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可调谐VCSEL的低应力MEMS悬臂结构设计

裴丽娜 邹永刚 石琳琳 王小龙 范杰 王海珠

裴丽娜, 邹永刚, 石琳琳, 王小龙, 范杰, 王海珠. 可调谐VCSEL的低应力MEMS悬臂结构设计[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(4): 420002-0420002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0420002
引用本文: 裴丽娜, 邹永刚, 石琳琳, 王小龙, 范杰, 王海珠. 可调谐VCSEL的低应力MEMS悬臂结构设计[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(4): 420002-0420002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0420002
Pei Lina, Zou Yonggang, Shi Linlin, Wang Xiaolong, Fan Jie, Wang Haizhu. Design of low stress MEMS cantilever structure with tunable VCSEL[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(4): 420002-0420002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0420002
Citation: Pei Lina, Zou Yonggang, Shi Linlin, Wang Xiaolong, Fan Jie, Wang Haizhu. Design of low stress MEMS cantilever structure with tunable VCSEL[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(4): 420002-0420002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0420002

可调谐VCSEL的低应力MEMS悬臂结构设计

doi: 10.3788/IRLA201948.0420002
基金项目: 

吉林省科技发展计划项目(20180519018JH)

详细信息
    作者简介:

    裴丽娜(1993-),女,硕士生,主要从事光电子技术及其应用方面的研究。Email:753316970@qq.com

  • 中图分类号: TN248.4

Design of low stress MEMS cantilever structure with tunable VCSEL

  • 摘要: 针对GaAs基和InP基材料的波长可调谐垂直腔面发射激光器(VCSEL)中微机电系统(MEMS)应力集中引起结构损坏的问题开展研究。设计了蝴蝶结状MEMS悬臂结构,在保证最大位移不变的情况下,降低了悬臂固定端所受的米塞斯应力,提高了器件的可靠性。采用COMSOL软件对蝴蝶结状悬臂结构的各项参数对力学特性的影响进行了优化与分析。结果表明:优化后的蝴蝶结状MEMS悬臂结构固定端的最大米塞斯应力相比于等截面状悬臂结构最大降低了64%,对于GaAs基材料的蝴蝶结状MEMS波长可调谐VCSEL自由光谱范围可达45 nm。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-12-10
  • 修回日期:  2018-12-31
  • 刊出日期:  2019-04-25

可调谐VCSEL的低应力MEMS悬臂结构设计

doi: 10.3788/IRLA201948.0420002
    作者简介:

    裴丽娜(1993-),女,硕士生,主要从事光电子技术及其应用方面的研究。Email:753316970@qq.com

基金项目:

吉林省科技发展计划项目(20180519018JH)

  • 中图分类号: TN248.4

摘要: 针对GaAs基和InP基材料的波长可调谐垂直腔面发射激光器(VCSEL)中微机电系统(MEMS)应力集中引起结构损坏的问题开展研究。设计了蝴蝶结状MEMS悬臂结构,在保证最大位移不变的情况下,降低了悬臂固定端所受的米塞斯应力,提高了器件的可靠性。采用COMSOL软件对蝴蝶结状悬臂结构的各项参数对力学特性的影响进行了优化与分析。结果表明:优化后的蝴蝶结状MEMS悬臂结构固定端的最大米塞斯应力相比于等截面状悬臂结构最大降低了64%,对于GaAs基材料的蝴蝶结状MEMS波长可调谐VCSEL自由光谱范围可达45 nm。

English Abstract

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