JPH06222402A - 集積光学多重チャネルを切替えるためのスイッチ及びシステム、並びに該スイッチの製造方法 - Google Patents

集積光学多重チャネルを切替えるためのスイッチ及びシステム、並びに該スイッチの製造方法

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JPH06222402A
JPH06222402A JP3063490A JP6349091A JPH06222402A JP H06222402 A JPH06222402 A JP H06222402A JP 3063490 A JP3063490 A JP 3063490A JP 6349091 A JP6349091 A JP 6349091A JP H06222402 A JPH06222402 A JP H06222402A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】集積光学多重チャネルを切替えるためのスイッ
チ及びシステムと該スイッチの製造方法を提供する。 【構成】バッファフィルム１２及び基板２に形成された
凹部２４と、１つの入力側マイクロガイド１８と、２つ
の隣接した出力側マイクロガイドとを含み、これらの入
力側及び出力側マイクロガイドが凹部の両側に位置して
第１の方向とほぼ平行に延びており、またバッファフィ
ルム中には全長にわたって中央マイクロガイド３２を含
む可撓性ガーダ２６が形成されており、このガーダの一
方の端部が自由端であって凹部内で基板の面と平行で第
１の方向と直交する第２の方向に従って変形し得、中央
マイクロガイドが入力側マイクロガイドの延長上にあ
り、この中央マイクロガイドの自由端部が励起手段３
６，３８、４４、４６、４０、４８によりいずれか１つ
の出力側マイクロガイドの延長上に移動可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集積光学素子（ｉｎｔ
ｅｇｒａｔｅｄ ｏｐｔｉｃｓ）で形成した光ビーム切
替用多重チャネル光スイッチと、光スイッチを複数個含
む切替システムと、この種のスイッチを製造するための
方法とに係わる。
【０００２】本発明は特に、例えば相関器、スペクトル
分析器又は干渉器におけるレーダ信号のリアルタイム処
理、光通信及び光ファイバセンサに適用できる。
【０００３】本発明は一般的には、Ｍ個の光点をＮ個の
出力点［Ｍ及びＮは１以上の整数である］に接続するこ
とが必要なあらゆるシステムに適用できる。本発明のス
イッチは特に、レーザダイオードのような光源からの光
をホトダイオード型の光検出器バーに送るのに使用でき
る。本発明のスイッチはまた、通常はモノモードファイ
バである一組の光ファイバのうち任意の光ファイバによ
って伝送される光信号を別の一組の光ファイバのうち任
意の光ファイバに転送するのに使用することもできる。
【０００４】
【従来の技術】集積光学素子で構成された現在公知のス
イッチは、マイクロガイドからなり適当に接続された一
連の切替手段を使用する。１つのマイクロガイドから別
のマイクロガイドへの光の転送は、切替えるべき光信号
とマイクロガイドに面して配置された電極によって生じ
る電界との相互作用を介して実施される。
【０００５】この種のスイッチは、１９８６年６月のＥ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．２
２，Ｎｏ．１５，ｐ．８１６〜８１８に記載のＰ．Ｇｒ
ａｎｅｓｔｒａｎｄらの論文“Ｓｔｒｉｃｔｌｙ ｎｏ
ｎ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ８ｘ８ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
ｏｐｔｉｃａｌ ｓｗｉｔｃｈ ｍａｔｒｉｘ”、及び
１９８６年１０月のＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｗ
ａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．ＬＴ−４，Ｎ
ｏ．１０，ｐ．１５４２〜１５４５に記載のＧ．Ａ．Ｂ
ｏｇｅｒｔらの論文“Ｌｏｗ ｃｒｏｓｓｔａｌｋ ４
ｘ４ ＴｉＬｉＮｂＯ3 ｏｐｔｉｃａｌ ｓｗｉｔｃ
ｈ ｗｉｔｈ ｐｅｒｍａｎｅｎｔｌｙａｔｔａｃｈｅ
ｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎ
ｇ ｆｉｂｅｒ ａｒｒａｙ”に記述されている。
【０００６】これらの装置には比較的弱い制御電力を使
用するという利点がある。しかしながら、これらの装置
はＬｉＮｂＯ3のような電子光学的特性を有する材料に
しか形成できない。特に、ガラスもしくはシリカのよう
な非晶質材料又はケイ素は使用できない。また、種々の
マイクロガイドがカスケード状に配置されるため、光信
号を１つのマイクロガイドから別のマイクロガイドに転
送するための組合わせが総て同等というわけにはいかな
い。更に、これらのスイッチの制御はしばしば複雑であ
り、この複雑さが入力数及び出力数に伴って増加する。
【０００７】
【課題を解決しようとする手段】本発明の目的は、上記
した種々の欠点を解消するスイッチ及び光学多重チャネ
ル切替システムと該スイッチの製造方法とを提供するこ
とにある。本発明では特に、光信号転送の組合わせが総
て同等であり且つスイッチ及び光切替システムの製造に
非晶質材料を使用し得る。
【０００８】また、本発明のスイッチ及び切替システム
の製造方法は先行技術より遥かに簡単であり、そのため
本発明の装置は公知の装置に比べて再現性が高い。
【０００９】本発明の別の目的は、可逆的な集積多重チ
ャネル光スイッチを提供することにある。このスイッチ
は、ａ）単結晶質基板と、ｂ）前記基板に支持された少
なくとも１つのバッファフィルムと、ｃ）前記基板及び
バッファフィルムに形成された少なくとも１つの凹部
と、ｄ）切替えるべき入射光ビームを伝搬すべく前記バ
ッファフィルムに支持されて前記基板の表面と平行な第
１の方向に延びる少なくとも１つの入力側光マイクロガ
イドと、ｅ）切替えられた光ビームを伝搬すべく前記バ
ッファフィルムに支持されて前記第１の方向とほぼ平行
に延びる少なくとも２つの隣接した出力側光マイクロガ
イドとを含み、出力側マイクロガイド及び入力側マイク
ロガイドが前記凹部を挟んで互いの延長上に位置し、こ
のスイッチが更に、ｆ）バッファフィルム中に設けられ
た少なくとも１つの可撓性ガーダ（ｇｉｒｄｅｒ）をも
含み、このガーダがその全長にわたって前記第１の方向
に延びる中央光マイクロガイドを備え、基板と一体的な
固定端部と、前記凹部内で基板表面と平行であると共に
前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って変形し得
る自由端部とを有し、前記中央マイクロガイドが入力側
マイクロガイドの延長上に位置し、このスイッチが更
に、ｇ）入射ビームの切替えを行うべく中央マイクロガ
イドの自由端部をいずれか１つの出力側マイクロガイド
の延長上に移動（変位）させるために前記ガーダを前記
第２の方向に沿って変形させる励起手段をも含むことを
特徴とする。
【００１０】入力側マイクロガイド、出力側マイクロガ
イド及び中央マイクロガイドは、所与のフィルムのエッ
チングによって形成される。また、入力側マイクロガイ
ド及び中央マイクロガイドは単一のマイクロガイドを構
成する。
【００１１】前記した本発明のスイッチは可逆的であ
る。即ち、入力側マイクロガイド及び出力側マイクロガ
イドが夫々出力側マイクロガイド及び入力側マイクロガ
イドとしても機能し得る。その場合は、ガーダの固定端
部が出力側マイクロガイドと向かい合う。
【００１２】基板及びバッファフィルムに設けられた凹
部内でのガーダの変形は、容量性効果（通常は小さい）
か又はより好ましくは誘導性効果（ラプラス力）によっ
て生起させ得る。これらの励起手段によって発生する力
は、ガーダを第２の方向に従って数μｍ、切替えマトリ
クスの場合は数十もしくは数百μｍ変位させるのに十分
な強さを有していなければならない。
【００１３】容量性効果又は誘導性効果のいずれを使用
するかは、所期の特定用途（切替えチャネルの数）と可
撓性ガーダの形状及び重量とに依存する。
【００１４】本発明のスイッチは、Ｍ個の入力光点をＮ
個の出力点に接続する切替えマトリクスを簡単に構成で
きる。そのために本発明の光スイッチは、第１の方向と
ほぼ平行な少なくとも２つの隣接し合う入力側マイクロ
ガイドと、少なくとも２つの出力側光マイクロガイド
と、２つの別個の凹部、即ち入力側マイクロガイド及び
出力側マイクロガイドの間で互いの延長上に位置するよ
うに基板及びバッファフィルムに設けられた第１凹部及
び第２凹部と、夫々の中央マイクロガイドが互いに合致
して第１の方向に延びるように固定端部を介して一体化
され且つ互いの延長上に配置された第１ガーダ及び第２
ガーダとを含む。第１ガーダの自由端部は第１凹部内で
変形し得、第２ガーダの自由端部は第２凹部内で変形し
得る。このスイッチは更に、第１ガーダの中央マイクロ
ガイドの自由端部をいずれか１つの入力側マイクロガイ
ドの延長上に移動させるべく第１ガーダの変形を起こす
第１変形手段と、第２ガーダの中央マイクロガイドの自
由端部をいずれか１つの出力側マイクロガイドの延長上
に移動させるべく第２ガーダの変形を起こす第２変形手
段とをも含む。
【００１５】有利には、入力側マイクロガイド及び出力
側マイクロガイドを扇形に配置する。このようにすれ
ば、切替えるべき入射ビームが入力側マイクロガイドを
介してガーダの近傍で接近し合い、切替えられたビーム
が出力側マイクロガイドを介して互いに遠ざかるように
なる。その結果、入力側マイクロガイド及び出力側マイ
クロガイドの数を増やすことが可能になるため、同じガ
ーダ変形制御力で、切替えるべきビームの数及び切替え
方向を増やすことができ、またファイバの直径によって
決まる最小限の間隙を必要とする光ファイバとの接続が
可能になる。
【００１６】本発明の光スイッチは、一般的には、いか
なる材料にも適用できる。このスイッチは特に、ニオブ
酸リチウム基板、ガラス基板、ケイ素又はＩＩＩ−Ｖ化
合物基板上に形成し得、ニオブ酸リチウム基板の場合に
はマイクロガイドをチタン拡散で形成し、ガラス基板の
場合にはマイクロガイドをＡｇ、Ｃｓ又はＴｌのイオン
交換によって形成し、ケイ素又はＩＩＩ−Ｖ化合物の場
合にはマイクロガイドをエピタキシ技術によって形成す
る。
【００１７】本発明の光スイッチは、ドーピングしてな
いシリカか、屈折率を低下させるためのドーピング剤、
例えばフッ素もしくはホウ素をドープしたシリカか、又
は屈折率を少し上げるためのドーピング剤、例えばリ
ン、ゲルマニウムもしくはチタンをドープしたシリカか
らなるバッファフィルムと、窒化ケイ素のマイクロガイ
ドか、オキシ窒化ケイ素ＳｉＯｘＮｙ［但し、０＜ｘ＜
２、０＜ｙ＜４／３］のマイクロガイドか、又はより好
ましくは屈折率を増加させるドーピング剤、例えばチタ
ン、窒素、ゲルマニウムもしくはリンを、マイクロガイ
ドがバッファフィルムより大きい屈折率を維持するよう
な量でドープしたシリカのマイクロガイドとを備えてい
ると有利である。更に、構造体全体を、ドーピングして
ないシリカ又は屈折率を下げるドーピング剤をドープし
たシリカのフィルムで被覆する。このシリカフィルムは
光を適切に閉じ込めることができ、且つ基板を光絶縁す
ることができる。
【００１８】構造体Ａと称するＳｉ／ＳｉＯ2／ドーピ
ングしたＳｉＯ2／ＳｉＯ2構造体、又は構造体Ｂと称す
るＳｉ／ＳｉＯ2／Ｓｉ3Ｎ4／ＳｉＯ2構造体の使用が有
利なのは、これらの材料が技術的に正確に制御でき、特
にエッチングを完全な制御の下で実施できるため、優れ
た光学的性質をもつ完璧に規定された光学的スイッチを
得ることができるからである。
【００１９】構造体Ａは通常モノモードの分野で使用さ
れ、構造体Ｂはマルチモードの分野で使用される。
【００２０】本発明は、前述の光スイッチを複数個カス
ケード状に配置したものを含む可逆的な集積光学多重チ
ャネル切替えシステムにも係わる。
【００２１】本発明は、前述のごとき光学的スイッチの
製造方法にも係わる。この方法は、 ａ）第１の方向に沿って延びる中央マイクロガイドを全
長にわたって具備すると共にこの中央マイクロガイドと
ほぼ平行な少なくとも１つの出力側マイクロガイドを一
部分にわたって具備する少なくとも１つのバッファフィ
ルムを基板上に形成し、 ｂ）凹部及びガーダの形状を決定するマスクを中央マイ
クロガイドの大部分を被覆するようにバッファフィルム
上に形成し、 ｃ）バッファフィルムの異方性エッチングを基板に到達
するまで行ってガーダを形成し、 ｄ）ガーダの下部を除去して凹部を形成すべく、基板の
部分的等方性エッチングをｌ／２［ｌは第２の方向に沿
って測定したガーダの幅を表す］より大きいが基板の厚
みの全長よりは小さい深さにわたって行い、 ｅ）マスクを除去し、 ｆ）ガーダを励起する手段を形成するステップを含む。
【００２２】バッファフィルムは、矩形ガーダが得られ
るように異方性エッチングにかけるのが好ましい。シリ
カのこのような乾式異方性エッチングは当業者には良く
知られている。但し、特に誘導性効果でガーダを励起す
る場合には、ほぼ等方性のエッチングを使用することも
できる。
【００２３】
【実施例】本発明の他の特徴及び利点は、添付図面に基
づく以下の非限定的実施例の説明で明らかにされよう。
【００２４】図１〜図３は、入射ビームＩの方向を２つ
の方向の間で切替えるのに使用される本発明の光スイッ
チ１を示している。
【００２５】切替えるべき光信号はシリカファィバのよ
うなモノモードファィバ２によって伝搬され、切替えら
れたビームＣはやはりシリカ製の第１モノモードファィ
バ４又は第２モノモードファィバ６を介してスイッチの
外に送出される。
【００２６】本発明のスイッチは、単結晶質ケイ素の基
板１０上に形成された案内構造体８を含む。この構造体
は、切断（ｃｌｅａｖａｇｅ）によって与えられた厳密
に平行な入力面Ｅ及び出力面Ｓを有する。
【００２７】案内構造体８はドーピングしてない酸化ケ
イ素からなる厚さ８〜１２μｍのバッファフィルム１２
と、チタンをドープした酸化ケイ素からなるマイクロガ
イドと、ドーピングしてないシリカからなる厚さ２〜１
０μｍの上方フィルム１６とを含む。用途によってはこ
の上方フィルムに代えて空気を使用し得る。
【００２８】図２及び３に示したスイッチは、入力側マ
イクロガイド１８と、２つの出力側マイクロガイド２
０、２２とを有する。これらのマイクロガイドはいずれ
も高さが２〜６μｍ、幅が２〜８μｍである。マイクロ
ガイド１８及び２０は案内構造体の最大の面８ａと平行
な方向ｘと平行に延びる。マイクロガイド１８及び２０
は、案内構造体８を貫通して基板中に到達する深さを有
する凹部２４の両側で互いの延長上に位置するように配
置されている。
【００２９】出力側マイクロガイド２２は凹部２４に対
してマイクロガイド２０と同じ側でマイクロガイド２０
に隣接して設けられており、スイッチの出力Ｓ側にマイ
クロガイド２０と厳密に平行な部分２１を有し、凹部２
４側に部分２１に対して約０．０６〜６°の凹角Ａをな
す部分２３を有する。前記凹角の値はガーダの長さによ
って決まる。
【００３０】従って、凹部２４に連通する出力側マイク
ロガイドの入力側端部２０ａ及び２２ａは、案内構造体
８の出力側の面Ｓと同じ平面上にあるこれらマイクロガ
イドの出力側端部より相互間隔が狭い。
【００３１】出力側マイクロガイドの入力側端部２０ａ
及び２２ａは通常１０〜２０μｍの相互間隔を有し、出
力側端部は、一般に約１２５μｍという比較的大きい直
径を有する出力側ファイバ４及び６に接続できるよう
に、約１２５μｍの相互間隔を有する。凹部２４は、休
止時に方向ｘと平行に延びる可撓性ガーダ２６を規定し
ている。このガーダ２６は凹部２４内で、案内構造体の
面８ａと平行であり且つ方向ｘと直交する方向ｙに従っ
て変形し得る。ガーダ２６は、案内構造体８と一体的な
固定端部２８と、凹部２４内で変形し得る自由端部３０
とを有する。
【００３２】ガーダ２６は案内構造体８中に規定されて
おり、中央マイクロガイド３２を有する。この中央マイ
クロガイドはガーダの全長にわたって延び、休止時には
方向ｘと平行に延在する。この中央マイクロガイド３２
は、方向ｘと平行な長手方向軸線が互いに合致するよう
に、入力側マイクロガイド１８の延長上に位置する。実
際には、入力側マイクロガイド１８とガーダの中央マイ
クロガイド３２とが単一のマイクロガイドを構成する
（図１参照）。
【００３３】入力側マイクロガイド１８によって運ばれ
る入射ビームの出力側マイクロガイド２０方向への切替
えは、ガーダの中央マイクロガイドの自由端部３２ａを
動かして出力側マイクロガイド２０の入力側端部２０ａ
と向かい合わせ合致させることにより実施される。図１
に示したのはこの状態である。
【００３４】本発明ではガーダの自由端部３０と向かい
合う凹部２４の内壁（図３参照）が２つの部分３４ａ及
び３４ｂを含み、これらの部分の間に凹角が形成されて
いる。この凹角は、ガーダ２６がマイクロガイド２０の
正面にある時の中央マイクロガイド３２の端部３２ａと
マイクロガイド２０の入力側端部２０ａとの間の間隔ｄ
が、ガーダ２６が出力側マイクロガイド２２の正面にあ
る時の中央マイクロガイドの端部３２ａと出力側マイク
ロガイド２２の端部２２ａとの間の間隔ｄ’と同じにな
るように、角度Ａとほぼ同じ又は全く同じ値を有する。
このようにすると、２つの光学的切替え方向が等価にな
る。このような構造では更に、マイクロガイドの端部２
２ａと凹部２４の壁３４ａとが平行になる。
【００３５】Ａ型案内構造体の場合は、間隔ｄ及びｄ’
が１０μｍ未満でなければならず、例えば８０％を超え
るカップリングを得るためには５〜８μｍでなければな
らない。
【００３６】Ｂ型案内構造体では、８０％を超えるカッ
プリングを得るためには、間隔ｄ及びｄ’が２μｍ未満
でなければならない。従って、構造Ｂより構造Ａの方が
有利である。
【００３７】中央マイクロガイドの端部３２ａを出力側
マイクロガイド２０の端部２０ａ又はマイクロガイド２
２の端部２２ａと合致させるためのガーダの変形は、図
２及び図３の実施例では可変容量コンデンサを用いて実
施される。
【００３８】そのために、案内構造体８の凹部２４のｘ
方向に延びる側面には夫々金属めっき層３６及び４６が
具備されている。また、ガーダ２６の対向し合う側面、
即ちガーダの休止時に方向ｘに従って延びる側面には、
夫々金属めっき層３８及び４２が具備されている。
【００３９】対向し合う金属めっき層３６及び３８は第
１の可変容量コンデンサの接極子（ａｒｍａｔｕｒｅ）
を構成する。このコンデンサには、案内構造体８の面８
ａに取付けられた導体４２を介してこれらの接極子に電
気的に接続された電源４０により電圧を印加することが
できる。
【００４０】同様にして、対向し合う金属めっき層４４
及び４６は第２の可変容量コンデンサの接極子を構成
し、このコンデンサには、案内構造体の面８ａに取付け
られた導線５０を介して接続された電力源４８により電
圧を印加することができる。
【００４１】これらのコンデンサの端子に適当な電圧を
印加すると、方向ｙと平行な容量力（ｃａｐａｃｉｔｉ
ｖｅ ｆｏｒｃｅ）Ｆｃが発生し、その結果ガーダ２６
が方向ｙ従って変形する。この容量力Ｆｃはコンデンサ
の特性に依存し、下記の方程式 Ｆｃ＝１／２εＳＶ2／ｅ2 で表される。
【００４２】前記式中、εは空気の誘電率（約１
０-11）、Ｖは印加電圧、ｅは金属めっき層３６と３８
の間並びに４４と４６の間の平均距離であり、Ｓは対向
し合う金属めっき層の面積を表す。
【００４３】Ｓは特に、式Ｓ＝Ｌｘｈで示される。Ｌは
方向ｘに沿って測定したガーダの長さ、ｈは平面ｘｙと
直交する方向ｚに沿って測定したガーダの厚みである。
【００４４】この容量力Ｆｃは、ガーダ２６の自由端部
の方向ｙに沿った側方移動ｘcを発生させる。この移動
ｘcは下記の式で表される。
【００４５】ｘc＝３／２Ｆｃ．ｈ-1（Ｌ／ｌ）3．Ｅ-1 前記式中、Ｅはヤング弾性率（シリカの場合は７．１０
10Ｎ／ｍ2）であり、ｌは方向ｙに沿って測定したガー
ダの幅を表す。
【００４６】コンデンサに印加する電圧及びコンデンサ
の接極子間平均距離ｅを様々に変えて得た側方移動ｘc
の値を添付の表１に示す。但し、ガーダの寸法はＬ＝５
ｍｍ、ｌ＝ｈ＝３０μｍである。
【００４７】容量力は弱く、主に、図２及び３に示すよ
うな２つの位置をとる光スイッチに使用し得、あるいは
Ｎ＝２又は３、Ｍ＝２又は３の余り複雑でない切替えマ
クトリクスに使用し得る。実際には、Ｖを３０〜４０ボ
ルトにし、ｅを約１５〜２０μｍにする。
【００４８】中央マイクロガイド３２を出力側マイクロ
ガイド２０又は２２に対して許容し得るように配置し、
それによって完全に許容し得る光の転送を行うために
は、ガーダ２６に作用する力Ｆｇ（図１）の効果が極め
て微小でなければならない。この力は重力か又はガーダ
に加えられた力（重力、加速力その他）の合力であり得
る。
【００４９】ガーダ端部の方向ｚでの許容し得る変形ｚ
gはできるだけ小さくなければならず、実際にはＡ型構
造の場合で０．５μｍ未満でなければならない。０．５
μｍ未満であれば、中央マイクロガイドと出力側マイク
ロガイドとの間の結合係数が理論値の９０％以上に維持
される。
【００５０】Ｂ型構造の場合はＺgが０．０５μｍ未満
でなければならない。
【００５１】ガーダ端部の変形ｚgは、この場合は重力
に相当する力Ｆｇに応じて、下記の方程式で表される。
【００５２】ｚg＝３／２Ｍｇ．ｌ-1（Ｌ／ｈ）3．Ｅ-1 前記式中、ｌ、Ｌ、ｈ及びＥは前述の意味を表し、ｇは
重力の加速度を表し、Ｍはガーダの質量であってρ．
ｌ．Ｌ．Ｅに等しい。但し、ρは密度であり、シリカの
場合には約２０００ｋｇ／ｍ3に達する。
【００５３】モノモードのＡ型構造の場合は、ｈ＝ｌ＝
３０μｍにするとｚg＝０．０４７６ｘ１０4．Ｌ2とな
る。Ｌの単位はメートルである。ｚg＜０．５μｍにす
るためには、Ｌを５ｍｍ未満にしなければならない。
【００５４】これらの条件では、Ｌ＝１ｍｍの場合にｚ
g＝４．７６．１０-4μｍとなり、Ｌ＝１０ｍｍでｚg＝
４．７μｍとなる。
【００５５】マルチモード構造の場合は、ｌ及びｈの値
並びにＬの値をより大きくする。これらの値は使用する
マルチモード光ファイバの特性に基づいて算出される。
【００５６】図４は本発明のスイッチの製造方法の種々
のステップを簡単に示している。
【００５７】図４のａに示した第１ステップでは案内構
造体を形成する。また、酸素雰囲気下８００°Ｃ〜１２
００°Ｃで基板１０を熱酸化するか、又はプラズマを使
用するもしくは使用しないＣＶＤを行うことによりバッ
ファフィルム１２を形成した後で、シリカのガイドフィ
ルム１３をＬＰＣＶＤ又はＰＥＣＶＤ（プラズマ使用Ｃ
ＶＤ）によってデポジットする。このフィルムには例え
ばリンをドープする。次いで、通常のホトリトグラフィ
により、方向ｘと平行なガーダの中央マイクロガイド３
２、入力側マイクロガイド１８及び出力側マイクロガイ
ド２０の形成のために残しておきたいドープトシリカフ
ィルム（ドーピングしたシリカのフィルム）１３の中央
部分と、出力側マイクロガイド２２を構成するための部
分とを被覆するポジティブ樹脂マスク１５を形成する。
【００５８】次いで、前記ドープトシリカフィルムの反
応性イオンタイプの異方性エッチングをＣＨＦ3を用い
て１３．６ＭＨｚの反応物質励起周波数で行う。このエ
ッチングはフィルム１３の厚み全長にわたって行う。
【００５９】符号１３ａはフィルム１３のエッチングに
よって残った部分であり、この部分がガーダのエッチン
グ後にガーダの中央マイクロガイド３２と入力側マイク
ロガイド１８と出力側マイクロガイド２０とを構成する
ことになる。
【００６０】酸素プラズマを用いてマスク１５を除去し
たら、図４のｂに示すように、上方フィルム１６を低圧
化学的蒸着（ＬＰＣＶＤ）又はプラズマ使用化学的蒸着
（ＰＥＣＶＤ）により構造体全体にわたって形成する。
【００６１】次いで、凹部２４及びガーダ２６の形状及
び大きさを決定する開口部１９を含む樹脂マスク１７を
通常のホトリトエッチングによって形成する。このマス
ク１７はマイクロガイド１３ａの大部分を被覆する。
【００６２】次いで、シリカフィルム１６、１３及び１
２の積重体を、例えばＣＨＦ3を用いて１３．６ＭＨｚ
の反応物質励起周波数で基板１０に到達するまで反応性
イオンタイプ異方性エッチングにかける。その結果、図
４のｃに示す構造が得られる。
【００６３】次いで、マスク１９とマスク状にエッチン
グされたシリカ構造体とを用いて、ケイ素の深くて部分
的なエッチングを行う。基板のエッチングは、例えばＳ
Ｆ6を用いる反応性イオンエッチングにより通常２．４
５ＧＨｚの反応物質励起周波数で１００を超える選択係
数で行う。
【００６４】最終的には図４のｄに示す構造が得られ
る。
【００６５】ガーダ２６の下に十分な空間を設けるため
に、ガーダ２６の下面と凹部２４の底面とを離間するエ
ッチング深さＨはｌ／２より大きくする必要がある。実
際には、安全性を高めるためにＨをｌと同じかそれ以上
にする。
【００６６】本発明の方法を使用すれば、切替えるべき
複数のマイクロガイドを縦に一直線に配置するという問
題が回避される。これは、バッファフィルム１２、ガイ
ドフィルム及びコーティングフィルム１６を連続的にデ
ポジットし、次いでガーダのエッチング時にエッチング
によって分割することにより、複数のマイクロガイドが
基板上に同時に形成されるからである。
【００６７】本発明のスイッチの製造方法における次の
ステップは、ガーダ変形制御手段の形成に係わる。
【００６８】容量性制御システムの場合は、コンデンサ
の接極子３６−３８、４４−４６とこれらコンデンサへ
の給電を行うフィーダ４２及び５０とを順次別個に形成
する。接極子は、適当な形状の機械的マスクを用いて傾
斜入射角で金属を真空蒸発させるか又は噴霧することに
より直接形成する。フィーダは、構造体全体に金属をデ
ポジットし、デポジットした金属を適当な樹脂製エッチ
ングマスクを用いて所望のパターンに従いエッチングす
ることにより形成する。
【００６９】これらの接極子及びフィーダにはアルミニ
ウムを使用する。
【００７０】本発明では、誘導性効果によってガーダ２
６をｙ方向に変形させることもできる。その実施例の１
つを図５に平面図で示した。
【００７１】図５の光スイッチはガーダ２６を励起させ
る手段だけが図１〜図３の光スイッチの場合と異なる。
【００７２】即ち図５のスイッチでは、複数の巻き、こ
の場合は３つの巻きを有する巻線５２がガーダの表面に
配置され（平面ｘｙと平行）、電源５４によってこの巻
線に電流Ｉが供給される。その結果、スイッチの平面ｘ
ｙと直交する磁界Ｂが方向ｙに沿って力Ｆｌ（Ｌａｐｌ
ａｃｅ力）を発生させる。
【００７３】巻線５２を構成する導線は、本発明では、
金属特にアルミニウムを構造体全体にわたってデポジッ
トし、適当なホトリトグラフマスクを用いてこの金属を
所望のパターンに従いエッチングすることにより形成さ
れる。交差し合う導線を電気的に絶縁するために、種々
のコイルの交点には不導体（絶縁材）ブロック５５を具
備する必要がある。
【００７４】磁界Ｂは磁石５６によって発生する。この
磁石は、例えば図６Ａ及び図７に示すように、案内構造
体８の周縁に当接する不導性周縁支持面５８上に配置さ
れる。この磁石の２つの磁極５６ａ及び５６ｂは巻線５
２の上方に位置する。この磁石は不導性ケーシング６０
を介してスイッチの上方に保持し得る。
【００７５】磁極５６ａ及び５６ｂの相互間距離Ｄはガ
ーダ２６の幅ｌと同じかそれより小さくなければならな
い。
【００７６】入手可能なコバルト／サマリウム磁石は極
限まで小型化することができず、通常は数ミリメートル
のエアギャップＤを有するため、ガーダの幅は数ミリメ
ートル、特に３ミリメートルにする必要がある。また、
長さが一定であれば、誘導性効果によって制御されるガ
ーダは容量性効果によって制御されるガーダの１００倍
の重量を有することになる。そこで、誘導制御型可撓性
ガーダの重量を軽減する必要もでてくる。
【００７７】そのための方法の１つを図８Ａに示した。
図面簡明化のため、ここではガーダだけを示した。
【００７８】この可撓性ガーダ２６ａには、ｚ方向に沿
って測定される厚み全体にわたって２つの細長い側方凹
部６２及び６４が設けられている。これら凹部の長手方
向軸線は、ガーダが休止位置にある時は方向ｘと平行で
ある。これらの凹部６２及び６４はガーダ２６ａの中央
マイクロガイド３２の両側に位置し、ガーダの軽量化に
貢献している。
【００７９】一具体例として、幅の全長ｌが３ｍｍのガ
ーダの場合は、主凹部２４と凹部６２及び６４との間の
距離を１００〜５００μｍにし、２つの凹部６２及び６
４の間の距離ｂを約３０μｍにし、凹部６２及び６４の
幅ｗを約１ｍｍにする。
【００８０】凹部のないガーダの総重量／凹部のあるガ
ーダの総重量の比によって示されるガーダの軽量化はｌ
／２ａに比例する。例えば、ガーダの幅が３ｍｍであり
距離ａが５００μｍであれば、軽量化は３になる。ま
た、ガーダの幅が３ｍｍであり距離ａが１００μｍであ
れば軽量化は１５になる。
【００８１】図６Ｂ及び図８Ｂに示す第２の解決方法で
は、磁石を一方の磁極５６ｂがコイル５２の（例えば）
部分５２ａに面し且つ他方の磁極５６ａがガーダ２６ｂ
から十分に離れるように配置して使用する。ガーダ２６
ｂは極めて小型であり（約１００μｍ）従って軽い。
【００８２】図８Ｂのガーダ２６ｂは、軽量化のための
凹部が中央凹部６３１つであり、ガーダのマイクロガイ
ド３２が側方に位置するという点で図８Ａのガーダと異
なる。
【００８３】勿論、このような構造ではガーダに加えら
れる力が１／２になる。
【００８４】誘導性効果を使用する場合のガーダ軽量化
の第３の方法を図９に示した。
【００８５】この図では、可撓性ガーダ２６が自由端部
３０側にブロック６６を備えている。このブロックも案
内構造体中に形成されており、Ｌａｐｌａｃｅ力によっ
てｙ方向に変形する。このブロックは、ガーダ２６の厚
みと同じ厚みｈを有するが、幅はガーダ２６より広い。
ガーダ２６の中央マイクロガイド３２はブロック６６中
に延び、その自由端部に到達している。
【００８６】このブロックは、中央マイクロガイド３２
の両側に対称的に配置された２つの側方凹部６８及び７
０を有する。
【００８７】ブロックがｙ方向に変形できるように、案
内構造体及び基板に設けられた主凹部２４ａは、ブロッ
ク６６と向かい合ってｙ方向に広がる部分２４ｂを有し
ていなければならない。
【００８８】ブロック６６の平面ｘｙと平行な面には巻
線５２ｂが配置されており、その給電線がガーダ上をｘ
方向に延びている。この巻線に電流Ｉを通し、その結果
磁界Ｂがブロック６６の面と直角に作用すると、方向ｙ
に沿ってラプラス力が発生する。
【００８９】ブロック６６のいずれか一方の側面のｙ方
向の変形は、前記巻線に流れる電流の方向（又は作用す
る磁界の方向）を変えることによって得られる。
【００９０】巻線の交点には不導体ブロック７２が具備
されている。
【００９１】シリカ案内構造体全体にわたってブロック
６６に設けられた２つの凹部６８及び７０は、全体の軽
量化に寄与する一方で可撓性部分２６−６６の全長を長
くする。これらの凹部はまた、ラプラス力をガーダの自
由端部に集中させて最適に使用せしめる。
【００９２】図９では、符号ｔが方向ｙに沿って測定さ
れるガーダの幅を表す。この幅は、ブロック６０の２つ
の凹部７０及び６８の間の距離に等しい。符号Ｔは方向
ｙに沿って測定されるブロック６６の幅の全長である。
Ｌ’は方向ｘに沿って測定されるブロック６６の長さを
表し、符号ｓは部分２４ｂの各凹部６８又は７０と主凹
部との間のｙ方向での間隔を表す。
【００９３】本発明では、主凹部とガーダの側方凹部と
の距離（図８のａ）又は末端ブロックとの距離（図９の
ｓ）が、１０μｍの複数の巻きを１０μｍ間隔でエッチ
ングすることができるように決定される。巻きの数をＫ
とすれば、ａ及びｓは２０（Ｋ＋１）以上になる。
【００９４】ブロック６６は２ＢＫＩＬ’に等しいラプ
ラス力ＦLを受け、この力に起因する移動ｘLは下記の方
程式によって示される。
【００９５】ｘL＝４ＦL．ｈ-1．（Ｌ／ｌ）3．Ｅ-1 図９の構造では、重力に起因するｚ方向の最小許容変位
Ｚｇが４Ｍｇｌ-1．（Ｌ／ｈ）3Ｅ-1に等しい。この式
では、Ｍがブロック６６の重量を表す。この式ではま
た、重量Ｍがガーダの端部の一点における重量であると
想定されている。ブロック６６の重量と比べてガーダの
重量が無視し得るようなものとすれば、Ｚｇ＝２２Ｌ3
となる。また、Ｌ＝１ｍｍであればＺｇ＝２２ｎｍであ
り、Ｌ＝３ｍｍであればＺｇ＝０．６μｍとなる。
【００９６】ガーダの長さＬ及び巻線５２ａの巻き数を
様々に変えて得たｘLの値を表ＩＩに示す。この表の結
果は、諸寸法を下記のようにした場合のものである。ｈ
＝ｔ＝３０μｍ、ｓ＝１００μｍ、Ｔ＝３ｍｍ、Ｌ’＝
１ｍｍ。磁界Ｂは１テスラであり、コイル５２ｂに通し
た電流の強さは１０ミリアンペアである。
【００９７】上述の実施例と異なり、図９の光スイッチ
は複雑な切替えマトリクスに使用し得る。ｘが決定すれ
ば入力側マイクロガイド及び出力側マイクロガイドの数
を算出することができる。
【００９８】このスイッチは、構造体の中央に位置し且
つガーダ２６の中央マイクロガイド３２及びブロック６
６の延長上にある入力側マイクロガイド１８によって運
ばれる入射ビームを、この実施例では７つある複数の出
力側マイクロガイド７４の１つに向けて切替えることが
できる。
【００９９】本発明では、これらの出力側マイクロガイ
ド７４が扇形に配置され、相互間距離が入力側７４ａか
ら出力側７４ｂに向かって漸増する。
【０１００】ガーダ／ブロックアセンブリの中央マイク
ロガイドの端部３２ａと出力側マイクロガイドの入力側
端部７４ａとの間の距離を一定にするには、図９に示す
ように、総ての出力側マイクロガイドの端部７４ａと同
一平面上で接する凹部２４の壁２４ｃと、これに面して
方向ｙとほぼ平行に延びるブロック６６の面６６ａと
を、可撓性ガーダ２６の固定端部２８又はヒンジを中心
とする同心円弧の形状に形成し得る。
【０１０１】本発明では、図１０に示すような切替えマ
トリクスを形成することもできる。このマトリクスは複
数の入力側マイクロガイド１０１、１０２、１０３、１
０４、１０５と複数の出力側マイクロガイド１０１’、
１０２’、１０３’、１０４’、１０５’とを含み、こ
れらのマイクロガイドが夫々入力側光ファイバ７８及び
出力側光ファイバ８０に接続されている。
【０１０２】入力側マイクロガイドは、入力側光ファイ
バと接続できるように出力側から入力側に向けて漸次広
がる扇形に配置されている。また、出力側マイクロガイ
ドは、出力側光ファイバ８０と接続できるように、入力
側から出力側に向けて漸次広がる扇形に配置されてい
る。これらの入力側マイクロガイド及び出力側マイクロ
ガイドは方向ｘとほぼ平行に延びている。
【０１０３】この切替えマトリクスは更に、案内構造体
と基板とにわたって設けられた２つの別個の凹部８２及
び８４を含む。これらの凹部は、入力側マイクロガイド
及び出力側マイクロガイドの間で互いの延長上に位置す
る。２つの可撓性ガーダ８６及び８８は固定端部を介し
て一体的に結合されており、方向ｘに沿って互いの延長
上に位置し、夫々凹部８２及び８４内でｙ方向に変形す
る。これらのガーダの中央マイクロガイドは、事実上単
一の中央マイクロガイド９０を構成する。
【０１０４】図面では、凹部８２及び８４が蝶の広げた
羽根に対応し、ガーダ８６及び８８のヒンジが蝶の胴体
に対応している。
【０１０５】これらのガーダ８６及び８８は独立して変
形し得る。そのために、対向し合うガーダ８６及び８８
の側面９１及び９５と凹部８２及び８４の側面９２及び
９３とを金属めっきすることにより、各ガーダ毎に２つ
の可変容量コンデンサが形成されている。
【０１０６】図１０は、入力側マイクロガイド１０３に
よって運ばれる入射ビームが可撓性ガーダの中央マイク
ロガイド９０を介して出力側マイクロガイド１０３’方
向に切替えられる状態を示している。
【０１０７】勿論、ガーダ８６及び８８のｙ方向の変形
は前述のように誘導性効果によって生起させることもで
きる。
【０１０８】本発明では、図１１及び図１２に示すよう
に、種々の形状の可撓性ガーダを形成し得る。
【０１０９】図１１の可撓性ガーダ９４は幅が比較的広
く、方向ｘと平行に延びシリカの案内構造体を貫通する
中央凹部９６を有する。このガーダの長手方向アームの
１つは、ガーダのｙ方向の変形を介して出力側マイクロ
ガイド９７及び９９の延長上に配置されることになる中
央マイクロガイド９８を備えている。
【０１１０】図１２の可撓性ガーダ１０６も幅が広く、
案内構造体に設けられた２つの側方凹部１０８及び１１
０を有する。これらの凹部は中央マイクロガイド１１２
を挟んで互いに対称的に配置され且つｘ方向に延びてい
る。
【０１１１】ガーダ９４（図１１）及びガーダ１０６
（図１２）の変形は、容量性効果でも誘導性効果でも生
起させることができる。これらの実施例では、ガーダの
自由端部９４ａ及び１０６ａがガーダの変形のあいだ方
向ｙと平行な状態を維持する。図１３に示した光スイッ
チは、中央マイクロガイド３２を備え且つ方向ｘに沿っ
て延びる可撓性主ガーダ２６と、方向ｙと平行であり且
つ前記主ガーダ２６と一体的に形成されたリターンムー
ブメントガーダ１１８とを含む。主ガーダ２６へのリタ
ーンムーブメントガーダの固定点は、自由端部３０側で
主ガーダから３／４離れた地点にある。
【０１１２】リターンムーブメントガーダ１１８は更
に、方向ｘと平行な複数の小ガーダ１２０を備えてい
る。このリターンムーブメントガーダ及び小ガーダは案
内構造体８中に形成されている。
【０１１３】アセンブリ２６／１１８／１２０は、シリ
カ構造体と基板とにわたって設けられた適当な形状の凹
部内でｙ方向に変形する。
【０１１４】この実施例は、より特定的には、ガーダ２
６の変形が容量性効果によって制御される場合に使用す
ると有利である。そのために、凹部１２２は銃眼状のギ
ザギザ部分を含み、この部分のｘ方向と平行な側壁が金
属めっき層１２４を有する。小ガーダ１２０はこれらの
ギザギザと重なり合い、方向ｘと平行な側面が金属めっ
き層１２４と対向する金属めっき層１２６を有する。各
金属めっき層１２４及び１２６は対をなして可変容量コ
ンデンサを構成し、このコンデンサの端子には電源１２
８によって電位差を与えることができる。
【０１１５】この実施例では対向し合う金属めっき層の
面積が増大するため、ガーダ２６をｙ方向に変形させる
容量性の力も増大する。そのため、印加する電圧を先行
技術の場合より弱くすることができる。
【０１１６】勿論、可撓性ガーダは本発明の範囲内で更
に様々な変形が可能である。
【０１１７】また、図１４に示すように、ガーダを備え
た複数のスイッチをカスケード状に配置することもでき
る。
【０１１８】図１４の構造では、中央マイクロガイド１
３２を備えｘ方向に延びる第１のガーダ１３０が第１の
適当な凹部１３４内でｙ方向に変形し、その結果入力側
マイクロガイド１３６によって運ばれる入射ビームが扇
形に配置された２つの出力側マイクロガイド１３８ａ及
び１３８ｂ方向に切替えられる（マイクロガイド１３８
ａ及び１３８ｂは直線状であり、相互間に角度をなす２
つの部分からなるのではない）。
【０１１９】これらのマイクロガイド１３８ａ及び１３
８ｂは、凹部１３４とは別個の第２の凹部１４４内でｙ
方向に変形できる２つの可撓性ガーダ１４２ａ及び１４
２ｂの中央マイクロガイド１４０ａ及び１４０ｂの延長
上に夫々位置する。
【０１２０】２つのガーダ１４２ａ及び１４２ｂはほぼ
ｘ方向に従って扇形に配置されており、マイクロガイド
１３８ａ及び１３８ｂによって運ばれる入射ビームを２
つの出力側マイクロガイド方向に切替える。
【０１２１】特に、可撓性ガーダ１４２ａはマイクロガ
イド１３８ａから送られた光ビームを２つの隣接し合う
マイクロガイド１４６ａ及び１４６ｂの方向に切替え、
可撓性ガーダ１４２ｂはマイクロガイド１３８ｂからの
光ビームを２つの隣接し合う出力側マイクロガイド１４
６ｃ及び１４６ｄの方向に切替える。
【０１２２】出力側マイクロガイド１４６ａ〜１４６ｄ
は扇形に配置されており、出力ファイバ１４８に接続で
きるように方向ｘと厳密に平行な部分を出力側に有する
（出力ファイバの数は出力側マイクロガイドの数と同
じ）。
【０１２３】この実施例では、ガーダ１３０、１４２ａ
及び１４２ｂが２つの位置をとるガーダである。出力側
マイクロガイド１４６ａ〜１４６ｄが連通する凹部１４
４の壁面１４４ａには、ガーダの変形を制限するために
衝止手段１４９が具備されている。同様にして、マイク
ロガイド１３８ａ及び１３８ｂが連通する壁１３４ａに
は衝止手段１５１が具備されている。
【０１２４】衝止手段１４９又は１５１はガーダ当たり
２つ存在し、出力側マイクロガイドに対して少しずれた
位置を有する。各ガーダの衝止手段は、ガーダと協働す
る２つの出力側マイクロガイドの両側に配置される。
【０１２５】マイクロガイド１３６、１３８ａ及び１３
８ｂとガーダ１３０は第１のスイッチを構成し、マイク
ロガイド１３８ａ〜１３８ｂ、１４６ａ〜１４６ｄとガ
ーダ１４２ａ〜１４２ｂは第２のスイッチを構成する。
これらのスイッチは同時に形成される。
【０１２６】この実施例では、出力側マイクロガイド１
３８ａ〜１３８ｂが連通する凹部１３４の壁１３４ａと
凹部１４４の壁１４４ａとが第１ガーダ１３０の固定端
部１３０ａを中心とする同心円弧の形状を有する。
【０１２７】図１４の切替えシステムは、２つより多い
（例えば３つ又は４つの）位置をとるガーダを備えたス
イッチと比べて、安定性と振動に対する不感性とが高
い。
【０１２８】勿論、その中で２つのガーダ１４２ａ〜１
４２ｂが変位することになる凹部１４４を形成する時
は、衝止手段１４９を案内構造体の厚み全体にわたって
形成する。また、衝止手段１５１は凹部１３４と同時に
形成する。
【０１２９】これらの衝止手段は更に、２つの位置をと
るガーダを備えた本発明のスイッチのあらゆる変形例、
特に図２、図３及び図５の実施例で形成することができ
る（図３の符号３３参照）。
【０１３０】表 Ｉ ｅ（μｍ） 40 40 40 40 40 20 20 20 Ｖ（ボルト） 10 30 50 80 100 10 30 50 ｘc（μｍ） 0.15 1.35 3.75 9.6 15 0.6 5.4 9.6表 ＩＩ Ｋ 1 1 1 5 5 5 Ｌ（ｍｍ） 1 2 3 1 2 3 ｘL（μｍ） 1.4 11.2 37.8 7 56 189
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学的スイッチを簡単に示す長手方向
断面図である。
【図２】ガーダ変形の容量性制御システムを示すための
本発明のスイッチの斜視図である。
【図３】図２のスイッチの平面図である。
【図４】本発明のスイッチの製造方法の種々のステップ
を図３の線ＩＶ−ＩＶに従う断面図で示す説明図であ
る。
【図５】ガーダ励起手段が誘導性である本発明のスイッ
チを簡単に示す平面図である。
【図６Ａ】磁界を基板表面と直角に作用させる手段を簡
単に示す断面図である。
【図６Ｂ】磁界を基板表面と直角に作用させる手段を簡
単に示す別の断面図である。
【図７】磁界を基板表面と直角に作用させる手段を簡単
に示す別の断面図である。
【図８Ａ】誘導性ガーダ励起手段を備えた本発明のスイ
ッチのガーダの一実施例を示す説明図である。
【図８Ｂ】誘導性ガーダ励起手段を備えた本発明のスイ
ッチのガーダの別の実施形例を示す説明図である。
【図９】誘導性ガーダ励起手段を備えた本発明のスイッ
チのガーダの更に別の変形例を示す説明図である。
【図１０】本発明の切替えマトリクスの平面図である。
【図１１】本発明のスイッチのガーダの別の実施例を示
す平面図である。
【図１２】本発明のスイッチのガーダの更に別の実施例
を示す平面図である。
【図１３】リターンムーブメントガーダを備えた本発明
のスイッチの実施例を示す簡単な平面図である。
【図１４】カスケード状に配置された２つの光スイッチ
を含む本発明の切替えシステムを簡単に示す平面図であ
る。
【符号の説明】
２ 基板 １２ バッファフィルム １８ 入力側マイクロガイド ２０，２２ 出力側マイクロガイド ２４ 主凹部 ２６ 可撓性ガーダ ３２ 中央マイクロガイド

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ａ）単結晶質基板と、ｂ）前記基板に支持
    された少なくとも１つのバッファフィルムと、ｃ）前記
    基板及びバッファフィルムにわたって形成された少なく
    とも１つの凹部と、ｄ）切替えるべき入射光ビームを伝
    搬すべく前記バッファフィルムに支持されて前記基板の
    表面と平行な第１の方向に延びる少なくとも１つの入力
    側光マイクロガイドと、ｅ）切替えられた光ビームを伝
    搬すべく前記バッファフィルムに支持されて前記第１の
    方向とほぼ平行に延びる少なくとも２つの隣接した出力
    側光マイクロガイドと、ｆ）バッファフィルム中に設け
    られた少なくとも１つの可撓性ガーダと、ｇ）前記ガー
    ダを変形させるための励起手段とを含み、前記出力側マ
    イクロガイド及び入力側マイクロガイドが前記凹部を挟
    んで互いの延長上に位置し、前記可撓性ガーダがその全
    長にわたって前記第１の方向に延びる中央光マイクロガ
    イドを備えていると共に、基板と一体的な固定端部と、
    前記凹部内で基板表面と平行で前記第１の方向と直交す
    る第２の方向に沿って変形し得る自由端部とを有し、前
    記中央マイクロガイドが入力側マイクロガイドの延長上
    に位置し、前記励起手段が入射ビームの切替えを行うべ
    く中央マイクロガイドの自由端部をいずれか１つの出力
    側マイクロガイドの延長上に移動させるために前記ガー
    ダを前記第２の方向に沿って変形させるようになってい
    る可逆的多重チャネル集積光スイッチ。
  2. 【請求項２】第１の方向とほぼ平行に延びる少なくとも
    ２つの隣接し合う入力側光マイクロガイドと、少なくと
    も２つの出力側光マイクロガイドと、これら入力側マイ
    クロガイド及び出力側マイクロガイドの間で互いの延長
    上に位置するように基板及びバッファフィルムにわたっ
    て形成された互いに別個の第１及び第２凹部と、夫々の
    中央マイクロガイドが互いに合致して第１の方向に延び
    るように互いの延長上で各々の固定端部を介して一体的
    に結合された第１ガーダ及び第２ガーダとを含み、第１
    ガーダの自由端部が第１凹部内で変形し、第２ガーダの
    自由端部が第２凹部内で変形するようになっており、更
    に第１ガーダの中央マイクロガイドの自由端部をいずれ
    か１つの入力側マイクロガイドの延長上に移動させるべ
    く第１ガーダの変形を起こす第１変形手段と、第２ガー
    ダの中央マイクロガイドの自由端部をいずれか１つの出
    力側マイクロガイドの延長上に移動させるべく第２ガー
    ダの変形を起こす第２変形手段とをも備えている請求項
    １に記載の光スイッチ。
  3. 【請求項３】ガーダの自由端部が、バッファフィルム中
    に形成されて前記凹部内で第２の方向に従って変位し得
    るブロックを支持しており、このブロックがガーダの中
    央マイクロガイドの延長上にある中央マイクロガイドと
    該中央マイクロガイドの両側に設けられた凹部とを備え
    ている請求項１又は２に記載の光スイッチ。
  4. 【請求項４】ガーダが中央マイクロガイドの外側にガー
    ダを軽量化するための凹部を少なくとも１つ備えている
    請求項１から３のいずれか一項に記載の光スイッチ。
  5. 【請求項５】ガーダが中央マイクロガイドの両側に凹部
    を備えている請求項４に記載の光スイッチ。
  6. 【請求項６】第２の方向に従って延びるようにバッファ
    フィルム中に形成されたリターンムーブメントガーダを
    含む請求項１から５のいずれか一項に記載の光スイッ
    チ。
  7. 【請求項７】リターンムーブメントガーダが第１の方向
    と平行な小ガーダを備えており、各小ガーダが凹部の金
    属めっき層と向かい合いこれと協働して可変容量コンデ
    ンサを規定する金属めっき層を備えている請求項６に記
    載の光スイッチ。
  8. 【請求項８】前記凹部内で変形し得る自由端部をもち第
    １の方向とほぼ平行に延びる複数のガーダを備えた請求
    項１又は２に記載の光スイッチ。
  9. 【請求項９】いずれか１つの出力側マイクロガイドの近
    傍で前記凹部内に具備された少なくとも１つの衝止手段
    を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の光スイッ
    チ。
  10. 【請求項１０】励起手段がガーダの表面及びその周縁に
    取付けられた少なくとも１つの電気伝導性巻線と、この
    巻線に電流を供給する手段と、ガーダの表面と直交する
    方向の磁界を発生させる手段とを含む請求項１から９の
    いずれか一項に記載の光スイッチ。
  11. 【請求項１１】励起手段が第１の方向と平行な接極子を
    有する少なくとも１つの可変容量コンデンサを含み、一
    方の接極子が可動性であってガーダと一体的に形成され
    ており、他方の接極子が固定的であって凹部と一体的に
    形成されており、励起手段が更にこれらの接極子の間に
    電位差を与える手段も備えている請求項１から９のいず
    れか一項に記載の光スイッチ。
  12. 【請求項１２】励起手段がブロックの表面及びその周縁
    に取付けられた少なくとも１つの電気伝導性巻線と、こ
    の巻線に電流を供給する手段と、ブロックの表面と直交
    する方向の磁界を発生させる手段とを含む請求項３に記
    載の光スイッチ。
  13. 【請求項１３】バッファフィルム及びマイクロガイドが
    マイクロガイドより小さい屈折率を有する上方フィルム
    で完全に被覆されている請求項１から１２のいずれか一
    項に記載の光スイッチ。
  14. 【請求項１４】基板がケイ素からなり、バッファフィル
    ム及び上方フィルムがドーピングしてないシリカからな
    り、マイクロガイドがその屈折率を上げるためのドーピ
    ング剤をドープしたシリカで形成されている請求項１３
    に記載の光スイッチ。
  15. 【請求項１５】ガーダの自由端部と各出力側マイクロガ
    イドの入力側端部との間の距離が同等である請求項１か
    ら１４のいずれか一項に記載の光スイッチ。
  16. 【請求項１６】前記距離が１０μｍ未満である請求項１
    ５に記載の光スイッチ。
  17. 【請求項１７】出力側マイクロガイドが入力側端部から
    出力側端部に向けて相互間隔が漸増するように扇形に配
    置されており、入力側マイクロガイドが出力側端部から
    入力側端部に向けて相互間隔が漸増するように扇形に配
    置されている請求項２から１６のいずれか一項に記載の
    光スイッチ。
  18. 【請求項１８】入力側マイクロガイド相互間の最小距離
    及び出力側マイクロガイド相互間の最小距離が１０μｍ
    〜２０μｍである請求項２から１７のいずれか一項に記
    載の光スイッチ。
  19. 【請求項１９】請求項１から１８のいずれか一項に記載
    の光スイッチを複数個カスケード状に配置したものを含
    む集積光学素子で形成した可逆的多重チャネル切替えシ
    ステム。
  20. 【請求項２０】請求項１から１８のいずれか一項に記載
    の光スイッチの製造方法であって、 ａ）第１の方向に沿って延びる中央マイクロガイドを全
    長にわたって具備すると共にこの中央マイクロガイドと
    ほぼ平行な少なくとも１つの出力側マイクロガイドを一
    部分にわたって具備する少なくとも１つのバッファフィ
    ルムを基板上に形成し、 ｂ）凹部及びガーダの形状を決定するマスクを中央マイ
    クロガイドの大部分を被覆するようにバッファフィルム
    上に形成し、 ｃ）ガーダを形成すべくバッファフィルムを基板に到達
    するまでエッチングし、 ｄ）ガーダの下部を除去して凹部を形成すべく、基板の
    部分的等方性エッチングをｌ／２［ｌは第２の方向に沿
    って測定したガーダの幅を表す］より大きいが基板の厚
    みの全長よりは小さい深さにわたって行い、 ｅ）マスクを除去し、且つ ｆ）ガーダを励起する手段を形成するステップを含む光
    スイッチの製造方法。
  21. 【請求項２１】バッファフィルムのエッチングが異方性
    である請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】ステップａ）が、中央マイクロガイドと
    出力側マイクロガイドとを同時に形成すべく、基板上に
    バッファフィルムをデポジットし、このバッファフィル
    ム上に該バッファフィルムの屈折率より大きい屈折率を
    有するガイドフィルムをデポジットし、このガイドフィ
    ルムをその厚み全体にわたってエッチングする操作を含
    む請求項２０又は２１に記載の方法。
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