MOEMS – это новая технология, которая стала одной из самых популярных технологий в мире. MOEMS – это микро-электромеханическая система (MEMS), в которой используется фотонная система. Он содержит микромеханические оптические модуляторы, микромеханические оптические переключатели, интегральные схемы и другие компоненты и использует миниатюризацию, разнообразие и микроэлектронику технологии MEMS для достижения бесшовной интеграции оптических устройств и электрических устройств. Проще говоря, MOEMS – это дальнейшая интеграция микросхем системного уровня. По сравнению с крупномасштабными оптико-механическими устройствами, печатная плата конструкция Устройства MOEMS меньше, легче, быстрее (с более высокой резонансной частотой) и могут производиться партиями. По сравнению с волноводным методом этот метод свободного пространства имеет преимущества меньших потерь связи и меньших перекрестных помех. Изменения в фотонике и информационных технологиях напрямую способствовали развитию MOEMS. На рисунке 1 показана взаимосвязь между микроэлектроникой, микромеханикой, оптоэлектроникой, волоконной оптикой, MEMS и MOEMS. В наше время информационные технологии стремительно развиваются и постоянно обновляются, и к 2010 году скорость открытия света может достигнуть Тбайт / с. Повышение скорости передачи данных и требования к высокопроизводительному оборудованию нового поколения обусловили спрос на MOEMS и оптические межсоединения, и применение устройств MOEMS для проектирования печатных плат в области оптоэлектроники продолжает расти.

Анализ конструкции печатной платы и методики упаковки устройств MOEMS

Конструкция печатной платы Устройства MOEMS и технология Конструкция печатной платы Устройства MOEMS подразделяются на типы интерференции, дифракции, передачи и отражения в соответствии с их физическими принципами работы (см. Таблицу 1), и в большинстве из них используются отражающие устройства. MOEMS добилась значительного развития за последние несколько лет. В последние годы в связи с увеличением спроса на высокоскоростную связь и передачу данных, исследования и разработки технологии MOEMS и ее устройств были значительно стимулированы. Разработаны устройства MOEMS с требуемыми низкими потерями, низкой чувствительностью к EMV и низким уровнем перекрестных помех с высокой скоростью передачи данных на печатной плате.

В настоящее время, помимо простых устройств, таких как регулируемые оптические аттенюаторы (VOA), технология MOEMS также может использоваться для производства перестраиваемых лазеров с вертикальным резонатором, излучающих поверхность с поверхностью (VCSEL), оптических модуляторов, настраиваемых селективных фотодетекторов по длине волны и других оптических устройств. Активные компоненты и фильтры, оптические переключатели, оптические мультиплексоры ввода / вывода с программируемой длиной волны (OADM) и другие оптические пассивные компоненты и крупномасштабные оптические кросс-соединения (OXC).

В информационных технологиях одним из ключей к оптическим приложениям являются коммерческие источники света. В дополнение к монолитным источникам света (таким как источники теплового излучения, светодиоды, светодиоды и VCSEL) особое внимание уделяется источникам света MOEMS с активными устройствами. Например, в настраиваемом VCSEL длина волны излучения резонатора может быть изменена путем изменения длины резонатора с помощью микромеханики, тем самым реализуя высокопроизводительную технологию WDM. В настоящее время разработаны способ настройки опорного кантилевера и подвижная конструкция с опорным рычагом.

Оптические переключатели MOEMS с подвижными зеркалами и массивами зеркал также были разработаны для сборки систем OXC, параллельного включения и включения / выключения. На рис. 2 показан волоконно-оптический переключатель MOEMS в свободном пространстве, который имеет пару консольных приводов U-образной формы для поперечного перемещения волокна. По сравнению с традиционным волноводным переключателем, его преимуществами являются более низкие потери связи и меньшие перекрестные помехи.

Оптический фильтр с широким диапазоном непрерывной регулировки является очень важным устройством в сети с переменным DWDM, поэтому были разработаны фильтры MOEMS F_P, использующие различные системы материалов. Из-за механической гибкости перестраиваемой диафрагмы и эффективной длины оптического резонатора диапазон настройки длины волны этих устройств составляет всего 70 нм. Японская компания OpNext разработала фильтр MOEMS F_P с рекордно настраиваемой шириной. Фильтр основан на технологии MOEMS с несколькими InP / воздушным зазором. Вертикальная конструкция состоит из 6 слоев подвешенных диафрагм InP. Пленка имеет круглую структуру и поддерживается тремя или четырьмя подвесными рамами. Прямоугольная опора для подключения стола. Его непрерывно настраиваемый фильтр F_P имеет очень широкую полосу заграждения, покрывающую второе и третье окна оптической связи (1 ~ 250 нм), его ширина настройки по длине волны превышает 1800 нм, а напряжение срабатывания составляет всего 112 В.

Технология проектирования и производства MOEMS Большая часть производственных технологий MOEMS является непосредственным развитием отрасли IC и ее производственных стандартов. Поэтому в MOEMS используются технологии микрообработки корпуса и поверхности и крупносерийной микрообработки (HARM). Но есть и другие проблемы, такие как размер штампа, однородность материала, трехмерная технология, топография поверхности и окончательная обработка, неравномерность и температурная чувствительность.