微镜驱动臂、微镜阵列芯片和光开关制造技术

本申请提供一种微镜驱动臂、微镜阵列芯片和光开关。微镜驱动臂包括驱动结构层(410)和加热电阻材料层(420)，加热电阻材料层包括第一部分(422A)、第二部分(424)和第三部分(422B)，其中，第一部分与第一热隔离连接件(340A)的一端连接，第一热隔离连接件的另一端与镜面(40A)连接，第三部分与第二热隔离连接件(340B)的一端连接，第二热隔离连接件的另一端与外框(40B)连接，第二部分是加热电阻材料层除第一部分和第三部分以外的部分，第一部分和第三部分的线电阻率大于第二部分的线电阻率。使第一部分和第三部分产生更多的热量，可以补偿热隔离连接件处的热量散失，均衡微镜驱动臂上的温度分布。

Micro mirror drive arm, micro mirror array chip and optical switch

【技术实现步骤摘要】
微镜驱动臂、微镜阵列芯片和光开关
本申请涉及光通信领域，并且更具体地，涉及一种微镜驱动臂、微镜阵列芯片和光开关。
技术介绍
微机电系统(microelectro-mechanicalsystem，MEMS)技术是一种基于微电子技术将电子、机械和光学等功能模块集成为微米级系统的技术。MEMS技术将机械构件、光学系统、驱动部件和电控系统集成为一个整体单元，不仅能够实现采集、处理与发送信息或指令，还能够实现按照信息采取行动。与传统机械系统相比，采用MEMS技术的系统具有微型化、集成化、低能耗、低成本、高精度、长寿命，以及动态性好等优势。热电MEMS驱动技术是一种依靠材料热形变产生驱动力的MEMS技术。相比其他的MEMS驱动，热电MEMS驱动具有驱动力强，位移量大等优点，拥有很广阔的应用前景。在光通信领域，通过热电MEMS驱动技术，将MEMS微镜制作成微镜阵列芯片，采用两块微镜阵列芯片组建光路，通过驱动微镜阵列上的MEMS微镜偏转至合适的位置，可以实现将通信光由输入端口切换至任意输出端口的光交叉连接(opticalcross-connect，OXC)功能。由于基于热电MEMS驱动技术的MEMS微镜具备大转角的优势，其可以支持大端口的OXC模块(例如，光开关)的组装，这将极大的扩展OXC模块的交换容量，以应对高速增长的通信数据的传输需求。然而，基于热电MEMS驱动技术的微镜阵列芯片具有以下缺点。驱动微镜的微镜驱动臂上的不同部位散失热量的速度是不相同的，这会导致微镜驱动臂的温度分布不均匀。微镜驱动臂上的局部高温会恶化微镜驱动臂的性能，对微镜的响应度和稳定性有很大的影响。
技术实现思路
本申请提供一种微镜驱动臂、微镜阵列芯片和光开关，能够解决微镜的响应度和稳定性不足的问题。第一方面，提供了一种微镜驱动臂，包括驱动结构层和加热电阻材料层，所述加热电阻材料层用于接通电流产生热量，所述驱动结构层在所述热量作用下发生形变，所述加热电阻材料层包括第一部分、第二部分和第三部分，其中，所述第一部分与第一热隔离连接件的一端连接，所述第一热隔离连接件的另一端与镜面连接，所述第三部分与第二热隔离连接件的一端连接，所述第二热隔离连接件的另一端与外框连接，所述第二部分是所述加热电阻材料层除所述第一部分和所述第三部分以外的部分，所述第一部分的线电阻率和所述第三部分的线电阻率均大于所述第二部分的线电阻率。第一方面的微镜驱动臂包括驱动结构层和加热电阻材料层，加热电阻材料层包括与热隔离连接件连接的第一部分、第三部分以及远离热隔离连接件的第二部分，通过使得第一部分和第三部分的线电阻率大于第二部分的线电阻率，使得第一部分和第三部分产生更多的热量，可以补偿热隔离连接件处连接外部部件导致的热量散失，从而均衡微镜驱动臂上的温度分布，进而能够改善微镜的响应度和稳定性。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一部分的横截面的面积小于所述第二部分的横截面的面积，和/或所述第一部分的材料的电阻率大于所述第二部分的材料的电阻率；所述第三部分的横截面的面积小于所述第二部分的横截面的面积，和/或所述第三部分的材料的电阻率大于所述第二部分的材料的电阻率。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一部分的横截面的面积小于所述第二部分的横截面的面积，包括：所述第一部分满足下列条件中的任意一个或多个：所述第一部分的宽度小于所述第二部分的宽度，所述第一部分的厚度小于所述第二部分的厚度，所述第一部分包括多个孔或至少一个空条带；所述第三部分的横截面的面积小于所述第二部分的横截面的面积，包括：所述第三部分满足下列条件中的任意一个或多个：所述第三部分的宽度小于所述第二部分的宽度，所述第三部分的厚度小于所述第二部分的厚度，所述第三部分包括多个孔或至少一个空条带。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一部分的横截面的面积小于所述第二部分的横截面的面积。该实现方式通过使第一部分的横截面面积小于第二部分的横截面面积，使得第一部分的线电阻率大于第二部分的线电阻率。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第三部分的横截面的面积小于所述第二部分的横截面的面积。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一部分的宽度小于所述第二部分的宽度。该实现方式通过使第一部分的宽度小于第二部分的宽度，其他唯独上尺寸一样，使得第一部分的线电阻率大于第二部分的线电阻率。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第三部分的宽度小于所述第二部分的宽度。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一部分的厚度小于所述第二部分的厚度。该实现方式通过使第一部分的厚度小于第二部分的厚度，其他唯独上尺寸一样，使得第一部分的线电阻率大于第二部分的线电阻率。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第三部分的厚度小于所述第二部分的厚度。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一部分内包括多个孔或至少一个空条带。该实现方式通过使第一部分中分布有孔或空条带，使得第一部分的线电阻率大于第二部分的线电阻率。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第三部分内包括多个孔或至少一个空条带。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一部分的材料的电阻率大于所述第二部分的材料的电阻率。该实现方式通过使第一部分和第二部分材料的电阻率不同，使得第一部分的线电阻率大于第二部分的线电阻率。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第三部分的材料的电阻率大于所述第二部分的材料的电阻率。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一部分包括由第一材料形成的层，所述第二部分包括由第一材料形成的层还包括由第二材料形成的层。该实现方式通过在加热电阻材料层的厚度方向或宽度方向上，第二部分形成比第一部分更多的层，第二部分并联形成的线电阻率比第一部分的线电阻率小。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第三部分包括由第一材料形成的层，所述第二部分包括由第一材料形成的层还包括由第二材料形成的层。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二部分和所述第一部分均包括第一材料，所述第一部分还包括第二材料，所述第一部分中的所述第二材料掺杂分布在所述第一材料中，所述第二材料的电阻率大于所述第一材料。该实现方式通过在第一部分中掺杂电阻率大的第二材料，使得第一部分的线电阻率大于第二部分的线电阻率。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二部分和所述第三部分均包括第一材料，所述第三部分还包括第二材料，所述第三部分中的所述第二材料掺杂分布在所述第一材料中，所述第二材料的电阻率大于所述第一材料。在第一方面的一种可能的实现方式中，在沿所述加热电阻材料层的长度方向上，所述第一部分的线电阻率均匀变化或跳变，距离所述热隔离连接件越近，所述第一部分的线电阻率越大。该实现方式通过使得第一部分的线电阻率均匀变化或跳变，有可能使得微镜驱动臂具有更均衡的温度分布效果。在第一方面的一种可能的实现方式中，在沿所述加热电阻材料层的长度方向上，距离所述热隔离连接件越近，所述第三部分的线电阻率越大。在第一方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微镜驱动臂，其特征在于，包括驱动结构层和加热电阻材料层，所述加热电阻材料层用于接通电流产生热量，所述驱动结构层在所述热量作用下发生形变，所述加热电阻材料层包括第一部分、第二部分和第三部分，其中，所述第一部分与第一热隔离连接件的一端连接，所述第一热隔离连接件的另一端与镜面连接，所述第三部分与第二热隔离连接件的一端连接，所述第二热隔离连接件的另一端与外框连接，所述第二部分是所述加热电阻材料层除所述第一部分和所述第三部分以外的部分，所述第一部分的线电阻率和所述第三部分的线电阻率均大于所述第二部分的线电阻率。/n

【技术特征摘要】
1.一种微镜驱动臂，其特征在于，包括驱动结构层和加热电阻材料层，所述加热电阻材料层用于接通电流产生热量，所述驱动结构层在所述热量作用下发生形变，所述加热电阻材料层包括第一部分、第二部分和第三部分，其中，所述第一部分与第一热隔离连接件的一端连接，所述第一热隔离连接件的另一端与镜面连接，所述第三部分与第二热隔离连接件的一端连接，所述第二热隔离连接件的另一端与外框连接，所述第二部分是所述加热电阻材料层除所述第一部分和所述第三部分以外的部分，所述第一部分的线电阻率和所述第三部分的线电阻率均大于所述第二部分的线电阻率。


2.根据权利要求1所述的微镜驱动臂，其特征在于，所述第一部分的横截面的面积小于所述第二部分的横截面的面积，和/或所述第一部分的材料的电阻率大于所述第二部分的材料的电阻率；
所述第三部分的横截面的面积小于所述第二部分的横截面的面积，和/或所述第三部分的材料的电阻率大于所述第二部分的材料的电阻率。


3.根据权利要求2所述的微镜驱动臂，其特征在于，所述第一部分的横截面的面积小于所述第二部分的横截面的面积，包括：
所述第一部分满足下列条件中的任意一个或多个：所述第一部分的宽度小于所述第二部分的宽度，所述第一部分的厚度小于所述第二部分的厚度，所述第一部分包括多个孔或至少一个空条带；
所述第三部分的横截面的面积小于所述第二部分的横截面的面积，包括：
所述第三部分满足下列条件中的任意一个或多个：所述第三部分的宽度小于所述第二部分的宽度，所述第三部分的厚度小于所述第二部分的厚度，所述第三部分包括多个孔或至少一个空条带。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的微镜驱动臂，其特征在于，在沿所述加热电阻材料层的长度方向上，距离所述热隔离连接件越近，所述第一部分的线电阻率越大；和/或在沿所述加热电阻材料层...

【专利技术属性】
技术研发人员：张程浩，黄兆兴，谢会开，蒋臣迪，姚丹阳，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，无锡微奥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44