MOEMS là một công nghệ mới nổi đã trở thành một trong những công nghệ phổ biến nhất trên thế giới. MOEMS là một hệ thống cơ điện tử vi mô (MEMS) sử dụng một hệ thống quang tử. Nó chứa bộ điều biến quang vi cơ, công tắc quang vi cơ, IC và các thành phần khác, đồng thời sử dụng tính năng thu nhỏ, đa dạng và vi điện tử của công nghệ MEMS để đạt được sự tích hợp liền mạch giữa các thiết bị quang và thiết bị điện. Nói một cách đơn giản, MOEMS là sự tích hợp sâu hơn của các chip cấp hệ thống. So với các thiết bị quang cơ quy mô lớn, PCB thiết kế thiết bị MOEMS nhỏ hơn, nhẹ hơn, nhanh hơn (với tần số cộng hưởng cao hơn) và có thể được sản xuất theo lô. So với phương pháp ống dẫn sóng, phương pháp không gian trống này có ưu điểm là suy hao khớp nối thấp hơn và nhiễu xuyên âm nhỏ hơn. Những thay đổi trong quang tử và công nghệ thông tin đã trực tiếp thúc đẩy sự phát triển của MOEMS. Hình 1 cho thấy mối quan hệ giữa vi điện tử, vi cơ, quang điện tử, sợi quang, MEMS và MOEMS. Ngày nay công nghệ thông tin phát triển nhanh chóng, cập nhật liên tục, đến năm 2010 tốc độ mở đèn có thể đạt Tb / s. Tốc độ dữ liệu ngày càng tăng và yêu cầu thiết bị thế hệ mới hiệu suất cao hơn đã thúc đẩy nhu cầu về MOEMS và kết nối quang học, và việc ứng dụng các thiết bị MOEMS thiết kế PCB trong lĩnh vực quang điện tử tiếp tục phát triển.

Phân tích phương pháp thiết kế và đóng gói PCB của các thiết bị MOEMS

Thiết bị MOEMS thiết kế PCB và công nghệ Thiết bị MOEMS thiết kế PCB được chia thành các loại giao thoa, nhiễu xạ, truyền dẫn và phản xạ theo nguyên lý hoạt động vật lý của chúng (xem Bảng 1), và hầu hết chúng đều sử dụng thiết bị phản xạ. MOEMS đã đạt được những bước phát triển đáng kể trong vài năm qua. Trong những năm gần đây, do nhu cầu truyền dữ liệu và liên lạc tốc độ cao ngày càng gia tăng, việc nghiên cứu và phát triển công nghệ MOEMS và các thiết bị của nó đã được kích thích rất nhiều. Suy hao thấp cần thiết, độ nhạy EMV thấp và tốc độ dữ liệu cao xuyên âm cao phản xạ ánh sáng Thiết bị MOEMS thiết kế PCB đã được phát triển.

Ngày nay, ngoài các thiết bị đơn giản như bộ suy hao quang biến thiên (VOA), công nghệ MOEMS cũng có thể được sử dụng để sản xuất laser phát ra bề mặt khoang dọc có thể điều chỉnh được (VCSEL), bộ điều biến quang học, bộ tách sóng quang chọn lọc bước sóng có thể điều chỉnh và các thiết bị quang học khác. Các bộ phận và bộ lọc tích cực, bộ chuyển mạch quang, bộ ghép kênh thêm / thả quang bước sóng có thể lập trình (OADM) và các bộ phận thụ động quang khác và kết nối chéo quang quy mô lớn (OXC).

Trong công nghệ thông tin, một trong những chìa khóa của các ứng dụng quang học là các nguồn sáng được thương mại hóa. Ngoài các nguồn sáng nguyên khối (như nguồn bức xạ nhiệt, đèn LED, LD và VCSEL), nguồn sáng MOEMS với các thiết bị đang hoạt động được đặc biệt quan tâm. Ví dụ, trong một VCSEL có thể điều chỉnh được, bước sóng phát xạ của bộ cộng hưởng có thể được thay đổi bằng cách thay đổi độ dài của bộ cộng hưởng bằng vi cơ, do đó thực hiện công nghệ WDM hiệu suất cao. Hiện nay, một phương pháp điều chỉnh công xôn hỗ trợ và một cấu trúc di chuyển với một tay đỡ đã được phát triển.

Bộ chuyển mạch quang MOEMS với gương di động và mảng gương cũng đã được phát triển để lắp ráp các mảng công tắc OXC, song song và bật / tắt. Hình 2 cho thấy một công tắc cáp quang MOEMS không gian tự do, có một cặp bộ truyền động công xôn hình chữ U để chuyển động ngang của sợi quang. So với công tắc ống dẫn sóng truyền thống, ưu điểm của nó là suy hao khớp nối thấp hơn và nhiễu xuyên âm nhỏ hơn.

Bộ lọc quang học có phạm vi điều chỉnh liên tục rộng là một thiết bị rất quan trọng trong mạng DWDM có thể thay đổi và các bộ lọc MOEMS F_P sử dụng các hệ thống vật liệu khác nhau đã được phát triển. Do tính linh hoạt cơ học của màng ngăn có thể điều chỉnh và chiều dài khoang quang học hiệu quả, phạm vi điều chỉnh bước sóng của các thiết bị này chỉ là 70nm. Công ty OpNext của Nhật Bản đã phát triển bộ lọc MOEMS F_P với độ rộng có thể điều chỉnh kỷ lục. Bộ lọc dựa trên công nghệ MOEMS nhiều khe hở / khe hở InP. Cấu trúc thẳng đứng bao gồm 6 lớp màng ngăn InP lơ lửng. Bộ phim là một cấu trúc hình tròn và được hỗ trợ bởi ba hoặc bốn khung treo. Kết nối bảng hỗ trợ hình chữ nhật. Bộ lọc F_P có thể điều chỉnh liên tục của nó có dải dừng rất rộng, bao phủ cửa sổ giao tiếp quang thứ hai và thứ ba (1 250 ~ 1800 nm), độ rộng điều chỉnh bước sóng của nó lớn hơn 112 nm và điện áp kích hoạt thấp tới 5V.

Công nghệ thiết kế và sản xuất MOEMS Hầu hết công nghệ sản xuất MOEMS được phát triển trực tiếp từ ngành công nghiệp vi mạch và các tiêu chuẩn sản xuất của nó. Do đó, công nghệ vi gia công cơ thể và bề mặt và vi gia công khối lượng lớn (HARM) được sử dụng trong MOEMS. Nhưng có những thách thức khác như kích thước khuôn, tính đồng nhất của vật liệu, công nghệ ba chiều, địa hình bề mặt và quá trình xử lý cuối cùng, độ không đồng đều và độ nhạy nhiệt độ.