MOEMS je nastajajoča tehnologija, ki je postala ena najbolj priljubljenih tehnologij na svetu. MOEMS je mikro-elektro-mehanski sistem (MEMS), ki uporablja fotonski sistem. Vsebuje mikromehanske optične modulatorje, mikromehanska optična stikala, IC in druge komponente ter uporablja miniaturizacijo, množico in mikroelektroniko tehnologije MEMS za doseganje brezhibne integracije optičnih in električnih naprav. Preprosto povedano, MOEMS je nadaljnja integracija čipov na sistemski ravni. V primerjavi z velikimi opto-mehanskimi napravami, PCB design Naprave MOEMS so manjše, lažje, hitrejše (z višjo resonančno frekvenco) in jih je mogoče izdelati v serijah. V primerjavi z metodo valovoda ima ta metoda prostega prostora prednosti manjše izgube sklopitve in manjšega preslušavanja. Spremembe fotonike in informacijske tehnologije so neposredno spodbudile razvoj MOEMS. Slika 1 prikazuje razmerje med mikroelektroniko, mikromehaniko, optoelektroniko, optičnimi vlakni, MEMS in MOEMS. Dandanes se informacijska tehnologija hitro razvija in se nenehno posodablja, do leta 2010 pa lahko hitrost odpiranja svetlobe doseže Tb/s. Naraščajoče hitrosti prenosa podatkov in zahteve po opremi nove generacije višje zmogljivosti so spodbudile povpraševanje po MOEMS in optičnih povezavah, uporaba naprav MOEMS zasnove PCB na področju optoelektronike pa še naprej raste.

Zasnova PCB in analiza metode pakiranja MOEMS naprav

Zasnova PCB Naprave in tehnologija MOEMS načrtovanje PCB Naprave MOEMS so glede na njihov fizični princip delovanja razdeljene na interferenčne, difrakcijske, prenosne in odbojne (glej tabelo 1), večina pa jih uporablja odsevne naprave. MOEMS je v zadnjih nekaj letih dosegel pomemben razvoj. V zadnjih letih se je zaradi povečanega povpraševanja po hitri komunikaciji in prenosu podatkov močno spodbudilo raziskovanje in razvoj tehnologije MOEMS in njenih naprav. Razvite so bile naprave MOEMS z nizko stopnjo izgub, nizko občutljivostjo EMV in nizko stopnjo preslušavanja z visoko hitrostjo prenosa podatkov.

Danes se poleg preprostih naprav, kot so spremenljivi optični dušilci (VOA), tehnologija MOEMS lahko uporablja tudi za izdelavo nastavljivih laserjev z navpično votlino površinsko oddajanjem (VCSEL), optičnih modulatorjev, selektivnih fotodetektorjev z nastavljivo valovno dolžino in drugih optičnih naprav. Aktivne komponente in filtri, optična stikala, optični multiplekserji za dodajanje/spuščanje z valovno dolžino (OADM) in druge optične pasivne komponente ter obsežne optične navzkrižne povezave (OXC).

V informacijski tehnologiji so eden od ključev za optične aplikacije komercializirani svetlobni viri. Poleg monolitnih svetlobnih virov (kot so viri toplotnega sevanja, LED, LD in VCSEL) so še posebej zaskrbljeni MOEMS svetlobni viri z aktivnimi napravami. Na primer, v nastavljivem VCSEL se lahko valovno dolžino emisije resonatorja spremeni s spreminjanjem dolžine resonatorja z mikromehaniko, s čimer se uresniči visoko zmogljiva tehnologija WDM. Trenutno sta bila razvita metoda nastavitve nosilne konzole in premična konstrukcija s podporno roko.

Za sestavljanje nizov OXC, vzporednih in vklopnih/izklopnih stikal so bila razvita tudi optična stikala MOEMS s premičnimi ogledali in nizi ogledal. Slika 2 prikazuje optično stikalo MOEMS v prostem prostoru, ki ima par konzolnih aktuatorjev v obliki črke U za bočno premikanje vlakna. V primerjavi s tradicionalnim valovodnim stikalom so njegove prednosti manjše izgube sklopitve in manjši preslušavanje.

Optični filter s širokim naborom neprekinjeno nastavljivih je zelo pomembna naprava v variabilnem omrežju DWDM, razviti pa so tudi filtri MOEMS F_P, ki uporabljajo različne sisteme materiala. Zaradi mehanske fleksibilnosti nastavljive membrane in učinkovite dolžine optične votline je nastavljivo območje valovne dolžine teh naprav le 70 nm. Japonsko podjetje OpNext je razvilo filter MOEMS F_P z rekordno nastavljivo širino. Filter temelji na tehnologiji več InP/zračne reže MOEMS. Navpična struktura je sestavljena iz 6 plasti visečih InP diafragm. Film je krožne strukture in je podprt s tremi ali štirimi okvirji za obešanje. Povezava pravokotne podporne mize. Njegov neprekinjeno nastavljiv F_P filter ima zelo širok zaporni pas, ki pokriva drugo in tretje optično komunikacijsko okno (1 250 ~ 1800 nm), njegova širina uravnavanja valovne dolžine je večja od 112 nm, prožilna napetost pa je le 5 V.

Zasnova in proizvodna tehnologija MOEMS Večina proizvodne tehnologije MOEMS se je neposredno razvila iz industrije IC in njenih proizvodnih standardov. Zato se v MOEMS uporabljata mikroobdelava telesa in površine ter tehnologija mikroobdelave velikega obsega (HARM). Obstajajo pa tudi drugi izzivi, kot so velikost matrice, enotnost materiala, tridimenzionalna tehnologija, površinska topografija in končna obdelava, neenakomernost in temperaturna občutljivost.