光纖通訊市場在經歷了近些年的冬眠期之后,隨著5G市場的興起,使光通訊行業重新燃起了新的苗頭。近年來一飛通訊一直專注于MEMS光開關器件研發與制造。MEMS技術的應用領域不僅僅是光通信,依然保持著強勁的生命力。以其研究方向多元化、加工工藝多樣化、系統單片集成化、制造與封裝統一化、應用領域全面化為標志的固有特征和先天優勢,一飛通訊MEMS機械光開關已經在5G、通信、導航、傳感、醫用、交通、航空航天等軍事和民用領域廣泛的推廣和應用。

        MEMS光開關的優勢體現在性能、功能、規模、可靠性和成本等幾個方面。在關鍵的性能指標如插入損耗、波長平坦度、PDL(偏振相關損耗)和串擾方面,MEMS光開關技術能達到的性能可與其他技術所能達到的最高性能相比。比如基于MEMS技術制作的2×2光開關模塊的插入損耗可達0.4dB,PDL小于0.1dB,串擾小于-70dB。在功能方面,微鏡具有可靠的閉鎖功能,能夠保證光路切換的準確性。在規模方面,采用2D結構的MEMS光開關已有64′64的商用產品,采用3D結構的MEMS光開關也有上千端口數的樣品,從而使構建中等規模和大規模光纖網絡節點成為可能。在可靠性方面,單晶硅極好的機械性能可使制成的器件能夠抗疲勞,由于單晶硅中沒有位錯,所以從本質上它不會產生疲勞,是一種完美的彈性材料。MEMS光開關的壽命已超過3800萬次,并且在溫度循環、沖擊、振動和長期高溫貯存等可靠性指標方面,均滿足Telcordia GR-1073-Core標準。在成本方面,MEMS光開關為降低系統成本提供了多種可能,MEMS芯片的功能度使得更低成本的網絡設置和架構以及光纖層的保護成為可能。MEMS光開關尺寸小和功耗低的特性使得系統的外形可以縮小,節省了中繼器和終端節點占用的地盤。MEMS器件的單批產量很高,經濟性好,而且器件與器件之間重復性好。執行器與光器件集成在單個芯片上,可以在一個硅片上重復多次,從而可以提供價格更低的光器件。這些在成本方面的節約將使器件價格下降,最終降低設備和營運成本。

        MEMS技術制作的光開關是將機械結構、微觸動器和微光元件在同一襯底上集成,結構緊湊、重量輕,易于擴展。它比機械式光開關和波導型光開關具有很好的性能,如:低插損、小串音、高消光比、重復性好、響應速度適中,與波長、偏振、速率及調制方式無關,壽命長、可靠性高,并可擴展成大規模光交叉連接開關矩陣。MEMS光開關技術在光纖通信網絡中的一個重要應用就是利用微動微鏡制作光開關矩陣,微動微鏡可以采用上下折疊方式、左右移動方式或旋轉方式來實現開關的導通和斷開功能。          

       MEMS光開關加工技術最早出現于二十世紀六十年代,微電子機械系統(MEMS)就是將幾何尺寸或操作尺寸僅在微米、亞微米甚至納米量級的微機電裝置“如微機構、微驅動器等”與控制電路高度集成在硅基或非硅基材料上的一個非常小的空間里,構成一個機電一體化的器件或系統。MEMS光開關加工技術主要分為三類:非硅基材料上以X光深度光刻的LIGA技術;硅基或非硅基材料上的精密機械刻劃技術;在半導體集成電路技術之上發展起來的硅MEMS光開關加工技術。MEMS器件具有體積小、重量輕、能耗低、慣性小、響應時間短,可把多個不同功能、不同敏感方向或致動方向的微機構大規模地集成在一起,并且可以通過微電鑄的方法進行批量復制和大規模生產。MEMS技術不僅在傳感器領域的應用得到迅速發展,而且MEMS光開關在5G、光纖通信、微型化學分析系統、DNA分析及微型機器人等領域的應用研究也得到空前發展。


MEMS光開關工作特性原理知識是什么及性能優勢發展動態介紹

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