MOEMS é unha tecnoloxía emerxente que se converteu nunha das tecnoloxías máis populares do mundo. MOEMS é un sistema micro-electro-mecánico (MEMS) que utiliza un sistema fotónico. Contén moduladores ópticos micromecánicos, interruptores ópticos micromecánicos, circuitos integrados e outros compoñentes, e utiliza a miniaturización, a multiplicidade e a microelectrónica da tecnoloxía MEMS para lograr a integración perfecta de dispositivos ópticos e dispositivos eléctricos. En pocas palabras, MOEMS é a maior integración de chips a nivel de sistema. En comparación con dispositivos optomecánicos a gran escala, PCB deseño os dispositivos MOEMS son máis pequenos, máis lixeiros, máis rápidos (con maior frecuencia de resonancia) e pódense producir en lotes. En comparación co método de guía de ondas, este método de espazo libre ten as vantaxes dunha menor perda de acoplamento e unha menor diafonía. Os cambios na fotónica e na tecnoloxía da información promoveron directamente o desenvolvemento de MOEMS. A figura 1 mostra a relación entre microelectrónica, micromecánica, optoelectrónica, fibra óptica, MEMS e MOEMS. Hoxe en día, a tecnoloxía da información está a desenvolverse de forma rápida e constantemente actualizada, e para 2010, a velocidade de apertura da luz pode alcanzar Tb/s. O aumento das taxas de datos e os requisitos de equipos de nova xeración de maior rendemento impulsaron a demanda de MOEMS e interconexións ópticas, e a aplicación de dispositivos MOEMS de deseño de PCB no campo da optoelectrónica segue crecendo.

Deseño de PCB e análise do método de envasado de dispositivos MOEMS

Dispositivos MOEMS de deseño de PCB e tecnoloxía Os dispositivos MOEMS de deseño de PCB divídense en tipos de interferencia, difracción, transmisión e reflexión segundo os seus principios físicos de funcionamento (ver a táboa 1), e a maioría deles usan dispositivos reflectores. MOEMS conseguiu un desenvolvemento significativo nos últimos anos. Nos últimos anos, debido ao aumento da demanda de comunicación de alta velocidade e transmisión de datos, a investigación e desenvolvemento da tecnoloxía MOEMS e os seus dispositivos estimuláronse moito. Desenvolvéronse os dispositivos MOEMS de deseño de PCB de baixa perda, baixa sensibilidade EMV e baixa diafonía e alta taxa de datos reflectidas.

Hoxe en día, ademais de dispositivos sinxelos como atenuadores ópticos variables (VOA), a tecnoloxía MOEMS tamén se pode usar para producir láseres emisores de superficie de cavidade vertical sintonizables (VCSEL), moduladores ópticos, fotodetectores selectivos de lonxitude de onda sintonizables e outros dispositivos ópticos. Compoñentes e filtros activos, interruptores ópticos, multiplexores ópticos de adición/descanso de lonxitude de onda programable (OADM) e outros compoñentes ópticos pasivos e conexións cruzadas ópticas a gran escala (OXC).

En tecnoloxía da información, unha das claves das aplicacións ópticas son as fontes de luz comercializadas. Ademais das fontes de luz monolíticas (como fontes de radiación térmica, LED, LD e VCSEL), preocúpanse especialmente as fontes de luz MOEMS con dispositivos activos. Por exemplo, nun VCSEL sintonizable, a lonxitude de onda de emisión do resonador pódese cambiar cambiando a lonxitude do resonador mediante a micromecánica, logrando así a tecnoloxía WDM de alto rendemento. Na actualidade, desenvolveuse un método de afinación en voladizo de apoio e unha estrutura móbil con brazo de apoio.

Tamén se desenvolveron interruptores ópticos MOEMS con espellos móbiles e matrices de espellos para montar matrices de interruptores OXC, en paralelo e on/off. A figura 2 mostra un interruptor de fibra óptica MOEMS de espazo libre, que ten un par de actuadores en voladizo en forma de U para o movemento lateral da fibra. En comparación co interruptor de guía de ondas tradicional, as súas vantaxes son unha menor perda de acoplamento e unha menor diafonía.

Un filtro óptico cunha ampla gama de axustables continuamente é un dispositivo moi importante nunha rede DWDM variable, e desenvolvéronse filtros MOEMS F_P que utilizan varios sistemas de materiais. Debido á flexibilidade mecánica do diafragma sintonizable e á lonxitude efectiva da cavidade óptica, o rango de lonxitude de onda sintonizable destes dispositivos é de só 70 nm. A empresa xaponesa OpNext desenvolveu un filtro MOEMS F_P cunha anchura sintonizable récord. O filtro baséase na tecnoloxía MOEMS InP/air gap múltiple. A estrutura vertical está composta por 6 capas de diafragmas de InP suspendidos. A película é unha estrutura circular e está sostida por tres ou catro cadros de suspensión. Conexión de mesa de apoio rectangular. O seu filtro F_P sintonizable continuo ten unha banda de parada moi ampla, que abarca a segunda e terceira fiestras de comunicación óptica (1 250 ~ 1800 nm), o seu ancho de sintonización da lonxitude de onda é superior a 112 nm e a tensión de actuación é tan baixa como 5 V.

Tecnoloxía de deseño e produción de MOEMS A maioría da tecnoloxía de produción de MOEMS ten unha evolución directa da industria IC e dos seus estándares de fabricación. Polo tanto, no MOEMS úsase a tecnoloxía de micromecanizado de corpos e superficies e de micromecanizado de alto volume (HARM). Pero hai outros retos como o tamaño da matriz, a uniformidade do material, a tecnoloxía tridimensional, a topografía superficial e o procesamento final, as irregularidades e a sensibilidade á temperatura.