JP2001117027A - マイクロ電気機械光学デバイス - Google Patents

マイクロ電気機械光学デバイス

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JP2001117027A
JP2001117027A JP2000265135A JP2000265135A JP2001117027A JP 2001117027 A JP2001117027 A JP 2001117027A JP 2000265135 A JP2000265135 A JP 2000265135A JP 2000265135 A JP2000265135 A JP 2000265135A JP 2001117027 A JP2001117027 A JP 2001117027A
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Anatolievich Akusuyukku Vladimir
アナトリエヴィッチ アクスユック ヴラディミール
David John Bishop
ジョン ビショップ ディビッド
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    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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    • G02B26/0833Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/0841Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting element being moved or deformed by electrostatic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B81B3/0062Devices moving in two or more dimensions, i.e. having special features which allow movement in more than one dimension

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 それに結合された光学デバイスの運動を制御
することができるマイクロ電気機械光学デバイスを提供
すること。 【解決手段】 それに結合された光学デバイスの運動を
制御するマイクロ電気機械構造を開示する。電気機械構
造および光学デバイスはともに基板表面上に配設され
る。電気機械構造は、光学デバイスの運動を制御する際
には、最初に光学デバイスを基板表面の平面の上方に所
定距離だけ上昇させる。その後、上昇させた光学デバイ
スを、電気機械構造と基板の間に生成された静電界に応
答して基板表面の平面に対して相対的に動作させること
ができる

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般には光通信シス
テムに関し、さらに詳細にはマイクロ電気機械光学デバ
イスに関する。
【0002】
【従来の技術】光通信システムは、通常は、様々な光学
デバイス(例えば光源、光検出器、スイッチ、減衰器、
ミラー、増幅器、フィルタ)を含む。光学デバイスは、
光通信システム中の光信号を伝送、修正、または検出す
る。いくつかの光学デバイスは、マイクロ電気機械光学
デバイスを形成するマイクロ電気機械構造(例えば熱ア
クチュエータ)に結合される。本開示で使用するマイク
ロ電気機械構造という用語は、電気信号の制御下で機械
的に運動する微視的構造を指す。
【0003】Cowan、William D.他によ
る「Vertical Thermal Actuat
ors for Micro−Opto−Electr
o−Mechanical Systems」、SPI
E、Vol.3226、137〜146ページ(199
7)に、光学デバイスを動作させるのに有用なマイクロ
電気機械構造が記載されている。Cowan他による文
献では、マイクロ電気機械構造は熱アクチュエータであ
る。熱アクチュエータは、光学ミラーに結合される。熱
アクチュエータおよび光学ミラーはともに基板表面上に
配設される。熱アクチュエータは複数のビームを有す
る。各ビームの第1の端部は光学ミラーに結合される。
各ビームの第2の端部は基板表面に取り付けられる。
【0004】熱アクチュエータの各ビームは、上下に積
み重ねた2つの材料層を有する。積み重ねられた材料層
は、それぞれ異なる熱膨張係数を有する。
【0005】熱アクチュエータは、ビームに電流が流さ
れたのに応答して光学ミラーを機械的に動作させる。ビ
ームに電流を流すと、積み重ねられた材料層が加熱され
る。ビームが加熱されるにつれて、各ビームの少なくと
も一部分が、材料層の脆性−延性遷移点を超えて加熱さ
れ、冷却後も残るその永久的機械的変形を引き起こす。
ビームが変形すると、各ビームの第1の端部ならびにそ
こに結合された光学ミラーは、基板表面の平面の上方に
所定高さだけ上昇する。このようなマイクロ電気機械構
造は、そこに結合された光学デバイスの運動の範囲を限
定し、同構造を望ましくないものにする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって、それに結
合された光学デバイスの運動を制御することができるマ
イクロ電気機械光学デバイスが引き続き必要とされてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、そこに結合さ
れた光学デバイスの運動を制御するマイクロ電気機械構
造を対象とする。マイクロ電気機械構造および光学デバ
イスは、ともに基板表面上に配設される。マイクロ電気
機械構造は、光学デバイスの運動を制御する際には、最
初に光学デバイスを基板表面の平面の上方に所定距離だ
け上昇させる。その後、上昇した光学デバイスを、電気
機械構造と基板の間に生成された静電界に応答して基板
表面の平面に対して相対的に動作させることができる。
【0008】マイクロ電気機械構造は、基板上に配設さ
れた1本または複数本のビームを含む。各ビームの第1
の端部は光学デバイスに結合される。各ビームの第2の
端部は基板表面に取り付けられる。
【0009】電気機械構造は、起動力が印加されたのに
応答して、基板表面の平面の上方に所定距離だけ光学デ
バイスを上昇させる。この起動力は、ほぼ円弧の形状に
してビームの第1の端部を基板表面の平面の上方に上向
きに上昇させる。ビームの第1の端部は、基板表面の平
面の上方に上昇するにつれて、それらに結合された光学
デバイスも上昇させる。
【0010】様々な起動力を電気機械構造に印加して、
光学デバイスを上昇させることができる。適当な例とし
ては、ビーム層の熱収縮、固有応力によるビームの収
縮、および電磁力がある。
【0011】基板の平面の上方に配設された後で、光学
デバイスは、電気機械構造の1本または複数本のビーム
と基板との間に生成された静電界に応答して、基板表面
の平面に対して相対的に動作する。この静電界は、ビー
ムと基板の間にバイアス電圧を印加することによって生
成される。静電界は、ビームならびにそこに結合された
光学デバイスを基板表面に向かって偏向させる。ビーム
の偏向の大きさは、印加されるバイアス電圧によって決
まる。
【0012】各ビームと基板の間に印加されるバイアス
電圧は可変である。各ビームと基板の間に印加される電
圧を変化させることにより、光学デバイスを複数の自由
度で基板表面に対して相対的に動作させる。具体的に言
うと、複数の自由度により、光学デバイスの多軸運動お
よび並進運動がともに可能となる。
【0013】基板およびビームは、バイアス電圧をそれ
らに印加することができるように、ともに導電性である
ことが好ましい。基板またはビームのいずれかの導電性
がビームを基板表面に向かって偏向させるのに不十分で
あるときには、導電層(例えば電極)をそれらの領域上
に任意選択で形成する。
【0014】ビームは、任意選択で、その下面に絶縁領
域を含む。絶縁領域は、ビームと基板表面の間にバイア
ス電圧が印加されたときに、ビームが基板表面と短絡す
るのを防止する。
【0015】本発明のその他の目的および特徴は、添付
の図面に関連して考慮した以下の詳細な説明から明らか
になるであろう。ただし、これらの図面は単に例示のみ
を目的としたものであって、本発明を限定する働きはせ
ず、これについては添付の特許請求の範囲を参照しなけ
ればならないことを理解されたい。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明は、光通信システム中で使
用するのに適したマイクロ電気機械光学デバイスを対象
とする。図1を参照すると、マイクロ電気機械光学デバ
イスは、基板13の表面上に配設されたマイクロ電気機
械構造15および光学デバイス17を含む。マイクロ電
気機械構造15は、光学デバイス17に結合される。マ
イクロ電気機械構造15は光学デバイス17の運動を制
御する。
【0017】マイクロ電気機械構造15は、光学デバイ
ス17の運動を制御する際には、最初にこの光学デバイ
ス17を基板表面13の平面の上方に上昇させる。その
後、上昇した光学デバイス17は、マイクロ電気機械構
造15と基板表面13の間に生成された静電界に応答し
て動作する。
【0018】マイクロ電気機械構造15は、1本または
複数本のビーム19を含む。各ビーム19の第1の端部
20は、任意選択で互いにテザー(tether)22
で結合される。各ビーム19の第2の端部23は基板表
面13に取り付けられる。
【0019】光学デバイス17は、ビーム19ならびに
基板表面13に結合される。本発明のマイクロ電気機械
光学デバイスの一実施形態では、図1に示すように、光
学デバイス17の1つの縁部25は、基板13の表面に
ヒンジで取り付けられる。あるいは、光学デバイス17
の縁部25は、ばね(図示せず)で基板の表面に取り付
けられる。
【0020】光学デバイス17の反対側の縁部27は、
テザー22を介してビーム19の第1の端部20に結合
される。あるいは、光学デバイス17は、図2に示すよ
うに、ビーム19を介して基板表面13に結合される。
【0021】マイクロ電気機械構造15は、起動力が印
加されたのに応答して、基板表面13の平面の上方に所
定距離だけ光学デバイス17を上昇させる。この起動力
は、ほぼ円弧の形状にしてビームの第1の端部を基板表
面の平面の上方に上向きに上昇させる。ビーム19の第
1の端部は、図3の断面図に示すように、基板表面13
の平面の上方に上昇するにつれて、それらに結合された
光学デバイス17も上昇させる。あるいは任意選択で、
光学デバイスに結合された3本以上のビーム17、1
8、19が、図4に示すように基板表面に対してほぼ平
行な配向になるまでこの光学デバイス17を上昇させ
る。
【0022】様々な起動力を電気機械構造に印加して、
ビームの第1の端部を上昇させることができる。図5を
参照すると、電気機械構造に印加された起動力がビーム
の熱収縮に基づいているときには、各ビーム19は、上
下に積み重ねられた2つ以上の材料層31、32を含
む。積み重ねられた材料層31、32はそれぞれ異なる
熱膨張係数を有する。一実施形態では、各ビーム19の
最上部の材料層31は、他方の材料層32より大きな熱
膨張係数を有する。
【0023】ビーム19に電流を流すと、積み重ねられ
た材料層31、32が加熱される。電流は、電流源(図
示せず)からビーム19に流す。図6を参照すると、積
み重ねられた材料層31、32は、加熱されると端から
巻き上がり(curl up)、各ビーム19の第1の
端部ならびにそこに結合された光学ミラー(図示せず)
を、基板表面13の平面の上方に上昇させる。光学ミラ
ーが上昇する高さは、ビームの長さ、ならびにビームを
形成するために使用した材料層の組成によって決まる。
【0024】あるいは、マイクロ電気機械構造に印加さ
れた起動力が固有応力によるビームの収縮に基づく場合
には、各ビーム19は、図7に示すように、基板表面1
3上で上下に積み重ねられた2つ以上の材料層41、4
2を含む。最上部の材料層41は固有応力を有する。最
上部の材料層は、任意選択でその中に応力勾配を有す
る。底部材料層42は犠牲層である。
【0025】犠牲材料層42が(例えばエッチングによ
って)除去されると、最上部の1つまたは複数の層41
は、各ビーム19の第1の端部ならびにそこに結合され
た光学ミラー(図示せず)を、基板表面13の平面の上
方に上昇させる。光学ミラーが上昇する高さは、ビーム
の長さ、ならびにこれらのビームを形成するために使用
した材料層の組成によって決まる。
【0026】その他の適当な起動力としては、スクラッ
チ・ドライブ(scratch drive)および電
磁力がある。スクラッチ・ドライブに基づく例示的な電
気機械構造については、Akiyam.T他の「A Q
uantitative Analysis of S
cratch Drive Actuator Usi
ng Buckling Motion」Proc.8
th IEEE International MEM
S Workshop、310〜315ページ(199
5)で論じられており、電磁力に基づく電気機械構造に
ついては、Busch−Vishniac、I.J.の
「The Case for Magneticall
y Driven Microactuators」、
Sensors and Actuators A、A
33、207〜220ページ(1992)で論じられて
いる。
【0027】基板表面の平面の上方に配設された後で、
光学デバイスは、電気機械構造のビームと基板の間に生
成された静電界に応答して、基板表面の平面に対して相
対的に動作する。この静電界は、ビームと基板の間にバ
イアス電圧を印加することによって生成される。
【0028】図3を参照すると、静電界は、電気機械構
造のビーム19と基板13の間で生成されたときに、ビ
ーム19ならびにそこに結合された光学デバイス17を
基板表面13に向かって偏向させる。ビーム19ならび
に光学デバイス17が基板に向かって偏向する距離は、
電気機械構造のビームと基板の間で生成される静電界の
大きさによって決まる。ビームの偏向の大きさは、印加
されるバイアス電圧の量によって決まる。各ビームに印
加されるバイアス電圧は可変である。各ビームと基板の
間に印加される電圧を変化させることにより、光学デバ
イスを複数の自由度で基板表面に対して相対的に動作さ
せる。具体的に言うと、複数の自由度により、光学デバ
イスの多軸運動および並進運動がともに可能となる。
【0029】ビームがパターン形成された電極またはパ
ターン形成された応力勾配をその一部に含むときには、
このようなビームに印加するバイアス電圧を変化させる
と、パターン形成された電極または応力勾配の位置に応
じて、巻き上がったビームの各部が戻る。
【0030】図2に示す電気機械光学デバイスを参照す
る。光学デバイス17が基板表面に対してほぼ平行な配
向になるまで上昇した(図4)後、ビーム18、19に
印加される電圧がほぼ同じであるときには、光学デバイ
スは、これらのビーム18、19に対して垂直な単一の
軸(図2に5−5’で示す)の周りで傾斜する。しか
し、ビーム18とビーム19に印加された電圧が異なる
とき、光学デバイスは2つの軸の周りで傾斜する。5−
5’で示す一方の軸はビームに対して垂直である。7−
7’で示すもう一方の軸はビームと平行である。
【0031】ビームおよび基板は、静電界を生成するた
めにそれらの間にバイアス電圧を印加することができる
ように、ともに導電性であることが好ましい。ビームま
たは基板のいずれかの導電性が静電界を生成するのに不
十分であるときには、導電層(例えば電極)をそれらの
領域上に任意選択で形成する。
【0032】再度図3を参照すると、ビーム19は、任
意選択で、基板表面上の絶縁領域(図示せず)に対応す
るディンプル50を絶縁領域をその下面に含む。この配
列により、ビームと基板表面の間で静電界が生成された
ときに、ビームが基板13の表面と短絡するのを防止す
る。
【0033】本発明のマイクロ電気光学機械デバイスを
製作する際には、適切に準備し(例えば好適にはドーピ
ングし)、洗浄した基板を準備する。適当な基板の材料
としては、シリコン、ガリウムヒ素、リン化インジウ
ム、ゲルマニウム、または酸化インジウムスズ(IT
O)で被覆したガラスがある。
【0034】複数の材料層を、この基板の表面上にプレ
ーナ配列で形成する。適当な材料層の例としては、ポリ
シリコン、窒化ケイ素、および二酸化ケイ素がある。
【0035】複数の材料層の各材料層を基板上に形成し
た後で、各層をパターン形成して、マイクロ電気機械構
造ならびに光学デバイスを形成する。例えば、図1に示
すミラー17ならびにビーム19を含む電気光学機械デ
バイスは、米国ノースカロライナ州、Research
Triangle Park、MCNCのMCNCM
EMS Technology Applicatio
ns Centerによって提供されたMulti−U
ser MEMS Process(MUMPS)を使
用して製作する(SmartMUMPs Design
Handbook at mems.mcnc.or
g参照)。
【0036】MUMPSプロセスでは、マイクロ電気機
械構造および光学ミラーはポリシリコン層中に形成さ
れ、酸化物層(例えばホスホシリコンガラス(phos
phosilicon glass))が犠牲層をもた
らし、窒化ケイ素がマイクロ電気機械構造および光学ミ
ラーを基板から電気的に分離する。マイクロ電気機械構
造および光学ミラーは、複数のフォトリソグラフィ・ス
テップでポリシリコン層中に形成される。
【0037】フォトリソグラフィは、ポリシリコン層お
よびホスホシリコンガラス層の1つまたは複数をフォト
レジスト(すなわちエネルギー感光材料)で被覆するス
テップと、適当なマスクによりフォトレジストを露光す
るステップと、露光されたフォトレジストを現像して、
後にその下にある1つまたは複数のポリシリコン層およ
びホスホシリコンガラス層中にパターン転写するのに望
ましいエッチング・マスクを生み出すステップとを含
む。フォトレジスト中に画定されるパターンは、例えば
反応性イオン・エッチング(RIE)システム中でのエ
ッチングにより、その下にある1つまたは複数のポリシ
リコン層およびホスホシリコンガラス層中に転写され
る。以下の実施例は、本発明の特定の実施形態を説明す
るために与えたものである。
【0038】
【実施例】実施例1 図1に示す構造を有するマイクロ電気機械光学デバイス
は、米国ノースカロライナ州、Research Tr
iangle Park、MCNCのMEMSTech
nology Application Center
から得た。このマイクロ電気機械光学デバイスを、シリ
コン基板の表面上に配設した。シリコン基板は、約1〜
2Ω・cmの抵抗率を有する。マイクロ電気機械光学デ
バイスは、シリコン基板上に形成した窒化ケイ素、ポリ
シリコン層、ホスホシリコンガラス層、ポリシリコン
層、ホスホシリコンガラス層、ポリシリコン層、および
クロム/金(Cr/Au)層からなる、パターン形成多
層プレーナ配列として形成した。
【0039】図1を参照すると、電気機械構造15およ
び光学デバイス17は、フォトリソグラフィ技術を使用
して多層プレーナ配列で画定したものである。電気機械
構造は、一方の縁部がテザーによって互いに結合された
2本のビームを含む。各ビームの幅は約100μm、長
さは約700μmである。Cr/Au層は、テザーの反
対側の端部で先細となる三角形の形状を有するようにパ
ターン形成される。テザーは、第2のポリシリコン層中
にのみ画定した。テザーの長さは約300μm、幅は約
3μmである。
【0040】光学デバイスは、約300μm×300μ
mの寸法を有するミラーである。光学デバイスの最上部
の縁部から突出するフィンガがテザー上に載り、光学デ
バイスを2本のビームと結合する。光学デバイスの最下
部の縁部は、ばねで基板と結合される。
【0041】ポリシリコンガラスシリコン層は、49%
HFの槽中で、室温で約1〜2分間エッチングすること
によって除去した。
【0042】ポリシリコンガラス層を除去した後で、ビ
ームが、テザーおよび光学デバイスを基板表面から上昇
させる。ビームは、Cr/Au層の歪み特性によって上
昇する。ビームは、基板表面に対して約5°の角度にな
るまで光学デバイスを上昇させる。ビームと基板上の電
極との間に約100Vの電圧を印加した。ビームと電極
の間に電圧を印加した後で、光学デバイスは基板表面に
対して約0°の角度に配向された。
【0043】実施例2 図2に示す構造を有するマイクロ電気機械光学デバイス
を形成した。このマイクロ電気機械デバイスは、ばねで
光学デバイスに結合された3本のビームを含む。
【0044】このマイクロ電気機械光学デバイスは、実
施例1で上述したのと同じ多層構造を有する。
【0045】犠牲層を除去した後で、ビームが光学デバ
イスを基板表面から上昇させる。ビームは、Cr/Au
層の歪み特性によって上昇する。ビームは、基板表面に
対してほぼ平行な配向になるまで基板表面の上方に光学
デバイスを上昇させる。
【0046】ビーム18、19と基板上の電極との間に
約100Vの電圧を印加した。ビーム18、19と電極
の間に電圧を印加した後、ビーム18、19に結合され
た光学デバイスの端部が、5−5’で示される軸の周り
で傾斜し、ビーム20に結合された光学デバイスの端部
が基板表面に対して約5°の角度となった。
【0047】実施例3 実施例2で述べた構造を有するマイクロ電気機械光学デ
バイスを準備した。光学デバイスは、実施例2で述べた
ように、基板表面に対してほぼ平行な配向になるまで、
基板表面の上方に上昇する。
【0048】ビーム19と基板上の電極との間に約10
0Vの電圧を印加した。ビーム18と電極の間には約0
Vの電圧を印加した。ビーム18、19と電極の間に電
圧を印加した後、光学デバイスが5−5’および7−
7’で示される軸の周りで傾斜し、17で示される光学
デバイスが基板表面に対して約2°の角度だけ傾斜し
て、20で示される角が基板表面に最も近い点となっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】マイクロ電気機械構造に結合された光学デバイ
スを含む本発明のマイクロ電気機械光学デバイスがその
表面上に配設された基板を示す上面図である。
【図2】ビームを介して基板表面およびマイクロ電気機
械構造に結合された光学デバイスを示す上面図である。
【図3】マイクロ電気機械構造が光学デバイスを基板表
面の平面の上方に上昇させた後の、図1のマイクロ電気
機械光学デバイスの断面図である。
【図4】マイクロ電気機械構造が光学デバイスを基板表
面の平面の上方に上昇させた後の、図2のマイクロ電気
機械光学デバイスの断面図である。
【図5】起動力が印加される前のマイクロ電気機械構造
の一構成の断面図である。
【図6】起動力が印加された後の図5のマイクロ電気機
械構造の断面図である。
【図7】起動力が印加される前のマイクロ電気機械構造
の代替構成の断面図である。
【図8】起動力が印加された後の図7のマイクロ電気機
械構造の断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディビッド ジョン ビショップ アメリカ合衆国 07901 ニュージャーシ ィ,サミット,オーク クノール ロード 7

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学デバイスおよび電気機械構造がその
    表面上に配設された基板を含むマイクロ電気機械光学デ
    バイスであって、 電気機械構造が光学デバイスに結合され、電気機械構造
    が起動力に応答して基板表面の平面の上方に光学デバイ
    スを上昇させ、上昇した光学デバイスが、電気機械構造
    と基板の間の電界の生成に応答して基板表面の平面に対
    して相対的に可動である、マイクロ電気機械光学デバイ
    ス。
  2. 【請求項2】 電気機械構造が複数のビームを含み、各
    ビームが、光学デバイスに結合された第1の端部、およ
    び基板に結合された第2の端部を有する、請求項1に記
    載のマイクロ電気機械光学デバイス。
  3. 【請求項3】 各ビームが1つまたは複数の材料層を含
    む、請求項2に記載のマイクロ電気機械光学デバイス。
  4. 【請求項4】 各ビームが第1の材料層および第2の材
    料層を含み、第1の材料層が第1の熱膨張係数によって
    特徴づけられ、第2の材料層が、第1の熱膨張係数とは
    異なる第2の熱膨張係数によって特徴づけられる、請求
    項3に記載のマイクロ電気機械光学デバイス。
  5. 【請求項5】 1つまたは複数の材料層の少なくとも1
    つが固有応力を有する、請求項3に記載のマイクロ電気
    機械光学デバイス。
  6. 【請求項6】 1つまたは複数の材料層が、窒化ケイ
    素、ポリシリコン、二酸化ケイ素、および金属からなる
    グループから選択される、請求項3に記載のマイクロ電
    気機械光学デバイス。
  7. 【請求項7】 1つまたは複数の材料層の少なくとも1
    つが応力勾配を有する、請求項3に記載のマイクロ電気
    機械光学デバイス。
  8. 【請求項8】 ビームと基板表面の間にバイアス電圧を
    印加することによって電界が生成される、請求項2に記
    載のマイクロ電気機械光学デバイス。
  9. 【請求項9】 ビームと基板表面上の電極との間にバイ
    アス電圧を印加することによって電界が生成される、請
    求項2に記載のマイクロ電気機械光学デバイス。
  10. 【請求項10】 各ビームに印加される電界がほぼ等し
    い、請求項2に記載のマイクロ電気機械光学デバイス。
  11. 【請求項11】 各ビームに印加される電界が異なる、
    請求項2に記載のマイクロ電気機械光学デバイス。
  12. 【請求項12】 光学デバイスが光学ミラーである、請
    求項1に記載のマイクロ電気機械光学デバイス。
  13. 【請求項13】 光学デバイスおよびマイクロ電気機械
    構造を含むマイクロ電気機械光学デバイスがその表面上
    に配設された基板を含む光通信システムであって、 マイクロ電気機械構造が光学デバイスに結合され、マイ
    クロ電気機械構造が起動力に応答して基板表面の平面の
    上方に光学デバイスを上昇させ、上昇した光学デバイス
    が、マイクロ電気機械構造と基板の間での電界の生成に
    応答して基板表面の平面に対して相対的に可動である光
    通信システム。
  14. 【請求項14】 光学デバイスを動作させる方法であっ
    て、 光学デバイス、およびその光学デバイスに結合されたマ
    イクロ電気機械構造がその表面上に配設された基板を設
    けるステップと、 マイクロ電気機械構造に起動力を印加することによっ
    て、基板表面の平面の上方に光学デバイスを上昇させる
    ステップと、 マイクロ電気機械構造と基板の間で電界を生成すること
    によって、上昇させた光学デバイスを基板表面の平面に
    対して相対的に動作させるステップとを含む方法。
  15. 【請求項15】 マイクロ電気機械構造が複数のビーム
    を含み、各ビームの第1の端部が光学デバイスに結合さ
    れ、第2の端部が基板に結合される、請求項14に記載
    の方法。
  16. 【請求項16】 各ビームが1つまたは複数の材料層を
    含む、請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 各ビームが第1の材料層および第2の
    材料層を含み、第1の材料層が第1の熱膨張係数によっ
    て特徴づけられ、第2の材料層が、第1の熱膨張係数と
    は異なる第2の熱膨張係数によって特徴づけられる、請
    求項16に記載の方法。
  18. 【請求項18】 1つまたは複数の材料層の少なくとも
    1つが固有応力を有する、請求項16に記載の方法。
  19. 【請求項19】 1つまたは複数の材料層が、窒化ケイ
    素、ポリシリコン、二酸化ケイ素、および金属からなる
    グループから選択される、請求項16に記載の方法。
  20. 【請求項20】 1つまたは複数の材料層の少なくとも
    1つが応力勾配を有する、請求項16に記載の方法。
  21. 【請求項21】 電界が、ビームと基板表面の間にバイ
    アス電圧を印加することによって生成される、請求項1
    5に記載の方法。
  22. 【請求項22】 電界が、ビームと基板表面上の電極と
    の間にバイアス電圧を印加することによって生成され
    る、請求項15に記載の方法。
  23. 【請求項23】 各ビームに印加される電界がほぼ等し
    い、請求項15に記載の方法。
  24. 【請求項24】 各ビームに印加される電界が異なる、
    請求項15に記載の方法。
  25. 【請求項25】 光学デバイスが光学ミラーである、請
    求項14に記載の方法。
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