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MEMS光开关发展概况
时间: 2018-08-25 22:02 浏览次数:
MEMS光开关加工技术主要分为三类:非硅基材料上以X光深度光刻的LIGA技术;硅基或非硅基材料上的精密机械刻划技术;在半导体集成电路技术之上发展起来的硅MEMS加工技术。 硅MEMS加工
        MEMS光开关加工技术主要分为三类:非硅基材料上以X光深度光刻的LIGA技术;硅基或非硅基材料上的精密机械刻划技术;在半导体集成电路技术之上发展起来的硅MEMS加工技术。
 
  硅MEMS加工技术最早出现于二十世纪六十年代,所采用的主要技术是单晶硅各向异性腐蚀技术(体硅微机械),其代表产品是硅压力传感器。

  八十年代美国率先开发出以多晶硅为结构层、二氧化硅为牺牲层的表面牺牲层技术(表面微机械),并开发出微硅静电马达,使得MEMS技术得到质的飞跃发展。

  表面微机械加工技术与半导体集成电路技术最为相近,其主要特点是在薄膜淀积的基础上,利用光刻、刻蚀等集成电路常用工艺制备微机械结构,最终利用选择腐蚀技术释放结构单元,获得可微动结构。

  进入九十年代,随着深槽刻蚀技术、键合技术及其它关键技术的成功应用,体硅微机械又得到了飞速发展,并发展出多种体硅工艺与表面微机械工艺相互结合的新工艺。特别是开发出利用感应耦合等离子体(ICP)和侧壁钝化(SPP)的先进硅刻蚀工艺(ASE),可对硅材料进行很大深宽比的三维微加工,其加工厚度可达几百微米,侧壁垂直度可接近九十度。

  这使得MEMS技术不仅在传感器领域的应用得到迅速发展,而且在光纤通信、微型化学分析系统、DNA分析及微型机器人等领域的应用研究也得到空前发展。

  尽管率先将MEMS光开关商用化的OMM公司在今年(2003)3月因最后获得资金的希望破灭而暂时关闭,去年(2002)Onix关门、IMMI转向以及采用3D-MEMS技术曾研制出1152′1152光开关的Xros前年(2001)被Nortel收购。

  目前仍有不少的机构(包括Dicon、Luncent、Jdsu、Nortel等)在进行MEMS光开关的应用开发。 目前全球有60家左右的MEMS制造工厂,上百家MEMS领域的新兴公司以及更多的大学和研究机构。世界领先的Coventor公司的MEMS 计算机辅助设计(CAD)软件工具,目前全球的用户已超过300家。

  除MEMS光开关外,据笔者不完全统计,目前拥有MEMS技术设备并能提供相关光器件的公司主要有:JDSU、Santec、Memscap、Intpax、Umachines、Baynet、Avanex、Agere、InLight、Bandwidth9、Fujitsu、Go4fiber、lucent、networkelements、nortel、Olympus、NetworkPhotonics、Siemens、Teraoptix、Finisar、MCI、chromux、AXSUN、MegaSense、Sercalo、Molecular、Bookham、LIGHTech、Dicon、Lightconnect、Cypress、Novera等。

  最近Fujitsu宣布将发展一项采用MEMS技术的80通道的光开关,其切换速度将是1微秒,这是截至目前多通道光开关的最高切换速度。

  此外,日本Olympus也开始进行MEMS研发部门新的整合计划,其计划不仅包括可变光衰减器、光MEMS开关等光通信MEMS芯片,而且还包括设计、制造和封装用于光网络、生物、医药和工业用途的MEMS产品。

  目前,全球已有数十家公司将MEMS技术作为光器件的基本开发技术,现已有的产品包括光开关、可变光衰减器、可调滤波器、可调激光器、共振腔探测器、增益均衡器、调制器及光斩波器等。

  据市场调研公司CIR预测:光MEMS市场将从2003年的5.6亿美元增加到2007年的17亿美元,其中,基于MEMS的小型光开关将取代传统的机械式光开关,而依赖光MEMS构建的设备的实际市场总额则将达到数十亿美元。

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