发明的技术方案作详细说明:本发明在提供的优选实施例为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。本发明附图为示意参考图，不应该被认为严格反映了几何尺寸的比例关系，也不应该被认为限制本发明的范围。
[0023]传统的热驱动弯曲梁结构包括驱动电极I和驱动电极2，弯曲梁3，如图1所示。当在驱动电极I和驱动电极2中施加电压后，由于电流加热弯曲梁3后，其弯曲梁的热膨胀导致弯曲梁3进行位移变形。其结构简单，驱动力大，但是在使用过程中弯曲梁功耗大，同时驱动梁上的热变化影响其相连的微镜面结构，最终影响器件的光学性能及可靠性。
[0024]图2是本发明MEMS可调谐光学驱动器芯片结构，它包括:热驱动变形梁1、磁驱动变形梁2、驱动电极3、驱动电极4、驱动电极5、驱动电极6、电隔离槽7、电隔离槽8、电隔离槽9、电隔离槽10、电隔离槽11、梁及微镜面结构12。所述磁驱动梁2和热驱动梁I通过驱动连接结构与微镜面12连接，根据不同磁场方向和施加的电压，所述磁驱动梁和热驱动梁会产生不同的电磁驱动力和热驱动力从而改变动微镜面的运动方向，所述磁驱动梁2和热驱动梁I之间用隔离槽11进行电隔离和热隔离；所述热驱动梁通过施加在驱动电极3和驱动电极4之间的电压进行热膨胀变形，所述磁驱动梁通过施加在驱动电极5和驱动电极6之间的电流在磁场作用下变形，所述驱动电极3通过电隔离槽7与驱动电极5隔离，所述驱动电极4通过电隔离槽8与驱动电极6隔离；驱动电极3和驱动电极4之间通过电隔离槽9隔离，驱动电极5和驱动电极6之间通过电隔离槽10隔离。
[0025]热驱动梁通过施加在驱动电极3和驱动电极4之间的电压进行热驱动梁的热膨胀变形，利用隔离槽9进行隔离驱动电极3和驱动电极4，利用隔离槽7、隔离槽8和隔离槽11进行与磁驱动的隔离，同时也利用隔离槽11进行热传导的隔离，减少了对镜面结构的热变化影响。
[0026]新颖的磁驱动梁在磁场作用了提供了额外的变形力，通过施加在驱动电极5和驱动电极6之间的电流，通过隔离槽10进行两个电极的隔离，同时利用隔离槽7、隔离槽8和隔离槽11进行与热驱动的隔离，同时也利用隔离槽11进行热传导的隔离，减少了对镜面结构的热变化影响。
[0027]本发明提出的一种混合驱动的光驱动衰减器的应用如图3所示，当混合驱动光衰减器芯片放置在磁场内时，通过分别施加在热驱动结构和磁驱动结构上的驱动进行带动微镜面结构实现光信号的强弱调节。磁驱动梁结构可以增加器件的整体衰减量，并在应用中减少热驱动所需功耗，最终实现整体器件的功耗的减少。同时热驱动和磁驱动中的隔离结构也可以减少热变化对微镜面结构的影响。
[0028]基于本发明提出的混合驱动结构，当磁场方向是垂直纸面向里时，其在应用时芯片内部的电流走向如图4所示，其电流均为从左往右，同时其热驱动力和电磁驱动力也一致，均为向上的微镜面运动方向。
[0029]基于本发明提出的混合驱动结构，当磁场方向是垂直纸面向外时，其在应用时芯片内部的电流走向如图5所示，其电流均为从右往左，同时其热驱动力和电磁驱动力也一致，均为向上的微镜面运动方向。如需改变微镜面的运动方向，可以设计不同的电流及磁场方向走向。
[0030]本发明所提出的混合驱动MEMS光学驱动器，可应用但不限于光学衰减器、光开关等。
[0031]综上所述，本发明具有以下优点:
1.混合驱动设计结构新颖。该芯片采用了可以磁驱动及兼容热驱动结构的设计，同时采用不同的隔离结构对其电学驱动进行隔离。在混合驱动时，减少了热驱动梁的功耗，实现了整体器件的功耗降低。
[0032]2.增加了微镜面结构的热可靠性。由于采用隔离槽对热驱动梁和磁驱动梁进行了电学隔离，同时该隔离槽也可以实现对热驱动梁和磁驱动梁之间的热学隔离，避免了热驱动梁上的热变化对微镜面结构的影响，提高了器件的整体性能及可靠性。
[0033]3.体积小。由于采用了 MEMS设计及紧凑的磁驱动及热驱动的混合驱动原理，与匹配的磁铁封装及应用，可以实现非常紧凑的混合驱动型MEMS可调光驱动器。
【主权项】
1.一种混合驱动MEMS可调光驱动器，其特征在于所述混合驱动可调光驱动器包括磁驱动梁和热驱动梁，所述磁驱动梁和热驱动梁通过驱动连接结构与微镜面连接，根据不同磁场方向和施加的电压，所述磁驱动梁和热驱动梁会产生不同的电磁驱动力和热驱动力从而改变动微镜面的运动方向，所述磁驱动梁和热驱动梁之间用隔离槽(11)进行电隔离和热隔离。
2.根据权利要求1所述的混合驱动MEMS可调光驱动器，其中所述热驱动梁通过施加在驱动电极(3)和驱动电极(4)之间的电压进行热膨胀变形，所述磁驱动梁通过施加在驱动电极(5 )和驱动电极(6 )之间的电流在磁场作用下变形，所述驱动电极(3 )通过电隔离槽(7)与驱动电极(5)隔离，所述驱动电极(4)通过电隔离槽(8)与驱动电极(6)隔离。
3.根据权利要求2所述的混合驱动MEMS可调光驱动器，其中驱动电极(3)和驱动电极(4)之间通过电隔离槽(9)隔离。
4.根据权利要求2或3所述的混合驱动MEMS可调光驱动器，其中驱动电极(5)和驱动电极(6)之间通过电隔离槽(10)隔离。
5.根据权利要求2-4所述的混合驱动MEMS可调光驱动器，其应用领域可包括光学衰减器、光开关器件，也可以是其它光学应用领域。
【专利摘要】本发明涉及一种混合驱动方式的MEMS可调谐光学驱动器，包括热驱动变形梁1、磁驱动变形梁2、驱动电极3-6、电隔离槽7-11、微镜面12，其特征在于所述磁驱动梁2和热驱动梁1通过驱动连接结构与微镜面12连接，根据不同磁场方向和施加的电压，所述驱动梁会产生不同的驱动力改变微镜面的运动方向。所述梁1和梁2之间用隔离槽进行电隔离和热隔离。本发明采用了可以磁热兼容的混合驱动结构设计，同时采用不同的隔离结构对其电学驱动进行隔离，减少了热驱动梁的功耗，可以在不增加热驱动功耗时增加其光衰减量。同时由于采用电学隔离和热学隔离，避免了热驱动梁上的热变化对微镜面结构的影响，提高了器件的整体性能及可靠性。
【IPC分类】B81B3-00, B81C1-00, G02B6-26, B81B7-02, G02B26-08
【公开号】CN104749768
【申请号】CN201510018810
【发明人】李四华, 王文辉, 钟桂雄, 李维, 施林伟
【申请人】深圳市盛喜路科技有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年1月15日