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OMAL歐瑪爾微機(jī)械光開關(guān)微反射鏡
將微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）與光器件融合于一體的微光機(jī)電系統(tǒng)（MOEMS）是MEMS的一個重要的研究方向，它采用微細(xì)加工的技術(shù)手段，把微光學(xué)器件、微電子器件和微機(jī)械結(jié)構(gòu)或裝置集成在相兼容的基體材料上，充分發(fā)揮三者的綜合性能，不僅能夠使光學(xué)系統(tǒng)微型化而降低成本，而且可實現(xiàn)光學(xué)元件間的自對準(zhǔn)，更重要的是這種組合還會產(chǎn)生新的光學(xué)器件和裝置。MOEMS的出現(xiàn)將極大的促進(jìn)信息通訊，航天技術(shù)以及光學(xué)工具的發(fā)展，對整個信息化時代將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

OMAL歐瑪爾微機(jī)械光開關(guān)微反射鏡
隨著信息時代的到來，光通信系統(tǒng)中器件的小型化、大陣列、低成本將是光通信技術(shù)的主要發(fā)展方向。光開關(guān)是新一代全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）光開關(guān)具有體積小、重量輕、能耗低、性能穩(wěn)定；適于大批量生產(chǎn)、生產(chǎn)成本低；慣性小、諧振頻率高、響應(yīng)時間短等優(yōu)點，有著巨大的市場潛力和廣闊的應(yīng)用前景。對MEMS光開關(guān)在其理論分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及加工工藝等方面的研究具有十分重要的意義，將大大促進(jìn)光纖通信事業(yè)的發(fā)展。 本文確定了制作光開關(guān)為反射鏡的工藝條件，設(shè)計并制作了硅各向異性濕法腐蝕過程中晶向?qū)?zhǔn)圖形，在（100）硅片上制作了微反射鏡，光纖槽。通過對硅晶體的結(jié)構(gòu)特點和其在氫氧化鉀溶液（KOH）中各向異性腐蝕特性的研究，充分利用了硅晶體的面在KOH溶液中腐蝕自停止效應(yīng)，采用表面微機(jī)械加工工藝和體硅微機(jī)械加工工藝來制作MEMS光開關(guān)為反射鏡。本文還 WP=60 闡述了利用（100）硅片的各向異性腐蝕性質(zhì)制作微鏡的基本原理，在（100）硅片上進(jìn)行各向異性腐蝕時，能暴露垂直的面、傾角為45度的面和傾角為54.74度的面。面沿著110較蛐緯傻模瑊100}和面是沿著100較蛐緯傻摹１疚氖褂么縆OH水溶液和KOH＋I(xiàn)PA混合水溶液對（100）硅片沿著100較蚪懈矗圓啾詰那憬怯氡礱婀饣潭冉蟹治觶縆OH的濃度為35﹪和50﹪水溶液中腐蝕出的樣品，濃度低于35％時表面較粗糙，KOH和IPA混合溶液KOH的濃度分別20%時，出現(xiàn)傾角為45°的側(cè)壁，而且表面較粗糙，能明顯地看到沉淀物：在濃度上升到35%時側(cè)壁的傾角為45°，但表面明顯比濃度為20%時光滑；當(dāng)KOH濃度上升至50%，出現(xiàn)了陡直的側(cè)壁。本文對所涉及到的低壓化學(xué)氣相沉積工藝（LPCVD）、切片工藝、光刻工藝、反應(yīng)離子刻蝕工藝、濕法刻蝕工藝和磁控濺射工藝進(jìn)行了深入的研究與反復(fù)的實驗測試，得出了較理想的工藝參數(shù)。它擁有豐富的、完善的單元庫、材料模型庫和求解器，保證了它能夠高效地求解各類結(jié)構(gòu)的靜力、動力、振動、線性和非線性問題，并能有效地求解溫度場問題、散熱場以及多場耦合問題；它 WP=61 的友好的圖形界面和程序結(jié)構(gòu)使用戶易學(xué)易用，通常專業(yè)人員在一個月左右的時間內(nèi)就能掌握其應(yīng)用方法和技巧；它的*交互式前后處理和圖形文件，大大減輕了用戶創(chuàng)建工程模型，生成有限元模型以及分析和評價結(jié)果的工作量；它的統(tǒng)一和集中的數(shù)據(jù)庫，保證了系統(tǒng)各模塊之間的可靠和靈活的集成；它的DDA模塊實現(xiàn)了它與多個CAD軟件產(chǎn)品的有效連接。OMAL的各種產(chǎn)品適應(yīng)于各種計算機(jī)平臺的版本，為用戶提供了各種可能的選擇。該軟件的另一主要優(yōu)點是耦合場分析功能———磁場分析的耦合載荷可被自動耦合到結(jié)構(gòu)、流體及熱單元上，在對電路耦合器件的電磁場分析時，電路可被直接耦合到導(dǎo)體或電源，同時也可計及運(yùn)動的影響。在理論上用OMAL分析并模擬了開關(guān)運(yùn)動的情況，在50伏電壓下上電極可以運(yùn)動31um,這和我們運(yùn)用傳統(tǒng)方法計算分析的結(jié)果基本相似。分析結(jié)果也反映出隨著驅(qū)動電壓的升高，偏移量隨著增加，當(dāng)驅(qū)動電壓升高到一定高度時（閾值）時，上電極就會很快到達(dá)下電極。以此為基礎(chǔ)將更好的為MEMS光開關(guān)的研制鋪平道路。 在測量方面， 我們利用穩(wěn)定化光源和光功率計對光開關(guān)的插入損耗和串話進(jìn)行了測量，直通狀態(tài)下的插入損耗小于2dB，反射狀態(tài)下的插入損耗小于3dB，串話小于-50 dB。采用單模光纖連接損耗理論對光開關(guān)的插入損耗進(jìn)行了分析，在直通狀態(tài)時引起插入損耗的主要原因是：兩根單模光纖連接時的軸向、徑向和角度偏移。而反射狀態(tài)時引起插入損耗的原因除了光纖連接引起的損耗以外，還包括反射鏡的表面粗糙和反射鏡的厚度引起的損耗。并且指出若要求反射狀態(tài)的插入損耗小于2dB，使用普通的 WP=62 單模光纖耦合的難度是相當(dāng)大，因此需要在光纖的端部進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ぬ幚怼?/p>

OMAL歐瑪爾微機(jī)械光開關(guān)微反射鏡
 OMAL是目前世界頂端的有限元商業(yè)應(yīng)用程序。便開發(fā)出了該應(yīng)用程序，以此用計算機(jī)模擬工程結(jié)構(gòu)分析，歷經(jīng)30多年的不斷完善和修改，現(xiàn)成為的工程應(yīng)用的應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序的主要特點是緊跟計算機(jī)硬件、軟件發(fā)展的水平，功能豐富，用戶界面好，前后處理和圖形功能完備，并且使用高效的有限元系統(tǒng)。