20世纪70年代，光学MEMS技术开始成为独立的研究方向并不断发展；20世纪90年代，开始广泛开展MEMS光衰减器的系统研究。

微电子机械系统光衰减器能够实现对不同波长光信号能量的控制，以满足构建复杂光通信网络的需求。微电子机械系统光衰减器可分为可变光衰减器和固定光衰减器。可变光衰减器（variable optical attenuator; VOA）具有很大的灵活性，是光通信中不可或缺的关键器件。传统的可变光衰减器按照实现原理的不同，主要有位移错位式、机械挡光片式、光纤衰减式、液晶衰减式等多种结构。而基于微电子机械系统（micro-electromechanical system; MEMS）技术的光衰减器利用微型化MEMS可动结构和集成化、批量化加工技术，实现了高性能的VOA器件，具有明显的性能和价格优势。

MEMS光衰减器通常利用特殊的微机械可控光学结构，如挡光板、微镜等，实现对光信号的吸收、反射、散射、偏转、衍射和色散等不同物理衰减过程，最终达到光功率衰减的效果。MEMS光衰减器按照工作原理的不同可分为挡光板式光衰减器、偏转反射微镜式光衰减器、光栅衍射式光衰减器等多种。

MEMS挡光板式光衰减器也称MEMS斩波式光衰减器，是常见的一种MEMS光衰减器。它利用微纳加工技术，制备各种结构的微型化可动挡光板。通过控制挡光板在光路中的位移，阻挡光信号的通过比例，从而控制光路中光信号的强度。根据器件设计的不同，可以采用单个挡光板，或多个挡光板阵列。挡光板运动方式可以是水平移动式、垂直移动式、扭转式等多种。挡光板的驱动方式可以是静电式、压电式、电热式等多种，以实现大位移、快速响应、大光强衰减为目标。在挡光板式可变光衰减器的实际应用中，光纤和衰减器的对准装配技术复杂，工艺难度较大。通常可通过硅基集成化加工等方法来降低对准装配的难度。

MEMS偏转反射镜式光衰减器主要利用微纳技术制造可调微镜结构，通过调节微镜的偏转反射角度和微镜位置，控制光信号的反射路径，从而实现光信号的衰减，可实现从全开到全关的任意衰减幅度。通常MEMS微镜利用绝缘体上硅（silicon on insulator; SOI）制备扭转微镜和扭转梁，利用静电驱动等方式实现镜面的偏转；还可以利用微纳薄膜制备可调的法布里-珀罗腔（Fabry-Perot），通过控制腔室空隙尺寸和光波长的相对关系，实现结构反射率的改变。其制作工艺较为简单，其中薄膜的制备和腔室的空隙的调控是决定衰减器性能的关键技术。

MEMS光栅衍射式光衰减器基于条形光栅的衍射原理，实现对光信号的衍射，控制信号强度。通常设计出微纳条形排布的衍射光栅阵列结构，通过静电驱动，实现光栅的运动。当光栅的条形阵列处于同一平面时，光衰减器是反射状态；当驱动光栅的条形阵列产生位移，各细条间出现高度差时，器件处于衍射状态，可实现对光强的衰减。微纳加工制备的衍射光栅条形结构的刚度较大，在大振动冲击下的稳定性好，静电驱动的位移也较小，响应速度在几十毫秒量级。

MEMS光衰减器用于实现对不同波长光信号能量的衰减控制，可用在光通信中避免光接收器产生饱和失真，实现在多个光信号传输通道上的增益平坦化或信道功率均衡，可满足光路中弱光强等特殊测试需求。