MOEMS è una tecnologia emergente che è diventata una delle tecnologie più popolari al mondo. MOEMS è un sistema microelettromeccanico (MEMS) che utilizza un sistema fotonico. Contiene modulatori ottici micromeccanici, interruttori ottici micromeccanici, circuiti integrati e altri componenti e utilizza la miniaturizzazione, la molteplicità e la microelettronica della tecnologia MEMS per ottenere una perfetta integrazione di dispositivi ottici e dispositivi elettrici. In poche parole, MOEMS è l’ulteriore integrazione di chip a livello di sistema. Rispetto ai dispositivi opto-meccanici su larga scala, PCB design I dispositivi MOEMS sono più piccoli, più leggeri, più veloci (con una frequenza di risonanza più elevata) e possono essere prodotti in lotti. Rispetto al metodo della guida d’onda, questo metodo dello spazio libero presenta i vantaggi di una minore perdita di accoppiamento e di diafonia minore. I cambiamenti nella fotonica e nella tecnologia dell’informazione hanno promosso direttamente lo sviluppo di MOEMS. La Figura 1 mostra la relazione tra microelettronica, micromeccanica, optoelettronica, fibre ottiche, MEMS e MOEMS. Al giorno d’oggi, la tecnologia dell’informazione si sta sviluppando rapidamente e costantemente aggiornata ed entro il 2010 la velocità di apertura della luce può raggiungere Tb/s. L’aumento della velocità dei dati e i requisiti delle apparecchiature di nuova generazione ad alte prestazioni hanno guidato la domanda di MOEMS e interconnessioni ottiche e l’applicazione dei dispositivi MOEMS di progettazione PCB nel campo dell’optoelettronica continua a crescere.

Progettazione PCB e analisi del metodo di confezionamento dei dispositivi MOEMS

Progettazione PCB Dispositivi MOEMS e tecnologia Progettazione PCB I dispositivi MOEMS sono suddivisi in tipi di interferenza, diffrazione, trasmissione e riflessione in base ai loro principi di funzionamento fisico (vedere la Tabella 1) e la maggior parte di essi utilizza dispositivi riflettenti. MOEMS ha raggiunto uno sviluppo significativo negli ultimi anni. Negli ultimi anni, a causa dell’aumento della domanda di comunicazione e trasmissione dati ad alta velocità, la ricerca e lo sviluppo della tecnologia MOEMS e dei suoi dispositivi sono stati fortemente stimolati. Sono stati sviluppati i dispositivi MOEMS di progettazione PCB a bassa perdita, bassa sensibilità EMV e bassa diafonia ad alta velocità di trasmissione dati richiesta.

Al giorno d’oggi, oltre a dispositivi semplici come attenuatori ottici variabili (VOA), la tecnologia MOEMS può essere utilizzata anche per produrre laser ad emissione superficiale a cavità verticale sintonizzabili (VCSEL), modulatori ottici, fotorivelatori selettivi a lunghezza d’onda sintonizzabili e altri dispositivi ottici. Componenti attivi e filtri, interruttori ottici, multiplexer ottici add/drop a lunghezza d’onda programmabili (OADM) e altri componenti ottici passivi e cross-connect ottici su larga scala (OXC).

Nella tecnologia dell’informazione, una delle chiavi per le applicazioni ottiche è la commercializzazione delle sorgenti luminose. Oltre alle sorgenti luminose monolitiche (come sorgenti di radiazione termica, LED, LD e VCSEL), sono particolarmente interessate le sorgenti luminose MOEMS con dispositivi attivi. Ad esempio, in un VCSEL sintonizzabile, la lunghezza d’onda di emissione del risonatore può essere modificata modificando la lunghezza del risonatore mediante micromeccanica, realizzando così la tecnologia WDM ad alte prestazioni. Attualmente sono stati sviluppati un metodo di sintonizzazione del cantilever di supporto e una struttura mobile con un braccio di supporto.

Sono stati inoltre sviluppati interruttori ottici MOEMS con specchi mobili e array di specchi per assemblare array di interruttori OXC, in parallelo e on/off. La Figura 2 mostra un interruttore in fibra ottica MOEMS a spazio libero, che ha una coppia di attuatori a sbalzo a forma di U per il movimento laterale della fibra. Rispetto al tradizionale interruttore a guida d’onda, i suoi vantaggi sono una minore perdita di accoppiamento e una minore diafonia.

Un filtro ottico con un’ampia gamma di regolazione continua è un dispositivo molto importante in una rete DWDM variabile e sono stati sviluppati filtri MOEMS F_P che utilizzano vari sistemi di materiali. A causa della flessibilità meccanica del diaframma sintonizzabile e dell’effettiva lunghezza della cavità ottica, la gamma di lunghezze d’onda sintonizzabili di questi dispositivi è di soli 70 nm. L’azienda giapponese OpNext ha sviluppato un filtro MOEMS F_P con un’ampiezza regolabile da record. Il filtro si basa sulla tecnologia MOEMS multiplo InP/air gap. La struttura verticale è composta da 6 strati di diaframmi InP sospesi. Il film è una struttura circolare ed è sostenuto da tre o quattro telai di sospensione. Collegamento tavolo di appoggio rettangolare. Il suo filtro F_P sintonizzabile continuo ha una banda di arresto molto ampia, che copre la seconda e la terza finestra di comunicazione ottica (1 250 ~ 1800 nm), la sua larghezza di sintonizzazione della lunghezza d’onda è maggiore di 112 nm e la tensione di attivazione è di appena 5 V.

Progettazione e tecnologia di produzione MOEMS La maggior parte della tecnologia di produzione MOEMS è direttamente evoluta dall’industria dei circuiti integrati e dai suoi standard di produzione. Pertanto, in MOEMS vengono utilizzate la tecnologia di microlavorazione del corpo e della superficie e di microlavorazione ad alto volume (HARM). Ma ci sono altre sfide come le dimensioni dello stampo, l’uniformità del materiale, la tecnologia tridimensionale, la topografia della superficie e l’elaborazione finale, l’irregolarità e la sensibilità alla temperatura.