MEMS VOA簡(jiǎn)介與國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

 圖1. MEMS VOA原理和結(jié)構(gòu)

圖2. MEMS VOA封裝結(jié)構(gòu)一

圖3. MEMS VOA封裝結(jié)構(gòu)二

MEMS VOA設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題之一是可靠性，支撐反射鏡的扭轉(zhuǎn)梁應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膹椥韵禂?shù)，以保證能在適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電壓（靜電驅(qū)動(dòng)）或者驅(qū)動(dòng)電流（電磁驅(qū)動(dòng)）下偏轉(zhuǎn)足夠的角度，同時(shí)必須有足夠的強(qiáng)度以抗擊震動(dòng)。而且，扭鏡結(jié)構(gòu)的共振頻率設(shè)計(jì)，應(yīng)遠(yuǎn)離日常環(huán)境中的振動(dòng)頻率以避免共振損害，一般設(shè)計(jì)在千赫茲以上。
    MEMS VOA設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題之二是波長(zhǎng)相關(guān)性（WDL），雙光纖準(zhǔn)直器通過反射鏡的耦合，相當(dāng)于兩個(gè)準(zhǔn)直器之間在角度失配情況下的耦合，其WDL隨失配角度增大而劣化。一個(gè)未進(jìn)行WDL優(yōu)化設(shè)計(jì)的MEMS VOA，當(dāng)中心波長(zhǎng)衰減25dB時(shí)，在40nm帶寬內(nèi)的WDL達(dá)1.8dB，如圖4所示。為了便于對(duì)WDL進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，一般采用C-Lens制作雙光纖準(zhǔn)直器，比GRIN-Lens具有更好的設(shè)計(jì)靈活性，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)的MEMS VOA，在40dB衰減范圍內(nèi)的WDL，可以達(dá)到0.4dB以下。當(dāng)然，MEMS VOA也有單通道應(yīng)用情況，對(duì)WDL就沒有那么高的要求了。

目前，國(guó)內(nèi)具有MEMS VOA芯片供貨能力的有海寧華平光電、廣州永大通信和廣州銀訊光電三家公司，前者的技術(shù)來自一位海歸博士，后兩者的技術(shù)來自北美華人，而投資方均為國(guó)內(nèi)企業(yè)。國(guó)內(nèi)比較完整的MEMS工藝線有兩條，分別屬于中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所和北京大學(xué)微電子中心，海寧華平光電就是在這些國(guó)內(nèi)工藝線進(jìn)行流片，推出完全國(guó)產(chǎn)化的MEMS VOA系列產(chǎn)品。
    前述三家公司，均有MEMS VOA封裝能力，而國(guó)內(nèi)一些其他公司，在其模塊或者子系統(tǒng)中有大量的MEMS VOA需求，或者直接購(gòu)買封裝好的器件，但是為了提升利潤(rùn)空間，均傾向于購(gòu)買MEMS芯片來自行封裝，如武漢光訊科技、福州高意科技等公司。