1 引言
微光电子机械系统(MOEMS)是一种新兴技术，日前已成为全球最热门的技术之一。MOEMS是利用光子系统的微电子机械系统(MEMS)，内含微机械光调制器、微机械光学开关、IC及其他构件，并利用了MEMS技术的小型化、多重性、微电子性，实现了光器件与电器件的无缝集成。简单地说，MOEMS就是对系统级芯片的进一步集成。与大规模光机械器件相比，MOEMS器件更小、更轻、更快速(有更高的谐振频率)，并可采用批量制作技术。与波导方式相比，这种自由空间方式优点是具有较低的耦合损耗和较小的串话。光子学和信息技术的变革直接促进了MOEMS的发展，图1示出了微电子学、微机械学、光电子学、纤维光学
微光电子机械系统（MOEMS）是微电子机械系统（MEMS）的一种特例，它融合了光子学和微电子技术，实现了光电器件的微型化和集成化。MOEMS器件包括微机械光调制器、微机械光学开关、集成电路（IC）和其他组件，它们在光通信、数据传输等领域有着广泛应用。相比于传统的大规模光机械器件，MOEMS器件体积更小、重量更轻、响应速度更快，且可以通过批量生产技术进行制造，降低了成本并提高了生产效率。
MOEMS器件的工作原理多样，可以分为干涉型、衍射型、透射型和反射型。反射型MOEMS器件由于其低耦合损耗和小串话的特点，常被优先考虑。近年来，随着高速通信和大数据传输需求的增加，MOEMS技术的研究和开发也得到了显著的推动。MOEMS技术不仅被用于制作可变光衰减器、可调谐垂直腔面发射激光器（VCSEL）、光调制器等有源光器件，还用于制造光无源器件如光开关、可编程波长选择光探测器和光交叉连接设备等。
在光通信中，MOEMS光源，尤其是可调谐VCSEL，引起了广泛关注。通过微机械调整谐振器的长度，可以实现波长的连续调谐，从而适应波分复用（WDM）技术的需求。此外，MOEMS光开关，如自由空间MOEMS光纤开关，采用移动反射镜或反射镜阵列，提供了低耦合损耗和小串话的解决方案，优于传统的波导开关。
在设计和制造技术方面，MOEMS大多借鉴了集成电路工业的方法，如体微机械加工和表面微机械加工，以及高产量微机械加工技术。光刻技术是制造结构图形的常用方法，而无掩模光刻技术则用于制作特殊形状的聚合物表面。材料的选择和沉积技术，如硅热氧化、化学气相沉积（CVD）、溅射、电镀等，与标准IC工艺相似。同时，湿法和干法腐蚀技术被用来创建精细结构，如V形槽，以实现光纤与光电器件的精确对准和封装。
MOEMS技术的挑战包括管芯尺寸控制、材料均匀性、三维结构构建、表面形貌优化以及温度敏感性问题。随着科技的进步，这些问题正逐步得到解决，推动着MOEMS技术在更广泛的领域中发挥重要作用，为未来的光子学和信息技术带来革命性的变革。
