本發(fā)明涉及一種可以例如用于形成所謂的飛點(diǎn)(flyingspot)類型的微型投影儀的投影mems設(shè)備;進(jìn)一步地,本發(fā)明涉及相關(guān)制造方法。
背景技術(shù):
如所已知的,目前可以獲得無(wú)數(shù)光電mems系統(tǒng),其被設(shè)計(jì)成生成圖像(例如,在對(duì)應(yīng)的屏幕上)并且特征是非常小的體積;這些光電mems系統(tǒng)還被稱為“微型投影儀(picoprojector)”。一般而言,當(dāng)前微型投影儀的體積如此之小以使得內(nèi)部能夠包括微型投影儀,例如,蜂窩電話。因此,微型投影儀可以形成便攜式電子設(shè)備的所謂的嵌入式模塊,諸如例如,便攜式pc、平板電腦、手機(jī)等。
微型投影儀通常包括對(duì)應(yīng)的投影設(shè)備,其包括一個(gè)或多個(gè)光源,并且可以實(shí)現(xiàn)不同的光學(xué)技術(shù)。
比如,daweirui等人在opticalengineering51(1)(2012年1月)發(fā)表的論文“opticaldesigninilluminationsystemofdigitallightprocessingprojectorusinglaserandgradient-indexlens”描述了一種微型投影儀,其實(shí)現(xiàn)所謂的數(shù)字光處理(dlp)并且包括多個(gè)微反射鏡。
同樣已知的是飛點(diǎn)類型的微型投影儀,其被配置成在使用中生成對(duì)應(yīng)的光束,其傳播方向和光譜組成分別由反射鏡和一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路而動(dòng)態(tài)變化,以使光束可以周期性地掃描布置在一距離的屏幕,從而在其上生成圖像。masafumiide等人在論文“compactmultiplelaserbeamscanningmoduleforhigh-resolutionpicoprojectorapplicationsusingafibrebundlecombiner”,advancesindisplaytechnologiesiv,proceedingsofspie,第9005卷,90050f-1-12中提供了飛點(diǎn)類型的微型投影儀的示例。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一般而言,飛點(diǎn)類型的投影系統(tǒng)特征在于總體尺寸小于dlp類型的投影系統(tǒng)的總體尺寸,這要?dú)w功于較低復(fù)雜性。
這已經(jīng)表示,在飛點(diǎn)類型的投影系統(tǒng)的領(lǐng)域中,感到特別需要提高所生成的光束的光學(xué)特點(diǎn),無(wú)需降低總體尺寸。至于光束的光學(xué)特點(diǎn),除其它之外,它們包括功率和發(fā)散。特別地,關(guān)于發(fā)散,并且假設(shè)正交參考系xyz,而軸線z與所發(fā)射的光束的軸線重合,已知的是,在存在平面xz中的光束的發(fā)散和yz平面中的光束的發(fā)散之間的差異的情況下,出現(xiàn)所謂的像散的現(xiàn)象;即,光束的不同成分聚焦在不同的點(diǎn)上,從而降低了所生成的圖像的質(zhì)量。
因此,本發(fā)明的目的要提供飛點(diǎn)類型的微型投影儀的投影設(shè)備,其將使得能夠至少部分改善光束的光學(xué)特點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)特點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明,如權(quán)利要求1和20所分別定義的,提供了投影mems設(shè)備和相關(guān)制造方法。
附圖說(shuō)明
為了更好地理解本發(fā)明,現(xiàn)在僅通過(guò)非限制性示例并且參照附圖描述其優(yōu)選實(shí)施例,其中:
-圖1是光源的一部分的示意性透視圖;
-圖2是本投影mems設(shè)備的實(shí)施例的一部分的示意性俯視圖;
-圖3是本投影mems設(shè)備的實(shí)施例的一部分的示意性剖視圖;
-圖4是本投影mems設(shè)備的實(shí)施例的一部分的示意性俯視圖;
-圖5是本投影mems設(shè)備的實(shí)施例的一部分的示意性俯視圖;
-圖6是本投影mems設(shè)備的實(shí)施例的示意性俯視圖;
-圖7和圖8是包括本投影mems設(shè)備的便攜式裝置的示意透視圖;和
-圖9至圖18是在制造過(guò)程的連續(xù)步驟期間的本投影mems設(shè)備的實(shí)施例的部分的示意剖視圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了本身已知類型的第一光源,其由第一激光二極管2形成,被配置成發(fā)射具有第一波長(zhǎng)λ1(例如,在藍(lán)色中,即λ1≈440nm)的電磁輻射,以下被稱為第一光束b1。在本身已知方式中,第一激光二極管2由半導(dǎo)體材料的管芯(die)4形成,其包括例如由半導(dǎo)體iii-v或ii-vi族的二元、三元或四元合金(例如,algaas或ingan)形成的半導(dǎo)體本體3。半導(dǎo)體本體3是本身已知類型的,并且除其它之外,還包括光學(xué)活性層6,該光學(xué)活性層6具有厚度小于(例如)0.1μm的平行六面體形狀并且可以用作內(nèi)部發(fā)生激光生成現(xiàn)象的光導(dǎo)。純粹通過(guò)示例,在下文中假設(shè)正交參考系xyz,被布置成使得光學(xué)活性層6平行于平面xz。進(jìn)一步地,管芯4由被布置成垂直于軸線z的前刻面(facet)fa和后刻面fb界定。
在本身已知方式中,第一激光二極管2發(fā)射從前刻面fa開(kāi)始的第一光束b1。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn),在下文中假設(shè)第一光束b1的傳播軸線(由h1表示)與軸線z重合。更進(jìn)一步地,在前刻面fa上,第一光束b1形成光點(diǎn)sp,其在不失任何一般性的情況下,例如具有近似橢圓形,其軸線分別平行于軸線x和y并且范圍可能例如介于0.5μm和3μm之間;在圖1所圖示的示例中,光點(diǎn)sp的幾何中心o沿著軸線z布置。另外,在來(lái)自前刻面fa的輸出處,平面xz和yz中的第一光束b1的發(fā)散彼此明顯不同,如先前所提及的,事實(shí)是可能會(huì)導(dǎo)致所謂的像散現(xiàn)象。
更詳細(xì)地并且在不失任何一般性的情況下,第一激光二極管2是所謂的裸芯片,即,沒(méi)有封裝的芯片。在這方面,再次在不失任何一般性的情況下,管芯4可以是在各自底部外延的類型的并且包括由焊料合金形成的底部區(qū)域(未圖示),該焊料合金包括例如金并且被設(shè)計(jì)成使得能夠以本身已知方式將第一激光二極管2固定于外部結(jié)構(gòu)的金屬墊。因此,該底部區(qū)域還可以使得能夠熱耗散第一激光二極管2,而后者的性能隨之改善。所述底部區(qū)域具有的厚度可以例如為3μm。
圖2(未按比例)示出了包括所謂的硅光具座(siliconopticalbench,siob)的投影mems設(shè)備10的部分,其至少部分地由半導(dǎo)體材料制成(例如,但不一定是硅)并且用作支撐。出于這個(gè)原因,在下文中,光具座被稱為半導(dǎo)體支撐16。另外,半導(dǎo)體支撐16包括固定結(jié)構(gòu)17和第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19,在圖2中后者以純粹定性方式表示(用虛線)。關(guān)于固定結(jié)構(gòu)17的細(xì)節(jié)和與第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19的操作關(guān)系均未在圖2中示出。
投影mems設(shè)備10還包括第一單模光纖20和第一多模光纖22。
如在下文中更詳細(xì)所描述的,第一激光二極管2、第一單模光纖20和第一多模光纖22被耦合至半導(dǎo)體支撐16,并且光學(xué)地耦合在一起,以使第一單模光纖20被光學(xué)地布置在第一激光二極管2和第一多模光纖22之間。由此,第一光束b1相繼橫穿第一單模光纖20和第一多模光纖22。換言之,從第一光束b1的立場(chǎng)出發(fā),第一單模光纖20和第一多模光纖22分別用作初始(initial)光纖和后續(xù)(subsequent)光纖。
第一單模光纖20由第一刻面f1和第二刻面f2界定并且具有直徑例如包括在2μm和8μm之間的所謂的芯(core)。進(jìn)一步地,第一單模光纖20具有的長(zhǎng)度例如包括在300μm和700μm之間。第一刻面f1面對(duì)第一激光二極管2的前刻面fa,以使第一光束b1的至少一部分通過(guò)第一刻面f1耦合至第一單模光纖20。在這方面,為了簡(jiǎn)化起見(jiàn),在下文中,耦合至第一單模光纖20的第一光束b1的一部分還被稱為第一光束b1。更一般地,假定將第一激光二極管2連接至共同輸出(下文所描述的)的光學(xué)路徑的點(diǎn),隨后是第一光束b1,在這點(diǎn)上,要到達(dá)共同輸出的第一光束b1的部分將被稱為第一光束b1。換言之,光學(xué)損耗忽略不計(jì)。
更詳細(xì)地,在本身已知方式中,第一單模光纖20的第一刻面f1可以形成已知類型的對(duì)應(yīng)的透鏡,其被設(shè)計(jì)成增加第一激光二極管2和第一單模光纖20之間的光耦合效率。換言之,第一單模光纖20可以是所謂的“透鏡光纖(lensedfibre)”。相反,第二刻面f2是平面類型的。
至于第一多模光纖22,它是所謂的漸變折射率或梯度折射率光纖(gif),即,多模光纖,其上的芯的折射率除了大于包層(cladding)的折射率外還遵循漸變曲線,并且特別地,是拋物線類型的。第一多模光纖22的外徑可以大于或等于第一單模光纖20的外徑。
更詳細(xì)地,第一多模光纖22由另一對(duì)刻面界定,以下分別被稱為第三刻面f3和第四刻面f4。第三刻面f3被布置成與第一單模光纖20的第二刻面f2接觸。另外,在圖2所圖示的實(shí)施例中,第一單模光纖20和第一多模光纖22的軸線重合,從而形成單一軸線hf,以下被稱為光纖的軸線hf。
甚至更詳細(xì)地,在垂直于第一多模光纖22的軸線的橫截面中,第一多模光纖22的芯的折射率例如與1-(d/r)2成正比,其中,r是第一多模光纖22的芯的半徑,并且d是距離光纖的軸線的距離。
在實(shí)踐中,第一多模光纖22用作所謂的“自聚焦透鏡(selfoclens)”,并且特征是對(duì)應(yīng)的節(jié)距長(zhǎng)度。根據(jù)其自身長(zhǎng)度和節(jié)距長(zhǎng)度(或在任何情況下,節(jié)距長(zhǎng)度的整數(shù)倍)之間存在的比率,第一多模光纖22可以在輸出處生成聚焦的、準(zhǔn)直的或發(fā)散的射束,并且還可以在輸入處放大或縮小該射束。比如,假設(shè)在第一多模光纖22中進(jìn)入具有圓柱對(duì)稱性的通用射束,分別由p和l表示第一多模光纖22的節(jié)距長(zhǎng)度和長(zhǎng)度,并且將我們的注意局限于考慮到情況l≤p,我們發(fā)現(xiàn):如果1/4p<l<1/2p,則輸出處的射束是聚焦的;如果l=1/4p,則輸出處的射束是準(zhǔn)直的;并且如果l<1/4p,則輸出處的射束是發(fā)散的。
在實(shí)踐中,暫時(shí)忽略第一激光二極管2和第一單模光纖20之間的耦合的問(wèn)題,可以發(fā)現(xiàn)第一單模光纖20的長(zhǎng)度使得在來(lái)自第二刻面f2的輸出處,第一光束b1具有圓柱對(duì)稱性,這是由于其中已經(jīng)傳播的第一單模光纖20的對(duì)稱性。這樣,在來(lái)自第一單模光纖20的輸出處,第一光束b1基本上免除像散現(xiàn)象。從定量的角度來(lái)看,在第一單模光纖20的第二刻面f2上,第一光束b1具有的直徑和發(fā)散取決于第一單模光纖20。比如,第一光束b1在第一單模光纖20的第二刻面f2上具有的直徑(以1/e2)可以包括在3μm和8μm之間;進(jìn)一步地,第一光束b1的高斯類型的空間輪廓第一近似于包括在例如1.5μm和4μm之間的第二刻面f2上的光束束腰(beamwaist,高斯光束的半徑為1/e2)。然后,第一光束b1與第一多模光纖22交互,其例如使得它被準(zhǔn)直。
如先前所提及的,投影mems設(shè)備10還包括第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19,該第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)17是移動(dòng)的,該移動(dòng)結(jié)構(gòu)通過(guò)使用半導(dǎo)體材料的可變形彈性元件(圖2中未圖示的)耦合至該固定結(jié)構(gòu)。
更詳細(xì)地,鑒于第一激光二極管2被固定于固定結(jié)構(gòu)17,相反,第一單模光纖20和第一多模光纖22均耦合至第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19,其可以相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)17在平行于軸線x,y和z的任何一個(gè)軸線的方向上移動(dòng)。特別地,第一單模光纖20、第一多模光纖22和第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19相對(duì)于彼此基本上是固定的,并且相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)17以及因此相對(duì)于第一激光二極管2是移動(dòng)的。
如在下文中更詳細(xì)地所描述的,第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19可以被電性控制以便改變第一激光二極管2和第一單模光纖20之間的(特別地,第一激光二極管2的前刻面fa和第一單模光纖20的第一刻面f1之間的)光學(xué)耦合。在這方面中,第一激光二極管2例如使用沒(méi)有設(shè)想接通第一激光二極管2的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的技術(shù)以本身已知方式被固定于固定結(jié)構(gòu)17。比如,固定結(jié)構(gòu)17可以包括第一金屬墊18(例如,由金制成、或由錫和金的合金制成),例如通過(guò)牽涉到第一激光二極管2的管芯4的底部區(qū)域(未圖示)的焊接過(guò)程而固定在其上的是第一激光二極管2。這樣,第一激光二極管2平行于軸線x和y以±5μm的公差被定位在區(qū)域中,以及平行于軸線z以±3μm的公差被定位在該區(qū)域中。在任何情況下,可以通過(guò)使用備選技術(shù)(諸如例如通過(guò)使用自動(dòng)圖像識(shí)別系統(tǒng)、或使用三維機(jī)械耦合結(jié)構(gòu))將第一激光二極管2固定于固定結(jié)構(gòu)17。在后一種情況下,例如對(duì)于固定結(jié)構(gòu)17,可能形成被設(shè)計(jì)成機(jī)械地耦合至第一激光二極管2的三維耦合元件,以便以±1μm的公差約束它。
如下文所闡明的,通過(guò)適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19,因此可以減少第一激光二極管2和第一單模光纖20之間的耦合損耗,以使它們落在1.5db之內(nèi)。比如,可以使光點(diǎn)sp的幾何中心o沿著光纖的軸線hf放置。
如圖3所示,投影mems設(shè)備10的固定結(jié)構(gòu)17包括半導(dǎo)體材料的帽(cap)30(例如,硅)、玻璃燒結(jié)區(qū)域32、以及由半導(dǎo)體材料制成并且又包括第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37和移動(dòng)外延子區(qū)域38的外延區(qū)域34。
外延區(qū)域34界定腔室c,在其內(nèi)部延伸的是移動(dòng)外延子區(qū)域38,該移動(dòng)外延子區(qū)域38被布置在第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37之間。如先前所提及的并且如下文更詳細(xì)地所描述的,移動(dòng)外延子區(qū)域38形成懸掛質(zhì)量,該懸掛質(zhì)量通過(guò)一個(gè)或多個(gè)彈性半導(dǎo)體元件(由圖4中的100標(biāo)示)連接至半導(dǎo)體支撐16的固定結(jié)構(gòu)17(并且因此還連接至第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37),該彈性半導(dǎo)體元件用作彈簧并且使得在沒(méi)有下文所描述的阻擋區(qū)域的情況下,移動(dòng)外延子區(qū)域38以及因此的第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19能夠相對(duì)于第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37并且更一般相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)17移動(dòng)。
玻璃燒結(jié)區(qū)域32被布置在外延區(qū)域34和帽30之間,以便將它們接合在一起。
固定結(jié)構(gòu)17還包括例如由teos氧化物制成的第一介電區(qū)域40和第二介電區(qū)域44。
第一介電區(qū)域40包括第一固定介電區(qū)域41和第一移動(dòng)介電區(qū)域42。第一固定介電區(qū)域41覆蓋第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37,而該第一固定介電區(qū)域41與第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37直接接觸。第一移動(dòng)介電區(qū)域42覆蓋移動(dòng)外延子區(qū)域38,而該第一移動(dòng)介電區(qū)域42與該移動(dòng)外延子區(qū)域38直接接觸。
第二介電區(qū)域44包括第二固定介電區(qū)域46和第二移動(dòng)介電區(qū)域48。第二固定介電區(qū)域46覆蓋第一固定介電區(qū)域41,而該第二固定介電區(qū)域46與該第一固定介電區(qū)域41直接接觸。第二移動(dòng)介電區(qū)域48覆蓋第一移動(dòng)介電區(qū)域42,而該第二移動(dòng)介電區(qū)域48與該第一移動(dòng)介電區(qū)域42直接接觸。
投影mems設(shè)備10還包括半導(dǎo)體材料(例如,硅)的襯底(substrate)50,其包括固定部分52和移動(dòng)部分54。該固定部分52在第二固定介電區(qū)域46上方延伸,而該固定部分52與第二固定介電區(qū)域46直接接觸,而移動(dòng)部分54在第二移動(dòng)介電區(qū)域48上方延伸,而移動(dòng)部分54與第二移動(dòng)介電區(qū)域48直接接觸。更進(jìn)一步地,移動(dòng)部分54與固定部分52由溝槽t分開(kāi),其與下面的腔室c流體連通并且具有環(huán)形形狀。在下文中,溝槽t被稱為絕緣溝槽t;進(jìn)一步地,一般而言,假設(shè)術(shù)語(yǔ)“環(huán)形”或“環(huán)”并不一定意味著圓形對(duì)稱性。
投影mems設(shè)備10還包括第一電連接區(qū)域60和第二電連接區(qū)域62,其由導(dǎo)電材料(例如,多晶硅)制成并且延伸通過(guò)第一固定介電區(qū)域41和第二固定介電區(qū)域46直至它們分別與第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37接觸為止。投影mems設(shè)備10還包括環(huán)形區(qū)域63,該環(huán)形區(qū)域63包圍(直接接觸)第一移動(dòng)介電區(qū)域42和第二移動(dòng)介電區(qū)域48、并且在物理上與第一介電區(qū)域40和第二介電區(qū)域44分開(kāi)。比如,環(huán)形區(qū)域63由多晶硅或硅氮化物制成。襯底50的移動(dòng)部分54還覆蓋環(huán)形區(qū)域63,而該移動(dòng)部分54與該環(huán)形區(qū)域63直接接觸。如先前所提及的,在俯視圖中,環(huán)形區(qū)域63不一定具有圓形對(duì)稱性,并且因此可以具有例如多邊形形狀。
投影mems設(shè)備10還包括用于提供電連接的第一穿硅過(guò)孔(tsv)和第二穿硅過(guò)孔。特別地,圖3所圖示的實(shí)施例包括分別接觸第一電連接區(qū)域60和第二電連接區(qū)域62的第一tsv65和第二tsv67。更進(jìn)一步地,存在導(dǎo)電材料制成的第二墊68和第三墊70,其分別覆蓋(直接接觸)第一tsv65和第二tsv67以使得投影mems設(shè)備10能夠例如通過(guò)所謂的引線接合而電性連接至外界,以便偏置第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37。
另外,投影mems設(shè)備10包括在溝槽t的對(duì)應(yīng)的分開(kāi)部分中延伸的第一阻擋區(qū)域72和第二阻擋區(qū)域74。出于以下所描述的原因,第一阻擋區(qū)域72和第二阻擋區(qū)域74由例如經(jīng)熱處理的低收縮粘合材料(例如,可以被光學(xué)地處理的低應(yīng)力低收縮粘合劑)。
至于帽30,它具有帽表面,該帽表面面對(duì)外延區(qū)域34并且被成形成以便使得第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19能夠平行于軸線y移動(dòng)。例如,帽30可以在頂部處由以下來(lái)界定:玻璃燒結(jié)區(qū)域32擱在其上的第一帽表面(由s30a標(biāo)示)、以及被布置在高度小于第一帽表面s30a的高度處以使(如以下所闡明的)移動(dòng)外延子區(qū)域38可以位于高度小于第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37的高度處的第二帽表面s30b。
更詳細(xì)地,襯底50的移動(dòng)部分54的頂部部分形成凹槽g,該凹槽g例如在平行于平面yx的平面中是v形的,并且被設(shè)計(jì)成容納第一單模光纖20的至少一部分、以及第一多模光纖22的一部分。換言之,凹槽g用作被設(shè)計(jì)成承載第一單模光纖20和第一多模光纖22的凹部;進(jìn)一步地,凹槽g具有的縱向軸線平行于光纖的軸線hf。另外,如先前所提及的,由于在沒(méi)有第一阻擋區(qū)域72和第二阻擋區(qū)域74的情況下,第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19實(shí)際上相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)17是移動(dòng)的,所以在沒(méi)有第一阻斷區(qū)域72和第二阻斷區(qū)域74的情況下,第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19可以相對(duì)于固定到固定結(jié)構(gòu)17的第一激光二極管2來(lái)移動(dòng)第一單模光纖20和第一多模光纖22。
如圖4更詳細(xì)地所圖示的并且在不失任何一般性的情況下,第一固定外延子區(qū)域36形成第一定子(stator)st1和第二定子st2。反過(guò)來(lái),第一定子st1形成平行于方向x的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)元件,被稱為第一定子元件81,并且第二定子st2形成平行于方向x的多個(gè)相應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)元件,被稱為第二定子元件82。同樣,第二固定外延子區(qū)域37形成第三定子st3和第四定子st4。反過(guò)來(lái),第三定子st3形成平行于方向x的多個(gè)相應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)元件,被稱為第三定子元件83,并且第四定子st4形成平行于方向x的多個(gè)相應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)元件,被稱為第四定子元件84。另外,在不失任何一般性的情況下,移動(dòng)外延子區(qū)域38在俯視圖中具有平行六面體的形狀。從平行六面體的兩側(cè)分支出來(lái)的、彼此相對(duì)的并且面對(duì)第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37的分別是平行于軸線x的相應(yīng)的第一多個(gè)對(duì)應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)元件和第二多個(gè)對(duì)應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)元件,以下被稱為第一轉(zhuǎn)子元件101和第二轉(zhuǎn)子元件102。
更詳細(xì)地,第一定子元件81和第二定子元件82彼此間隔開(kāi)并且以交替方式平行于軸線z布置。同樣,第三定子元件83和第四定子元件84彼此間隔開(kāi)并且以交替方式平行于軸線z布置。更進(jìn)一步地,第一轉(zhuǎn)子元件101梳指(comb-fingered)具有第一固定外延子區(qū)域36的細(xì)長(zhǎng)元件,而第二轉(zhuǎn)子元件102梳指具有第二固定外延子區(qū)域37的細(xì)長(zhǎng)元件。更特別地,存在至少一組第一轉(zhuǎn)子元件101,其中每個(gè)第一轉(zhuǎn)子元件101被布置在由彼此相鄰的第一定子元件81和第二定子元件82形成的對(duì)應(yīng)的配對(duì)之間。同樣,存在至少一組第二轉(zhuǎn)子元件102,其中每個(gè)第二轉(zhuǎn)子元件102被布置在由彼此相鄰的第三定子元件83和第四定子元件84形成的對(duì)應(yīng)的配對(duì)之間。
再次參照彈性半導(dǎo)體元件100,在不失任何一般性的情況下并且在本身已知方式中,它們被間接地連接至第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37,即,它們被機(jī)械地連接至后者,以使它們可以被設(shè)置在與第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37的電位不同的電位處。
在使用中,移動(dòng)外延子區(qū)域38可以被設(shè)置在接地處。另外,如果正電壓被施加到第三定子元件83和第四定子元件84,則該移動(dòng)外延子區(qū)域38經(jīng)受在與軸線x平行并且相對(duì)的方向上引起其平移的靜電力的動(dòng)作;同樣,如果正電壓被施加到第一定子元件81和第二定子元件82,則移動(dòng)外延子區(qū)域38在與軸線z平行并且一致的方向上平移。相反,如果正電壓被施加到第一定子元件81和第三定子元件83,則移動(dòng)外延子區(qū)域38在與軸線z平行并且一致的方向上平移。另外,通過(guò)對(duì)第二定子元件82和第四定子元件84施加正電壓,移動(dòng)外延子區(qū)域38在相對(duì)于軸線z不一致的方向上平行于軸線z平移。
相反,至于移動(dòng)外延子區(qū)域38平行于軸線y的可能平移,可以例如將移動(dòng)外延子區(qū)域38連接至接地并且對(duì)帽30施加正或負(fù)電壓,在這種情況下,移動(dòng)外延子區(qū)域38在帽的方向上平行于軸線y平移。
在實(shí)踐中,第一外延子區(qū)域36和第二外延子區(qū)域37和第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19形成對(duì)應(yīng)的微機(jī)電致動(dòng)器,該微機(jī)電致動(dòng)器被設(shè)計(jì)成改變第一單模光纖20相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)17并因此相對(duì)于第一激光二極管2的位置、以及第一多模光纖22相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)17并因此相對(duì)于第一激光二極管2的位置。更進(jìn)一步地,可以示出的是第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19可以用0.1μm的精度相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)17平行于軸線x,y,z中的每個(gè)軸線移動(dòng)。因此,第一單模光纖22的第一刻面f1可以用前述精度相對(duì)于前刻面fa移位。
因此,第一激光二極管2、第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19、第一單模光纖20和第一多模光纖22形成第一種投影模塊m1,其軸線與光纖的軸線hf重合。另外,在沒(méi)有第一阻擋區(qū)域72和第二阻擋區(qū)域73的情況下,可以將第一激光二極管2的發(fā)射中心(即,光點(diǎn)sp的幾何中心o)與該光纖的軸線hf對(duì)準(zhǔn),公差為±0.1μm,從而優(yōu)化了光學(xué)耦合的有效性。更進(jìn)一步地,在來(lái)自第一投影模塊的輸出處,第一光束b1基本上免除像散并且具有所需的準(zhǔn)直特點(diǎn)。
如圖5所圖示的,投影mems設(shè)備10包括第二投影模塊m2和第三投影模塊m3,其可以例如等于第一投影模塊m1,而以下將提及不同之處。因此,除其它之外,第二投影模塊m2還包括第二激光二極管104、第二單模光纖120、第二多模光纖122和第二移動(dòng)結(jié)構(gòu)119。同樣,除其它之外,第三投影模塊m3還包括第三激光二極管204、第三單模光纖220、第三多模光纖222和第三移動(dòng)結(jié)構(gòu)219。固定結(jié)構(gòu)17與第二移動(dòng)結(jié)構(gòu)119和第三移動(dòng)結(jié)構(gòu)219之間機(jī)械耦合以與至于第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19(特別地,結(jié)合移動(dòng)外延子區(qū)域38和第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37)已經(jīng)得以描述的相同方式來(lái)獲得。更進(jìn)一步地,第一投影模塊m1,第二投影模塊m2和第三投影模塊m3的每一個(gè)投影模塊,以及因此對(duì)應(yīng)的移動(dòng)外延子區(qū)域的每一個(gè)移動(dòng)外延子區(qū)域可以獨(dú)立于其它移動(dòng)外延子區(qū)域而進(jìn)行控制。比如,由第一投影模塊m1,第二投影模塊m2和第三投影模塊m3的每一個(gè)投影模塊的第一固定外延子區(qū)域和第二固定外延子區(qū)域形成的配對(duì)可以獨(dú)立于其它兩個(gè)配對(duì)而被電性渲染。
至于前面提及的差異,第二激光二極管104以第二波長(zhǎng)λ2(例如,在紅色中,即,λ2≈638nm)發(fā)射電磁輻射,以下被稱為第二光束b2。第三激光二極管204以第三波長(zhǎng)λ3(例如,在綠色中,即,λ3≈530nm)發(fā)射電磁輻射,以下被稱為第三光束b3。
第一投影模塊m1,第二投影模塊m2和第三投影模塊m3并且更精確地,相應(yīng)的多模光纖分別發(fā)射第一光束b1,第二光束b2和第三光束b3,以使它們的傳播軸線基本上平行。
因此,在實(shí)踐中并且在不失任何一般性的情況下,投影mems設(shè)備10適于形成rgb類型的微型投影儀。
如圖6所示,投影mems設(shè)備10還包括具有分色行為的光學(xué)設(shè)備,以下被稱為光學(xué)耦合器130。
光學(xué)耦合器130是本身已知類型的并且被機(jī)械地固定于半導(dǎo)體支撐16的固定結(jié)構(gòu)17。更進(jìn)一步地,光學(xué)耦合器130被設(shè)計(jì)成在輸入處接收在空間上分開(kāi)的第一光束b1,第二光束b2和第三光束b3,并且在輸出處生成第四光束b4。特別地,第四光束b4由第一光束b1,第二光束b2和第三光束b3的空間疊加而給定,它們的軸線在來(lái)自光學(xué)耦合器130的輸出處基本上重合。因此,光學(xué)耦合器130的輸出形成前面提及的公共輸出。
在實(shí)踐中,光學(xué)耦合器130用作所謂的“波分多路復(fù)用器”(wdm);進(jìn)一步地,在照射到光學(xué)耦合器130上之前,第一光束b1,第二光束b2和第三光束b3在空氣中傳播。
再次如圖6所示,投影mems設(shè)備10還包括第四多模光纖132和第五多模光纖134、以及透鏡136。然而,存在其中沒(méi)有第四多模光纖132、第五多模光纖134和透鏡136中的一個(gè)或多個(gè)的可能的實(shí)施例。
第四多模光纖132具有折射率恒定(即,不漸變)的芯,并且被設(shè)計(jì)成接收第四光束b4,在后者已經(jīng)通過(guò)光學(xué)耦合器130發(fā)射并且已經(jīng)在空氣中傳播用于拉伸之后。更進(jìn)一步地,第四多模光纖132執(zhí)行以下任務(wù):進(jìn)一步對(duì)準(zhǔn)光束的傳播、并且減少存在來(lái)自光學(xué)耦合器130的輸出處的第一光束b1,第二光束b2和第三光束b3之間減少可能的殘余未對(duì)準(zhǔn)。比如,第四多模光纖132的長(zhǎng)度包括在300μm和1000μm之間。
第五多模光纖134具有折射率漸變的芯;特別地,折射率具有拋物線輪廓。比如,第五多模光纖134的長(zhǎng)度包括在200μm和1000μm之間;進(jìn)一步地,第五多模光纖134的輸入刻面例如被布置成與第四多模光纖132的輸出刻面接觸。根據(jù)并入投影mems設(shè)備10的微型投影儀的光學(xué)部件(例如,用于執(zhí)行掃描的反射鏡,這些光學(xué)部件被布置在投影mems設(shè)備10的下游),第五多模光纖134執(zhí)行適應(yīng)第四光束b4的發(fā)散的功能。
透鏡136被布置在第五多模光纖134下游并且可以形成投影mems設(shè)備10的透鏡,或者形成并入投影mems設(shè)備10的微型投影儀的透鏡。
一般而言,不考慮布置在光學(xué)耦合器130下游的部件,可以例如在布置在給定距離處的屏幕上的所需光束束腰的基礎(chǔ)上,確定第一投影模塊m1,第二投影模塊m2和第三投影模塊m3中的每一個(gè)投影模塊的多模光纖的長(zhǎng)度。在這種情況下,可以計(jì)算微型投影儀的反射鏡上的對(duì)應(yīng)的光束束腰(例如,包括在500μm和1000μm之間)。然后,根據(jù)每個(gè)多模光纖距離反射鏡的距離和對(duì)應(yīng)的光束所跟隨的光學(xué)路徑,來(lái)確定由每個(gè)投影模塊生成的每個(gè)光束的發(fā)散和大小。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用,光束可能會(huì)退出與對(duì)應(yīng)的投影模塊的多模光纖的基本準(zhǔn)直。
如圖7所圖示的,投影mems設(shè)備10實(shí)際上可以形成投影mems系統(tǒng)(即,微型投影儀)300,其還包括至少一個(gè)反射鏡302(例如,mems類型的),該反射鏡302被設(shè)計(jì)成接收第四光束b4并且改變其傳播方向用于掃描區(qū)域。盡管未示出,但是投影mems系統(tǒng)300還可以包括驅(qū)動(dòng)電路,該驅(qū)動(dòng)電路被設(shè)計(jì)成改變第一光束b1,第二光束b2和第三光束b3的強(qiáng)度。
投影mems系統(tǒng)300可以是單獨(dú)的附件,其可以被機(jī)械地和電性地耦合至便攜式電子設(shè)備400,諸如例如,蜂窩電話或智能電話(或者例如,pda、平板電腦、數(shù)字音頻播放器、或視頻游戲控制器)。在這種情況下,投影mems系統(tǒng)300設(shè)有自己的外殼303,其具有對(duì)于由反射鏡302反射的第四光束b4而言是透明的至少一個(gè)部分306。投影mems系統(tǒng)300的外殼303可釋放地耦合至便攜式電子裝置400的殼體403。
可替代地,如圖8所圖示的,投影mems系統(tǒng)300可以集成在便攜式電子裝置400內(nèi),被布置在便攜式電子設(shè)備400本身的殼體403內(nèi)部,其在這種情況下具有對(duì)于由反射鏡302反射的第四光束b4而言是透明的相應(yīng)部分406。在這種情況下,投影mems系統(tǒng)300例如耦合至便攜式電子裝置400的殼體403內(nèi)存在的印刷電路。
本投影mems設(shè)備可以通過(guò)進(jìn)行以下所描述的過(guò)程來(lái)制造,該過(guò)程是指與圖3所示的實(shí)施例略有不同的實(shí)施例,如過(guò)程的描述的末尾處所指出的。另外,隨后的描述僅限于制造位于微電子結(jié)構(gòu)500的一部分中的第一投影模塊m1的步驟;這些步驟還牽涉到微電子結(jié)構(gòu)500的其它部分,還用于導(dǎo)致形成第二投影模塊m2和第三投影模塊m3。
詳細(xì)地,如圖9所圖示的,以本身已知方式提供了微電子結(jié)構(gòu)500,其包括半導(dǎo)體材料的襯底50以及第一介電區(qū)域40和第二介電區(qū)域44,該襯底的厚度例如為400μm;第一介電區(qū)域40和第二介電區(qū)域44各自厚度例如為2μm和1.5μm。在下文中,被稱為襯底50的底部表面sinf和頂部表面ssup是在制造過(guò)程的該步驟中分別在底部和頂部界定襯底50的表面,即使然后,一旦投影mems設(shè)備10被完成,這些表面就被顛倒。這已經(jīng)表示,第二介電區(qū)域44被布置在頂部表面ssup的頂部上。
第一介電區(qū)域40被布置在第二介電區(qū)域44上方。更進(jìn)一步地,第一介電區(qū)域40包括第一固定介電區(qū)域41和第一移動(dòng)介電區(qū)域42。第二介電區(qū)域44包括第二固定介電區(qū)域46和第二移動(dòng)介電區(qū)域48。更進(jìn)一步地,微電子結(jié)構(gòu)500包括第一電連接區(qū)域60和第二電連接區(qū)域62和環(huán)形區(qū)域63。另外,微電子結(jié)構(gòu)500包括分別由第一介電區(qū)域40和第二介電區(qū)域44形成的第一犧牲(sacrificial)區(qū)域502和第二犧牲區(qū)域504。因此,第一犧牲區(qū)域502被布置在第二犧牲區(qū)域504的頂部上并且與之直接接觸。特別地,第一犧牲區(qū)域502和第二犧牲區(qū)域504具有環(huán)形形狀并且被布置在它們與之直接接觸的環(huán)狀區(qū)域63與第一電連接區(qū)域60和第二電連接區(qū)域62之間。
微電子結(jié)構(gòu)500還包括外延區(qū)域34,該外延區(qū)域34的厚度包括在例如20μm和30μm之間。特別地,微電子結(jié)構(gòu)500包括第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37。第一固定外延子區(qū)域36覆蓋第一固定介電區(qū)域41、第一電連接區(qū)域60和第一犧牲部分502的第一周緣部。第二固定外延子區(qū)域37覆蓋第一固定介電區(qū)域41、第二電連接區(qū)域62和第一犧牲部分502的第二周緣部。
微電子結(jié)構(gòu)500還包括移動(dòng)外延子區(qū)域38,其通過(guò)對(duì)應(yīng)配對(duì)的溝槽(分別由506和508標(biāo)示,以下被分別稱為第一圖案化溝槽506和第二圖案化溝槽508)與第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37分開(kāi)。盡管在圖9中不可見(jiàn),但是彈性半導(dǎo)體元件100已經(jīng)存在。然而,考慮到存在將移動(dòng)外延子區(qū)38剛性地連接至第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37的第一犧牲區(qū)域502和第二犧牲區(qū)域504,移動(dòng)外延子區(qū)域38相對(duì)于該襯底50并且相對(duì)于第一固定外延子區(qū)域36和第二固定外延子區(qū)域37是固定的。
接著,如圖10所圖示的,使用例如氫氟酸(hf)進(jìn)行濕蝕刻,用于除去布置在第一圖案化溝槽506和第二圖案化溝槽508下方的第一犧牲區(qū)域502和第二犧牲區(qū)域504的部分,而基本上不影響外延區(qū)域34。在蝕刻期間,環(huán)形區(qū)域63保護(hù)第一移動(dòng)介電區(qū)域42和第二移動(dòng)介電區(qū)域48,并且與后者一起形成一種永久連接區(qū)域,該永久連接區(qū)域?qū)⒁苿?dòng)外延子區(qū)域38連接至襯底50的下層部分。在圖10所圖示的示例中,該蝕刻使得環(huán)形區(qū)域63被暴露,而布置成分別與第一電連接區(qū)域60和第二電連接區(qū)域62接觸的第一犧牲區(qū)域502和第二犧牲區(qū)域504的殘余部分保持并且分別同時(shí)形成第一固定介電區(qū)域41和第二固定介電區(qū)域46。
在圖10所圖示的操作結(jié)尾處,環(huán)形區(qū)域63由腔室510(以下稱為過(guò)程腔室510)包圍。該過(guò)程腔室510在俯視圖中具有封閉形狀。
接著,如圖11所示,進(jìn)行晶片-晶片鍵合的操作以用于通過(guò)插入玻璃燒結(jié)區(qū)域32而將帽30固定于第一固定介電區(qū)域36和第二固定介電區(qū)域37。
接著,如圖12所示,微電子結(jié)構(gòu)500被翻過(guò)來(lái),并且形成在底部表面sinf上的是第一墊(圖12中未圖示)和第二墊68和第三墊70。
接著,如圖13所圖示的,進(jìn)行光刻的過(guò)程,隨后對(duì)襯底50的底部表面sinf進(jìn)行濕蝕刻(例如,使用氫氧化鉀,koh)用于選擇性地除去后者的部分。這樣,在底部表面sinf上形成多個(gè)凹部。
在圖13所圖示的示例中,形成第一凹部531,平行于軸線z加長(zhǎng)并且在垂直于軸線z的平面中具有等腰梯形的形狀,而小基部(minorbase)和側(cè)面由襯底50形成。更特別地,小基部平行于底部表面sinf,而側(cè)面相對(duì)于底部表面sinf是橫向的,但不垂直。
另外,形成第二凹部532,其在俯視圖中具有環(huán)形(因此,封閉的和中空的)形狀并且包圍第一凹部531。同樣形成的是第三凹部533和第四凹部534,其中每個(gè)凹部在俯視圖中具有環(huán)形形狀并且分別包圍第二墊68和第三墊70。在圖13所圖示的示例中,第二凹部532,第三凹部533和第四凹部534還局部具有等于第一凹部531的上述梯形橫截面的橫截面,即使這不一定用于本發(fā)明的目的。更一般地,第一凹部531,第二凹部532,第三凹部533和第四凹部534的一個(gè)或多個(gè)凹部可以具有不同的形狀;例如,第一凹部531可以具有三角形橫截面。一般而言,這些凹部可以具有彼此不同的形狀和深度。
接著,如圖14所圖示的,形成在底部表面sinf上的并且在凹部?jī)?nèi)的是適形類型的保護(hù)層550,因此具有均勻厚度。例如由抗蝕劑(resist)形成該保護(hù)層550,該抗蝕劑被噴射在微電子結(jié)構(gòu)500上,從而還涂覆第一凹部531,第二凹部532,第三凹部533和第四凹部534的底壁和側(cè)壁。
接著,如圖15所示,用光刻技術(shù)選擇性地除去布置在第二凹部532,第三凹部533和第四凹部534的底壁上的保護(hù)層550的部分。這樣,在第二凹部532,第三凹部533和第四凹部534的底部上,分別形成通過(guò)保護(hù)層550的第一窗口542、第二窗口543和第三窗口544,從而暴露襯底50的對(duì)應(yīng)的部分。還有,第一窗口542,第二窗口543和第三窗口544在俯視圖中具有環(huán)形形狀。更進(jìn)一步地,第一窗口542可以使得第一圖案化溝槽506和第二圖案化溝槽508的部分相對(duì)于覆蓋的第一窗口542的部分垂直地對(duì)準(zhǔn)。
接著,如圖16所圖示的,通過(guò)第一窗口542,第二窗口543和第三窗口544進(jìn)行drie(深反應(yīng)離子蝕刻)用于完全除去襯底50的下層部分。更詳細(xì)地,該操作導(dǎo)致形成第一tsv65和第二tsv67,以及絕緣溝槽t,該絕緣溝槽t與過(guò)程腔室510流體連通并且與第一圖案化溝槽506和第二圖案化溝槽508流體連通。另外,這種操作導(dǎo)致形成襯底50的固定部分52和移動(dòng)部分54。特別地,絕緣溝槽t將襯底50的移動(dòng)部分與固定部分52絕緣,該移動(dòng)部分54由除其它之外通過(guò)第一移動(dòng)介電區(qū)域42和第二移動(dòng)介電區(qū)域48連接至移動(dòng)外延子區(qū)域38的襯底50的部分而形成。
在實(shí)踐中,圖16所圖示的操作使得第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19能夠相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)17釋放,該第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19通過(guò)前面描述的彈性半導(dǎo)體元件100而連接到固定結(jié)構(gòu)17,并且更精確地使其相對(duì)于彼此移動(dòng)。進(jìn)一步地,由于第二凹部532,第三凹部533和第四凹部534具有相同的深度,所以便于drie的校準(zhǔn)和執(zhí)行;由于在第一窗口542,第二窗口543和第三窗口544下方,所以總是除去相同厚度的半導(dǎo)體材料。
接著,如圖17所示,保護(hù)層550的其余部分被除去,并且第一單模光纖20和第一多模光纖22(其在圖17中不可見(jiàn))被布置在第一凹部531中。在這方面,圖17中所圖示的實(shí)施例與圖3中所圖示的實(shí)施例不同之處在于在功能上等效于圖3所示的溝槽g的第一凹部531具有梯形橫截面,而不是三角形橫截面。
接著,在固定之后,第一激光二極管2已經(jīng)被固定于固定結(jié)構(gòu)17,如先前所描述的移動(dòng)第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19,以便定位其中第一光束b4在來(lái)自第一多模光學(xué)光纖22的輸出處具有最大強(qiáng)度的點(diǎn)。該條件在圖18中純粹通過(guò)示例示出。然后,在未圖示的方式中,第一阻擋區(qū)域72和第二阻擋區(qū)域74形成在絕緣溝槽t內(nèi)。第一阻擋區(qū)域72和第二阻擋區(qū)域74將襯底52的移動(dòng)部分54固定于固定部分52,從而防止第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)17的任何進(jìn)一步移動(dòng)。在實(shí)踐中,第一阻擋區(qū)域72和第二阻擋區(qū)域74使其能夠維持保證第一激光二極管2和第一單模光纖20之間的最大耦合效率的布置。
一般而言,移動(dòng)第一移動(dòng)結(jié)構(gòu)19,第二移動(dòng)結(jié)構(gòu)119和第三移動(dòng)結(jié)構(gòu)219以便優(yōu)化光學(xué)耦合的操作可以在不同的時(shí)間進(jìn)行,同樣形成對(duì)應(yīng)的配對(duì)的阻擋區(qū)域。
從先前已經(jīng)描述和圖示的得出的優(yōu)點(diǎn)是,本方案得到清晰地顯現(xiàn)。
特別地,本投影mems設(shè)備使得能夠生成光束用于的飛點(diǎn)類型的應(yīng)用,其基本上免除像散現(xiàn)象并且強(qiáng)度得以優(yōu)化,同時(shí)維持小的總體尺寸。可能的話,準(zhǔn)直特點(diǎn)還可以被優(yōu)化。
總之,應(yīng)當(dāng)清楚,如在所附權(quán)利要求中所限定的,在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下,可以對(duì)已經(jīng)描述和圖示的做出修改和變型。
比如,每個(gè)激光二極管的結(jié)構(gòu)可以不同于已經(jīng)描述的。特別地,每個(gè)激光二極管并且因此對(duì)應(yīng)的管芯的層的數(shù)目、布置、形狀和組成(未詳細(xì)描述的,至于它們與本發(fā)明的目的無(wú)關(guān)的情況)可以是任何類型的。更進(jìn)一步地,每個(gè)激光二極管的刻面的一個(gè)或兩個(gè)刻面可以由被設(shè)計(jì)成保證刻面具有所需反射率值的對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)來(lái)形成;例如,每個(gè)激光二極管的前刻面fa可以由使用對(duì)應(yīng)的管芯來(lái)集成的抗反射結(jié)構(gòu)形成。
進(jìn)一步地,激光二極管和/或它們各自的波長(zhǎng)的數(shù)目可能不同于已經(jīng)描述的。
另外,投影模塊的一個(gè)或多個(gè)投影模塊可能沒(méi)有對(duì)應(yīng)的多模光纖。更進(jìn)一步地,所提及的光纖的一個(gè)或多個(gè)光纖可能(例如)是具有多個(gè)包層的類型的。
至于軸線的對(duì)準(zhǔn)條件(例如,相同投影模塊的單模光纖和多模光纖的軸線),有限的不對(duì)準(zhǔn)可能是微米的量級(jí),如介于不同投影模塊的光纖的軸線之間(在這種情況下,量級(jí)為微米)。另一方面,鑒于所提及的光纖的小長(zhǎng)度,一個(gè)或多個(gè)光纖同樣可以局部具有非無(wú)限曲率半徑。在這種情況下,假設(shè)例如存在彎曲的單模光纖,與對(duì)應(yīng)的激光二極管的耦合可以通過(guò)以下來(lái)獲得:試圖將對(duì)應(yīng)的激光的發(fā)射中心與由將光纖的對(duì)稱的(彎曲)軸線和面對(duì)該對(duì)應(yīng)的激光的光纖的刻面相交而給出的點(diǎn)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。
進(jìn)一步可能的是包括附加到已經(jīng)描述的元件的實(shí)施例。比如,所描述的光纖的刻面的一個(gè)或多個(gè)刻面(例如,第一單模光纖20的第一刻面f1)可以涂覆有抗反射層。一個(gè)或多個(gè)光纖可以部分地金屬化,以使得能夠進(jìn)行其焊接。更進(jìn)一步地,至于至少一個(gè)投影模塊的第一單模光纖,它可能是非透鏡的類型的,在這種情況下,第一刻面f1是平面的。在這種情況下,對(duì)應(yīng)的管芯的第一刻面f1和前刻面fa之間可以插入透鏡(例如,半球形透鏡),以便在任何情況下保證良好的光學(xué)耦合。更一般地,這樣的實(shí)施例是可能的(未示出),其中,在每個(gè)投影模塊中,替代對(duì)應(yīng)的單模光纖,存在例如是階躍折射率類型的對(duì)應(yīng)的多模光纖。這些實(shí)施例適合于lidar類型的應(yīng)用,由于在這些應(yīng)用中,所傳送的功率的最大化優(yōu)先于像素的分辨率或減少像散。
至于環(huán)形區(qū)域63和所指的具有環(huán)形形狀的元件的每個(gè)元件,該形狀可以是任何類型的(例如,在俯視圖中,圓形或多邊形)。
至于第一轉(zhuǎn)子元件101、第二轉(zhuǎn)子元件102、以及第一定子元件81,第二定子元件82,第三定子元件83和第四定子元件84,它們的形狀和布置可以與已經(jīng)得以描述的不同。
最后,至于制造過(guò)程,如先前所提及的,對(duì)于所獲得的凹部(例如,圖13中所圖示的),所有的形狀或深度可能不同。
另外,其中不存在環(huán)形區(qū)域63的實(shí)施例是可能的。在這種情況下,參照?qǐng)D10所提及的濕蝕刻被執(zhí)行多次,諸如以防止完全除去第一移動(dòng)介電區(qū)域42和第二移動(dòng)介電區(qū)域48,以便防止移動(dòng)外延子區(qū)域38與襯底50機(jī)械地去耦合。