MOEMS – це нова технологія, яка стала однією з найпопулярніших технологій у світі. MOEMS – це мікроелектромеханічна система (MEMS), яка використовує фотонну систему. Він містить мікромеханічні оптичні модулятори, мікромеханічні оптичні перемикачі, мікросхеми та інші компоненти, а також використовує мініатюризацію, множинність і мікроелектроніку технології MEMS для досягнення безперебійної інтеграції оптичних та електричних пристроїв. Простіше кажучи, MOEMS – це подальша інтеграція мікросхем системного рівня. У порівнянні з великомасштабними оптико-механічними пристроями, Друкована плата конструкція Пристрої MOEMS менші, легші, швидші (з вищою резонансною частотою) і можуть виготовлятися партіями. У порівнянні з хвилеводним методом, цей метод вільного простору має переваги менших втрат зв’язку та менших перехресних перешкод. Зміни в фотоніці та інформаційних технологіях безпосередньо сприяли розвитку MOEMS. На малюнку 1 показано взаємозв’язок між мікроелектронікою, мікромеханікою, оптоелектронікою, волоконною оптикою, MEMS і MOEMS. У наш час інформаційні технології швидко розвиваються і постійно оновлюються, і до 2010 року швидкість відкриття світла може досягти Тб/с. Зростання швидкості передачі даних і вимоги до високопродуктивного обладнання нового покоління викликали попит на MOEMS і оптичні з’єднання, а застосування пристроїв MOEMS для друкованих плат у сфері оптоелектроніки продовжує зростати.

Розробка друкованих плат і аналіз методу упаковки пристроїв MOEMS

Конструкція друкованої плати Пристрої та технологія MOEMS Конструкція друкованої плати Пристрої MOEMS поділяються на інтерференційні, дифракційні, пропускаючі та відбиваючі за фізичним принципом роботи (див. таблицю 1), і більшість із них використовують відбиваючі пристрої. За останні кілька років MOEMS досяг значного розвитку. В останні роки у зв’язку зі збільшенням попиту на високошвидкісний зв’язок і передачу даних значно стимулювалися дослідження та розробки технології MOEMS та її пристроїв. Були розроблені пристрої MOEMS з необхідними низькими втратами, низькою чутливістю EMV і низькими перехресними перешкодами з високою швидкістю передачі даних.

Сьогодні, окрім простих пристроїв, таких як змінні оптичні аттенюатори (VOA), технологія MOEMS також може бути використана для виробництва регульованих лазерів з вертикальним резонатором, що випромінюють поверхню (VCSEL), оптичних модуляторів, селективних фотоприймачів із перебудовою довжини хвилі та інших оптичних пристроїв. Активні компоненти та фільтри, оптичні перемикачі, оптичні мультиплексори додавання/відкидання з програмованою довжиною хвилі (OADM) та інші оптичні пасивні компоненти та великомасштабні оптичні крос-з’єднання (OXC).

В інформаційних технологіях одним із ключів до оптичних застосувань є комерційні джерела світла. На додаток до монолітних джерел світла (таких як джерела теплового випромінювання, світлодіоди, LD і VCSEL), особливе значення мають джерела світла MOEMS з активними пристроями. Наприклад, у настроюваному VCSEL довжину хвилі випромінювання резонатора можна змінити шляхом зміни довжини резонатора за допомогою мікромеханіки, таким чином реалізуючи високопродуктивну технологію WDM. На даний час розроблено метод налаштування опорної консольної конструкції та рухому конструкцію з опорним важелем.

Оптичні перемикачі MOEMS з рухомими дзеркалами та дзеркальними матрицями також розроблені для складання блоків OXC, паралельних і ввімкнених/вимкнених перемикачів. На малюнку 2 показано волоконно-оптичний перемикач MOEMS у вільному просторі, який має пару U-подібних консольних приводів для бічного переміщення волокна. У порівнянні з традиційним хвилеводним перемикачем, його перевагами є менші втрати зв’язку та менші перехресні перешкоди.

Оптичний фільтр з широким діапазоном безперервного регулювання є дуже важливим пристроєм у змінній мережі DWDM, і розроблені фільтри MOEMS F_P з використанням різних систем матеріалів. Завдяки механічній гнучкості перебудовуваної діафрагми та ефективній довжині оптичного резонатора діапазон перебудови довжини хвилі цих пристроїв становить лише 70 нм. Японська компанія OpNext розробила фільтр MOEMS F_P з рекордною настроюваною шириною. Фільтр заснований на технології MOEMS з кількома InP/повітряним зазором. Вертикальна структура складається з 6 шарів підвішених діафрагм InP. Плівка являє собою круглу конструкцію і підтримується трьома або чотирма підвісними рамами. Підключення прямокутного опорного столу. Його безперервний настроюваний фільтр F_P має дуже широку смугу зупинки, що охоплює друге і третє оптичні комунікаційні вікна (1 250 ~ 1800 нм), ширина його налаштування довжини хвилі перевищує 112 нм, а напруга спрацьовування становить всього 5 В.

Проектування та технологія виробництва MOEMS Більшість технологій виробництва MOEMS безпосередньо розвинулися на основі індустрії IC та її виробничих стандартів. Тому в MOEMS використовуються технологія мікрообробки корпусу та поверхні та мікрообробка великого об’єму (HARM). Але є й інші проблеми, такі як розмір матриці, однорідність матеріалу, тривимірна технологія, рельєф поверхні та остаточна обробка, нерівномірність та чутливість до температури.