TW468069B - Liquid crystal planar non-blocking NxN cross-connect - Google Patents

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TW468069B
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468069 A7 B7 五、發明説明（） 經濟部中央襟準局貝工消費合作社印製 發明領域： 本發明一般係關於光學切換裝置。特別是，本發明係 關於光學波導之液晶交叉連接。 ’ 發明背景： 目前通訊一項趨勢為使用光纖替代較為傳統之傳送介 質。一項光纖優點為較寬廣可利用頻寬之處理能力，其對 相當數目之用戶藉由相當小尺寸提供傳送較多數量訊息之 月b力。除此，由於光波短於微波組件尺寸減小為可能的。 因而，能夠達成材料，製造，以及包裝費用之減小,。除此，光 纖無法發射出任何磁％或無線電頻率輕射以及對週圍環境 影響相當小。其他方面優點為光纖對外界裝置以及系統外 部頻率輻射較不靈敏。光纖網路出現，需要彈性切換裝置 以導引光纖間之光線讯號到達所有光學領域之光纖網路。 發明大要： 本發明一項為光學裝置以導引光線訊號，其包含光學 路徑以傳播光線訊號^ 一個橫溝形成於光學路徑中，該橫 溝包合表面區域。對準層放置於表面區域，以及液晶材料 放置於横溝中，其具有一組多個分子之液晶材料藉由對準 層對準於第一方向中。 本發明另外一項為一種方法以在光學裝置中導引光線 訊號’該光學裝置具有第一光學路徑.以及第二光學路徑。 本發明方法包含形成橫溝於交點處，在其中交點為第一光 學路徑與第二光學路徑交會點之位置。該方法包含形成對 準層於橫溝表面積上。該方法亦包含放置具有一組多個分 -------------ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 订
I 本紙張尺度通用中國固家榡準（CNS ) A4規格 21 OX 297公瘦) 4 6 8 0 6 9 Α7 Β7 五、發明説明（χ ) 經濟部中央嫖準局貝工消費合作社印製 子讀晶材料於横溝中，在其中對準層促使—組多個分子 對準於第—方向，以及施加電壓至液晶材顧而改變-組 广，刀子由第一方向對準至第二方向以促使-部份光線 訊號由第—光學路徑導引至第二光學路徑。 、,本發明另外一項為一種導引光線訊號於光學裝置中， 光學裝置包含光學雜，—個橫獅綠光學路徑中，以及 對準層放置於橫絲Φ上，該方法包含放置城元件於橫 溝中，切換元件包含-组糊液晶分子，當絲施加電能於 切換元件時，其藉由鮮層對準於第-方向，以及施加電能 於切換70件因而促使一組多個分子對準於第二方向。 本發明另外一項為光學裝置以導引光線訊號，光學裝 置包含一種基質，光學波導層位於其上面。光學裝置亦包 含至少一種第一電極位於基質與光學波導之間，一個横溝 形成於光學波導中，橫溝具有表面區域。第一對準層放置 於橫溝表面上。液晶材料放置於覆蓋第一對準層横溝中。 頂板連接至基質，以及第二對準層放置於頂板上以及靠近 於液晶材料。 本發明另外一項為液晶交叉連接裝置，其包含承受光 線之輸入端埠，偏極***器以***所接收光線為橫向磁場 (TM)以及橫向電場(TE)分量，連接至邶切換陣列將接收偏 極***器發出TM分量,TE切換陣列將接收偏極***器發出 TE分量，耦合至tm切換陣列以及TE切換陣列偏極合併器將 合併TM切換陣列以及te切換陣列之輸出；以及—個輪出端 埠耦合至偏極連接器。 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS) A4規格< 2)ax297公釐） 1 - ------'r·--^ --- (請先閲讀背面之注意事項再4i寫本頁) 丁 __4SS 06 9五、發明説明（3 ) 經濟部中央螵準局—工消費合作社印策 本發明先前所提及以及下列所說明各項將由本發明之 詳細說明以及隨同附圊為人們了解。 附圖簡單說明： 第一圖A(圖1A)顯 示 出本發明範例***叉連接系統。 第二圖B(圖1B)顯示出本發明圖1A更為詳細之交又連 接系統，範例***叉連接為4x4交叉連接。 第一圖C(圖1C)顯示出圖1B兩個輸入光纖之範例性切 換路徑。 第二圖（圖2)顯示出範例性液晶填充於橫溝或平面波 導溝槽之斷.面側視圖。 第三圖A以及第三圖B顯示出範例性横溝或溝槽中LC分 子指向分別為不施加及施加電壓於電極之情況。 第四圖（圖4)顯示出本發明偏極***器中範例性橫溝 或溝槽之頂視圖。 第五圖（圖5)顯示出本發明範例性之切換基質。 第六圖A以及第六圖B(圖6A及6B)顯示出本發明範例性 TM切換陣列TM波之透射以及TIR狀態範例性LC橫溝或溝槽 之頂視圖。.' 第六圖A以及第六圖B(圖6A及6B)顯示出本發明範例性 TM切換陣列TM波之透射以及TIR狀態範例性LC橫溝或溝槽 之頂視圖。 第七圖A以及第七圖B(圖7A及7B)顯示出本發明範例性 TE切換陣列TM波之透射以及TIR狀態範例性LC橫溝或溝槽 之頂視圖。 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------ΙΓΊΊ#^-- (請先聞讀背面之注Ϊ項再炎寫本頁) 訂· 4 6 8' 4 g 8 Ο 6 9 A7 ----_____B7 五、發明説明（乓） 第八圖顯示出合併本發明TE波透射狀態以及tm波TIR 狀態。 第九圖顯示出本發明範例性可變化光學衰減器之範例 性切換器。 第十圖顯示出本發明範例性功率分佈器/***器之範 例性切換路徑。 附圖數字符號說明： 輸入端埠10;偏極***器20;TM切換陣列30;路徑 31_34;切換元件35;TE切換陣列40;路徑41-44;切換元 件45;偏極合併器50;輸出端埠60;基質11〇;電極120 ;包層130;横溝135;心蕊層140;包層150;對準層155; 液晶薄膜160;對準層165;電極層170;覆蓋玻璃ι8〇β 詳細說明： 本發明係關於非封閉性NxN交叉連接，其在平面光學波 導中光線光學線路(LOC)内柵格中具有一個陣列之液晶（LC) 切換器。.填充橫溝或溝槽LC使用於平面光學波導中及每一 橫溝或溝槽能夠產生一項波導偏極***器，橫向電場(TE) 切換交點，橫向磁場(TM)切換交點，波導偏極合併器，濾波 器，可變光學农減器，或訊號***器之功能。藉由合併這 些元件，能夠製造出交叉連接之系統。在橫溝或溝槽中LC 材料能夠加以定址以產生折射率變化，其能夠配合波導情 況或產生内部全反射情況。 圖1A顯示出本發明範例***叉連接系統。範例性系統 包含輸入端埠10,偏極***區段20。TM切換陣列30, TE切換 本紙張尺度適用中國國豕標準（〇^5)八4規格（2丨〇父297公楚·） 468 06 9 A7 B7 五、發明説明（5) 陣列40,偏極合併區段50,以及輸出端埠6〇v輸入端埠1〇為 線性陣列平面波導，一個陣列光纖能夠形成尾辮化。波導 間之間鉅藉由形成光纖尾瓣決定出。由光纖發出光線進入 輸入端埠10以及到達偏極***器2〇。偏極***器將光線分 離成為TM以及TE分量。TM分量再通達TM切換陣列30,以及 TE分量通達TE切換陣列40。如底下詳細說明，切換陣列3〇 以及40之輪出藉由偏極合併器5〇加以合併以及通達輸出端 埠60。類似於輸入端埠1〇,輸出端埠6〇為線性陣列平面波 導，一個陣列光纖能夠形成光纖尾瓣。. 人們了解TM以及TE能夠在LC橫溝或溝槽界面藉由傳統 方式而不藉由波導方式界定出。 經濟部中央螵準局員工消費合作社印製 圖1B顯示出圖1A更詳細說明交又連接系統，範例*** 互連接為4x4交又連接，以及圖1C顯示出圖1B輸入光纖1及3 範例性切換路徑。由輸入端埠1〇發出光線進入偏極***器 20,其反射TE波至TE切換陣列40,同時將Ί1波通過TM切換陣 列30。切換陣列30, 40中心至中心優先地界於5〇與5〇〇微恭 ，以及優先地為250微米。每一切換陣列30, 40具有一組多 個切換元件35, 45於每一路徑31-34及41-44中。在每一路 徑中單一切換元件設定為反射狀態將光線通過至偏極合併 器50上。人們了解TE以及TM波之路徑差值實質上為相等的 。偏極合併器5 0能夠使TE波通過同時反射TM波以再加以合 併如底下所說明圖8所示。因而光束再合併以及通過到達 輸出端埠60適當路徑中。 偏極***器20,切換陣列30, 40以及偏極鏡5〇優先地形 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公鳌） 6 8 069 A7 B7 五、發明説明（& ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 成於相同的基本元件内，其優先地為填充於平面波導中橫 溝或溝槽中之液晶，如圖2所示。LC薄膜160夾於兩個板或 基板之間，其具有圖案化沉積薄膜在其上面。結構主要功 迠為所需要元件，其決定於所施加電壓，如底下所說明。 波導優先地形成圖案化，在底板或基質1ί〇具有五層沉 積層在其上面。第一層為第一電極12〇,例如接地電極，其 包含不含圖案化導電塗膜例如為金，鋁，或銦氧化物。接地 電極此夠為單一電極或區段化電極。包層1別沉積於第一 電極120上，以及平面波導包會包層厚度界於12與微米厚 度之間。心蕊層140沉積於包層上達成厚度界於4翠1〇微米 之間。層130及140進行蝕刻或圖案化以形成；^溝或溝槽135 ’其產生圖1β柵格結構。類似於包層13〇之包層形成於圓 案化心蕊層140上至厚度界於12及5〇微米之間。橫溝能夠為 光學路徑或横溝之細缝，其延伸於整個裝置長度。 第一對準層155位於包層150上方以及直接在第一電極 120部份上之橫溝或溝槽135中，該電極藉由蝕刻或圖案化 沉積層130及140顯示出。對準層155包含薄的共聚合物層 或其他材料例如為間接汽化Si〇,矽烷耦合劑，或聚合物以 .輔助液晶層160中LC材料相同轉向對準。對準層155優先 地沉積至厚度界於一個單一層與l〇〇nm之間。對準層155應 該相當薄足以防止形成由於折射率導致之光學效應。 液晶層160再沉積於橫溝或溝槽135中第一對準層155 上以及包層150上。在第一對準層155上液晶材料厚度優先 地小於25微米。能夠使用任何液晶材料，包含線型種類(優 i 裝-- (諳先閱讀背面之注意事項再4(寫本頁} 訂 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公着） 經濟部中央操準局員工消費合作社印裝 4 6B 06 9 A7 B7 五、發明説明（7) 先地）以及鐵電種類。—項能夠使用之液晶材料為EM Chemical BL009,其具有Λη約為0. 28。人們了解LC材料Δη越大，越 優先使用作為本發明之材料。LC液晶角度以及折射率相ε 配反應Λη。 第二對準層165位於液晶層160上。第二對準層165組 成份以及厚度類似於對準層155,雖然此並不具有該情況。 例如第二對準層165能夠放置使得LC分子產生均勻或平行 之對準。弟'一對準層165能夠為相同轉向（垂直）或均勻（平 行）以及仍然在橫溝或溝槽中產生所需要對準。 頂板優先地具有兩層沉積層。第一平板層為第二電極 例如為定址電極層170,其包含圖案化導電塗膜例如為金， 鋁或銦氧化物。第二板層為覆蓋玻璃18〇。沉積層17〇以及 180厚度並非關鍵的，如人們所知每一層厚度界於〇. 3至3〇() 微米之間或甚至於更大。人們了解第一及第二電極能夠作 為接地以及定址電極，或第一及第二電極能夠分別地作為 定址以及接地電極。 圖3Α及3Β分別地顯示出施加以及不施加電壓至第二電 極170時橫溝或溝槽135中LC層160之LC分子指向。不施加 電壓時如圖3Α所示，LC分子傾向對準垂直於任何界面，其塗 覆適當選取出之第一對準層。LC對準平行或垂直於利用第 二對準層處理之表面，其決定於所選擇之形式。因而，橫溝 或溝槽135内側導引器中心軸位於波導纖維平面中以及垂 直於橫溝界面.或溝槽界面。當相當電壓施加於定址電極時 ，如圖3Β所示,LC分子旋轉對準於電場。在該情況下，導引
請 先 閱 © 之 注 項
468069 A7 B7五、發明説明（7 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印簟 器中心軸實質.地垂直於基質。一般促動定址電極之電壓界 於3至5伏特之間。低限電壓決定於所使用液晶材料以及電 極間之距離。人們了解施加電壓高於底限電壓越高，將切 換越快速。 由於LC材料雙折射性通常約為〇· 1至〇. 3, ιέ以及TM光 學特性並不相同以及能夠隨著施加電場而顯著改變。如底 下所說明，橫溝或溝槽能夠使用作為偏極***，TE以及TM切 換，偏極合併，訊號***以及可變光學衰減。 LC切換為偏極相關以及TE以及TM分別地處理。偏極分 裂元件20將TM以及TE導引波至獨立路徑。為了達成該情況 ，每一輸入端埠10之波導通過填充LC橫溝或溝槽之偏極分 裂元件20。使用於偏極***元件中所使用範例性橫溝或溝 槽頂視圖顯示於圖4中。如圖4所示，橫溝或溝槽與波導相 交角度通常為60至70度，其決定於波導以及LC之特性。並 無電壓施加於橫溝或溝槽，液晶材料導引器中心軸實質地 垂直於橫溝壁板或溝槽壁板。在界面處TM波將直接地耦合 為LC層内側之異常波。有效折射率值由下列公式決定出 其中η。為LC一般折射率，ne(約為1_ 6至1. 8)為異常折射率， 及妒為波動傳播向量與LC導引器中心軸間之角度。假如導 引折射率（約1. 7)以及LC材料藉由異向性界面Fresnel係數 適當地相匹配，TM波通過橫溝或溝槽具有非常小或完全不 反射。不過TE波則否。TE波在折射率n〇(約1. 5)LC層直接 地耦合為一般光線。該折射率相當低而低於有效波導折射 率，因而在界面處產生内部全反射。因而，ΤΜ波通過橫溝或 I, n 1 r— (i- - -H ΊΊ n I (請先閱讀背面之注意事項^寫本頁) 訂 1^.
ί 210X297公楚) II A7 B7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 468069 五、發明説明（q) 溝槽以及TE波在界面處内部全反射進入各別波導β換言之 ，在圖4中ΤΕ以及ΤΜ波朝著箭頭Α方向移動，ΤΕ波在界面處反 射以及由於折射率不相匹配而朝著箭頭向運行，以及TM 波以箭頭C方向通過，其由於折射率四配所致。波導需要偏 離界面產生Goos Hanschen效應。人們注意到在此加所使 用折射率主要為市場上可利用材料情況。 ™切換陣列在交叉連接處具有N2橫溝或溝槽之ΝχΝ波 導。所有橫溝或溝槽使用折射率匹配設定為透射狀態，以 及在每一列中一個.交又連接使用折射率不相匹配而設定為 TIR狀態。為了確保除了一條輸入光纖完全設定為一條輸 出光纖，優先地在任何一欄設定為TIR狀態。藉由控制橫溝 或溝槽設定為TIR狀態，對一組輸入TM波將達成非封閉性 NxN切換陣列。 對於TM切換陣列在透射以及TIR狀態之範例性橫溝或 溝槽頂視圖分別地顯示於圖6A以及6B中。圖6A實質上等於 圖4以及因而預期TM波朝著窬頭A方向移動以最小反射通過 棱/冓或溝槽以朝著箭頭C方向移動。當高於lc材料預先決 定低限電壓特性(通常為3至5伏特)之電場施加橫溝或溝槽 頂部與底部時，LC導引器中心軸旋轉對準某一指向場線如 圖6B所顯示。在該狀態下，TM波不再耦合為特別波而成為 一般光線。由於一般光線折射率為丨· 5,以箭頭八方向運行 之TM波内部全反射地以箭頭β方向運行於另外一個波導中 。因而橫溝或墀槽間電壓關閉狀態為透射狀態以及橫溝或 溝槽間電壓開啟狀態為TIR狀態。 本紙張尺没通用肀國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） I工 先聞讀背面之注^>項^'·填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 468069 A7 __ B7 五 '發明説明（丨0 ) TE切換陣列為二重性電壓tm切換陣列《換言之，te切 換陣列在交又連接處亦為具有N2横溝或溝槽NXN波導陣列 。其對輸入路徑為單一 TIR狀態，該路徑其餘橫溝或溝槽為 透射狀態。然而，TIR亦為電壓關閉狀態以及透射狀態為電 壓開啟狀態。圖7Α以及7Β分別顯示出在ΤΕ切換陣列中ΤΕ波 之傳送以及TIR狀態。在透射狀態，ΤΕ波藉由有效折射率等 於ne稱合為特別波。藉由利用波導使折射率相匹配，了£波 以箭頭A’方向運行通過橫溝或溝槽而為少量或無反射，以 及連續性地朝箭頭B方向運行。在TIR狀態中，TE狹在LC材 料内侧耦合為一般光線，因而朝著箭頭C方向運行。一般光 線折射率約為L5使TE波產生TIR狀態。 偏極合併元件在透射至輸出端埠前將TM以及TE波合併 。偏極合併元件為雙重性偏極***器。施加RMS電壓於橫 溝或溝槽使LC導引器中心軸對準垂直於基質。如先前所說 明，電壓開啟狀態為TE波透射狀態以及TM波TIR狀態。合併 特性顯示.於圖8中。TE波以箭頭A方向運行，以及TM波以箭 頭A’方向運行。在橫溝或溝槽處,ΤΕ波透射通過以及TM波 為内部全反射，導致ΤΕ以及ΤΕ波合併以箭頭C方向運行。 人們了解串音主要決定於有效波導折射率與特別波有 效折射率間之折射率相匹配程度。對於交又連接系統上側 區域，其包含***以及ΤΜ切換，波導優先地與些微小於]Qe值 相匹配。對於較低區段（對於上侧合併以及TE切換），波導 折射率優先地與ne相匹配。為了滿足兩者情況，存在數項 選擇：（1)電子補償（能夠利用電壓調整為適當折射率）,（2) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公麓） 12 (請先聞讀背面之注$項#.壤寫本頁)
A7 B7 46B069 五、發明説明（u) 上侧及底部區.段不同LC材料（需要兩種LC材料，但是並不容 易製造)，（3)上侧以及底部區段不同的波導折射率（由於太 複雜為並不具吸引力之選擇項），或(4)橫溝或溝槽不同角 度。優先地使用（2)選擇項，其中LC層包含兩種不同層lc材 料，其產生改良匹配性。 平面交叉連接為緊凑，較小複雜性，以及低價格。除此 ，裝置能夠擴充至較大規模。能夠使用電子補償及/或不同 LC材料以改善串音以及補償熱效應。 因而，以LC以及平面波導技術為主之ΝχΝ非封閉***叉 連接已加以說明。ΝχΝ交叉連接系統亦屬於本發明範圍内 。該方法為可擴充的，精小，以及低價格的。除此，Lc橫溝 或溝槽能夠對熱學效應作電子補償以確保低串音。 經濟部中央榡準局員工.消費合作社印製 除此切換，LC橫溝或溝槽能夠在可改變光學衰減器以 及可變化廣播元件中作為ΤΕ或ΤΜ波部份反射器。在透射以 及内部全反射狀態間能夠存在一個電壓範圍，其中LC分子 並不完全.地旋轉以對準電場。在該情況下，光束部份透射 以及部份反射。該效應提供可變化光學衰減器（v〇A)以及 功率分配/***器額外功能。範例性可變化光學衰減器操 作顯示於圖9中。在TE以及TM切換陣列3〇, 40中，施加電壓 將使得只有一部份光線被反射。因而，輸出光束在控制情 況下經由輸出端埠1被衰減。同樣情況下，範例性功率分配 器/***器顯示於圖1〇中，其中由輸入端埠1發出光束*** 於輸出端埠1與3之間。 雖然已針對特定實施例加以列舉以及說明，本發明並 本紙張纽顧t關家榇準（CNS ) A4規格( 210^29751 I屮 68 069 a7 B7 五、發明説明（ 不受限於上述詳細說明中。然而，本發明由詳細說明能夠 作出各種變化，但是其並不會脫離下列申請專利範圍界定 出本發明精神以及範圍内。 經濟部中央標準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（2!ϋΧ297公釐）

Claims (1)

  1. 4 6 8 069 六、申請專利範圍 1. 一種導引光線訊號之光學裝置，其包含： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> 光學路徑以傳播光線訊號； 橫溝形成於光學路徑中，該橫溝包含表面區域； 對準層位於該表面區域上；以及 液晶材料放置於溝槽中，液晶材料具有一組多個分子，其 藉由該對準層對準於第一方向。 2. 依據申請專利範圍第1項之光學裝置，其中對準層為均勻 的對準層，使得第一方向平行於表面區域。 3. 依據申請專利範圍第1項之光學裝置，其中對準層為相同 轉向對準層，使得第一方向垂直於表面區域。 ,4.依據申請專利範圍第1項之光學裝置，其中光學路徑包含: 至少一條第一波導；以及 至少一條第二波導與至少一條第一波導交叉連接於交點 處，其中橫溝位於交點處。 5.依據申請專利範圍第4項之光學裝置，其中更進一步包含 切換裝置躺合至液晶材料。 .6.依據申請專利範圍第5項之光學裝置，其中切換裝置為一 對電極。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 7. 依據申請專利範圍第4項之光學裝置，其中對準層包含至 少一種共聚合物，聚合物，間接汽化SiO,以及矽烷耦合劑。 8. 依據申請專利範圍第1項之光學裝置，其中橫溝為光學路 徑中細缝。 9. 依據申請專利範圍第1項之光學裝置，其中橫溝為延伸於 光學裝置長度之溝槽。 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4 6 8 069 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 經濟部中央標率局員工消f合作社印製 10·依據申請專利範圍第1項之光學裝置，其中光學路徑包 含基質以及光學波導結構。 11_依據申請專利範圍第1項之光學裝置，其中光學裝置放 置於偏極***器，偏極合併器，TM切換器，TE切換器，可變光 學衰減器，訊號***器，以及NxN TE-TM陣列内。 12. —種導引光學裝置中光線訊號之方法，該光學裝置具有 第一光學路徑以及第二光學路徑，該方法包含： 形成橫溝於交點處，其中交點位於第一光學路徑與第二 光學路徑交叉連接處； 形成對準層於橫溝表面區域上； 放置一組多個分子之液晶材料於横溝中，其中對準層促 使一組多個分子對準於第一方向；以及 施加電壓於液晶材料因而將一組多個分子對準由第—方 向改變為第二方向以促使一部份光線訊號由第一光學路徑 導引至第二光學路徑。 13. 依據申請專利範圍第1項之方法，其中對準層為均句對 準層，其將使得第一方向平行於表面區域。 14_依據申請專利範圍第1〇項之方法，其中對準層為相同轉 向對準層，使得第一方向垂直於表面區域。 15_ —種在光學裝置導引光線訊號之方法，該光學裝置包含 一條光學路徑，橫溝形成於光學路徑中，以及對準層位於橫 溝表面上，該方法包含： 放置切換元件於橫溝中，該元件包含一組多個液晶分子， 當並無電能施加於該切換元件時其藉由對準層對準於第三 表紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) M規格（21〇><297公煃） ' n I r· n I I. /HI ill I ., ... i誇先閲請背面之注意事項再填、寫本頁} '.J線---- · 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 0 Ο 6 9 Ag B8 C8 ____ D8六、申請專利範^ "~^ 方向中；以及 施加電fb至切換元件因而促使一組多個分子對準於第一 方向》 16. 依據申請專利範圍第15項之方法，其中第一方向平行於 橫溝表面。 17. 依據申請專利範圍第15項之方法，其中第一方向垂直於 橫溝表面。 ' 18·依據申請專利範圍第15項之方法，其中一組多個分子由 液晶分子所構成。’ 19. 一種導引光線訊號之光學裝置，該光學裝置包含具有光 學波導層在其上面之基質，該光學裝置包含： 至少一個第一電極位於基質與光學波導之間； 形成於光学波導中橫溝，該橫溝具有一個表面區域； 第一對準層位於橫溝表面區域上； 液晶材料位於橫溝中以及覆蓋第一對準層； 頂板連接至基質；以及 第二對準層位於頂板上以及相鄰於液晶材料。 20. 依據申請專利範圍第19項之裝置，其中頂板包含： 覆蓋玻璃連接至基質；以及 第二電極位於覆蓋玻璃與第二對準層之間。 21. 依據申請專利範圍第2〇項之裝置，其中第一電極為接地 電極以及第二電極為定址電極。 22·依據申請專利範圍第19項之裝置，其中第一及第二對準 層均包含至少一種共聚合物，聚合物，間接汽化SiO,以及矽 表紙張尺度逍用中國國家標準彳CNS ) A4規格（210X297公釐） (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 订---- /線. 4 6 8 06^ AS Βδ C8 D8 申請專利範圍 經濟部中央搮率局貝工消費合作社印装 烷耦合劑。 圍細項概其中崎料位於厚 24. 依據申請專利範圍第】9項之裝置，其中液晶層包含至少 一種線性種類液晶材料以及鐵電種類液晶材料。 25. 依據申請專利範圍第19項之裝置，其中液晶層包含液晶 分子，其指向隨著施加電壓反應。 26. 依據申請專利範圍第25項之裝置，其中當施加電壓超過 預先決定低限電壓時，液晶分子對準於電場。 27. 依據申料利範圍第25項之裝置，其中當並不施加電壓 時，液晶分子對準垂直於塗覆第一對準層之任何界面。 28. 依據申請專利範圍第25項之裝置，其中當並不施加電壓 時，液晶分子對準垂直於塗覆第二對準層之任何界面。 29. —種液晶交又連接裝置，其包含： 輸入端埠以接收光線； 偏極***器以***所接收光線成為橫向磁場(TM)以及橫 向電場(TE)分量； ' 連接TM切換陣列以接收偏極***器發出tm分量； 連接TE切換陣列以接收偏極***器發出TE分量； 偏極合併器耦合至TM切換陣列以及TE切換陣列以合併Ί1 切換陣列以及TE切換陣列之輸出；以及 ， 輸出端埠輕合至偏極合併器。 30_依據申請專利範圍第29項之裝置，其中每一切換陣列具 有一組多條路徑，每一路徑包含一個切換元件。 表紙浪尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I I I - - - I Tri —I— 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂— 丄'--/線_ r 4 6 B 06 9 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 31..依據申請專利範圍第29項之裝置，其中每一切換陣列中 心至中心距離在5〇與5〇〇微米之間。 32. 依據申請專利範圍第29項之裝置，其中每一偏極***器 ’ TM切換陣列，TE切換陣列，以及偏極合併$包含液晶橫溝 裝置，其包含： 基質； 至少一個第一電極位於基質上； 第一包層位於第一電極上； 心蕊層位於第一包層上； 第二包層位於心蕊層上； 橫溝形成於第一包層，心、蕊層，以及第二包層中 第一對準層位於横溝以及第二包層中； 液晶材料位於第一對準層上； 第二對準層位於液晶層上；以及 頂板層位於第二對準層上。 33. 依據申請專利範圍第32項之裝置，其中頂板層包含第二 電極位於尚於横溝上液晶層部份上；以及覆蓋玻璃位於第 二電極以及第二對準層上方。 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 34. 依據申請專利範圍第33項之裝置，其中第一電極為接地 電極以及第二電極為定址電極。 第二對準層位於頂板上以及相鄰於液晶材料。 35. 依據申請專利範圍第32項之裝置，其中第一以及第二對 準層均包含至少一種共聚合物，聚合物，間接汽化Si‘〇,以及 矽烷耦合劑。^ 私紙張尺度逍用中國國家樣牟（CNS) (2I0x 297公兼） 4 5B069 Λ8 B8 C8 D8 申請專利範園 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 36.依據申請專利範圍第33項之裝置，其中第一包層厚度界 於12至50«之間，心蕊層厚度界於如嶋之間，以及 苐一包層厚度界於12至50微米之間。 奸依據申請專利範圍第32項之裝置，其中液晶層厚度小於 25微米之間。 38. 依據申請專利範圍第32項之裝置，其中液晶廣包含至少 一種線性種類液晶材料以及鐵電種類液晶材料。 39. 依據申請專利範圍第32項之裝置，其中液晶層包含液晶 分子，其指向隨著施加電壓反應。 40. 依據申請專利範圍第39項之裝置，其中當施力〇電壓超過 預先決疋低限電壓時，液晶分子對準於電場。 41. 依據申請專利範圍第39項之裝置，其中當並不施加電壓 時’液晶分子對準垂直於任何塗覆第一對準層之界面。 42. 依據申請專利範圍第39項之裝置，其中當並不施加電壓 時，液晶分子對準垂直於任何塗覆第二對準層之界面。 43. 依據申請專利範圍第32項之裴置，其中TM切換陣列為具 有N2橫溝之NxN波導,N為整數。 44. 依據申請專利範圍第43項之裝置，其中除了一條N2橫溝 外全部設走為透射狀態。 45. 依據申請專利範圍第43項之裴置，其中饨切換陣列為雙 重電壓之TM切換陣列。 , 衣紙張从適财關家標準（CNS ) M規格（21Gx297公發） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 装' 訂— 〇缚，
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