[发明专利]用于光耦合的MEMS开关

权利要求书

1.一种光开关，其包括：

由基板支撑的总线波导；

沿着平面定向的光学天线，所述光学天线沿着线经由弹簧与基板耦合；

与耦合波导相邻悬挂的反应电极；以及

由基板支撑的致动电极，

其中，当致动电极与反应电极之间的相反极性电压差小于下阈值时，平面与基板的角度大于10度，并且

当致动电极与反应电极之间的相反极性电压差大于上阈值时，平面与基板平行。

2.根据权利要求1所述的光开关，其中，当致动电极与反应电极之间的相反极性电压差大于上阈值时，总线波导与光学天线之间的耦合效率大于50%，并且当致动电极与反应电极之间的相反极性电压差小于下阈值时，总线波导与光学天线之间的耦合效率小于1%。

3.根据权利要求1所述的光开关，其中，所述线与所述总线波导平行。

4.根据权利要求1所述的光开关，其中，所述线与所述总线波导垂直。

5.根据权利要求1所述的光开关，其中，当致动电极与反应电极之间的相反极性电压差大于上阈值时，所述光学天线距总线波导的距离基于机械止动件，使得所述总线波导与所述光学天线分开至少10 nm。

6.根据权利要求1所述的光开关，其中，所述基板是绝缘体上硅(SoI)基板，并且所述总线波导被蚀刻在与绝缘层耦合的硅层中，并且所述致动电极被注入在所述硅层中。

7.一种波束控制系统，其包括：

由基板支撑的总线波导；

沿着平面定向并且沿着线经由弹簧与基板耦合的光学天线；

与光学天线相邻悬挂的反应电极；

由基板支撑并且被配置成向所述光学天线施加力的致动电极；

光树，其具有至少一种类型的光开关，并且被配置成将光分配到光学天线；以及

透镜，其与基板间隔开，并且被配置成衍射由光学天线发射的光，

其中，当致动电极与反应电极之间的相反极性电压差小于下阈值时，平面被设置成与基板的角度大于10度，并且

当致动电极与反应电极之间的相反极性电压差大于上阈值时，平面与基板平行。

8.根据权利要求7所述的波束控制系统，其中，光学天线是被配置在至少一行和至少一列中的光学天线阵列，并且所述光树被配置成选择性地启用所述至少一行中的一行。

9.根据权利要求7所述的波束控制系统，其中，所述光学天线是被配置在至少一行和至少一列中的光学天线阵列，并且所述光树被配置成选择性地启用所述至少一列中的一列。

10.根据权利要求7所述的波束控制系统，其中，所述透镜被配置成沿着垂直于所述基板的矢量平移，并且随着所述透镜沿着所述矢量平移，与所述基板的距离改变。

11.根据权利要求7所述的波束控制系统，其中，所述基板被配置成沿着垂直于透镜的矢量平移，并且随着所述透镜沿着所述矢量平移，所述基板与透镜的距离改变。

12.根据权利要求11所述的波束控制系统，其中，所述光学天线是在远场中提供高斯束斑的一维光栅，并且随着所述基板沿着所述矢量平移，所述高斯束斑聚焦在所述光学天线上。

13.一种光开关，其包括：

由基板支撑的总线波导；

沿着平面定向并且沿着线经由弹簧与基板耦合的光学天线；

与光学天线相邻悬挂的反应电极；以及

由基板支撑并且被配置成向光学天线施加力的致动电极，

其中，当致动电极与反应电极之间的相反极性电压差小于下阈值时，平面与基板的角度大于10度，并且

当致动电极与反应电极之间的相反极性电压差大于上阈值时，平面与基板平行。