[发明专利]基于可移动波导反射镜的MEMS光开关及N×N阵列

权利要求书

1.一种基于可移动波导反射镜的MEMS光开关，其特征在于：

包括基底(11)以及置于基底(11)上的光学结构和机械结构；其中光学结构包括固定波导反射镜(1)和可移动波导反射镜(5)，固定波导反射镜(1)固定于基底(11)布置，可移动波导反射镜(5)悬空于基底(11)布置；固定波导反射镜(1)和可移动波导反射镜(5)之间通过一对半折叠弹簧(3)连接，固定波导反射镜(1)和可移动波导反射镜(5)上均设置有亚波长反射面(2)。

2.根据权利要求1所述的一种基于可移动波导反射镜的MEMS光开关，其特征在于：所述的机械结构包括传动杆(8)、两组固定岛(6)、折叠弹簧(7)、固定静电梳(9)和可移动静电梳(10)，固定岛(6)和固定静电梳(9)固定于基底(11)布置，折叠弹簧(7)、传动杆(8)和可移动静电梳(10)悬空于基底(11)布置；可移动波导反射镜(5)通过传动杆(8)与可移动静电梳(10)固定相连，传动杆(8)经折叠弹簧(7)和两组固定岛(6)连接，固定静电梳(9)和可移动静电梳(10)的梳齿部相对布置且呈交错穿插分布。

3.根据权利要求1所述的一种基于可移动波导反射镜的MEMS光开关，其特征在于：一对半折叠弹簧(3)对称分布在固定波导反射镜(1)和可移动波导反射镜(5)的两侧，固定波导反射镜(1)和可移动波导反射镜(5)两侧的每侧之间均通过一个半折叠弹簧(3)连接。

4.根据权利要求(1)或(3)所述的一种基于可移动波导反射镜的MEMS光开关，其特征在于：所述的半折叠弹簧(3)主要由弹簧柄、连接在弹簧柄两端且和弹簧柄长度方向垂直的两根梁以及位于单侧梁上远离弹簧柄位置处的机械停止结构(4)组成，两根梁靠近弹簧柄的一端分别与弹簧柄的两端固定相连，两根梁远离弹簧柄的一端分别与固定波导反射镜(1)和可移动波导反射镜(5)的亚波长反射面(2)的边缘相连。

5.根据权利要求4所述的一种基于可移动波导反射镜的MEMS光开关，其特征在于：所述的机械停止结构(4)均位于与可移动波导反射镜(5)相连的梁上，机械停止结构(4)为梁上的凸起，凸起在可移动波导反射镜(5)靠近固定波导反射镜(1)时接触到固定波导反射镜(1)的亚波长反射面(2)。

6.根据权利要求1所述的一种基于可移动波导反射镜的MEMS光开关，其特征在于：所述的固定波导反射镜(1)和可移动波导反射镜(5)结构相同，两者均由一对正交的多模宽波导、连接在多模宽波导端部的绝热锥形波导、连接在绝热锥形波导端部的单模波导组成。

7.根据权利要求6所述的一种基于可移动波导反射镜的MEMS光开关，其特征在于：所述的固定波导反射镜(1)和可移动波导反射镜(5)上还均设置有亚波长反射面(2)，亚波长反射面(2)设置在一对正交的多模宽波导的相交处的端面上，固定波导反射镜(1)和可移动波导反射镜(5)的亚波长反射面(2)相正对布置，且所述的亚波长反射面(2)具体为满足亚波长条件的波浪齿形结构。

8.根据权利要求7所述的一种基于可移动波导反射镜的MEMS光开关，其特征在于：

在可移动波导反射镜(5)靠近固定波导反射镜(1)时，固定波导反射镜(1)和可移动波导反射镜(5)的亚波长反射面(2)互相咬合。

9.一种N×N的硅基MEMS光开关阵列，其特征在于：

所述的N×N光开关阵列包括至少四个级联的如权利要求1～8任一所述的集成波导MEMS光开关。