[发明专利]微镜单元及制备方法、微镜阵列和光交叉连接模块

权利要求书

1.一种微镜单元，包括镜片和驱动装置，其特征在于，所述镜片朝向所述驱动装置的一侧设有支撑柱；所述驱动装置包括支撑框、与所述支撑柱固定连接的转动块、设置于所述转动块的周边的多个压电驱动臂；每一个所述压电驱动臂的一端固定于所述支撑框，另一端与所述转动块之间通过弹性件固定连接，且所述压电驱动臂包括上电极、下电极、以及夹设在所述上电极和下电极之间的压电材料。

2.根据权利要求1所述的微镜单元，其特征在于，所述支撑框为硅材料制备的支撑框；和/或，

所述支撑柱为硅材料制备的支撑柱；和/或，

所述弹性件为硅材料制备的弹性件；和/或，

所述转动块为硅材料制备的转动块。

3.根据权利要求1所述的微镜单元，其特征在于，所述弹性件为至少一个弹簧。

4.根据权利要求1所述的微镜单元，其特征在于，所述驱动装置中具有的多个压电驱动臂绕所述转动块的周向均匀分布。

5.根据权利要求4所述的微镜单元，其特征在于，所述驱动装置包括延伸方向经过所述转动块中心的第一压电驱动臂、第二压电驱动臂、第三压电驱动臂和第四压电驱动臂，其中，所述第一压电驱动臂的延伸方向与所述第二压电驱动臂的延伸方向平行，所述第三压电驱动臂的延伸方向与所述第四压电驱动臂的延伸方向平行，且所述第三压电驱动臂的延伸方向与所述第一压电驱动臂的延伸方向垂直。

6.根据权利要求4所述的微镜单元，其特征在于，所述驱动装置包括延伸方向经过所述转动块中心的第五压电驱动臂、第六压电驱动臂和第七压电驱动臂，其中，所述第五压电驱动臂的延伸方向与所述第六压电驱动臂的延伸方向之间所呈角度为120°，所述第五压电驱动臂的延伸方向与所述第七压电驱动臂的延伸方向之间所呈角度为120°，所述第六压电驱动臂的延伸方向与所述第七压电驱动臂的延伸方向之间所呈角度为120°。

7.根据权利要求1-6任一项所述的微镜单元，其特征在于，所述镜片为圆形镜片，或者，所述镜片为方形镜片。

8.一种微镜阵列，其特征在于，包括多个如权利要求1-7任一项所述的微镜单元，多个所述微镜单元呈阵列分布。

9.一种光交叉连接模块，其特征在于，包括如权利要求8所述的微镜阵列。

10.一种如权利要求1-7任一项所述的微镜单元的制备方法，其特征在于，包括：

形成镜片结构和驱动结构，其中，所述镜片结构包括镜片和位于所述镜片一侧的支撑柱；所述驱动结构包括衬底和形成于衬底朝向镜片一侧的多个压电驱动臂；所述衬底包括底板、第一二氧化硅层和单晶硅层，所述单晶硅层用于形成转动块和弹性件；多个所述压电驱动臂设置于所述转动块的周边，每一个所述压电驱动臂的一端与所述转动块之间通过弹性件连接，且所述压电驱动臂包括上电极、下电极、以及夹设在所述上电极和下电极之间的压电材料；

将所述支撑柱与转动块键合固定；

对所述驱动结构的底板进行刻蚀形成支撑框，且将所述第一二氧化硅层与所述弹性件、转动块以及每一个所述压电驱动臂的至少一部分相对的部位去除以形成所述驱动装置。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，形成所述驱动装置的步骤中：

在所述将所述支撑柱与转动块键合固定之前，包括：

在衬底的单晶硅层背离所述底板的一侧依次沉积第二二氧化硅层、下电极、压电材料层和上电极；

刻蚀上电极、压电材料层、下电极和第二二氧化硅层，以形成多个压电驱动臂；

刻蚀单晶硅层，以形成弹性件和转动块；

在所述将所述支撑柱与转动块键合固定之后，包括：

将所述第一二氧化硅层与所述弹性件、转动块以及每一个所述压电驱动臂的至少一部分相对的部位去除。