MEMS VOA簡(jiǎn)介與國內發(fā)展現狀

 圖1. MEMS VOA原理和結構

圖2. MEMS VOA封裝結構一

圖3. MEMS VOA封裝結構二

MEMS VOA設計中的關(guān)鍵問(wèn)題之一是可靠性，支撐反射鏡的扭轉梁應具有適當的彈性系數，以保證能在適當的驅動(dòng)電壓（靜電驅動(dòng)）或者驅動(dòng)電流（電磁驅動(dòng)）下偏轉足夠的角度，同時(shí)必須有足夠的強度以抗擊震動(dòng)。而且，扭鏡結構的共振頻率設計，應遠離日常環(huán)境中的振動(dòng)頻率以避免共振損害，一般設計在千赫茲以上。
    MEMS VOA設計中的關(guān)鍵問(wèn)題之二是波長(cháng)相關(guān)性（WDL），雙光纖準直器通過(guò)反射鏡的耦合，相當于兩個(gè)準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)化設計的MEMS VOA，當中心波長(cháng)衰減25dB時(shí)，在40nm帶寬內的WDL達1.8dB，如圖4所示。為了便于對WDL進(jìn)行優(yōu)化設計，一般采用C-Lens制作雙光纖準直器，比GRIN-Lens具有更好的設計靈活性，經(jīng)過(guò)優(yōu)化設計的MEMS VOA，在40dB衰減范圍內的WDL，可以達到0.4dB以下。當然，MEMS VOA也有單通道應用情況，對WDL就沒(méi)有那么高的要求了。

目前，國內具有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(lái)自一位海歸博士，后兩者的技術(shù)來(lái)自北美華人，而投資方均為國內企業(yè)。國內比較完整的MEMS工藝線(xiàn)有兩條，分別屬于中科院上海微系統與信息技術(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內工藝線(xiàn)進(jìn)行流片，推出完全國產(chǎn)化的MEMS VOA系列產(chǎn)品。
    前述三家公司，均有MEMS VOA封裝能力，而國內一些其他公司，在其模塊或者子系統中有大量的MEMS VOA需求，或者直接購買(mǎi)封裝好的器件，但是為了提升利潤空間，均傾向于購買(mǎi)MEMS芯片來(lái)自行封裝，如武漢光訊科技、福州高意科技等公司。