Y9T21 华为三级控制的MEMS反射镜

更新时间:2023-01-22 09:01:53 阅读量:719

合集2021上第222-224页,写过长距接收端采用SOA的方案,比如ER4 40km的传输,不用APD,而是采用SOA+PIN的接收端设计。

如果要SOA用于接收端,SOA的最佳增益点与接收功率之间存在的失调,一般插入一个VOA在接收光路与SOA之间。


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在激光雷达中,有机械反射镜或者相控阵的方案,在2022合集中写过。

VOA也好,激光雷达的反射镜也好,很多厂家采用了基于MEMS的旋转反射镜。


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反射,可以在半导体结构上涂覆金属反射膜即可,旋转可以通过悬梁结构来实现,悬梁的刻蚀可以通过选择性腐蚀来实现,咱们写过的硅光集成悬梁透镜调整(如2022合集下第131页)、悬空波导(2022合集下第103页)、悬空MZ调制器(2022合集上第302-304页)....


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刻蚀悬梁,然后通过MEMS电极的静电吸附作用,同性相斥异性相吸,就可以实现反射镜的旋转。通过旋转光路,可以进行激光雷达的输出角度控制,也可以改变光路与入射光孔的耦合效率,成为VOA可调光衰。


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垂直齿,现在用的挺多的,分别在两个晶圆上设计动齿与静齿,采用晶圆键合工艺,让两个齿做交错式的上下分布。


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MEMS的反复旋转,对于悬空结构而言,存在可靠性风险,华为有个设计,看一下思路。

动齿与反射镜的结合,更牢固,提高可靠性。


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并且从传统的一级驱动,优化到三级驱动。

传统垂直齿的动齿与静齿,是条形分布的。


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如果在晶圆上增加一个台阶凹槽刻蚀工艺,则可实现三级驱动,调整的范围更大。刻蚀凹槽,在硅光集成中调制器、脊型波导等各种结构, 是非常常见的设计。


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静电的吸附力,与电场分布的距离成反比。

第一级的驱动,在动齿的A1和静齿的B1的电荷作用,两个凹槽内的电荷距离很远,吸附力很弱。


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当动齿在A1-B1的静电下开始旋转,动齿A3与静齿凹槽的B2,距离更近,产生新的静电吸附力。可以继续驱动mems的悬梁产生旋转。


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第三级,则是动齿的A2与静齿的B2,距离最近,依然可以产生较大的静电吸附力。


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在传统的工艺流程中,上下晶圆各自增加一个凹槽的刻蚀,即可实现三级驱动。


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2023年<光模块/器件/芯片的市场与技术解析>,是个系统性的解析,上下逻辑关系比较清晰。各期时间表已确定。

2022合集上下册、2021上下册、2020, 这几个册子合计2600+页,六十多万字,是小技术点详细分析,方便查阅。

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