1 中国科学院 上海微系统与信息技术研究所 微系统技术重点实验室传感技术联合国家重点实验室, 上海 200050
2 中国科学院 研究生院, 北京 100039
为了在限定驱动电压下获得大镜面尺寸、大扭转角度的微镜阵列, 提出了一种多台阶平板静电驱动结构的微镜阵列。理论分析了多台阶平板结构与平行平板结构在静电驱动时的区别。研究了多台阶平板结构的制作工艺并采用体硅加工工艺制作了多台阶平板静电驱动的微镜阵列, 获得了微镜面尺寸达到600 μm×200 μm, 包含52个微镜面排布, 占空比高达97%的微镜阵列。测试表明, 制作的微镜面结构在驱动电压为164 V时可以实现最大1.1°的扭转角度, 相对于传统的平行平板静电驱动结构大大降低了驱动电压。
微光机电系统 多台阶平板 平行平板 静电驱动 微镜阵列 高占空比 Micro-optoelectromechanical System(MOMES) multi-terraced-plate parallel-plate electrostatic driving micro-mirror array high fill-factor
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Transducer Technology, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China
2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 College of Optoelectronic Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
A novel design and fabrication approach for a high fill-factor micro-electro-mechanical system (MEMS) micromirror array-based wavelength-selective switch (WSS) is presented. The WSS is composed of a polarization-independent transmission grating and a high fill-factor micromirror array. The WSS is successfully demonstrated based on the fabricated high fill-factor micromirror array. Test results show that the polarization-dependent loss (PDL) is less than 0.3 dB and that the insertion loss (IL) of the wavelength channel is about –6 dB. The switching function between the two output ports of WSS is measured. The forward switching time is recorded to be about 0.5 ms, whereas the backward switching time is about 7 ms.
波长选择开关 透射光栅 微镜阵列 偏振无关 微电子机械系统 060.2605 Free-space optical communication 130.4815 Optical switching devices 230.4040 Mirrors 230.4685 Optical microelectromechanical devices Chinese Optics Letters
2011, 9(9): 090601
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所, 上海 200050
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
报道了一种基于多模干涉(MMI)耦合器的马赫曾德尔干涉仪(MZI)型2×2集成热光开关的实验研究结果,插损为3.40 dB,偏振相关损耗为0.47 dB,直通和交叉状态消光比分别为32.01 dB和16.42 dB,响应时间小于3 ms,开关功耗为658 mW。针对直通和交叉状态消光比不对称的现象,从理论上做出了解释,因为半导体平面光波电路(PLC)工艺一致性较好,两个多模干涉耦合器的分光比虽然因工艺误差偏离50:50,但误差量相近,这个特点对光开关直通和交叉状态的消光比产生了不同影响。分析了在波导上制作加热电极对波导有效折射率的影响,估算其增量在2×10-4量级。
集成光学 热光开关 多模干涉耦合器 马赫曾德尔干涉仪
中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海,200050
研究了在硅材料上利用MEMS (Micro-Electro-Mechanical System)的各向异性腐蚀技术制备闪耀光栅.采用氧化削尖工艺去除光栅制备过程中掩膜在闪耀面上留下的平台,得到一个连续的闪耀面;同时对闪耀面进行表面抛光,改善闪耀面的粗糙度,减小对入射光的散射.理论分析和实验测试证明,该工艺方法能够将MEMS闪耀光栅的衍射效率提高10%左右.
闪耀光栅 各向异性腐蚀 表面抛光 氧化削尖
