區域分別形成有凹部，從上述凹部至上 述基板兩端爲止，與上述第1及第2直線平行分別形成有 V溝，上述光纖分別定位在V溝的位置。 --^---J-----裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 曹 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4-