MOEMS는 세계에서 가장 인기 있는 기술 중 하나가 된 신흥 기술입니다. MOEMS는 광자 시스템을 사용하는 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)입니다. 그것은 마이크로 기계 광 변조기, 마이크로 기계 광 스위치, IC 및 기타 구성 요소를 포함하고 MEMS 기술의 소형화, 다중성 및 마이크로 전자를 사용하여 광 장치와 전기 장치의 완벽한 통합을 달성합니다. 간단히 말해서 MOEMS는 시스템 수준 칩의 추가 통합입니다. 대규모 광 기계 장치와 비교하여, PCB 디자인 MOEMS 장치는 더 작고 가벼우며 더 빠르며(공진 주파수가 더 높음) 일괄 생산할 수 있습니다. 도파관 방식에 비해 이 자유 공간 방식은 결합 손실이 낮고 혼선이 적은 장점이 있습니다. 포토닉스와 정보기술의 변화는 MOEMS의 발전을 직접적으로 촉진시켰다. 그림 1은 마이크로일렉트로닉스, 마이크로역학, 광전자공학, 광섬유, MEMS 및 MOEMS 간의 관계를 보여줍니다. 오늘날 정보 기술은 빠르고 지속적으로 발전하고 있으며 2010년에는 광 개방 속도가 Tb/s에 도달할 수 있습니다. 증가하는 데이터 속도와 고성능 차세대 장비 요구 사항으로 인해 MOEMS 및 광학 상호 연결에 대한 수요가 증가했으며 광전자 공학 분야에서 PCB 설계 MOEMS 장치의 적용이 계속해서 증가하고 있습니다.

MOEMS 소자의 PCB 설계 및 패키징 방법 분석

PCB 설계 MOEMS 소자 및 기술 PCB 설계 MOEMS 소자는 물리적인 작동 원리(표 1 참조)에 따라 간섭형, 회절형, 투과형, 반사형으로 구분되며 대부분 반사형 소자를 사용한다. MOEMS는 지난 몇 년 동안 상당한 발전을 이루었습니다. 최근 고속 통신 및 데이터 전송에 대한 수요 증가로 인해 MOEMS 기술 및 그 장치에 대한 연구 개발이 크게 촉발되었습니다. 요구되는 낮은 손실, 낮은 EMV 감도 및 낮은 누화 높은 데이터 전송률 반사광 PCB 설계 MOEMS 장치가 개발되었습니다.

요즘에는 가변 광 감쇠기(VOA)와 같은 간단한 장치 외에도 MOEMS 기술을 사용하여 가변 수직 공동 표면 발광 레이저(VCSEL), 광 변조기, 가변 파장 선택 광검출기 및 기타 광학 장치를 생산할 수 있습니다. 능동 구성 요소 및 필터, 광 스위치, 프로그래밍 가능한 파장 광 추가/삭제 멀티플렉서(OADM) 및 기타 광 수동 구성 요소 및 대규모 광 교차 연결(OXC).

정보 기술에서 광학 응용의 핵심 중 하나는 상용화된 광원입니다. 모놀리식 광원(예: 열 방사원, LED, LD 및 VCSEL) 외에도 능동 장치가 있는 MOEMS 광원이 특히 중요합니다. 예를 들어, 가변 VCSEL에서 공진기의 길이를 미세 역학으로 변경하여 공진기의 방출 파장을 변경할 수 있으므로 고성능 WDM 기술을 구현할 수 있습니다. 현재, 지지 캔틸레버 튜닝 방법 및 지지 암이 있는 가동 구조가 개발되었습니다.

이동식 미러와 미러 어레이가 있는 MOEMS 광 스위치도 OXC, 병렬 및 온/오프 스위치 어레이를 조립하기 위해 개발되었습니다. 그림 2는 광섬유의 측면 이동을 위한 한 쌍의 U자형 캔틸레버 액추에이터가 있는 자유 공간 MOEMS 광섬유 스위치를 보여줍니다. 기존 도파관 스위치와 비교하여 결합 손실이 낮고 누화(crosstalk)가 적다는 장점이 있습니다.

지속적으로 조절 가능한 넓은 범위의 광학 필터는 가변 DWDM 네트워크에서 매우 중요한 장치이며 다양한 재료 시스템을 사용하는 MOEMS F_P 필터가 개발되었습니다. 조정 가능한 다이어프램의 기계적 유연성과 효과적인 광학 캐비티 길이로 인해 이러한 장치의 파장 조정 가능한 범위는 70nm에 불과합니다. 일본의 OpNext 회사는 폭을 조절할 수 있는 MOEMS F_P 필터를 개발했습니다. 필터는 다중 InP/에어 갭 MOEMS 기술을 기반으로 합니다. 수직 구조는 매달린 InP 격막의 6개 층으로 구성됩니다. 필름은 원형 구조이며 1~250개의 서스펜션 프레임으로 지지됩니다. 직사각형 지지대 연결. 연속 조정 가능한 F_P 필터는 두 번째 및 세 번째 광 통신 창(1800 112 ~ 5nm)을 덮는 매우 넓은 정지 대역을 가지며 파장 조정 폭은 XNUMXnm보다 크며 작동 전압은 XNUMXV만큼 낮습니다.

MOEMS 설계 및 생산 기술 대부분의 MOEMS 생산 기술은 IC 산업 및 제조 표준에서 직접적으로 발전되었습니다. 따라서 MOEMS에는 몸체 및 표면 미세 가공 및 HARM(대량 미세 가공) 기술이 사용됩니다. 그러나 다이 크기, 재료 균일성, XNUMX차원 기술, 표면 지형 및 최종 처리, 불균일성 및 온도 민감성과 같은 다른 문제가 있습니다.