• 제목/요약/키워드: MOEMS

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미세 가공 기술로 제작된 위상 및 방향 변조용 공간 빛 변조기 (A micromachined spatial light modulator for phase and amplitude modulation)

  • 정석환;김용권
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.36-37
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    • 2000
  • 최근 Micro-Opto-Electro-Mechanical(MOEMS)기술의 발달과 더불어 적응 광학(Adaptive optics)분야나 패턴 인식 분야에 적용 가능한 공간 빛 변조기의 개발이 이루어지고 있다. 적응 광학용 공간 빛 변조기는 대기의 turbulence에 의하여 왜곡된 빛의 위상을 파면 센서(wave sensor)와 실시간 제어기를 통해 보정하는 역할을 한다. 적응 광학 분야에서 상업적으로 사용되던 기존의 공간 빛 변조기는 전왜소자 배열(piezoelectric actuator array)에 의하여 지지되는 평면 거울을 사용하여 크기가 크고 전력 소비도 심하며 무엇보다도 가격이 비싸다는 단점이 있었다$^{(1)}$ . 그러나 MOEMS 기술의 적용으로 인해 공간 빛 변조기의 크기 및 무게 그리고 소비 전력이 줄어들었으며 반도체 공정을 통한 대량 생산으로 저가로 생산할 수 있게 되었다. (중략)

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2-자유도 정밀구동기와 마이크로렌즈의 집적화에 관한 연구 (Study on the integration of a micro lens on a 2-DOF in-plane positioning actuator)

  • 김재흥;김용권
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.32-33
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    • 2000
  • 최근 디지털 정보 처리 기술의 획기적인 발전과 함께 저가의 반도체 레이저의 개발로 말미암아 광기록 장치(optical pickup device) 및 고속 광통신(optical fiber communication)분야에 응용을 위한 레이저 광학 시스템에 대한 연구가 활발하다. 광신호의 커플링(coupling) 및 스위칭(switching)을 기반으로 하는 이러한 광학 시스템은 일반적으로 광신호의 변조를 위한 광학 요소와 광학 요소의 공간적 제어를 위한 정밀 구동기로 구성되는데, 기존의 상용 시스템의 경우에는 독립적으로 기 제작된 광학 요소와 정밀 구동기를 사후에 조립하는 방법으로 소기의 목적을 달성하였다. 이와 같은 경우 제작에 많은 노력과 비용이 요구되며, 성능의 획기적인 향상을 기대하기 어려우므로 최근에는 Optical MEMS 혹은 MOEMS(Micro-Opto-Electro-Mechanical System)로 대변되는 마이크로머시닝기술(micromachining technology)을 이용한 초정밀 광학계의 제작 기술을 통하여 기존 시스템의 한계를 극복하고자 하는 노력이 다각도로 모색되고 있다. (중략)

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알루미늄 핀-조인트를 사용한 마이크로 미러의 제작과 측정 (Fabrication and Experiment of Micromirror with Aluminum Pin-joint)

  • 지창현;김용권
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권8호
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    • pp.487-494
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    • 2000
  • This paper describes the design, fabrication and experiments of surface-micromachined aluminum micromirror array with hidden pin-joints. Instead of the conventional elastic spring components as connection between mirror plate and supporting structure, we used pin-joint composed of pin and staples to support the mirror plate. The placement of pin-joint under the mirror plate makes large active surface area possible. These flexureless micromirrors are driven by electrostatic force. As the mirror plate has discrete deflection angles, the device can be ap;lied to adaptive optics and digitally-operating optical applications. Four-level metal structural layers and semi-cured photoresist sacrificial layers were used in the fabrication process and sacrificial layers were removed by oxygen plasma ashing. Static characteristics of fabricated samples were measured and compared with modeling results.

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광열유체 마이크로 부품의 신뢰성 평가를 위한 시험법에 관한 고찰 (Review on Reliability Test Method for Optical/Thermofluidic Micro Component)

  • 이낙규;나경환;최현석;한창수
    • 소성∙가공
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    • 제13권3호
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    • pp.242-247
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    • 2004
  • Literature review on reliability test method for developing high performance optical/thermofluidic components. Since the miniaturization by the conventional mechanical process is limited to milli-structure, i.e. $10^{-3}m$, new technology for fabricating of mechanical components is needed to match cost, reliability, and integrability criteria of micro-structure. Although numbers of various researches on MEMS/MOEMS devices and components, including material characterization, design and optimization, system validation, etc., the lack of standards and specifications make the researches and developments difficult. For that reason, this paper is intended to propose the methods of reliability test for measuring the mechanical property of optical/ thermofluidic components.

고종횡비 실리콘 트랜치 건식식각 공정에 관한 연구 (Profile control of high aspect ratio silicon trench etch using SF6/O2/BHr plasma chemistry)

  • 함동은;신수범;안진호
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.69-69
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    • 2003
  • 최근 trench capacitor, isolation trench, micro-electromechanical system(MEMS), micro-opto-electromechanical system(MOEMS)등의 다양한 기술에 적용될 고종횡비(HAR) 실리콘 식각기술연구가 진행되어 지고 있다. 이는 기존의 습식식각시 발생하는 결정방향에 따른 식각률의 차이에 관한 문제와 standard reactive ion etching(RIE) 에서의 낮은 종횡비와 식각률에 기인한 문제점들을 개선하기 위해 고밀도 플라즈마를 이용한 건식식각 장비를 사용하여 고종횡비(depth/width), 높은 식각률을 가지는 이방성 트랜치 구조를 얻는 것이다. 초기에는 주로 HBr chemistry를 이용한 연구가 진행되었는데 이는 식각률이 낮고 많은양의 식각부산물이 챔버와 시편에 재증착되는 문제가 발생하였다. 또한 SF6 chemistry의 사용을 통해 식각률의 향상은 가져왔지만 화학적 식각에 기인한 local bowing과 같은 이방성 식각의 문제점들로 인해 최근까지 CHF3, C2F6, C4F8, CF4등의 첨가가스를 이용하여 측벽에 Polymer layer의 식각보호막을 형성시켜 이방성 구조를 얻는 multi_step 공정이 일반화 되었다. 이에 본 연구에서는 SF6 chemistry와 소량의 02/HBr의 첨가가스를 이용한 single_step 공정을 통해 공정의 간소화 및 식각 프로파일을 개선하여 최적의 HAR 실리콘 식각공정 조건을 확보하고자 하였다.

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반도체 공정을 고려한 유한요소해석에 의한 MEMS 압전 작동기의 동특성 해석 (Development of Finite Element Model for Dynamic Characteristics of MEMS Piezo Actuator in Consideration of Semiconductor Process)

  • 김동운;송종형;안승도;우기석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.454-459
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    • 2013
  • For the purpose of rapid development and superior design quality assurance, sophisticated finite element model for SOM(Spatial Optical Modulator) piezo actuator of MOEMS device has been developed and evaluated for the accuracy of dynamics and residual stress analysis. Parametric finite element model is constructed using ANSYS APDL language to increase the design and analysis performance. Geometric dimensions, mechanical material properties for each thin film layer are input parameters of FE model and residual stresses in all thin film layers are simulated by thermal expansion method with psedu process temperature. $6^{th}$ mask design samples are manufactured and $1^{st}$ natural frequency and 10V PZT driving displacement are measured with LDV. The results of experiment are compared with those of the simulation and validate the good agreement in $1^{st}$ natural frequency within 5% error. But large error over 30% occurred in 10V PZT driving displacement because of insufficient PZT constant $d_{31}$ measurement technology.

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Chip-scale Temperature-compensated Superstructured Waveguide Bragg Grating Based Multiparametric Sensor

  • Vishwaraj, Naik Parrikar;Nataraj, Chandrika Thondagere;Jagannath, Ravi Prasad Kogravalli;Gurusiddappa, Prashanth;Talabattula, Srinivas
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권4호
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    • pp.293-301
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    • 2020
  • In this paper we propose and theoretically analyze a monolithic multiparametric sensor consisting of a superstructure of surface-relief waveguide Bragg gratings (WBGs), a micro-machined diaphragm, and a cantilever beam. Diaphragms of two different configurations, namely circular and square, are designed and analyzed separately for pressure measurement. The square diaphragm is then selected for further study, since it shows relatively higher sensitivity compared to the circular one, as it incurs more induced stress when any pressure is applied. The cantilever beam with a proof mass is designed to enhance the sensitivity for acceleration measurement. A unique mathematical method using coupled-mode theory and the transfer-matrix method is developed to design and analyze the shift in the Bragg wavelength of the superstructure configuration of the gratings, due to simultaneously applied pressure and acceleration. The effect of temperature on the wavelength shift is compensated by introducing another Bragg grating in the superstructure configuration. The measured sensitivities for pressure and acceleration are found to be 0.21 pm/Pa and 6.49 nm/g respectively.

Optical MEMS 응용을 위한 광학 설계 (Characterization of Optical Design for Optical MEMS)

  • 엄용성;박흥우;박준희;최병석;이종현;윤호경;최광성;문종태
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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    • pp.193-197
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    • 2003
  • As one of the core technologies in the field of the optical communication with WDM, the optical cross connector with movements of micro mirrors is getting important day by day. The packaging structure of 2-dimensional NxN MOEMS switch should be determined by the harmonization of the following items such as the geometrical compatability between optical and structural components, the characteristics of optical input and output parts with device, and the electrical performance for the operation of micro mirrors. Therefore, the packaging process could be defined as the integrated technology completed by the optical and electrical science and the material science for the understanding of its thermo-mechanical properties with packaging materials. In the present study, the harmonization between the optical and structural components as well as the optical characteristics of lens system used will be investigated.

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