전자기력에 의한 이동형 광 도파관을 이용한 광 스위칭 소자 및 시스템
OPTICAL SWITCHING ELEMENT AND SYSTEM USING MOVABLE OPTICAL WAVEGUIDE BY ELECTROMAGNETIC FORCE
특허 요약
일 실시예에 따른 광 스위칭 소자(optical switching element)는, 기판 상에 고정된 고정형 광 도파관; 및 전류 경로 부분 및 이동형 광 도파관을 포함하고, 전류 경로 부분의 전류 및 전류 경로 부분에 가해지는 자기장에 기초한 힘에 응답하여 이동 가능하게 구성되는 이동체를 포함하고, 이동형 광 도파관을 포함하는 이동체의 이동을 통해 광 경로를 스위칭할 수 있다.
청구항
번호청구항
6

제1항에 있어서,상기 광 스위칭 소자는 상기 이동체가 목표 위치에 도달하는 경우에 응답하여 상기 이동체의 위치를 고정하는 고정부(locker)를 더 포함하는 광 스위칭 소자.

7

제6항에 있어서,상기 고정부는,해제 신호가 수신되는 경우에 응답하여 상기 이동체 및 상기 고정부 간의 고정을 해제하도록 구성되는,광 스위칭 소자.

8

제6항에 있어서,상가 고정부는,바이 스테이블 스프링(bi-stable spring), 바이메탈 소재, 전자기력(electromagnetic force)에 의해 구동되는 액추에이터(actuator), 및 정전기력(electrostatic force)에 의해 구동되는 액추에이터 중 하나로 구성되는,광 스위칭 소자.

9

제1항에 있어서,상기 이동형 광 도파관은,바이 스테이블 스프링 구조로 구현되는,광 스위칭 소자.

1

광 스위칭 소자(optical switching element)에 있어서,기판 상에 고정된 고정형 광 도파관; 및전류 경로 부분 및 이동형 광 도파관을 포함하고, 상기 전류 경로 부분의 전류 및 상기 전류 경로 부분에 가해지는 자기장에 기초한 힘에 응답하여 이동 가능하게 구성되는 이동체를 포함하고,상기 이동체는,상기 전류 경로 부분에 흐르는 전류의 전류 방향 및 상기 자기장에 직교하는 방향으로 발생하는 힘에 응답하여, 이동 방향을 따라 이동되고, 상기 이동형 광 도파관을 포함하는 상기 이동체의 이동을 통해 상기 고정형 광 도파관의 일부 및 상기 이동형 광 도파관의 일부 간에 커플링이 형성되어, 커플링이 형성된 부분들 사이에서는 상기 이동형 광 도파관을 따르는 광 경로로 스위칭하며, 상기 기판으로부터 일정 높이만큼 이격되어 상기 기판의 평면에 평행한 방향을 따라 이동 가능하도록 구성되고, 지지 암을 더 포함하며,상기 광 스위칭 소자는,상기 지지 암의 일부에 연결되어 상기 지지 암이 상기 기판으로부터 이격되도록 지지하는 탄성 요소를 더 포함하고,상기 전류 경로 부분은,상기 자기장에 직교이면서 상기 기판의 평면에 평행하고, 상기 탄성 요소 및 상기 지지 암을 통해 전류 생성부로부터 전류를 수신하는,광 스위칭 소자.

2

제1항에 있어서,상기 광 스위칭 소자는,상기 기판의 평면에 수직인 방향으로 상기 전류 경로 부분에 상기 자기장을 가하는 자기장 생성부(magnetic field generator)를 더 포함하는 광 스위칭 소자.

3

제1항에 있어서,상기 이동체는,상기 전류 및 상기 자기장에 기초한 힘에 의해 상기 이동체의 기준 위치로부터 목표 위치까지 이동 가능하게 구성되는,광 스위칭 소자.

4

제3항에 있어서,상기 이동체는,상기 목표 위치에 도달한 후 상기 목표 위치에 고정되도록 구성되는,광 스위칭 소자.

5

제4항에 있어서,상기 광 스위칭 소자는,상기 전류 경로 부분에 흐르는 전류를 유지함으로써, 상기 이동형 광 도파관 및 상기 고정형 광 도파관 간의 커플링을 고정하는,광 스위칭 소자.

10

삭제

11

제1항에 있어서,상기 전류 경로 부분은,상기 전류 경로 부분에 흐르는 전류의 전류 방향이 상기 이동체의 이동 방향에 수직이거나 수직에 유사한 형태로 형성되고,광 스위칭 소자.

12

삭제

13

제1항에 있어서,상기 탄성 요소는,상기 이동체를 목표 위치로부터 기준 위치로 이동시키려는 복원력을 제공하는,광 스위칭 소자.

14

삭제

15

제1항에 있어서,상기 이동체는,상기 기판의 평면에 평행하고 상기 자기장에 직교하면서 상기 이동체의 이동 경로에 수직인 제1 방향으로 전류가 상기 전류 경로 부분을 따라 흐르는 경우에 응답하여, 상기 제1 방향의 전류 및 상기 자기장을 통해 유도되는 힘에 의해 기준 위치로부터 목표 위치로 이동하는,광 스위칭 소자.

16

제15항에 있어서,상기 이동체는상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향의 전류가 상기 전류 경로 부분을 따라 흐르는 경우에 응답하여, 상기 제2 방향의 전류 및 상기 자기장을 통해 유도되는 힘에 의해 상기 목표 위치로부터 상기 기준 위치로 이동하는,광 스위칭 소자.

17

제1항에 있어서,상기 이동체의 이동에 의해 상기 고정형 광 도파관의 일부 및 상기 이동형 광 도파관의 일부가 일정 거리 내로 인접하는 경우에 응답하여 상기 고정형 광 도파관의 일부 및 상기 이동형 광 도파관의 일부 간에 커플링이 형성되는,광 스위칭 소자.

18

제1항에 있어서,상기 이동체의 이동에 의해 상기 고정형 광 도파관 및 상기 이동형 광 도파관 간의 커플링이 해제된 경우에 응답하여, 상기 이동형 광 도파관을 배제하고 상기 고정형 광 도파관을 따른 광 경로를 제공하는,광 스위칭 소자.

19

제1항에 있어서,상기 광 스위칭 소자는,상기 이동형 광 도파관이 상기 고정형 광 도파관 및 다른 고정형 광 도파관에 대한 커플링들을 형성하는 경우에 응답하여, 상기 고정형 광 도파관으로부터 상기 이동형 광 도파관을 경유하여 상기 다른 고정형 광 도파관을 향하는 광 경로를 제공하는,광 스위칭 소자.

20

광 스위칭 시스템에 있어서,평면 어레이 구조로 배열되어, 복수의 광 입력들 및 복수의 광 출력들 간의 연결을 스위칭하도록 구성되는 복수의 광 스위치들을 포함하고,상기 복수의 광 스위치들의 각각은,기판 상에 고정된 고정형 광 도파관; 및전류 경로 부분 및 이동형 광 도파관을 포함하고, 상기 전류 경로 부분의 전류 및 상기 전류 경로 부분에 가해지는 자기장에 기초한 힘에 응답하여 이동 가능하게 구성되는 이동체를 포함하고,상기 이동체는,상기 전류 경로 부분에 흐르는 전류의 전류 방향 및 상기 자기장에 직교하는 방향으로 발생하는 힘에 응답하여, 이동 방향을 따라 이동되고, 상기 이동형 광 도파관을 포함하는 상기 이동체의 이동을 통해 상기 고정형 광 도파관의 일부 및 상기 이동형 광 도파관의 일부 간에 커플링이 형성되어, 커플링이 형성된 부분들 사이에서는 상기 이동형 광 도파관을 따르는 광 경로로 스위칭하며, 상기 기판으로부터 일정 높이만큼 이격되어 상기 기판의 평면에 평행한 방향을 따라 이동 가능하도록 구성되고, 지지 암을 더 포함하며,상기 복수의 광 스위칭들의 각각은,상기 지지 암의 일부에 연결되어 상기 지지 암이 상기 기판으로부터 이격되도록 지지하는 탄성 요소를 더 포함하고,상기 전류 경로 부분은,상기 자기장에 직교이면서 상기 기판의 평면에 평행하고, 상기 탄성 요소 및 상기 지지 암을 통해 전류 생성부로부터 전류를 수신하는,광 스위칭 시스템.