一种基于体硅微机械工艺的微机械光开关的研究

摘要

该论文在比较各种类型光开关的特点的基础上,结合现有的工艺条件,完成了一种使用常规体硅微机械加工工艺实现的光开关的设计和制作.并初步完成了光纤的耦合封装工作.该论文使用传统的KOH腐蚀液,利用硅材料的各向异性的特点,加工出了垂直于衬底表面的微镜结构,利用这种微镜结构可以完成光线的切换,实现光路的开关功能.该论文在阐述了常用的微机械加工工艺的基础上,重点介绍了这种微机械光开关的制作过程.同时对工艺中出现的问题就其原因进行了分析,给出了改进的办法.该光开关使用静电作为微镜驱动的方式,所以该论文在对微机械中悬臂梁加质量块结构进行力学推导后,分析了在静电驱动下悬臂梁和质量块的运动规律,找出了一组光开关执行结构的参数,并用ANSYS软件对其进行了分析.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2光开关种类

1.3微机械光开关

1.3.1 MEMS技术简介

1.3.2 MEMS光开关分类

1.3.3光纤开关阵列的最新进展

1.4微机械式光开关的选择

1.5本论文研究意义及内容

参考文献:

第二章微机械光开关的结构原理及设计

2.1悬臂梁的简谐振动分析

2.2微机械器件静电驱动分析

2.3梁加质量块静电驱动行为研究

2.4静电驱动光开关结构设计

2.5小结

参考文献:

第三章微机械光开关的工艺制作

3.1微机械加工工艺

3.2微镜的腐蚀制作

3.3光开关工艺流程

3.4工艺监控方法

3.5制作过程的问题及工艺改进

3.6小结

参考文献

第四章光纤与光波导端面耦合研究

4.1光纤与波导端面耦合损耗分析

4.2光纤与光波导端面耦合的方法

4.3小结

参考文献：

第五章微机械光开关的光路耦合初步实现

5.1光纤对接耦合

5.2微镜厚度与光路、光纤的关系

5.3本光开关耦合试验

5.4光开关封装的发展

5.5小结

参考文献:

总结

致谢