[發明專利]光開關和光開關陣列

有效

• 申請號: 201010190130.8
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN102262293A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 溫運生;趙峻;陳慶華;張海霞;吳文剛
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種光開關，其特征在于，包括：

半導體襯底，其包括第一轉動部和設置在所述第一轉動部兩端的第一扭轉梁，所述第一扭轉梁用于帶動所述第一轉動部進行轉動；

微反射鏡，其設置在所述半導體襯底的第一轉動部的表面；

第一鎖定結構，設置在所述第一扭轉梁，其包括形態自適應重塑FSR材料層和熱場源，所述熱場源用于為所述FSR材料層提供熱場，所述FSR材料層用于在所述熱場作用下發生形態重塑，以將所述第一轉動部和所述微反射鏡鎖定在轉動后的位置。

2.如權利要求1所述的光開關，其特征在于，所述FSR材料層包括合金材料，所述合金材料用于在所述熱場源提供的熱場作用下由固態合金轉換為液態合金，且所述液態合金在所述扭轉梁的激勵下發生形態重塑，并在所述熱場移除后重新凝固為固態合金。

3.如權利要求1或2所述的光開關，其特征在于，所述第一轉動部具有圓形結構，所述第一扭轉梁包括第一梁體和第二梁體，所述第一梁體和第二梁體分別沿所述第一轉動部的徑向并從所述第一轉動部兩端的外壁向外延伸而成。

4.如權利要求3所述的光開關，其特征在于，所述半導體襯底在所述第一扭轉梁的第一梁體和第二梁體所在區域分別具有下凹部，且所述鎖定結構收容在所述下凹部。

5.如權利要求3所述的光開關，其特征在于，所述半導體襯底還包括第二轉動部和位于所述第二轉動部兩端的第二扭轉梁，所述第二轉動部具有環形結構，所述第一轉動部設置在所述第二轉動部的中心位置并通過所述第一扭轉梁與所述第二轉動部相連接，所述第二扭轉梁從所述第二轉動部兩端的外壁向外延伸而成，且其延伸方向與所述第一扭轉梁的延伸方向相垂直，所述第二扭轉梁用于帶動所述第二轉動部連同所述第一轉動部沿另一方向進行轉動。

6.如權利要求5所述的光開關，其特征在于，還包括：第二鎖定結構，其設置在所述第二扭轉梁表面，且其結構與所述第一鎖定結構相同，所述第二鎖定結構用于在所述第一、第二轉動部受所述第二扭轉梁帶動而發生轉動后將所述第一、第二轉動部連同所述微反射鏡鎖定在轉動后的位置。

7.如權利要求6所述的光開關，其特征在于，所述微反射鏡在初始位置不對輸入光的傳輸方向進行處理，當其在所述第一扭轉梁帶動下隨所述第一轉動部轉動到第一預設角度后將輸入光反射到第一預設方向，而當其在所述第二扭轉梁帶動下隨第一和第二轉動部轉動到第二預設角度后將輸入光發射到第二預設方向。

8.如權利要求5所述的光開關，其特征在于，所述第一轉動部、第二轉動部、第一扭轉梁和第二扭轉梁為一體的，其分別通過對硅材料進行光刻加工而形成，且所述第一扭轉梁和第二扭轉梁所在位置的硅材料厚度小于所述第一轉動部和第二轉動部所在位置的硅材料厚度。

9.如權利要求3所述的光開關，其特征在于，所述熱場源為電阻絲，所述半導體襯底還包括第一電極和第二電極，所述第一電極和第二電極分別設置在所述第一轉動部的頂面和底面，二者分別連接到所述電阻絲的兩端，用于將外部電源傳遞給所述電阻絲以使其發熱產生熱場。

10.一種光開關陣列，其特征在于，包括玻璃基板和設置在玻璃基板上的多個光開關單元，所述光開關單元包括：

半導體襯底，其包括轉動部和設置在所述轉動部兩端的扭轉梁，所述第一扭轉梁用于帶動所述轉動部進行轉動；

微反射鏡，其設置在所述半導體襯底的轉動部的表面；

鎖定結構，其設置在所述扭轉梁表面，且包括形態自適應重塑FSR材料層，所述FSR材料層用于在所述光開關單元的內部集成熱場作用下發生形態重塑，以將所述轉動部和所述微反射鏡鎖定在轉動后的位置。