微机电系统光学跨接开关

摘要

一种能够将来自一输入光纤之光学讯号切换到一或多根输出光纤的微机电结构。在一具体实施例中，MEMS光学跨接开关包含一个表面上装有一片弹起式镜片的第一个微电子基材及一个例如可变控制磁场源的旋转磁场源。该旋转磁场源能够可靠地将该弹起式镜片从一非反射状态驱动到一反射状态。此外，本发明实作于一MEMS光学跨接开关中，该MEMS光学跨接开关具有一个表面上装有一个弹起式镜片的第一个微电子基材，以及一个装在相对于该第一个基材之一固定位置的定位结构。该定位结构可包含从位在相对于该第一个微电子基材之一固定位置之一第二个微电子基材延伸过来的定位结构。该定位结构的作用是限制被驱动到反射状态之该弹起式镜片作进一步的移动。此外，可经由一连接到该第二个基材之电源，以电力启动该定位结构，而使该弹起式镜片「锁」在反射状态的位置。本发明亦实作于一个由多个弹起式镜片和定位结构所构成的光学跨接开关阵列中。此外，本发明还实作于一个具有一或多个光纤输入及两个或多个光纤输出之光学跨接开关系统中。本发明尚提供进行光学跨接切换的方法及该光学跨接开关之制造方法。

主权项

1.一种微机电系统光学跨接开关,该光学跨接开关包含一第一微电子基材(12),该微电子基材具有一第一面,该微机电系统光学跨接开关之特征为:一弹起式镜片(14)装在该第一面(12)上;及一用以驱动该弹起式镜片的旋转磁场源(40)紧接于该第一微电子基材配置。2.如申请专利范围第1项之微机电系统光学跨接开关,其中该旋转磁场源用于将该弹起式镜片从一非反射状态驱动到一反射状态。3.如申请专利范围第1项之微机电系统光学跨接开关,该微机电系统光学跨接开关进一步包含至少一个装在该第一微电子基材之用以使该弹起式镜片定位在一反射状态的定位结构(22)。4.如申请专利范围第1.2或第3项之微机电系统光学跨接开关,该微机电系统光学跨接开关进一步包含一位在相对于该第一微电子基材一固定位置之第二微电子基材(20)。5.如申请专利范围第4项之微机电系统光学跨接开关,该微机电系统光学跨接开关进一步包含:一围绕该第一及第二微电子基材配置之磁场源,启动该磁场源可将该弹起式镜片驱动至一使该弹起式镜片能够被电力压制在至少二个定位结构上的位置。6.如申请专利范围第4项之微机电系统光学跨接开关,该微机电系统光学跨接开关进一步包含:至少二个紧接该第二个微电子基材配置的磁极块(42),其中该等至少二个磁极块(42)提供该弹起式镜片进一步的磁性吸力。7.如申请专利范围第5项之微机电系统光学跨接开关,该微机电系统光学跨接开关进一步包含:至少二个紧接该第二微电子基材配置的磁极块(42),其中该等至少二个磁极块(42)提供该弹起式镜片进一步的磁性吸力。8.一种用于在一微电子装置中切换光学讯号的方法,包括从一第一光学路径接收一个输入讯号,该方法之特征为:产生一旋转磁场,用以将一弹起式镜片从一非反射状态驱动到一反射状态;及反射该输入讯号,使之离开该弹起式镜片,到一第二光学路径上。9.如申请专利范围第8项之方法,该方法进一步包括步骤:使该弹起式镜片维持在反射状态的位置。10.如申请专利范围第9项之方法,其中该维持位置的步骤进一步包括使用至少一个定位结构来限制该弹起式镜片被驱动的量。11.如申请专利范围第8.9或第10项之方法,该方法进一步包括步骤:藉由施加电压到至少一个定位结构上,以电力将该被驱动之弹起式镜片压制在该反射状态的位置上。图式简单说明:图1为一MEMS光学跨接开关之透视图,图示为按照本发明之一具体实施例之位在非反射状态位置之弹起式镜片和定位结构之间的位置关系。图2为一MEMS光学跨接开关之透视图,图示为按照本发明之一具体实施例之位在反射状态位置之弹起式镜片和定位结构之间的位置关系。图3为一按照本发明之一具体实施例之MEMS弹起式镜片及相关的系链装置和基材锚定的上视图。图4A-4C为一MEMS光学跨接开关的侧视剖面图,图示为按照本发明之一具体实施例,将弹起式镜片从一平躺的非反射状态驱动到一直立的反射状态的磁力驱动程序。图5为磁力扭矩对镜片角度之关系的图形,特别强调只使用固定磁场源之具体实施例和按照本发明之一具体实施例同时使用一固定磁场源及一磁极块所产生磁力扭矩的差异。图6为一MEMS光学跨接开关的侧视剖面图,图示为按照本发明之一具体实施例,使用可变控制磁场达成将弹起式镜片驱动至完全直立的位置。图7A-7B为一MEMS光学跨接开关的透视图,图示为按照本发明之一具体实施例之一个具有多个弹起式镜片之阵列的切换性能。图8A-8I为制造本发明之光学跨接开关的方法中,制造其上具有定位结构之该第二个微电子基材的步骤的各个制造阶段的剖面图。图9A-9E为制造本发明之光学跨接开关的方法中,制造其上具有弹起式镜片之该第一个微电子基材的步骤的各个制造阶段的剖面图。