| 中文摘要 | 第1-7页 |
| 英文摘要 | 第7-13页 |
| 1 绪论 | 第13-23页 |
| 1．1 课题研究的目的和意义 | 第13-16页 |
| 1．1．1 光开关是全光网络的基石 | 第13-15页 |
| 1．1．2 研究光通信用MEMS光开关关键结构意义重大 | 第15-16页 |
| 1．1．3 静电驱动水平微镜结构实现光开关 | 第16页 |
| 1．2 光开关及其关键结构的国内外研究现状 | 第16-20页 |
| 1．2．1 国外研究现状 | 第16-18页 |
| 1．2．2 国内研究现状 | 第18-20页 |
| 1．3 课题来源及本文的主要工作与创新 | 第20-22页 |
| 1．3．1 课题来源 | 第20页 |
| 1．3．2 本文的主要工作与创新 | 第20-22页 |
| 1．4 本章小结 | 第22-23页 |
| 2 MEMS技术 | 第23-34页 |
| 2．1 引言 | 第23页 |
| 2．2 MEMS技术的概念及特点 | 第23页 |
| 2．3 MEMS的设计、加工技术 | 第23-31页 |
| 2．3．1 MEMS的设计 | 第24-25页 |
| 2．3．2 MEMS微加工技术 | 第25-30页 |
| 2．3．3 MEMS标准加工线（Foundry） | 第30-31页 |
| 2．4 MEMS封装技术 | 第31-32页 |
| 2．5 MEMS测试 | 第32-33页 |
| 2．6 本章小结 | 第33-34页 |
| 3 MEMS光开关微镜及其执行器方案的选择 | 第34-56页 |
| 3．1 引言 | 第34-35页 |
| 3．2 2D数字微镜及其静电执行结构研究 | 第35-53页 |
| 3．2．1 静电直接驱动水平扭力式微镜 | 第35-39页 |
| 3．2．2 静电驱动应力变形梁电极垂直微镜 | 第39-43页 |
| 3．2．3 静电驱动悬臂梁电极垂直微镜 | 第43-46页 |
| 3．2．4 静电叉指驱动水平铰链式微镜 | 第46-51页 |
| 3．2．5 静电叉指驱动垂直微镜 | 第51-52页 |
| 3．2．6 SDA驱动水平推杆铰链式微镜 | 第52-53页 |
| 3．2．7 SDA驱动垂直微镜 | 第53页 |
| 3．3 微镜及其驱动方案的比较与选定 | 第53-55页 |
| 3．4 本章小结 | 第55-56页 |
| 4 MEMS静电驱动水平微镜设计及其仿真 | 第56-76页 |
| 4．1 引言 | 第56页 |
| 4．2 微镜单元的结构设计 | 第56-57页 |
| 4．2．1 1×2光开关单元工作原理 | 第56页 |
| 4．2．2 光开关微镜单元结构 | 第56-57页 |
| 4．3 微镜及微梁尺寸与电压关系研究 | 第57-62页 |
| 4．3．1 驱动电压和扭转角度间的关系 | 第58页 |
| 4．3．2 阈值电压和微结构尺寸间的关系 | 第58-62页 |
| 4．4 微镜尺寸和振动频率的关系 | 第62-65页 |
| 4．4．1 理论分析 | 第62-63页 |
| 4．4．2 多晶硅微镜微梁结构的模态分析 | 第63-65页 |
| 4．5 金层对多晶硅微镜的影响 | 第65-67页 |
| 4．5．1 金层反射效率与表面粗糙度之间的关系 | 第65-66页 |
| 4．5．2 金层厚度对微结构自然频率的影响 | 第66-67页 |
| 4．5．3 穿透深度 | 第67页 |
| 4．6 微镜单元扩展性的研究 | 第67-71页 |
| 4．6．1 轴向分离产生的损耗 | 第67-69页 |
| 4．6．2 径向偏移产生的损耗 | 第69-70页 |
| 4．6．3 角度失配 | 第70-71页 |
| 4．7 微镜止动行为的分析 | 第71-72页 |
| 4．8 残余应力造成微镜变形 | 第72页 |
| 4．9 结构设计方案 | 第72-75页 |
| 4．9．1 微镜微梁尺寸设计 | 第72-73页 |
| 4．9．2 光纤耦合及其用于光纤耦合的V形槽 | 第73-74页 |
| 4．9．3 封装结构 | 第74-75页 |
| 4．9．4 临时支撑梁 | 第75页 |
| 4．10 本章小结 | 第75-76页 |
| 5 多晶硅微镜单元的制造工艺研究 | 第76-86页 |
| 5．1 引言 | 第76页 |
| 5．2 微镜单元的工艺流程设计 | 第76-77页 |
| 5．3 TMAH湿法深槽刻蚀的工艺 | 第77-83页 |
| 5．3．1 湿法各向异性刻蚀 | 第77-79页 |
| 5．3．2 TMAH直接刻蚀硅 | 第79-81页 |
| 5．3．3 TMAH＋硅酸＋过硫酸铵刻蚀实验 | 第81-82页 |
| 5．3．4 TMAH对铝的刻蚀 | 第82-83页 |
| 5．4 多晶硅镜面的残余应力实验研究 | 第83页 |
| 5．5 TMAH深槽刻蚀微镜加厚结构 | 第83-84页 |
| 5．6 多晶硅表面溅射金的实验研究 | 第84-85页 |
| 5．7 本章小结 | 第85-86页 |
| 6 基于硅基的非硅MEMS光开关微镜 | 第86-95页 |
| 6．1 引言 | 第86页 |
| 6．2 铝微镜结构 | 第86-90页 |
| 6．2．1 铝的材料特性 | 第86页 |
| 6．2．2 铝微镜驱动电压与微镜、微梁尺寸关系 | 第86-87页 |
| 6．2．3 振动频率 | 第87-88页 |
| 6．2．4 工艺流程 | 第88页 |
| 6．2．5 实验结果 | 第88-90页 |
| 6．3 NiCrAu微镜结构 | 第90-94页 |
| 6．3．1 金的材料特性 | 第90页 |
| 6．3．2 金微镜驱动电压与微镜、微梁尺寸关系 | 第90-91页 |
| 6．3．3 振动频率 | 第91-92页 |
| 6．3．4 工艺流程 | 第92-93页 |
| 6．3．5 实验结果 | 第93-94页 |
| 6．4 本章小结 | 第94-95页 |
| 7 光开关微镜单元性能测试及讨论 | 第95-107页 |
| 7．1 引言 | 第95页 |
| 7．2 微镜结构参数的测量 | 第95-96页 |
| 7．2．1 读数显微镜测试微镜微梁尺寸 | 第95-96页 |
| 7．2．2 台阶仪测试微镜微梁尺寸 | 第96页 |
| 7．3 微镜的光学性能 | 第96-97页 |
| 7．3．1 微镜的反射率光谱曲线 | 第96-97页 |
| 7．3．2 微镜的表面粗糙度测试 | 第97页 |
| 7．4 微镜的机械性能 | 第97-102页 |
| 7．4．1 微镜扭转角度测试 | 第98-101页 |
| 7．4．2 微镜扭转稳定性测试 | 第101-102页 |
| 7．5 测试结论及对微镜结构的改进 | 第102-106页 |
| 7．5．1 测试结论 | 第102页 |
| 7．5．2 微镜结构改进 | 第102-106页 |
| 7．6 本章小结 | 第106-107页 |
| 8 全文总结与展望 | 第107-109页 |
| 8．1 全文总结 | 第107-108页 |
| 8．2 展望 | 第108-109页 |
| 致谢 | 第109-110页 |
| 参考文献 | 第110-117页 |
| 附录A作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第117-118页 |
| 附录B论文收录证明 | 第118-120页 |
| 附录C专利受理证明 | 第120-123页 |