微型MOEMS阿达玛变换近红外光谱仪

提出一种运用微光机电系统(micro-opto-electro-mechanical systems,MOEMS)闪耀光栅,动态产生阿达玛变换模版的微型近红外光谱仪.它具有体积小、价格低、扫描速度快等突出优点.分析了这种新型近红外光谱仪的结构和工作原理,通过对MOEMS闪耀光栅编程,动态生成了 63阶阿达玛模版.实验得...     

环形静电排斥旋转驱动器微光机电系统微镜北大核心CSCD

微光机电系统(MOEMS)微镜在激光显示、光束扫描、自适应光学等领域都有重要应用。现有的MOEMS微镜驱动器一般为静电吸引型,难以克服其吸合效应造成的各种问题,同时,方形的驱动器难以与圆形的镜面形成良好匹配,填充比较低。提出了一种环形静电排斥驱动器的MOEMS微镜,该静电排斥驱动器以环形排列,并围绕在镜面的周围,达到了与圆形镜面的良好匹配。所设计的微镜口径为204μm,并利用PolyMUMPS表面工艺进行加工。模拟仿真及实验测试结果显示,该微镜具有0.62°的最大旋转角,494μs的响应时间和1.191kHz的工作带宽,适用于一般光束扫描等的应用需求。     

光学仪器 其他

TH703 2004053968 反射式微光机电系统(MOEMS)的研究现状与展望=Review and prospect on reflection mode micro-opto-electromechanical system[刊,中]/尤政(清华大学精密仪器及机械学系,北京(100084)),王子旸…∥光学技术,—2004,     

一种新型谐振式微机电系统扫描镜及其利萨如图形显示

研制了一种基于微光机电系统(MOEMS)技术的新型谐振式扫描镜,该扫描镜采用绝缘体上硅(SOI)加工工艺,静电梳齿驱动,利用工艺中残余应力的释放产生垂直梳齿偏差,作为启动电极。针对该器件的机电性能,设计并搭建了一套光学系统测试其性能。结果表明,该器件具有加工工艺简单、低成本、低电压和大的扫描角度等优点。此外,将所制造的两个扫描镜进行合理组合,搭建了利萨如图形的显示装置,显示图案与Matlab软件仿真结果基本一致。     

柔性悬臂电磁驱动光开关的仿真与制作

设计并制作了一种用于波长信道选择系统的新型柔性悬臂梁电磁驱动光开关,该光开关采用微光机电系统技术制作,由带有平面螺旋形线圈的聚酰亚胺悬臂梁、圆柱形永磁体、基座以及双面反射棱镜组成.通过改变线圈中激励电流的方向来控制开关动作.运用有限元的方法,模拟分析了线圈与永磁体之间电磁力的分布以及悬臂梁回复力、电磁力与挠度的关系.对该光开关的驱动性能进行了测试,实验结果表明：加载较小的工作电流（0.15A）,悬臂梁便可以产生较大的挠度（0.925mm）,满足波长信道选择系统光路偏转的要求. 关键词： 微光机电系统 光开关 柔性悬臂梁 电磁驱动     

MOEMS陀螺谐振腔的闭环调整方案研究

谐振腔是MOEMS陀螺的关键器件,由于谐振腔具有相对失调特性,所以传统的调腔是以人工方式进行的。研究并提出了一种新型的可应用于微光机电(MOEMS)陀螺谐振腔的闭环调整方案,完成了基于机器视觉和PZT控制的闭环调整系统及调腔实验,得到了预期的效果,并进行了相关的分析。     

用于微型光谱仪的硅基多级微反射镜设计与制作研究

提出了一种基于微光机电系统技术实现的空间调制方式的微型傅里叶变换光谱仪,介绍了其分光干涉系统结构及工作原理.对其核心部件多级微反射镜的制作方法进行了研究,采用硅在KOH溶液中的各向异性腐蚀方法制作多级微反射镜,硅腐蚀后形成的(111)反射面的表面粗糙度均方根小于10nm.     

微型阵列式激光收发集成传感器技术研究

移动式激光通信在许多领域有着广泛的应用。提出了一种用于移动式激光通信的微型阵列式激光收发集成传感器 ,采用MOEMS(微光机电系统 )技术进行集成 ,系统结构可靠 ,体积小、重量轻。设计制作了实际的样机。实验研究表明 ,样机的工作性能达到了设计要求 ,通信的准确率 >99%。     

微光机电系统滤波器可调谐特性分析

分析了基于法布里-珀罗腔的微光机电系统可调谐滤波器中,空气腔厚度与峰值波长间的关系。微光机电系统中,空气腔的厚度一般在一个波长附近,因此腔的干涉级数较小,两边反射镜的反射相位对峰值波长的影响比较大。从反射相位出发,推导出了基于这种结构的可调谐滤波器中空气腔厚度和谐振波长之间的线性关系,并通过数值计算进行了验证。分析了影响滤波器调谐灵敏度的因素,构成介质反射镜的薄膜材料的高低折射值以及薄膜堆的层数都能改变线性系数的值。最后估算了一定波长范围内这种线性关系的误差。     

微光全景光学系统设计

根据微光像增强器成像特性,设计了微光全景光学系统,采用反射式前组与透射式后组结构。重点阐述反射式前组的设计方法,并据此设计优化得到了性能优良的成像系统。该系统有效焦距2.43 mm,工作波段0.4 m～0.9 m,有效工作F数1.5,水平视场360,垂直视场30～100。设计结果表明,系统全视场f 畸变小于6%,调制传递函数在24 lp/mm处大于0.3,系统指标满足成像要求。     

采用CCD技术的微型光机电系统光开关测试方法

在研制基于微型光机电系统技术的光电器件过程中,需要精确测定器件在给定驱动条件下的运动情况。在对制作完成的光开关进行性能测试时,由于微型光机电系统光开关的几何尺寸的限制,如果要准确测定光开关微反射镜的运动位移。将会有一定的困难。提出了一种采用线阵CCD技术的光学测量方法,实现了对光开关悬臂梁在驱动电压作用下的旋转角度的精确测量。通过理论推导得到了悬臂梁扭转角度与可测量物理量的关系．通过求解方程得到了各个物理量的数值选择对于测量结果的影响,并且给定了测量时各个物理量的参考值。通过实验测量,误差小于10％,表明这是一种具有实际意义的测量方案。     

Design and experiment of spectrometer based on scanning micro-grating integrating with angle sensor

A compact, low cost, high speed, non-destructive testing NIR (near infrared) spectrometer optical system based on MOEMS grating device is developed. The MOEMS grating works as the prismatic element and wavelength scanning element in our optical system. The MOEMS grating enables the design of compact grating spectrometers capable of acquiring full spectra using a single detector element. This MOEMS grating is driven by electromagnetic force and integrated with angle sensor which used to monitored deflection angle while the grating working. Comparing with the traditional spectral system, there is a new structure with a single detector and worked at high frequency. With the characteristics of MOEMS grating, the structure of the spectrometer system is proposed. After calculating the parameters of the optical path, ZEMAX optical software is used to simulate the system. According the ZEMAX output file of the 3D model, the prototype is designed by SolidWorks rapidly, fabricated. Designed for a wavelength range between 800 nm and 1500 nm, the spectrometer optical system features a spectral resolution of 16 nm with the volume of 97 mm × 81.7 mm × 81 mm. For the purpose of reduce modulated effect of sinusoidal rotation, spectral intensity of the different wavelength should be compensated by software method in the further. The system satisfies the demand of NIR micro-spectrometer with a single detector.     

Design and realization of retina-like three-dimensional imaging based on a MOEMS mirror

To balance conflicts for high-resolution, large-field-of-view and real-time imaging, a retina-like imaging method based on time-of flight (TOF) is proposed. Mathematical models of 3D imaging based on MOEMS are developed. Based on this method, we perform simulations of retina-like scanning properties, including compression of redundant information and rotation and scaling invariance. To validate the theory, we develop a prototype and conduct relevant experiments. The preliminary results agree well with the simulations.     

光集成器件和MOEMS中硅基衍射器件的研究

介绍了光集成器件和MOEMS中硅材料和衍射光学元件的应用。在此基础上分析了硅基衍射光学元件在光集成器件和MOEMS中的重要地位;描述了几种常见形态的硅基衍射光学元件,简单分析了难于获得垂直于硅基底的衍射光学元件的原因。     

混合集成微型光纤光谱仪的实验测定

文中简述了所研制微型光谱仪的基本原理和基本结构,并对该微型光谱仪进行了实验测试和标定。在实验中采用汞灯作为测试所用的光源,分别使用不同芯径和数值孔径的光纤作为光输入元件,实验结果表明该光谱仪具有很好的线性度,在采用50μm的多模光纤时,光谱分辨率可达13.8nm,在采用9μm的单模光纤时分辨率可以达到5.5nm。     

MOEMS微镜面阵光谱仪的优化设计与实验

MOEMS(micro optical electronic mechanical system)微镜面阵光谱仪主要利用微镜面阵分时选通实现单个探测器光谱测量,具有无需斩波器实现脉冲信号输出,无需机械模板实现哈达吗调制,象元分辨率高,体积小,成本低等优点.针对MOEMS微镜面阵光谱仪设计中,狭缝尺寸与光通最之间的矛盾,...     

1.55μm MOEMS可调谐光滤波器调谐性能模拟

建立了等效单层梁模型和一维集总模型,用经典力学理论和传输矩阵方法模拟了多层材料构成且具有四臂固支梁结构的1.55 μm Si基MOEMS (Micro-Opto-Electro-Mechanical-Systems)可调谐滤波器的调谐特性.模拟调谐系数与实验结果吻合较好.     

A MOEMS accelerometer based on photoelastic effect

In order to enhance the accuracy of three-component seismic acceleration detection, a novel three-component micro-optoelectronic mechanical systems (MOEMS) accelerometer based on photoelastic effect has been designed. The mechanical properties of sensitive unit under three-component acceleration are analyzed theoretically and a Finite Element Analysis (FEM) simulation is performed simultaneously. Meanwhile, a Mach-Zehnder (M-Z) interferometer which is based on photoelastic effect had been designed and a Beam Propagation Method (BPM) simulation has been processed as well, experimental results indicated that the sensor had a high sensitivity, wide frequency response range and a good linearity in the range of seismic band.