一種熱式單波長光開關(guān)及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱式單波長光開關(guān)及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖通信技術(shù)的問世和發(fā)展給通信業(yè)帶來了革命性的變革，目前世界大約85%的通信業(yè)務(wù)經(jīng)光纖傳輸，長途干線網(wǎng)和本地中繼網(wǎng)也已廣泛使用光纖。特別是近幾年，以IP為主的Internet業(yè)務(wù)呈現(xiàn)爆炸性增長，這種增長趨勢不僅改變了 IP網(wǎng)絡(luò)層與底層傳輸網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系，而且對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、管理和控制提出了新的要求。
[0003]一種智能化網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)--自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(Automatic Switched Optical
Networks, ASON)成為當(dāng)今系統(tǒng)研宄的熱點(diǎn)，它的核心節(jié)點(diǎn)由光交叉連接(OpticalCross-connect, OXC)設(shè)備構(gòu)成，通過OXC可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)波長選路和對光網(wǎng)絡(luò)靈活、有效地管理。OXC技術(shù)在日益復(fù)雜的DWDM網(wǎng)中是關(guān)鍵技術(shù)之一，而光開關(guān)作為切換光路的功能器件，則是OXC中的關(guān)鍵部分。
[0004]光開關(guān)矩陣是OXC的核心部分，它可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光路徑管理、光網(wǎng)絡(luò)的故障保護(hù)、波長動(dòng)態(tài)分配等功能，對解決目前復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的波長爭用，提高波長重用率，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)靈活配置均有重要的意義。隨著光傳送網(wǎng)向超高速、超大容量的方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的生存能力、網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)倒換和恢復(fù)問題成為網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵問題，而光開關(guān)對光層的保護(hù)倒換和恢復(fù)起到了更為重要的作用。
[0005]應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請的【背景技術(shù)】部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請采用MEMS微加工技術(shù)制作一種熱式單波長光開關(guān)，通過接受外界紅外熱輻射從而產(chǎn)生熱量導(dǎo)致光開關(guān)的兩個(gè)懸臂梁發(fā)生不同的形變，由此使法布里-珀羅干涉儀的上層復(fù)合膜的中央部發(fā)生傾斜，使得其參考單波長的透過率減弱，達(dá)到光關(guān)斷的效果，因此，只需一小型可控?zé)彷椛涔庠?，無需其他外部電路的設(shè)計(jì)就可以對光開關(guān)進(jìn)行控制，大大降低了光開關(guān)的使用成本，并且，通過MEMS微加工技術(shù)來制作該熱式單波長光開關(guān)，成本較低。
[0007]根據(jù)本申請實(shí)施例的一個(gè)方面，提供一種熱式單波長光開關(guān)，包括:
[0008]襯底1，在所述襯底I中形成有凹槽2和圍繞所述凹槽2的臺(tái)階部2a ;
[0009]下層復(fù)合膜3，其形成為至少覆蓋所述凹槽2的底部和側(cè)壁；
[0010]光反射層4，其形成于所述下層復(fù)合膜3的表面，并且，所述光反射層4具有露出所述下層復(fù)合膜3的通孔5 ;
[0011]上層復(fù)合膜7，其與所述光反射層4隔開設(shè)置，所述上層復(fù)合膜7具有中央部12、位于中央部兩側(cè)的第一部7a和第二部7b、連接于所述第一部7a和所述中央部12的條形的第三部7c、連接于所述第二部7b和所述中央部12的條形的第四部7d、位于所述臺(tái)階部2a上的第五部7e、以及用于將所述第一部7a和所述第二部7b分別與所述第五部7e連接的懸浮梁14 ；
[0012]紅外吸收板11，其形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面；以及
[0013]條形金屬層9，其形成于所述第三部7c和所述第四部7d的表面；
[0014]其中，在所述光反射層4和所述上層復(fù)合膜7之間形成為空腔15。
[0015]根據(jù)本申請實(shí)施例的另一個(gè)方面，其中，所述條形金屬層9為直線形狀或具有折彎結(jié)構(gòu)。
[0016]根據(jù)本申請實(shí)施例的另一個(gè)方面，其中，所述懸浮梁14為直線形狀或具有折彎結(jié)構(gòu)。
[0017]根據(jù)本申請實(shí)施例的另一個(gè)方面，其中，所述第一部7a和所述第二部7b位于所述中央部12的沿第一方向的兩側(cè)，所述懸浮梁14用于在第二方向上將所述第一部7a和所述第二部7b分別與所述第五部7e連接，所述第二方向垂直于所述第一方向。
[0018]根據(jù)本申請實(shí)施例的另一個(gè)方面，其中，當(dāng)形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的紅外吸收板11分別接收不同強(qiáng)度的紅外輻射時(shí)，所述中央部12相對于所述襯底I的表面傾斜。
[0019]根據(jù)本申請實(shí)施例的另一個(gè)方面，其中，當(dāng)形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的紅外吸收板11接收相同強(qiáng)度的紅外輻射時(shí)，所述中央部12相對于所述襯底I的表面傾斜。
[0020]根據(jù)本申請實(shí)施例的另一個(gè)方面，其中，形成于所述第一部7a和所述第二部7b的表面的紅外吸收板11面積不同，
[0021]或者，形成于所述第三部7c和所述第四部7d的表面的條形金屬層9的長度不同、厚度不同、寬度不同和/或材料不同。
[0022]根據(jù)本申請實(shí)施例的另一個(gè)方面，其中，所述下層復(fù)合膜3和所述上層復(fù)合膜7厚度相同或不同。
[0023]根據(jù)本申請實(shí)施例的另一個(gè)方面，提供一種熱式單波長光開關(guān)的制作方法，該方法包括:
[0024]在襯底I中形成凹槽2和圍繞所述凹槽2的臺(tái)階部2a ;
[0025]形成至少覆蓋所述凹槽2的底部和側(cè)壁的下層復(fù)合膜3 ;
[0026]在所述下層復(fù)合膜3的表面形成光反射層4，所述光反射層4具有露出所述下層復(fù)合膜3的通孔5 ；
[0027]在所述光反射層4的表面形成填充所述凹槽2和所述通孔5的犧牲層6 ；
[0028]在所述犧牲層6的表面，以及所述臺(tái)階部2a的表面形成上層復(fù)合膜7 ;
[0029]在所述上層復(fù)合膜7的表面形成條形金屬層9和紅外吸收板11，其中，所述紅外吸收板11設(shè)置于位于所述上層復(fù)合膜7的中央部12的兩側(cè)的第一部7a和第二部7b的表面，所述條形金屬層9覆蓋連接于所述第一部7a和所述中央部12的所述上層復(fù)合膜7的第三部7c表面，以及連接于所述第二部7b和所述中央部12的所述上層復(fù)合膜7的第四部7d表面；
[0030]刻蝕所述上層復(fù)合膜7，以保留所述中央部12、所述第一部7a、所述第二部7b、所述第三部7c、所述第四部7d、以及懸浮梁14，其中，所述懸浮梁14用于將第一部7a和第二部7b與位于所述臺(tái)階部2a上的所述上層復(fù)合膜7的第五部7e相連接；
[0031]釋放所述犧牲層6，形成空腔15。
[0032]根據(jù)本申請實(shí)施例的另一個(gè)方面，其中，所述條形金屬層9為直線形狀或具有折彎結(jié)構(gòu)。
[0033]本申請的有益效果在于:該熱式單波長光開關(guān)只需一小型可控?zé)彷椛涔庠?，無需其他外部電路的設(shè)計(jì)可以滿足光開關(guān)效果，使用方便且成本低廉。
[0034]參照后文的說明和附圖，詳細(xì)公開了本申請的特定實(shí)施方式，指明了本申請的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本申請的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本申請的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。
[0035]針對一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個(gè)或更多個(gè)其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特征。
[0036]應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時(shí)指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說明】
[0037]所包括的附圖用來提供對本申請實(shí)施例的進(jìn)一步的理解，其構(gòu)成了說明書的一部分，用于例示本申請的實(shí)施方式，并與文字描述一起來闡釋本申請的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請