A compact high aspect ratio MEMS optical switch, and a process for
fabricating same, are disclosed. An outer body portion is mounted so as to
have a first rotational degree of freedom about a first axis. An inner
body portion is coupled mechanically to the outer body portion so as to
have a second rotational degree of freedom relative to the outer body
portion about a second axis, the second axis being substantially
perpendicular to the first axis and in the plane of the outer body
portion. The inner body portion is further coupled to the outer body
portion in a manner such that the inner body portion rotates with the
outer body portion about the first axis if the outer body is rotated about
the first axis, such that the second axis remains substantially in the
plane of the outer body portion as the outer body portion rotates about
the first axis. An outer electrostatic actuator is configured to rotate
the outer body portion about the first axis when an electrostatic force is
applied to the outer electrostatic actuator. An inner electrostatic
actuator is configured to rotate the inner body portion relative to the
outer portion about the second axis when an electrostatic force is applied
to the inner electrostatic actuator. The outer body portion, inner body
portion, outer electrostatic actuator, and inner electrostatic actuator
are formed in just two structural layers. In one embodiment, the inner
body portion comprises a metal substrate on which a metal payload, such as
an optical mirror, is formed.
Een compacte hoge aspectverhouding de optische schakelaar van MEMS, en een proces om zelfde te vervaardigen, worden onthuld. Een buitenlichaamsgedeelte wordt opgezet om een eerste rotatiegraad van vrijheid over een eerste as te hebben. Een binnenlichaamsgedeelte wordt gekoppeld mechanisch aan het buitenlichaamsgedeelte om een tweede rotatiegraad van vrijheid met betrekking tot het buitenlichaamsgedeelte over een tweede as te hebben, de tweede as die wezenlijk loodrecht aan de eerste as en in het vliegtuig van het buitenlichaamsgedeelte is. Het binnenlichaamsgedeelte wordt verder gekoppeld aan het buitenlichaamsgedeelte op een manier dusdanig dat het binnenlichaamsgedeelte met het buitenlichaamsgedeelte over de eerste as roteert als het buitenlichaam over de eerste as wordt geroteerd, dusdanig dat de tweede as wezenlijk in het vliegtuig van het buitenlichaamsgedeelte blijft aangezien het buitenlichaamsgedeelte over de eerste as roteert. Buiten elektrostatische actuator wordt gevormd om het buitenlichaamsgedeelte over de eerste as te roteren wanneer een elektrostatische kracht wordt toegepast op buiten elektrostatische actuator. Binnen elektrostatische actuator wordt gevormd om het binnenlichaamsgedeelte met betrekking tot het buitengedeelte over de tweede as te roteren wanneer een elektrostatische kracht wordt toegepast op binnen elektrostatische actuator. Het buitenlichaamsgedeelte, het binnenlichaamsgedeelte, buiten elektrostatische actuator, en binnen elektrostatische actuator worden gevormd in enkel twee structurele lagen. In één belichaming, bestaat het binnenlichaamsgedeelte uit een metaalsubstraat waarop een metaalnuttige lading, zoals een optische spiegel, wordt gevormd.
