Design, fabrication and characterization of a high fill-factor micromirror array for wavelength selective switch applications

Li S.; Xu J.; Zhong S.; Wu Y.

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Design, fabrication and characterization of a high fill-factor micromirror array for wavelength selective switch applications

机译：用于波长选择开关应用的高填充系数微镜阵列的设计，制造和表征

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This paper presents the design, fabrication and characterization of a high fill-factor micromirror array in application of wavelength selective switch (WSS). The micromirror array consists of 52 independent micromirrors. Each micromirror is composed of a cantilever-type micromirror plate (800 μm × 120 μm) with a bumper and an eight-terraced bottom electrode with a limiting plane. A cantilever beam is designed to obtain the rotation angle of micromirror plate and achieve a high fill-factor for the micromirror array. Meanwhile, the bumper and limiting plane are used to prevent the damage possibly caused by the pull-in effect or some vibration instance. An eight-terraced electrode is utilized for reducing the driving voltage. The micromirror array with a high fill-factor in excess of 97% has been successfully achieved using the bulk micromachining technologies. The measured static and dynamic characteristics show that the micromirror can achieve a maximal rotation angle of 0.87° with a Direct Current (DC) driving voltage of 156 V. The turn-on responding time is 0.57 ms, and the turn-off responding time is 4.36 ms. Furthermore micromirror plate can be easily released from the pull-in state without damaged due to the novel bumper design. The switching function between the two output ports of a WSS optical system has also been demonstrated.

机译：本文介绍了应用在波长选择开关（WSS）中的高填充因子微镜阵列的设计，制造和表征。微镜阵列由52个独立的微镜组成。每个微镜由一个带有保险杠的悬臂式微镜板（800μm×120μm）和一个带限制平面的八面底电极组成。设计悬臂梁以获得微镜板的旋转角度，并为微镜阵列实现高填充率。同时，保险杠和限制平面用于防止由于拉入效应或某些振动情况可能造成的损坏。八阶梯电极用于降低驱动电压。使用批量微机械加工技术已成功实现了高填充率超过97％的微镜阵列。测得的静态和动态特性表明，在直流驱动电压为156 V的情况下，微镜的最大旋转角度为0.87°。接通响应时间为0.57 ms，关断响应时间为4.36毫秒此外，由于新颖的保险杠设计，微镜板可以很容易地从拉入状态释放，而不会受到损坏。还已经说明了WSS光学系统的两个输出端口之间的切换功能。

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来源
《Sensors and Actuators, A. Physical》 |2011年第2期|共9页
作者
Li S.; Xu J.; Zhong S.; Wu Y.;
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作者单位

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类 TP212.1;
关键词
Bumper; High fill-factor; Micromirror array; Terraced electrodes; Wavelength selective switch (WSS);

机译：保险杠;高填充率;微镜阵列;电极固定;波长选择开关（WSS）;

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