[發明專利]可變網格低質量MEMS反射鏡

有效

• 申請號: 202110049540.9
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112817146B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 凱文·亞蘇穆拉
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 周亞榮;鄧聰惠

本公開涉及可變網格低質量MEMS反射鏡。提供了一種組件，諸如MEMS反射鏡或其它通常的盤狀組件，該組件具有跨其背側表面的可變網格圖案。可變網格包括肋，該肋在組件的中心部分或旋轉軸線附近具有第一厚度，并且在遠離中心或旋轉軸線的部分處具有第二較窄的厚度。

技術領域

本公開涉及可變網格低質量MEMS反射鏡。

相關申請的交叉引用

本申請要求2020年2月14日提交的美國臨時專利申請第62/976,814號的提交日的權益，其公開內容通過引用并入本文。

背景技術

光學通信使用調制光束通過光纖、自由空間或波導傳遞信息。光束能夠直接通過調制到光源的電流來調制，或者在外部通過使用光學調制器來調制由光源產生的連續波光束來調制。外部調制的優勢在于，它能夠處置更高的功率和頻率；然而，所需的組件可能更大、更復雜并且更昂貴。

光通路交換器(OCS)是一種全光學3D交換矩陣，通過改變2個2D微機電系統(MEMS)反射鏡陣列中反射鏡的角度，所述全光學3D交換矩陣能夠將光從任何輸入光纖N導向到任何輸出光纖M。該交換器被設計用于寬波長范圍上的低插入損耗，因此每個光纖能夠承載許多波長。OCS還被設計用于通過MEMS反射鏡陣列進行快速、可靠的交換。光學性能要求包括插入損耗、回波損耗、動態光學串擾和靜態光學串擾。

發明內容

本公開的一個方面提供了一種組件，包括具有周邊和第一表面的區域，至少一個旋轉軸線，以及在第一表面上的層，該層包括可變網格圖案，其中，可變網格圖案包括：多個肋，這些肋在該至少一個旋轉軸線附近具有第一寬度，并且在第一表面的遠離旋轉軸線的部分處具有第二寬度，第一寬度大于第二寬度。第一寬度可以逐漸減小到第二寬度。該層可以具有跨第一表面分布的質量，使得與靠近周邊的部分相比，第一表面的中心部分承載更大比例的質量。可變網格圖案可以是對稱圖案。該多個肋可以互連。

根據一些示例，組件可以是反射鏡，并且第一表面是背側非反射表面。該至少一個旋轉軸線可以跨組件的中心部分延伸，使得肋的第一寬度靠近組件的中心部分，并且肋的第二寬度靠近周邊的一個或多個邊界。

本公開的另一方面提供了一種微機電系統(MEMS)反射鏡組合，該微機電系統反射鏡組合包括具有多個空腔的板、至少一個反射鏡，該至少一個反射鏡具有能夠圍繞至少第一軸線旋轉的反射器區域，該至少一個反射鏡具有周邊和第一表面，該至少一個反射鏡位于該多個空腔中的相應一個空腔內。反射器區域可以包括在第一表面上的層，該層包括可變網格圖案，其中，可變網格圖案包括多個肋，這些肋在第一軸線附近具有第一寬度，并且在第一表面的遠離第一軸線的部分處具有第二寬度，第一寬度大于第二寬度。第一寬度過渡到第二寬度。該過渡可以是逐漸減小。該層可以具有跨第一表面分布的質量，使得與靠近周邊的部分相比，第一表面的中心部分承載更大比例的質量。可變網格圖案可以是對稱圖案。該至少一個反射鏡的反射器區域能夠進一步繞第二軸線旋轉，并且與在周邊附近相比，肋可以在第二軸線附近具有更大的寬度。

本公開的又另一方面提供了一種制作MEMS反射鏡的方法，包括將一層施加到MEMS反射鏡的反射器區域的非反射表面上，反射器區域由周邊限定，并且在該層中形成可變網格圖案，其中，可變網格圖案限定多個肋，這些肋在反射器區域的中心附近具有第一寬度，并且在周邊附近具有第二寬度，第一寬度大于第二寬度。形成可變網格圖案可以包括從第一表面去除該層的至少一部分以產生該多個肋。去除該層的一部分可以包括在給定區域中去除小于該層的整個深度。在其它示例中，形成可變網格圖案包括將材料以可變網格圖案選擇性地沉積到第一表面上。

該層可以具有在第一表面上分布的質量，使得與靠近周邊的部分相比，第一表面的中心部分承載更大比例的質量。可變網格圖案可以是對稱圖案，其中，該多個肋中的每一個肋都互連。

附圖說明

附圖不旨在按比例繪制。各個附圖中相同的附圖標記和名稱指示相同的元件。為了清楚起見，并非每個組件都在每個附圖中被標記。在圖中：