MOEMS to nowa technologia, która stała się jedną z najpopularniejszych technologii na świecie. MOEMS to system mikroelektromechaniczny (MEMS), który wykorzystuje system fotoniczny. Zawiera mikromechaniczne modulatory optyczne, mikromechaniczne przełączniki optyczne, układy scalone i inne komponenty oraz wykorzystuje miniaturyzację, wielość i mikroelektronikę technologii MEMS w celu osiągnięcia bezproblemowej integracji urządzeń optycznych i urządzeń elektrycznych. Mówiąc najprościej, MOEMS to dalsza integracja układów na poziomie systemu. W porównaniu z wielkogabarytowymi urządzeniami optomechanicznymi, PCB konstrukcja Urządzenia MOEMS są mniejsze, lżejsze, szybsze (o wyższej częstotliwości rezonansowej) i mogą być produkowane w partiach. W porównaniu z metodą falowodową, ta metoda wolnej przestrzeni ma zalety mniejszej straty sprzężenia i mniejszego przesłuchu. Zmiany w fotonice i technologii informacyjnej bezpośrednio przyczyniły się do rozwoju MOEMS. Rysunek 1 przedstawia relacje między mikroelektroniką, mikromechaniką, optoelektroniką, światłowodami, MEMS i MOEMS. Obecnie technologia informatyczna rozwija się szybko i jest stale aktualizowana, a do 2010 r. prędkość otwarcia światła może osiągnąć Tb/s. Rosnące szybkości transmisji danych i wymagania dotyczące sprzętu nowej generacji o wyższej wydajności napędzają zapotrzebowanie na MOEMS i złącza optyczne, a zastosowanie urządzeń MOEMS do projektowania PCB w dziedzinie optoelektroniki stale rośnie.

Projektowanie PCB i analiza metody pakowania urządzeń MOEMS

Projektowanie PCB Urządzenia i technologia MOEMS Projektowanie PCB Urządzenia MOEMS są podzielone na typy interferencji, dyfrakcji, transmisji i odbicia zgodnie z ich fizycznymi zasadami działania (patrz Tabela 1), a większość z nich wykorzystuje urządzenia odblaskowe. MOEMS osiągnął znaczący rozwój w ciągu ostatnich kilku lat. W ostatnich latach, ze względu na wzrost zapotrzebowania na szybką komunikację i transmisję danych, badania i rozwój technologii MOEMS i jej urządzeń zostały znacznie pobudzone. Opracowano urządzenia MOEMS o wymaganej niskiej stratności, niskiej czułości EMV oraz niskim przesłuchie i dużej szybkości transmisji danych w świetle odbitym.

Obecnie, oprócz prostych urządzeń, takich jak zmienne tłumiki optyczne (VOA), technologia MOEMS może być również wykorzystywana do wytwarzania przestrajalnych laserów o powierzchni pionowej wnęki (VCSEL), modulatorów optycznych, przestrajalnych selektywnych fotodetektorów długości fali i innych urządzeń optycznych. Aktywne komponenty i filtry, przełączniki optyczne, programowalne optyczne multipleksery add/drop (OADM) o programowalnej długości fali (OADM) i inne optyczne elementy pasywne oraz optyczne połączenia krzyżowe na dużą skalę (OXC).

W technologii informacyjnej jednym z kluczy do zastosowań optycznych są skomercjalizowane źródła światła. Oprócz monolitycznych źródeł światła (takich jak źródła promieniowania cieplnego, diody LED, LD i VCSEL), szczególnie istotne są źródła światła MOEMS z urządzeniami aktywnymi. Na przykład w przestrajalnym VCSEL długość fali emisyjnej rezonatora można zmienić, zmieniając długość rezonatora za pomocą mikromechaniki, realizując w ten sposób wysokowydajną technologię WDM. Obecnie opracowano metodę strojenia wspornika wspornika oraz konstrukcję ruchomą z ramieniem wspornika.

Przełączniki optyczne MOEMS z ruchomymi zwierciadłami i układami zwierciadeł zostały również opracowane do montażu układów przełączników OXC, łączenia równoległego i włączania/wyłączania. Rysunek 2 przedstawia przełącznik światłowodowy MOEMS z wolną przestrzenią, który ma parę wspornikowych siłowników w kształcie litery U do bocznego ruchu światłowodu. W porównaniu z tradycyjnym przełącznikiem falowodowym, jego zaletami są mniejsze straty sprzężenia i mniejszy przesłuch.

Filtr optyczny z szerokim zakresem płynnej regulacji jest bardzo ważnym urządzeniem w zmiennej sieci DWDM, a opracowano filtry MOEMS F_P wykorzystujące różne systemy materiałowe. Ze względu na mechaniczną elastyczność przestrajanej przesłony i efektywną długość wnęki optycznej, przestrajalny zakres długości fali tych urządzeń wynosi tylko 70 nm. Japońska firma OpNext opracowała filtr MOEMS F_P o rekordowo regulowanej szerokości. Filtr jest oparty na technologii MOEMS z wieloma InP / szczeliną powietrzną. Konstrukcja pionowa składa się z 6 warstw zawieszonych membran InP. Film ma okrągłą konstrukcję i jest podtrzymywany przez trzy lub cztery ramy zawieszenia. Prostokątne połączenie stołu nośnego. Jego ciągły, przestrajalny filtr F_P ma bardzo szerokie pasmo zaporowe, pokrywające drugie i trzecie okno komunikacji optycznej (1 250 ~ 1800 nm), jego szerokość strojenia długości fali jest większa niż 112 nm, a napięcie aktywacji wynosi zaledwie 5 V.

Technologia projektowania i produkcji MOEMS Większość technologii produkcji MOEMS wywodzi się bezpośrednio z przemysłu układów scalonych i jego standardów produkcyjnych. Dlatego w MOEMS wykorzystuje się mikroobróbkę korpusu i powierzchni oraz technologię mikroobróbki wielkoseryjnej (HARM). Istnieją jednak inne wyzwania, takie jak rozmiar matrycy, jednorodność materiału, technologia trójwymiarowa, topografia powierzchni i obróbka końcowa, nierówności i wrażliwość na temperaturę.