An apparatus and method of fabricating and operating a micro-electromechanical systems (MEMS) integrated optical structure is disclosed. Micro-optics is integrated with MEMS actuators to provide a building block for a micro-optical communication device. Such micro-optical communication device may realize a variety of optical communication systems including optical interconnects, laser communications, or fiber optic switches. In accordance with one aspect of the present invention, a micro-optical element such as a micro-lens is advantageously integrated with an actuator such as MEMS comb drive actuator to form a MEMS lens assembly. The MEMS lens assembly is further coupled to an optical source which may provide a MEMS integrated micro-optical communication device. This integration substantially obviates the generally needed external or manual positioning of the micro-optical element to align a light beam or an optical signal being emitted from the optical source. The MEMS comb drive actuator, responsive to an actuation force, selectively positions the micro-optical element. By appropriately micro positioning a micro-optical element such as a micro-lens relative to an optical source, such as an input optical fiber or a laser diode, a focused light beam or an optical signal may be coupled to a respective optical fiber or a detector. In one embodiment, a commonly used flip chip module assembly technique may be adapted for bonding the MEMS lens assembly to a carrier substrate, which preferably receives the optical source. The carrier substrate is generally disposed on a host assembly. A flip chip based passive alignment of the MEMS lens assembly could be provided. Additionally, an active alignment of the light beam or optical signal with an optical detector may be provided, which can be maintained through a feedback loop.

Συσκευές και μια μέθοδος και τα micro-electromechanical συστήματα (MEMS) ενσωμάτωσαν την οπτική δομή αποκαλύπτονται. Η μικροϋπολογιστής-οπτική είναι ενσωματωμένη με στους ενεργοποιητές MEMS για να παρέχει μια δομική μονάδα για μια μικρο-οπτική συσκευή επικοινωνίας. Τέτοια μικρο-οπτική συσκευή επικοινωνίας μπορεί να συνειδητοποιήσει ότι ποικίλα οπτικά συστήματα επικοινωνιών συμπεριλαμβανομένου οπτικού διασυνδέουν, επικοινωνίες λέιζερ, ή οπτικοί διακόπτες ινών. Σύμφωνα με μια πτυχή της παρούσας εφεύρεσης, ένα μικρο-οπτικό στοιχείο όπως ένας μικροϋπολογιστής-φακός είναι ευνοϊκά ενσωματωμένο με σε έναν ενεργοποιητή όπως ο ενεργοποιητής κίνησης χτενών MEMS για να διαμορφώσει μια συνέλευση φακών MEMS. Η συνέλευση φακών MEMS συνδέεται περαιτέρω με μια οπτική πηγή που μπορεί να παρέχει μια ενσωματωμένη MEMS μικρο-οπτική συσκευή επικοινωνίας. Αυτή η ολοκλήρωση προλαμβάνει ουσιαστικά το γενικά αναγκαίο εξωτερικό ή χειρωνακτικό προσδιορισμό θέσης του μικρο-οπτικού στοιχείου για να ευθυγραμμίσει μια φωτεινή ακτίνα ή ένα οπτικό σήμα που εκπέμπεται από την οπτική πηγή. Ο ενεργοποιητής κίνησης χτενών MEMS, απαντητικός σε μια δύναμη ώθησης, τοποθετεί επιλεκτικά το μικρο-οπτικό στοιχείο. Από κατάλληλα το μικροϋπολογιστή που τοποθετεί ένα μικρο-οπτικό στοιχείο όπως ένας μικροϋπολογιστής-φακός σχετικά με μια οπτική πηγή, όπως μια οπτική ίνα εισαγωγής ή μια δίοδος λέιζερ, μια φωτεινή ακτίνα ή ένα οπτικό σήμα μπορεί να συνδεθεί με μια αντίστοιχη οπτική ίνα ή έναν ανιχνευτή. Σε μια ενσωμάτωση, μια συνήθως χρησιμοποιημένη τεχνική συνελεύσεων ενότητας τσιπ κτυπήματος μπορεί να προσαρμοστεί για τη σύνδεση της συνέλευσης φακών MEMS σε ένα υπόστρωμα μεταφορέων, το οποίο λαμβάνει κατά προτίμηση την οπτική πηγή. Το υπόστρωμα μεταφορέων διατίθεται γενικά σε μια συνέλευση οικοδεσποτών. Ένα τσιπ κτυπήματος βάσισε την παθητική ευθυγράμμιση της συνέλευσης φακών MEMS θα μπορούσε να παρασχεθεί. Επιπλέον, μια ενεργός ευθυγράμμιση της ελαφριάς ακτίνας ή το οπτικό σήμα με έναν οπτικό ανιχνευτή μπορεί να παρασχεθεί, ο οποίος μπορεί να διατηρηθεί μέσω ενός συστήματος ανατροφοδότησης πληροφοριών.