MEMS光開關(guān)具備了低損耗和高穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)

　　典型的MEMS光開關(guān)器件可分為二維和三維結(jié)構(gòu)。二維MEMS的空間旋轉(zhuǎn)鏡通過表面微機(jī)械制造技術(shù)單片集成在硅基底上，準(zhǔn)直光通過微鏡的適當(dāng)旋轉(zhuǎn)被接到適當(dāng)?shù)妮敵龆恕Ｎq鏈把微鏡鉸接在硅基底上，微鏡兩邊有兩個推桿，推桿一端連接微鏡鉸接點(diǎn)，另一端連接可平移梳妝電極。轉(zhuǎn)換狀態(tài)通過調(diào)節(jié)梳妝電極使微鏡發(fā)生轉(zhuǎn)動，當(dāng)微鏡為水平時，可使光束從該微鏡上面通過，當(dāng)微鏡旋轉(zhuǎn)到與硅基底垂直時，它將反射入射到它表面的光束，從而使該光束從該微鏡對應(yīng)的輸出端口輸出。三維MEMS的鏡面能向任何方向偏轉(zhuǎn)，這些陣列通常是成對出現(xiàn)，輸入光線到達(dá)第一個陣列鏡面上被反射到第二個陣列的鏡面上，然后光線被反射到輸出端口。

　　在多種可能的驅(qū)動方法中，靜電和磁感應(yīng)法為主選方案。靜電法依賴于電荷極性相反的機(jī)械元素之間的相互吸引，這是MEMS技術(shù)中使用的主要的驅(qū)動方法，它具有可重復(fù)性和容易屏蔽等優(yōu)點(diǎn)。磁感應(yīng)驅(qū)動依賴于磁體或者電磁體之間的相互吸引。盡管磁感應(yīng)驅(qū)動能夠產(chǎn)生更大的驅(qū)動力并具有較高的線性度，但由于磁感應(yīng)應(yīng)用中還有許多問題有待于解決，所以目前靜電驅(qū)動方案仍然是可靠設(shè)備的最佳選擇。

　　MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微機(jī)電系統(tǒng)）是指將微型機(jī)械、微型執(zhí)行器、信號處理和控制電路等集于一體的可批量制作的微型器件或系統(tǒng)。而MOEMS是 Micro-Opto-Electro- Mechanical System的縮寫，意為微光機(jī)電系統(tǒng)，把微光學(xué)應(yīng)用到微機(jī)電系統(tǒng)中，這是MEMS在光通信中的重要應(yīng)用。微光電機(jī)械芯片通常是指包含一個以上微機(jī)械元件的光系統(tǒng)或光電子系統(tǒng)，其應(yīng)用將遍及光通訊、光顯示、數(shù)據(jù)存儲、自適應(yīng)光學(xué)及光學(xué)傳感等多個方面。

　　隨著光通訊的快速發(fā)展，作為光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的光互連與光交換的地位越來越重要。光交換器件是以光為核心實(shí)現(xiàn)光的通斷和交叉連接的系統(tǒng)部件，不存在光電轉(zhuǎn)換。MEMS光開關(guān)具備了低損耗和高穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，且與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率和信號協(xié)議無關(guān)。實(shí)用化的MEMS光開關(guān)原理十分簡單，其結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是一個二維微鏡片陣列，當(dāng)進(jìn)行光交換時，通過移動或改變鏡片角度，把光直接送到或反射到光開關(guān)的不同輸出端。MEMS光開關(guān)是利用機(jī)械開關(guān)的原理，但又能像波導(dǎo)開關(guān)那樣，集成在單片硅基底上，因此兼有機(jī)械光開關(guān)和波導(dǎo)光開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，同時克服了它們所固有的缺點(diǎn)。MEMS光開關(guān)響應(yīng)速度和可靠性大大提高，插入損耗和串音低，偏振和波長相關(guān)損耗也非常低，對不同環(huán)境的適應(yīng)能力良好，功率和控制電壓較低，并具有閉鎖功能。