在考慮面向光學(xué)市場的半導(dǎo)體元件時(shí)，我們大多數(shù)人想到的或許是由砷化鎵（GaAs）或氮化鎵（GaN）制成的LED，或者可能是基于CMOS的圖像傳感器。然而，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）器件在某些應(yīng)用中的價(jià)值變得越來越明顯，該領(lǐng)域的領(lǐng)先制造商不斷創(chuàng)新，意味著微光機(jī)電系統(tǒng)（MOEMS）技術(shù)的時(shí)代已經(jīng)悄然到來。

電信和數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域帶動了對微機(jī)械（micro-machined）解決方案（集成了CMOS信號處理器件）的需求，其目的是用來進(jìn)行切換和控制任務(wù)。早期階段，在電信行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)是用于互連目的的光纖精確對準(zhǔn)，通過套管（ferrules）或蝕刻在硅襯底表面上的V形槽來實(shí)現(xiàn)。通過精確蝕刻，可以實(shí)施選擇性干涉，從而能夠在波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)濾除和分離信道。由于基于硅片的微組件其機(jī)電特性可以調(diào)節(jié)，這種濾波器不需要有固定頻率，通過調(diào)節(jié)大約幾十納米的位移足以將濾波器調(diào)諧到有效光纖通信所需的波長。通常，濾波器光柵被分為相應(yīng)的固定和移動兩部分，移動部分具有懸臂（cantilever）結(jié)構(gòu)，并且隨著位于其正下方電路中的電荷增多和減少而相應(yīng)地以靜電（electrostatically）方式移動。較大規(guī)模的懸臂已經(jīng)整合到光開關(guān)器件，其中鏡子被確定在特定位置，能夠?qū)脑赐ǖ腊l(fā)出的光反射到分配的接收器通道。

德州儀器（TI）開發(fā)的數(shù)字光投影儀（DLP）產(chǎn)品在MOEMS基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了更高層次的發(fā)展，在過去十年左右的時(shí)間里這種技術(shù)獲得市場的歡迎。每個(gè)DLP產(chǎn)品都包含多個(gè)微鏡（尺寸不到人頭發(fā)直徑的五分之一），它們排列組成笛卡爾（Cartesian）網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。同樣是采用懸臂機(jī)構(gòu)，這些鏡子中的每一個(gè)都可以通過靜電吸引和排斥而旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)方向上調(diào)整鏡子的角度，可以將光源反射到目標(biāo)表面上的特定XY軸坐標(biāo)位置。將光源轉(zhuǎn)移到另一個(gè)方向上則意味著光線反射到吸收表面，而不是目標(biāo)上，這樣就可有效地關(guān)閉當(dāng)時(shí)鏡子所代表的'像素'。為了呈現(xiàn)不同的亮度，鏡子可以從一種狀態(tài)快速切換到另一種狀態(tài)，開啟時(shí)間與關(guān)閉時(shí)間的比率決定了所產(chǎn)生的亮度。

DLP在影劇院中實(shí)現(xiàn)電影的數(shù)字播放方面發(fā)揮了不可或缺的作用，并且是家庭中越來越普遍的投影電視的基礎(chǔ)。DLP技術(shù)在家用環(huán)境中的應(yīng)用范圍并不止于此。通過利用DLP技術(shù)，有源顯示器也可以內(nèi)置在那些缺少布置傳統(tǒng)顯示器表面區(qū)域的家庭自動化設(shè)備中。例如，通過使用超短投影光學(xué)系統(tǒng)，安全系統(tǒng)或恒溫器等相關(guān)的控制面板（通常具有非常有限的空間進(jìn)行用戶交互）能夠利用附近的任何墻壁空間以充當(dāng)人機(jī)界面。協(xié)同工作的攝像頭以及合適的手勢識別軟件能夠理解用戶的手部動作，并激活所需的控制功能。通過由此實(shí)現(xiàn)的更先進(jìn)人機(jī)界面，可以提供更好的用戶體驗(yàn)。

基于DLP的系統(tǒng)能夠在出現(xiàn)問題時(shí)通知用戶。例如，當(dāng)設(shè)置家庭安全警報(bào)時(shí)，顯示器可以顯示所有門窗的當(dāng)前狀態(tài)，如果其中一個(gè)沒有關(guān)好，會通知警告用戶。如果DLP安裝在廚房工作臺面上方，則可以在食物準(zhǔn)備期間提供幫助。食譜和烹飪說明能夠顯示在用戶面前，他們就可以獲得所需要的信息，這種獲得信息的方式非常方便，不會分散他們太多的工作注意力。相比之下，如果要查看參考烹飪書則很麻煩，這是由于為了保持潔凈，這些書往往放置得離實(shí)際烹調(diào)區(qū)域很遠(yuǎn)。洗碗機(jī)和洗衣機(jī)可以直接在地板上顯示其運(yùn)行狀態(tài)的詳細(xì)信息，因此，這些家用設(shè)備的控制面板不必包含那些能夠破壞廚房器具美觀的顯示器?？梢酝ㄟ^攝像頭或紅外（IR）接近傳感器，在靠近這些設(shè)備的地方通過簡單手勢（例如手的揮動），就可以打開或關(guān)閉投影。

此外，DLP技術(shù)還可以應(yīng)用在3D打印機(jī)領(lǐng)域，設(shè)備能夠操控形成目標(biāo)物體過程中所用的激光。DLP在虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）環(huán)境中也有許多新的潛在應(yīng)用，它們可以提供頭盔（headsets）所需的高分辨率、低延遲圖像，并可在汽車平視顯示器（HUD）中扮演類似的角色。

為了滿足DLP技術(shù)開始展現(xiàn)的多種應(yīng)用需求，TI現(xiàn)在提供廣泛的設(shè)備分辨率范圍，從用于簡單人機(jī)界面的640x360到高端智能家居所需的1920x1080，其中許多設(shè)備都支持IntelliBright等算法，可以自動調(diào)整亮度、對比度和其他參數(shù)，以適應(yīng)不同的環(huán)境光照條件和投影表面等需求。

MOEMS可能只占整個(gè)光電市場相對較小的比例，但它在光的操控方面所表現(xiàn)出的應(yīng)用潛力正變得越來越明顯。家庭自動化領(lǐng)域已經(jīng)開始收獲這項(xiàng)技術(shù)帶來的回報(bào)，在未來幾年，可穿戴設(shè)備、醫(yī)療保健以及與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域肯定會有更多商機(jī)出現(xiàn)。