CN1461420A - 集成平面光波导和快门 - Google Patents

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Abstract

一种光学开关，具有一个输入波导和两个输出波导，被沟槽分开并位于沟槽周围。输入波导和第一输出波导具有它们各自的芯限定的各自光路；这些光路(和芯)彼此对准或者同轴。这些波导也被沟槽分开，所述沟槽中具有折射率与波导的折射率不同的介质。输入波导和第一输出波导被分开一段距离，该距离不足以影响从输入波导传播到第一输出波导的光信号的传输特性，即使光信号从输入波导到第一输出波导传播时经过不同的折射率。输入波导和第二输出波导通常设置在所述沟槽的同一侧以便从输入波导传播到第二输出波导的光信号不完全穿过所述沟槽。这样，即使光信号从输入波导到第一或者第二输出波导之一传播时经过不同的折射率，光信号在波导之间必须通过的距离足够小，从而不会影响所述信号的光学传输特性。

Description

集成平面光波导和快门
技术领域
本发明涉及接通和断开输入波导与输出波导之间光路的光学开关。
背景技术
光学开关在光学网络中是重要元件，用于确定和控制光学信号传输的路径。通常，光学信号(在这里交叉使用术语“光信号”和“光学信号”，意欲作广泛的解释，指可见光、红外光、紫外光和类似光)由波导沿着光路传导，所述光路通常由所述波导芯限定。可能需要或者希望阻断光信号以便它不再沿着波导传播，或者再次传播光学信号以便它沿着不同的光路传播，即通过不同的波导芯。光信号从一个波导向另一个波导的传输可能需要光信号通过一种介质传输，该介质的折射率可能与波导的折射率不同(所述波导通常具有基本上相同的折射率)。已知如果光信号通过具有不同折射率的材料(介质)则可能导致信号的传输特性变化。例如，光信号从具有第一折射率的材料传递到具有第二折射率的材料，由于信号在各个介质中传播的速率不同和至少部分由于材料的各自折射率，可能在光信号中引起不希望的项移。此外，由于在两个介质分界面极化场不匹配可能产生反射信号。如同在这里所使用的，术语“介质”作广泛的解释，并且包括真空。
这种光信号反射是不希望的，因为传输功率被反射信号量降低了，所以导致传输信号损失。此外，反射信号可能沿着光源的方向往回传播，这也称为光回波损失。光回波损失是特别不希望的，因为这样能使得光信号源不稳定。
如果两种材料(或介质)具有大致相同的折射率，当光信号从一种材料传播到另一种材料时，它的传输特性没有明显变化。解决折射率不匹配的一个方案涉及使用折射率匹配液。在光学开关中的通常用法是在至少两个波导之间的沟槽内填充一种折射率大致等于波导折射率的材料。这样，当光信号通过所述沟槽从一个波导传播到另一个波导时不经过任何明显的折射率变化。
这种方案的一个例子可以在WO00/25160国际专利申请中看到。该申请描述了一种在光路之间(即波导之间)的空腔内使用视准匹配液(collimation matching fluid)的开关，以便保持开关的光学性能。使用折射率匹配液产生一系列新问题，包括可能泄露和可能由于开关元件在液体内运动阻力导致开关的响应时间下降。
此外，当光信号通过沟槽和波导之间时可能有***损失。还有一个问题是由于波导输入/输出面和沟槽的不连续性导致光回波损失。通常，当光信号通过沟槽沿着传输方向传输时，它将遇到波导的输入面，由于该面的物理特性(例如反射率、垂直度、波导材料等)可能导致光信号的反射部分(根据光功率)被通过所述沟槽传播回去(即传播方向的相反方向)。显然这是不希望的。
尺寸也是在光学元件(即装置、线路和***)的设计、制造和结构中一直存在的问题。显然希望提供较小尺寸的光学元件以便光学装置、线路和***能够制成更为紧凑，消耗较小功率，而且工作效率更高。
发明概述
本发明涉及一种光学开关，具有一个输入波导和一个输出波导，被沟槽分开并位于沟槽周围。输入波导和输出波导具有它们各自的芯限定的各自光路；这些光路(和芯)通常彼此对准或者同轴。所述沟槽中具有折射率与波导的折射率不同的介质。因此能够避免背反射，因为输入波导和输出波导被分开一段距离，该距离不足以影响沿着从输入波导到输出波导传播的光信号的传输特性，即使光信号在从输入波导到输出波导传播时经过不同的折射率。这样，即使从输入波导传播到输出波导的光信号必须完全通过所述沟槽，在波导之间光信号必须通过的距离足够小，以致不影响信号的光学传输特性。
因此本发明包括元件的结构特征和组合以及部件的排列，这些将在本说明书中举例说明。本发明的范围将在权利要求书中指出。
附图简要说明
附图不是按比例绘出的，只是说明性的，其中在几个附图中类似的参考标号表示类似的元件，其中：
图1是根据本发明构成的光学开关的顶视图；
图2A和2B是光学开关的两个实施例沿着图1中的线2-2剖开的截面图；
图3是光学开关的波导沿着图1中的线3-3剖开的截面图；
图4是作为根据本发明的光学开关的一部分的电热致动器的一个
实施例的顶视截面图；
图5是作为根据本发明的光学开关的一部分的静电致动器的一个
实施例的顶视平面图；
图6是作为根据本发明的光学开关的一部分的静电致动器的另一个实施例的顶视平面图；
图7是图1所示波导的锥形部分的接通部分的顶视平面图；
图8A和8B描述了根据本发明一个实施例的光学开关组件；以及
图9A和9B是分别示出利用倒装片法和单片制造技术制造的根据本发明的光学开关部分结构与外部元件和连接件的局部侧视剖视图。
本发明最佳实施例的详细描述
本发明涉及一种光学开关，具有一个输入波导和一个输出波导，被沟槽分开并位于沟槽周围。输入波导和输出波导具有它们各自的芯限定的各自光路；这些光路(和芯)彼此对准或者同轴。这些波导还被所述沟槽分开，所述沟槽中具有折射率与波导的折射率不同的介质。输入和输出波导被分开一段距离，该距离不足以影响从输入波导传播到输出波导的光信号的传输特性，即使光信号在从输入波导到输出波导传播时经过不同的折射率。因此，即使从输入波导传播到输出波导的光信号必须完全穿过所述沟槽，在波导之间光信号必须通过的距离足够小，以致不影响信号的光学传输特性。
也就是说，虽然沟槽足够大，允许把有限厚度的快门放置在沟槽内，但是沟槽也应该尽可能小，以便减少光在沟槽间隙内的衍射。
现在详细参考附图，而且首先参考图1，描述了根据本发明一个实施例构成的光学开关1。本发明的光学开关1最好由二氧化硅基的半导体(例如SiO2)和其他弱限制光的波导构成。也可以使用其他的半导体，诸如例如GaAs和InP。此外，下述波导构成只是为了说明给出的，而不是本发明实施例的限制性例子；本发明也可以使用其他波导形状和结构，这些也落入本发明的范围和实质内。
图1描述了1×1开关。开关1包括输入波导3及输出波导5，设置在沟槽15周围并被沟槽15分开。输出波导5的截面也是输入波导3的说明性例子，在图3中示出，下面描述和参考输出波导5也适用于输入波导3。波导5利用本领域公知的半导体制造技术和方法制成，因此这里不必详细描述。波导5包括沉积在下包层9b上的芯7，所述下包层9b沉积在SiO2基底13上(只是作为例子，也可以使用硅或者石英基底)。
上包层9a沉积在芯7上方并包围芯7，以便形成埋入式波导结构。
波导3、5可以由选择具有希望光学性能的各种材料形成。虽然最好是把本发明的光学开关1制作在二氧化硅基(SiO2)平板上，但是也可以使用其他具有希望光学性能的半导体。例如，芯7可以包括掺锗二氧化硅，而上下包层9a和9b可以包括热二氧化硅或者掺磷化硼二氧化硅玻璃。该平板与光纤连接良好并且可以提供各种折射率对比(0.35％至1.10％)。作为非限制性例子，其他可以使用的平板包括SiOxNy、聚合物、或者它们的组合。也可以使用诸如磷化铟或者砷化稼的其他系列制品。
继续参考图3，芯7的折射率对比可以在大约0.35％至0.70％范围内，更为优选的是，折射率可以在大约0.35％至0.55％范围内，以便与输出光纤更好地耦合。芯7可以是长方形，侧面厚度为大约3-10μm，宽度为大约3-15μm。更为优选的是，芯7是正方形，侧面厚度为大约6-8μm，宽度为大约6-14μm。邻近芯7的上下包层9a和9b可以是大约3-18μm厚，更为优选地是大约为15μm厚，由于同样的理由，芯的厚度可以在大约7至8μm范围内。在选择最终芯和包层的尺寸时，应该注意使得水平衍射低和不对准允许误差大。
而且，这些尺寸是以举例方式给出的，而不是限制性的。
本发明可以用于弱限制波导和强限制波导。目前，优选用于弱限制波导。
再次参考图1，输入波导3的芯7限定沿着波导的纵向长度方向的光路2。光路2通常与由输出波导5的芯7限定的光路8同轴。非同轴度一方面用光信号传播方向的垂直方向与输入波导-沟槽界面之间形成的角度确定，另一方面用沟槽的长度确定，如同后面将解释的一样。因此，可以认为输入波导3和输出波导5设置成彼此在对准或者同轴光路上配准，这样使得从输入波导3传输到输出波导5的光量最大。
沟槽15形成在基底13上(例如参见图2A和2B)，所述基底13把输入波导3和输出波导5分开，而且波导设置在它的周围。沟槽15部分或者全部填充光学透明介质120，具有相关折射率n，诸如例如空气。对于空气，折射率大约等于1.00。
开关元件130接通或断开输入波导3与输出波导5之间的光信号通路。开关元件130包括设置在沟槽15内的快门17和通过连接10与快门17耦合的致动器33，所述连接10用于选择移动快门17，如同后面将详细描述的一样。本发明考虑了致动器33的不同实施例，作为非限制性例子，包括电热型、静电型和压电型，下面对其中每一个都进行详细描述。
快门17最好由轻而硬的材料制成，诸如二氧化硅、聚合物、金属或者介质材料。快门17可以是薄膜快门。能够使得这样的低质量刚性快门17响应电信号快速移动，例如在图1所示的位置和第二位置(未示出)之间，其中在图1所示位置从输入波导3输出的光信号被阻挡，防治它进入输出波导5，在所述第二位置快门17位于光路外部，以便从输入波导3输出的光信号穿过沟槽15并进入输出波导5。
薄膜快门17可以镀有金属膜29以便阻挡光。因此，该开关与光波长无关，即利用同一个开关覆盖远程通信窗口的两个波段(1310nm和1550nm)。薄膜快门17不必很光滑和以精确垂直方式定向，唯一的要求是快门17能够阻挡波导3和5之间的光路。
如果需要，在快门17的至少一个表面140上可以设置高反膜，最好该表面对着输入波导3的输出端面21。该膜层使用金能够在表面140上形成高反射面29，该反射面反射光，不产生失真(大约95％的反射率)，而且对于例如远程通信、数据通信、和光谱应用，实质上与波长无关。术语“端面”是指波导的端部。
继续参考图1，快门140的后部28可以类似方式镀上金膜。这样的膜层能够使开关7工作在交替模式，并调整从波导5传播至波导3的输入信号的传输。
快门17的高度为hs，那样的话，足以完全遮挡或反射光。将会理解为了完全遮挡入射光信号，快门17的高度应该大于芯7的厚度tc。最好使快门17的长度ls最小以便减小快门17从第一位置移动到第二位置所需移动的距离，这样也降低了把快门17移入和移出光路中所需要的电功率，并且提高了开关1的速度。而且，为了完全遮挡入射光信号，快门17的长度ls应该大于芯7的宽度wc。快门17的宽度wc影响反射光路中的***损失。具体地说，较薄的快门17可以降低***损失。
沟槽15可以大约为8-40μm宽。更为优选的是沟槽大约为12-20μm宽。
快门可以大约为1-8μm厚，大约10-100μm高，大约10-100μm长。快门可以由任何足够坚硬而且轻的材料制成。最好，快门可以大约为20-70μm长。更为优选的是，快门大约为2μm厚，大约30-40μm高，大约30-40μm长。快门最好也由硅制成，如前所述，最好反射面由金(gold)制成。
继续参考图1，输入波导3从光源100接收光信号(例如WDM、DWDM、UDWDM等)并在芯7中沿着光路2传播光信号。光信号通过输出端面21从输入波导3出射并进入沟槽15。根据快门17的位置，光信号或者穿过沟槽15传播并通过输入端面21，进入输出波导5，或者到达膜层29并在此反射或者被快门17的表面140吸收(如果没有膜层)只有在前一种情况下，光信号将继续传播并被输出波导5的芯7沿着该波导的光路引导。
继续参考图1，开关元件130的致动器33控制快门17在第一和第二位置之间的移动。快门17实际上可以在任意方向上移动(例如沿着平行于或者垂直于沟槽15的底面150的平面)，只要移动能够防止或者允许光信号进入输出波导5。例如，图1和2A描述了开关元件130的第一实施例，具有快门17，快门17通常可以沿着平行于沟槽15的底面平面150的平面和通常由箭头A(图1)所示方向上移动。
另一个实施例在图2B中示出，其中快门17通常可以沿着垂直于沟槽15的底面150的平面和通常由箭头B所示方向上移动。快门17的移动方向并不是关键，只要快门17能够移入和移出在输入波导3和输出波导5之间限定的光路2即可。当位于光路2中时，光信号将被快门1 7反射或吸收，不进入输出波导5中。当位于光路2外部时，光信号将穿过沟槽15并进入输出波导5。致动器133移动快门17可以响应输入到致动器133的控制信号。该信号可以是电、光、机械或实际上能够引起致动器133响应的任何其他信号。
致动器133通过连接110连接到快门17，并起把快门17移入和移出光路2的作用。虽然可以使用任何适当的致动器实现本发明，但是最好使用电热或者机电类型致动器。
电热致动器在本领域是公知的，因此不详细描述。为了实现本发明的目的，应该理解可以使用任何足以根据所施加的热能(将会理解所述热能可以由所施加的电能产生)改变它的尺寸的电热致动器。使用电热致动器的一个优点是这样的致动器可以是闭锁式装置，即保持它的位置，而不需要连续施加能量。这意味着如果适当设计的话，一旦切换到两个位置之一，致动器将保持在该位置上，直到被切换到另一个位置。
适用于本发明的说明性电热闭锁式致动器233在图4中示出。该致动器233包括弹性元件34，在端点35、35′牢固固定到腔37的壁上。腔37的尺寸足以允许弹性元件34移动。还设置有加热器39，位置非常靠近弹性元件34。当启动加热器39时，弹性元件34变热并膨胀。因为元件的端部在端点35、35′固定，所以元件34不能简单地膨胀，以便端点向外移动。相反，将沿着元件的长度方向产生压缩应力。这些应力增大直到达到一定水平，足以使导致元件34的位置改变到参考符号D所示的位置上。这样，当使加热器39加热(例如，利用通过接触片(未示出)的电流)时，弹性元件34也将被加热并被迫在环境位置(用参考符号C表示)和弯曲位置(用参考符号D表示)之间移动。另外，弹性元件34本身也可以是加热器。
还可以使用静电致动器选择移动快门17。静电致动器的优点包括操作速度快、能量损耗低、和***发热最少。可以用于本发明的一种类型静电致动器333在图5中示出。该致动器333包括电极41、41′，位于由一种材料制成的压电元件43的相对表面上，当在上面施加电场时，所述材料至少在一维方向(即宽度或者长度方向)上膨胀。因此，通过在电极41、41′上施加电信号，产生电场，压电元件43将在箭头E所示方向上膨胀，导致快门17移动。
可能只有一个致动器不足以使得快门17移动所需要的量。这可以通过提供具有多个交错齿45的压电致动器433校正，诸如图6所示。这些齿连接到致动器433内的支架20上，用于防止齿45向不希望的一边移动。当把电信号施加在致动器433的电极上(未示出)时，如图6所示，端点47在沿着箭头F所示方向上的总位移量反映每个齿45的位移量。因为端点47的位移是各个齿位移量的和，因此快门17能够实现大移动量。这种类型的静电致动器433可能需要施加大电压，可能在100V数量级，以便快门17实现所希望的移动。虽然所述电压幅值高，但是只需要很小功率，因为流过静电致动器433的电流是可以忽略的。
再次参考图1，每个波导3和5具有由构成波导芯7的材料确定的相关折射率，至少部分由构成波导芯7的材料确定。波导3和5的相关折射率大致彼此相等，而且对于二氧化硅平台数值大约为1.45。填充在沟槽15内的介质120也具有可能与波导折射率不同的相关折射率。例如，如果介质是空气，它的折射率为1.00。当光信号在传播过程中经过不同的折射率时，信号的某些特性可能由于不同折射率而改变。例如，当光信号在传播过程中经过不同的折射率时，部分光信号(根据光功率)可能被沿着光路2反射回到输入波导。反射信号可能传播回到光源并导致光源不稳定。而且，当光信号从具有第一折射率的材料传播到具有第二不同折射率的材料时，光信号可能产生项移。在某些情况下，这是所希望的结果。对于光学开关，当沿着构成开关的不同元件传播光信号并被切换时，最好是光信号的光学特性不产生任何显著变化。
为了克服不同折射率所产生的不希望后果，本发明控制输入波导3的输出端面21与输出波导5的输入端面21之间的距离，以便光信号传播的距离太短，以致于折射率差不足以对光信号的特性产生任何显著变化。因此，即使光信号完全穿过沟槽15，(从输入波导3至输出波导5)，光信号不会由于介质与波导各自折射率差而受到任何显著的不利影响。
本发明的另一个方面补偿当光信号在不同折射率的材料之间通过时产生的光回波损失。例如折射率差可能导致部分光信号(根据光功率)被反射并沿着输入波导光路2向回传播。反射信号可能不利地反射回到光信号源，而且可能使它不稳定。通过相对于相应的波导光路倾斜输出端面21(例如见图1)，任何反射信号被传导向包层9a或9b，离开波导芯7，从而防止反射光干扰由输入波导3传导并在输入波导3中传播的光信号。在本发明的一个实施例中，输出端面21可以设置在大约5°至10°的角度上，最好是大约为6°-8°，以便使在波导/沟槽界面返射回输入波导内的光损失(即光回波损失(0RL))为最小。在为6°的最好情况下，对于上述同轴度的偏离在0.2μm(对于5.0μm的沟槽)至1.7μm(对于35μm的沟槽)范围内。
在本发明的另一个方面，通过在波导端面21上镀减反射膜(未示出)可以进一步使光回波损失最小。减反射膜可以是单层或多层结构。这样的膜层能够在大波长范围内把波导-沟槽界面上的反射率从3.5％降低到1％以下。形成减反射膜膜层的材料和厚度与用于薄膜技术的材料和厚度相同。例如，二氧化硅波导与沟槽之间的最好的单层减反射膜膜层在1.55μm波长的折射率为1.204，厚度为322nm。
在另一个实施例中，结合利用倾斜端面和减反射膜可以使得光回波损失最小。
本发明的另一个方面涉及用于传播光并形成开关1的波导3和5的形状。根据本发明的这个方面，如图1和7所示，至少在波导3和5之一上设置锥形颈部51，以便波导宽度在远离沟槽15的位置49变为较小截面。锥形颈部51有利于减少沟槽内的光衍射。只是作为非限制性例子，在沟槽15的区域内，波导宽度可以在大约5-15μm范围内。该宽度在远处位置49可以变窄到大约4-10μm范围内。应该理解这些尺寸只是举例性的，其他尺寸也将落入本发明的范围和实质内。
当光信号沿着波导3和5传播并被它们引导时锥形颈部51形成平滑过渡。锥形颈部51限制通过波导传播的光，根据已知的波导光学原理，还大大降低了渡越损失，否则当光通过不同尺寸的波导之间时将产生渡越损失。这与从一个宽度波导突然过渡到不同宽度波导产生衰减形成鲜明对比。
根据所给装置的具体情况可以使用各种锥度。
根据本发明的开关可以利用倒装片制造技术组装，如图8A和8B所示。在倒装片制造过程中，波导3和5与沟槽15形成在一个芯片上，快门17和致动器33形成在另一个芯片上。在组装之前，两个芯片定向为彼此相对并对齐以便芯片的相应部分彼此相对，然后接合。
或者，在本发明的另一个实施例中，可以通过单片形成开关元件130和波导3和5构成光学开关1。在这样的实施例中，利用现在已知的或后面将研究的半导体蚀刻技术和工艺选择沉积并去掉不同层材料，把光学开关1的不同部分形成在单个基底13上。单片制造的一个优点是不需要在接合两个基底之前对准不同的元件。
下面参考图9A和9B，分别示出倒装片法和单片形成的根据本发明的光学开关1。两个图也示出光学开关1与外部光学元件的连接，诸如例如光纤67，以便波导芯7与光纤芯65光学连接。每个光纤67被开槽元件69支撑，并利用光纤盖63固定在位置上。玻璃罩61保护下面的开关元件。也可以使用其他方法固定光纤，或者使用其他光路。
两种制造技术之间的一个区别是对于倒装片法开关元件130位于波导上方，而对于单片法位于基底13上。
应该理解本发明并不限于这里所述的角度、材料、形状和尺寸，而是由权利要求书的描述限定角度、材料、形状或尺寸。
因此，虽然以应用于最佳实施例的方式给出和描述了本发明的新特征，但是应该理解本领域的普通技术人员可以对所公开发明的形式和细节进行各种省略、替代和改变，而不脱离本发明的精神。因此，本发明将只限于权利要求书所限定的范围。
应该理解权利要求书意欲覆盖这里描述的本发明所有一般和具体特征以及本发明范围内的所有情况，根据语言叙述，可以说本发明范围内的所有情况落入权利要求书中。特别是，本发明不应该解释为限于这里公开的尺寸、比例或者布局。

Claims (20)

1.一种光学开关，用于接通或断开来自光源的光信号通道，该光学开关包括：
具有相关折射率的第一波导，该第一波导沿着通常由该第一波导的纵轴限定的第一波导光路引导光信号；
具有相关折射率的第二波导，该第二波导沿着通常由该第二波导的纵轴限定而且通常与所述第一波导的纵轴同轴的第二波导光路引导光信号；
所述第一和第二波导被沟槽分开，该沟槽带有具备相关折射率的介质；
设置在该沟槽内而且具有表面的快门；以及
连接到该快门的致动器，用于使所述快门在第一位置和第二位置之间移动，在该第一位置，来自所述第一波导的光信号穿过所述沟槽而传播到所述第二波导内，在该第二位置，来自所述第一波导的光信号到达所述快门的表面并被防止进入所述第二波导；
所述第一和第二波导的相关折射率基本上相同，而且与所述介质的相关折射率不同，该第一和第二波导被分开一段距离，在该距离上光信号不受所述第一和第二波导及介质折射率不同的影响。
2.根据权利要求1所述的光学开关，其中所述第一和第二波导被分开的距离不大于大约8-40μm。
3.根据权利要求2所述的光学开关，其中所述第一和第二波导被分开的距离不大于大约12-20μm。
4、根据权利要求1所述的光学开关，其中所述致动器是电热致动器。
5.根据权利要求1所述的光学开关，其中所述致动器是压电致动器或者静电致动器的其中之一。
6.根据权利要求1所述的光学开关，其中所述沟槽具有基本上恒定的深度。
7.根据权利要求1所述的光学开关，其中所述沟槽具有可变深度。
8.根据权利要求1所述的光学开关，其中所述第一波导具有对着所述沟槽的端面，光信号通过该端面而从该第一波导出射进入所述沟槽，所述第二波导具有对着该沟槽的端面，光信号通过该端面而离开所述沟槽进入所述第二波导。
9.根据权利要求8所述的光学开关，其中至少一个对着所述沟槽的端面相对于它的波导光路倾斜。
10.根据权利要求9所述的光学开关，其中至少一个所述端面倾斜为大约6°到10°之间。
11.根据权利要求8述的光学开关，其中所述第一和第二波导端面中的每一个相对于相应的波导光路倾斜。
12.根据权利要求11所述的光学开关，其中所述第一和第二波导端面中的每一个相对于相应的波导轴的角度在大约6°到10°之间。
13.根据权利要求1所述的光学开关，其中所述沟槽具有表面，并且其中使得所述快门沿着通常平行于所述表面的直线而在所述第一和第二位置之间沿着所述表面移动。
14.根据权利要求1所述的光学开关，其中所述沟槽具有表面，并且其中使得所述快门沿着通常与所述表面相交的直线而在所述第一和第二位置之间移动。
15.根据权利要求1所述的光学开关，其中所述第一波导具有：第一宽度；比该第一宽度窄的第二宽度；对着所述沟槽的端面，光信号通过该端面而从所述第一波导出射进入该沟槽；以及连接所述第一和第二宽度的锥形过渡区，该第一宽度设置在所述端面。
16.根据权利要求l所述的光学开关，其中所述第二波导具有：第一宽度；比该第一宽度窄的第二宽度；对着所述沟槽的端面，光信号通过该端面而离开该沟槽进入所述第二波导；以及连接所述第一和第二宽度的锥形过渡区，该第一宽度设置在所述端面。
17.根据权利要求1所述的光学开关，其中所述快门宽大约为2μm，长度在大约20μm到70μm之间。
18.根据权利要求l所述的光学开关，其中所述致动器是闭锁式装置。
19.一种在光学开关中切换光信号的方法，该光信号被输入波导所引导并从该输入波导的端面出射进入输出波导的输入端面，所述输入波导限定的光路与所述输出波导限定的光路同轴，该输入波导和输出波导中，二者具有基本上彼此相同的相关折射率，所述输入波导和输出波导设置在沟槽的两边，在该沟槽中设置有介质，该介质具有与波导的相关折射率不同的相关折射率，该方法包括如下步骤，即把输入波导和输出波导分开一段距离，在该距离上光信号不受介质和波导不同折射率的影响。
20.根据权利要求19所述的方法，其中沟槽的宽度大约在12-20μm之间，并确定分开输入波导和输出波导的距离。
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