随着智能全光网络成为光纤通信今后的发展趋势,其对于光开关的需求也日益增加,基于MEMS技术的光开关成为光纤通信和MEMS技术的研究热点。MEMS光开关的关键是与MEMS微镜驱动器相适应的光纤耦合光学系统和MEMS微镜驱动器两项关键技术。　　 本论文研究发展了新型的与MEMS微镜驱动器相适应光纤耦合光学系统,并对MEMS双轴扫描微镜驱动器进行了研究,为进一步研制MEMS光开关奠定了技术基础。论文的主要工作包括:　　 首次提出了一种双光纤椭圆光斑准直器解决1×2、2×2 MEMS光开关制作中平动MEMS微镜驱动器行程小与普通双光纤准直器的光路切换要求微镜驱动器的行程达剑数百微米的矛盾。该准直器能够将普通准直器出射的圆形光斑转化为椭圆形光斑,使得光斑半径在一个方向上大幅度压缩,从而大大减小光路切换中对微镜驱动器行程的要求。应用高斯光学建立了双光纤椭圆光斑准直器的理论模型,并使用光学设计工具Zemax进了模拟优化。对双光纤椭圆光斑准直器的参数进行了优化设计,使得出射椭网光斑长轴半径和短轴半径分别为231.6μm和12.87μm,插入损耗为0.37dB。　　 提出了一种基于单透镜多光纤准直器和双轴扫描微镜驱动器构成的1×18光开关设计。该光开关只需要采用一个单透镜1×18多光纤准直器和一个双轴扫描微镜就能够实现18通道的光信号开关,大大降低了多通道光开关的体积和成本。对单透镜1×18多光纤准直器进行了光学设计、分析及制作,获得了单透镜1×18多光纤准直器,在与反射镜耦合时其输入光纤与其它18根输入光纤的耦合损耗在0.58dB和2.17dB之间。　　 研究发展了双/多掩膜刻蚀工艺、基于三维掩膜和各向异性腐蚀的微结构释放工艺两项关键工艺,解决带有大台阶和大深宽比窄槽的衬底上的体硅精细加工问题,为基于体硅工艺的MEMS微镜驱动器的设计和制作提供技术基础。　　 提出了新颖的十字梁型双轴扫描微镜驱动器结构,采用体硅工艺设计并成功制作出了十字梁型双轴扫描微镜驱动器芯片。测试结果表明,在80V驱动电压下,十字梁型微镜驱动器在x方向和y方向分别达到1.61°和1.67°转角,其谐振频率分别为706Hz和699Hz。　　 提出了采用体硅工艺制作双框架型垂直梳齿双轴扫描微镜驱动器技术方案,基于双/多掩膜刻蚀工艺、三维掩膜和各向异性腐蚀的微结构释放工艺两项关键工艺,成功制作出了双框架型垂直梳齿双轴扫描微镜驱动器,该驱动器在x方向和y方向可以实现独立的扫描运动,实验证明了该方案的可行性,其划片工艺有待改进。