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   MEMS扫描镜

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MEMS扫描镜

无万向节,低功耗静电驱动MEMS扫描镜!

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技术服务职员:李工(William)

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邮箱:wentao-li@auniontech.com


无万向节MEMS扫描镜


光学扫描镜是一种优异的矢量扫描装备,能使入射光束根据特定的体式格局取工夫递次发作反射,从而在像面上实现扫描成像.传统的光学扫描镜体积大、本钱下,且多为散装,大大限定了其运用。相较于传统的扫描镜,MEMS扫描镜具有尺寸小、本钱低、扫描频次下、相应速度快和功耗低等长处,以被普遍的运用在光通信、扫描成像、、内窥镜、3D扫描成像等范畴。

根据扫描维度差别,MEMS扫描镜能够分为一维扫描镜和二维扫描镜,一维扫描镜是指在镜里在一个维度内,二维扫描镜是指沿着两个偏向同时对光束停止调治。实现二维扫描,能够选用两个一维的扫描镜,也能够选用两个一个二维的扫描镜。相比较而言二维扫描镜功用更壮大,然则构造也更庞大,掌握的难度也就越大。

根据驱动体式格局的差别,MEMS扫描镜能够分为静电驱动、电磁驱动、驱动和电热驱动四种驱动体式格局。电热驱动是,应用电能转换为热能,再转换为机械能驱动,其长处是驱动力和驱动位移较大,然则相应速度较缓。压电驱动是应用压电质料的压电效应实现驱动,具有驱动力大、相应速度快等长处,然则压电质料存在迟滞征象。电磁驱动是应用电磁大概永磁体实现驱动,具有较大的驱动力力和驱动位移,然则相应速度偏偏缓,且轻易遭到电磁滋扰。静电驱动是应用带电导体间的静电作用力实现驱动,具有功耗低、速度快、兼容性好等长处。是现在运用普遍的驱动体式格局。下图给出了种种驱动体式格局的机能对照

驱动体式格局

速度

幅度

电压

压电驱动

电磁驱动

热驱动

较低

静电驱动

较小

上海昊量光电推出的MEMS扫描镜全部由单晶硅制成,也就是说这类设想使活动部件不包括任何易出毛病的部件,比方,金属、聚合物、压电质料等。使其具有卓着的重复性和可靠性。接纳无万向节设想,使大镜面尺寸和大角度偏转的MEMS微振镜具有更高的速度。静电驱动的MEMS扫描微振镜两个轴的偏转角度最大可到达32°,在谦振幅运转功耗仅为几毫瓦。现在静电驱动的微振镜可供应的一维和二维的MEMS扫描镜,可供应直径从0.8mm到5mm微型振镜。

该款微振镜针对对点对点(受迫振动)光束扫描停止了特别设想及优化。该MEMS扫描镜接纳静电驱动且选用全部单晶硅制备而成,因而使得驱动电压和偏转角度之间存在优越的逐一对应的干系,而且有着极佳的可重复性,并且跟着使用时间的推移仍然连结着极高的机能。关于开环的微振镜,致动器在每一个轴上最少有14Bits(约16384个位置),因而当机器偏转角度为-5°到+5°是,角度的分辨率可到达10微弧度。

在整片的单晶硅上接纳无万向节设想和奇特的多级吊颈制造工艺建造一个完好的微镜促动器。个中接纳无万向节设想能够使微镜在成像或光束偏转时能够在两个轴上达到一样的高速度。一个一般的具有0.8mm直径的微镜,当机器偏角为-6°到+6°时,非谐振偏转速度凌驾1000rad/s,第一谐振频次更是到达3.6KHz

取通例的MEMS扫描镜差别的是,该微型振镜能够在多个形式下工做,即点对点形式(受迫振动)、混淆形式和谐振形式。如下图所示:

a)这类形式可称为点对点形式,大概是静态形式。在这种情况下两个轴应用装备操纵的宽带宽从直流到某个频次,而且不允许谐振。因而镜子能够连结在某一位置,大概以匀速运动或实行矢量图形等。

b)第二种形式为混淆形式,即个中一个轴处于准静态形式,别的一个轴处于谐振形式

c)第三种形式为谐振形式,这时候两个轴应用狭小下增益共振去得到较大的偏角较低的电压和较下的速度。设想用于点对点形式的装备,在靠近共振或共振时倍驱动,很容易凌驾平安偏转角而破坏。因而需求运用异常小的正弦驱动电压驱动靠近谐振事情形式,而且异常细致的寻觅所需求的事情点和角度,以便不超过给定的机器偏角限定。

 

u  主要特点:

l  大的镜里尺寸

l  大的光学偏角最大可达32°

l  反复精度可到达0.001°

l  可实现静态扫描形式(受迫振动)

u  重要运用:

l  投影显示装置

l  扫描成像及激光雷达成像

l  3D跟踪和位置丈量

l  激光打标、镌刻

l  光束偏转、扫描

 

u  主要参数

 

Integrated Mirror   Devices:

Bonded Mirror   Devices:

Mirror Sizes: 0.8 mm, 1.2mm, 1.6mm, 2.0mm, and 2.4mm diameter always   in stock.

Bonded Mirror   Sizes: 2.0, 2.4, 3.0,   3.6, 4.2, and 5.0mm diiameter n stock, larger possible in special orders.

Maximum tilt angle   under point-to-point driving:-6° to +6° mechanical each   axis, varies with design type.

  Maximum tilt angle under   point-to-point driving: -6°   to +6° mechanical on each axis, varies with design type.

Maximum tilt angle   under resonant driving: -7° to +7°   mechanical

  Maximum tilt angle under   resonant driving:

 -7°   to +7° mechanical, varies with design type.

Surface Roughness: <10 nm="">

Driving   Methodology: Electrostatic   drive, using Mirrorcle's Bias-differential Quad-Channel 

Mirror Radius of Curvature: >5 m

Mirror Coating: Aluminum or Gold

Positional repeatability: better than 0.001° (1 millidegrees) at room temperature

Operating Temperature: -40°C to 125°C

Optical Window: Anti-reflection coated fused silica windows. Removable.

Optical power handling: up to 2W any mirror, any wavelength. Above 2W depends on mirror size,   coating, and wavelength. E.g. 3W CW blue or green on a 2mm or larger mirror .

First resonant rotation frequency: >3 kHz for both axes for small mirror sizes, >1.2kHz for 2.0mm   size, etc.

 

u  MEMS扫描镜驱动控制器

u  MEMS扫描镜开辟套件:


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产物标签:MEMS扫描镜,微振镜,微型振镜,二维MEMS扫描镜,扫描镜

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