MOEMS est une technologie émergente qui est devenue l’une des technologies les plus populaires au monde. MOEMS est un système micro-électro-mécanique (MEMS) qui utilise un système photonique. Il contient des modulateurs optiques micromécaniques, des commutateurs optiques micromécaniques, des circuits intégrés et d’autres composants, et utilise la miniaturisation, la multiplicité et la microélectronique de la technologie MEMS pour réaliser une intégration transparente des dispositifs optiques et des dispositifs électriques. En termes simples, MOEMS est la poursuite de l’intégration des puces au niveau du système. Par rapport aux dispositifs opto-mécaniques à grande échelle, PCB conception Les dispositifs MOEMS sont plus petits, plus légers, plus rapides (avec une fréquence de résonance plus élevée) et peuvent être produits par lots. Par rapport à la méthode du guide d’ondes, cette méthode en espace libre présente les avantages d’une perte de couplage plus faible et d’une diaphonie plus faible. Les évolutions de la photonique et des technologies de l’information ont directement favorisé le développement des MOEMS. La figure 1 montre la relation entre la microélectronique, la micromécanique, l’optoélectronique, la fibre optique, les MEMS et les MOEMS. De nos jours, les technologies de l’information se développent rapidement et sont constamment mises à jour, et d’ici 2010, la vitesse d’ouverture de la lumière peut atteindre Tb/s. L’augmentation des débits de données et les exigences d’équipements de nouvelle génération plus performantes ont entraîné la demande de MOEMS et d’interconnexions optiques, et l’application de dispositifs MOEMS de conception de circuits imprimés dans le domaine de l’optoélectronique continue de croître.

Conception de circuits imprimés et analyse de la méthode d’emballage des dispositifs MOEMS

Conception de PCB Dispositifs MOEMS et technologie Conception de PCB Les dispositifs MOEMS sont divisés en types d’interférence, de diffraction, de transmission et de réflexion en fonction de leurs principes de fonctionnement physiques (voir Tableau 1), et la plupart d’entre eux utilisent des dispositifs réfléchissants. MOEMS a connu un développement important au cours des dernières années. Ces dernières années, en raison de l’augmentation de la demande de communication et de transmission de données à haut débit, la recherche et le développement de la technologie MOEMS et de ses dispositifs ont été considérablement stimulés. Les dispositifs MOEMS requis à faible perte, à faible sensibilité EMV et à faible diaphonie et à haut débit de données ont été développés.

De nos jours, en plus des dispositifs simples tels que les atténuateurs optiques variables (VOA), la technologie MOEMS peut également être utilisée pour produire des lasers accordables à émission de surface à cavité verticale (VCSEL), des modulateurs optiques, des photodétecteurs sélectifs en longueur d’onde accordables et d’autres dispositifs optiques. Composants actifs et filtres, commutateurs optiques, multiplexeurs optiques à insertion/extraction à longueur d’onde programmable (OADM) et autres composants optiques passifs et répartiteurs optiques à grande échelle (OXC).

Dans le domaine des technologies de l’information, l’une des clés des applications optiques réside dans les sources lumineuses commercialisées. En plus des sources lumineuses monolithiques (telles que les sources de rayonnement thermique, les LED, les LD et les VCSEL), les sources lumineuses MOEMS avec des dispositifs actifs sont particulièrement concernées. Par exemple, dans un VCSEL accordable, la longueur d’onde d’émission du résonateur peut être modifiée en modifiant la longueur du résonateur par micromécanique, réalisant ainsi une technologie WDM haute performance. À l’heure actuelle, un procédé de réglage en porte-à-faux de support et une structure mobile avec un bras de support ont été développés.

Des commutateurs optiques MOEMS avec des miroirs mobiles et des réseaux de miroirs ont également été développés pour l’assemblage de réseaux de commutateurs OXC, de mise en parallèle et de marche/arrêt. La figure 2 montre un commutateur à fibre optique MOEMS à espace libre, qui possède une paire d’actionneurs en porte-à-faux en forme de U pour le mouvement latéral de la fibre. Par rapport au commutateur de guide d’ondes traditionnel, ses avantages sont une perte de couplage plus faible et une diaphonie plus faible.

Un filtre optique avec une large plage de réglages en continu est un dispositif très important dans un réseau DWDM variable, et des filtres MOEMS F_P utilisant divers systèmes de matériaux ont été développés. En raison de la flexibilité mécanique du diaphragme accordable et de la longueur effective de la cavité optique, la plage de longueur d’onde accordable de ces dispositifs n’est que de 70 nm. La société japonaise OpNext a développé un filtre MOEMS F_P avec une largeur réglable record. Le filtre est basé sur la technologie MOEMS InP/air gap multiple. La structure verticale est composée de 6 couches de diaphragmes InP suspendus. Le film est une structure circulaire et est soutenu par trois ou quatre cadres de suspension. Connexion table de support rectangulaire. Son filtre F_P accordable en continu a une bande d’arrêt très large, couvrant les deuxième et troisième fenêtres de communication optique (1 250 ~ 1800 nm), sa largeur d’accord de longueur d’onde est supérieure à 112 nm et la tension d’actionnement est aussi basse que 5 V.

Conception et technologie de production MOEMS La plupart des technologies de production MOEMS sont directement issues de l’industrie des circuits intégrés et de ses normes de fabrication. Par conséquent, la technologie de micro-usinage de corps et de surface et de micro-usinage à haut volume (HARM) est utilisée dans MOEMS. Mais il existe d’autres défis tels que la taille de la matrice, l’uniformité des matériaux, la technologie tridimensionnelle, la topographie de surface et le traitement final, les irrégularités et la sensibilité à la température.