MEMS可调谐VCSEL的研究进展

随着全光网络和DWDM系统的发展,MEMS可调谐VCSEL由于其优越的性能,有着相当广泛的应用前景.文章从结构差异上,将近几年来国际上的有关报道分成了单悬臂型,可变形介质模型,半对称腔型和掩埋隧道结型等四类,并对每一类型作了详细的介绍.     

MEMS可调谐平顶窄带光学滤波器

设计了一种基于MEMS技术的可调谐光学滤波器,它通过光栅将输入的宽带光信号色散展开,以一个MEMS扭镜选择将对应滤波器通带的光信号反射至输出端,从而实现光学滤波和波长调谐功能。滤波器的输入端采用单模光纤,输出端采用多模或者少模光纤,可以实现窄带且平顶的通带特性。经过参数优化,仿真分析得结果显示,采用多模/少摸光纤输出的两种滤波器,其0.5 dB和25 dB带宽分别为0.95 nm/0.29 nm和1.39 nm/0.69 nm,分别满足100 GHz和50 GHz信道间隔的DWDM系统要求。由于输出端采用多模或者少摸光纤,从该滤波器输出的光信号不能继续在单模光纤中传输,只能由光探测器接收,因此该滤波器一般应用于全光网络节点中的下载端口。     

光纤通信中的MEMS外腔可调谐激光器技术

文中对目前的基于MEMS技术的外腔激光器进行了深入探讨,并对典型的MEMS外腔激光器从结构进行了分类探讨,并进行了详细说明。另外,从激光器理论角度对MEMS结构的激光器的参数和影响因素进行了分析。最后,对当前的研究现状进行了简要总结,并对基于MEMS技术的外腔可调谐激光器技术进行了展望和预测。     

调谐范围达40nm的电泵浦1.5μm MEMS VCSEL

德国Technische大学和Two-Chip Photonics AG公司的科学家们合作研制出一种调谐范围在40nm的电泵浦垂直腔面发射激光器(VCSEL)。该激光器以单模形式输出1553～1595nm波长的激光，是迄今报道过的同类产品中调谐范围最宽的。该激光器不仅在通信而且在微量气体测量、计量学、过程控制和医学诊断等领域有着重要应用。     

可调谐40nm的电泵浦1．5μm MEMS VCSEL

据《Photonics Spectra》2004年第12期报导，德国的科学家已共同合作研究出目前最宽调谐范围(达40nm)的垂直腔表面发射激光器(VCSEL)，其单模激射波长为1553—1595nm。该激光器由两个芯片组成，一个为VCSEL放大器，另一个为微电子机械系统(MEMS)反射镜膜片。反射镜膜片可用作输出耦合器，并且在该半导体的底部组合了金反射镜／介电分布布喇格反射器作为谐振器。制作时，分别生长由反射镜膜片及其GaAs衬底组成的芯片，并倒置在VCSEL增益芯片上。     

可调谐激光器在光通信网络中的应用

可调谐激光器技术的日益成熟,使其在光通信网络中的应用逐渐增加。文中对可调谐激光器研究现状进行了探讨,并详细分析了MEMS可调谐激光器优势特点。同时,文中对可调谐激光器在无源光网络、光突发交换网络和光标记交换网络中的应用进行了重点阐述。并在文章最后对可调谐激光器的技术及在光通信网络中的应用前景进行了预测。     

MEMS波长可调谐激光器及其进展

论述了MEMS波长可调谐激光器及其进展。介绍了几种不同类型的波长可调谐激光器,如基于表面微机械反射镜的MEMS可调谐激光器、基于深腐蚀圆形反射镜的MEMS可调谐激光器、基于闪耀光栅的MEMS可调谐激光器、基于阵列集成的MEMS可调谐DFB激光器和VCSEL基MEMS可调谐激光器。     

用RF-MEMS实现可调谐天线

针对移动应用的天线设计正变得越来越复杂,需要灵活的MEMS技术来满足集成新特性和新应用的要求。电视接收等新应用和新特性被不断地集成到无线器件中。此外,无线技术,包括局域网(Wi-Fi)、宽带无线接入(WiMAX)、数字电视(DVB-H)、全球定位系统(GPS)、超宽带(UWB)和多重输入多重输出     

一种基于MEMS技术的可调谐光滤波器

文章介绍了一种基于微电子机械系统(MEMS)技术的可调谐光滤波器(TOF),分析了其基本原理和光学结构,给出了合理的设计方案及所进行的实验验证.实验结果表明,该滤波器性能优良,20 dB带宽<0.65 nm,3 dB带宽<0.24 nm,整个光路的插损控制在2 dB以内.根据该方案设计的滤波器具有体积小、成本低和波长调...     

Long wavelength MEMS tunable VCSEL with InP-InAlGaAs bottom DBR

In this letter, we present the first demonstration of a long wavelength-tunable vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) using an InP-InAlGaAs distributed Bragg reflector (DBR). The use of such a DBR improves the thermal resistance of the VCSEL while keeping the growth process simple. The devices show operation to temperatures greater than 75/spl deg/C, and single-mode devices emit powers as high as 0.9 mW at room temperature. The tuning range is as high as 17 nm.     

A long-wavelength MEMS tunable VCSEL incorporating a tunnel junction

In this letter, we describe the performance of a microelectromechanical system tunable vertical-cavity surface-emitting laser operating at 1550 nm and incorporating a tunnel junction for improved current injection and reduced optical loss. These lasers exhibit single-mode powers greater than 0.28 mW over 10 nm of tuning. Peak single-mode powers are greater than 0.8 mW and minimum threshold currents are less than 1 mA.     

低电压驱动的MEMS F-P可调光学滤波器研究

基于微机电系统（MEMS）技术,研制了一种新颖的光学腔与静电驱动器分离的Fabry-Pérot（F-P）可调谐滤波器。从光学设计、MEMS结构设计、制造工艺与器件测试等开展了F-P可调谐滤波器的研究,成功制备了工作在以1550 nm波长为中心、调谐范围为40 nm和驱动电压低于30 V的MEMS F-P可调滤波器。测试...     

Micro-mechanically tunable long wavelength VCSEL with buried tunnel junction

A novel two-chip concept for an electrically pumped and micro-electro-mechanically tunable vertical-cavity surface-emitting laser, with an emission wavelength in the 1.5 /spl mu/m range, is presented. Continuous tuning over 30 nm in singlemode operation has been shown.     

MEMS多层结构的热应力分析

温度载荷能够引起MEMS多层薄膜结构发生翘曲和分层等失效模式,而界面应力则是引起这些失效的直接原因。根据Suhir.E的双金属带热应力分布理论,对温度载荷作用下MEMS界面中的剪应力和剥离应力的分析表明,这两种应力随着与界面中心距离的增大呈指数增加,在界面端处达到最大值。界面应力与材料热膨胀系数和所加载温度呈线性相关,另外还与两材料层的厚度密切相关。以铜/铬组成的双层结构为例,利用Matlab数值仿真研究了界面应力与材料层厚度的关系,结果表明,界面应力与两材料层厚度比有关,当铜层和铬层厚度比为1.5时,层间剪应力和剥离应力均较小,可有效提高MEMS结构的可靠性,降低分层失效的概率。     

新型辐射桥结构VCSEL的设计、制作和热特性分析

为了改善垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)的热特性,提高器件的输出功率,设计并制作了一种新型辐射桥结构VCSEL。利用有限元热分析软件ANSYS,模拟了常规结构和辐射桥结构VCSEL内部的热场分布和热矢量分布。经模拟得到,常规结构器件的热阻为4.13K/W,辐射桥结构的热阻为2.64K/W。而经实验测得,常规结构器件的热阻为4.40K/W,辐射桥结构器件的热阻为2.93K/W,实验测试结果与模拟结果吻合较好。同时测得,常规结构器件的最大输出功率为305mW,辐射桥结构器件的最大输出功率为430mW,后者的输出功率提高了40%。     

Miniature and tunable millimeter-wave lowpass filter with MEMS switch

In this paper, fully monolithic tunable millimeter-wave filters with tapped-line feedings are proposed using the CPW-based periodic structures with novel multiple-contact MEMS switches. Millimeter-wave low-pass filters were designed, fabricated, and tested. The cascaded CPW-based periodic structures, with low-pass intrinsic filtering characteristics, are reconfigured into a self-similar single unit cell by the operation of the novel multiple-contact MEMS switches with single actuation. The measured results of the reconfigurable low-pass filter show the 3-dB cutoff frequency change from 19 to 11 GHz with very small change in the average insertion loss from 1.3 to 1.9 dB. The chip size of the low-pass is 4.0 mm × 1.6 mm.     

一种提高悬臂粱振动参数测量技术的研究

正弦相位调制干涉测量技术是一种高精度光学测量技术,可用于MEMS振动、振动分布、位移等物理量的测量。本文提出一种提高悬臂粱振动参数测量精度的方法,并分析了测量原理。该方法通过反馈控制回路消除了外界干扰和光强调制对测量精度的影响,并以纳米精度对悬臂粱的振动进行了检测,可得到悬臂粱在光激励下发生振动的相关振动特性参数。     

硅基PZT压电驱动MEMS光开关的设计与优化

采用压电多层悬臂梁理论分析模型，研究了一种新型PZT压电复合多层膜悬臂梁驱动光开关的机械性能，探讨了结构参数与悬臂梁机械性能的关系及影响光开关机电性能的因素。提出了一种新的硅基PZT压电复合膜悬臂梁驱动光开关的制作方法。给出了25V工作电压下优化的器件结构，并对理论分析结果与压电复合多层膜悬臂梁的有限元耦合场分析结果进行了比较。