北京光通讯MEMS扫描微镜工艺制造

MEMS扫描微镜的分类：按照扫描维度不同，可以分为一维扫描镜和二维扫描镜，一维扫描镜是指在镜面在一个维度内偏转，二维扫描镜是指沿着两个方向同时对光束进行调节。实现二维扫描，可以选用两个一维的扫描镜，也可以选用两个一个二维的扫描镜。相比较而言二维扫描镜功能更强大，但是结构也更复杂，控制的难度也就越大。按照驱动方式的不同，可以分为静电驱动、电磁驱动、压电驱动和电热驱动四种驱动方式。电热驱动是，利用电能转换为热能，再转换为机械能驱动，其优点是驱动力和驱动位移较大，但是响应速度较慢。压电驱动是利用压电材料的压电效应实现驱动，具有驱动力大、响应速度快等优点，但是压电材料存在迟滞现象。电磁驱动是利用电磁或者永磁体实现驱动，具有较大的驱动力力和驱动位移，但是响应速度偏慢，且容易受到电磁干扰。静电驱动是利用带电导体间的静电作用力实现驱动，具有功耗低、速度快、兼容性好等优点。MEMS微镜扫描方法使用洛伦兹力磁体来控制1cm²微镜设备的运动。北京光通讯MEMS扫描微镜工艺制造

MEMS微镜已经很小，未来走向哪里？MEMS微镜现在已经很小了，未来还会怎么发展呢？沈文江认为，其发展方向主要是针对特定的应用市场开发特定的MEMS微镜。比如激光雷达用的MEMS微镜需要大镜面，镜面大了光学发射出去的脉冲就更聚焦，能打得更远，接收的脉冲信号就更强；再比如在激光扫描投影应用中，要求扫描频率更高，这样能够实现更高的投影分辨率。微镜的另一个很大的应用场景是光通信，包括光开关、光交换机等，现在大部分是从美国、加拿大进口的芯片，这应该是光通信领域国产替代的一个重要方向。一维MEMS扫描镜(直径1.4mm)采用半导体硅工艺制造, 低功耗静电驱动,以高速谱振模式,可实现大的光学扫描角度和高扫描频率,镜面表面以金为标准镀膜材料,可为红外波长光束提供高反射率,目前已经量产。嘉兴低成本MEMS扫描微镜价钱MEMS扫描镜被普遍的应用在光通信、扫描成像、激光雷达。

MEMS微镜在DLP的应用是一个成功的例子。DLP显示的主要技术则是采用静电原理的MEMS微镜组成的阵列，每一面微镜构成一个单色像素，由微镜下层的寄存器控制特定镜片在开关状态间的高速切换，将不同颜色的像素糅合在一起。DLP技术在1987年问世，较初只用于国防，直到1996年才投入商业化应用：投影仪。与传统的35毫米胶片电影相比，DLP影院显示技术所呈现的影像色彩更鲜艳、更准。这多亏了DLP显示引擎光学效率的BrillianColor（色彩）技术，这种技术不只让电影公司在影片的包装和发行上变得更得心应手，同时也让观众能享受到更精彩的视觉盛宴。更重要的是，DLP芯片出色的高稳定性和高可靠性也是让其能够在影院大放异彩的重要原因之一。

扫描镜已成为MEMS业界关注的焦点，微镜是指采用光学MEMS技术制造的，把微光反射镜与MEMS驱动器集成在一起的光学MEMS器件。MEMS微镜的运动方式包括平动和扭转两种机械运动。对于扭转MEMS微镜，当其光学偏转角度较大（达到10°以上），主要功能是实现激光的指向偏转、图形化扫描、图像扫描时，可被称为“MEMS扫描镜”，以区别于较小偏转角度的扭转MEMS微镜。MEMS扫描镜在激光投影、激光成像、激光加工、激光传感等应用具有普遍的需求，是激光应用必不可少的关键激光元器件，较近成为关注的热点。MEMS扫描镜面采用金属反射薄膜，可以承受的激光功率可达到瓦级以上。

MEMS扫描镜组件中有一个反射镜悬浮在常平架(Gimbal Frame)内，常平架上有一个微加工的通电线圈。MEMS裸片周围安装有永磁体，用于提供磁场。只要给MEMS线圈施加一个电流，就能在常平架上产生一个磁力扭矩，并沿旋转轴的两个方向产生分量这种设计的一个关键特性是只有一个驱动信号输入到MEMS。为了产生双轴移动，垂直和水平移动的波形只需做简单的叠加。扭矩的一个分量使常平架绕其挠曲悬架旋转(左)；另一个分量则激发扫描镜谐振模式的振动，使反射镜绕常平架的挠曲悬架旋转(右)。这种复合的镜驱动波形由60Hz垂直扫描锯齿波函数和激发水平扫描谐振的高频正弦波叠加而成。一维 MEMS扫描镜的应用：手势动作感测。扭转MEMS扫描镜工艺制造

一维MEMS扫描镜的特征：高扫描频率。北京光通讯MEMS扫描微镜工艺制造

从MEMS扫描镜的轴数看，双轴扫描镜是技术发展趋势，这样能大幅度降低封装成本。从MEMS扫描镜的扫描角度精度看，发展趋势是扫描镜集成制造角度传感器，采用闭环控制方法实现对扫描微镜的精确控制。从MEMS扫描镜的驱动方式看，由于压电驱动具有更高的力密度，压电驱动MEMS扫描镜将可能成为技术新方向，值得关注。一维 MEMS 扫描镜设计上采用高速共振模式，以达到大光学扫描角的性能，可实现光束，一维空间的精确扫描；用户可根据实际应用的光学系统需求，选择合适的反射镜面尺寸及性能参数；镜面表面以金或铝为标准镀膜材料，为不同工作波长光束提供高反射率。北京光通讯MEMS扫描微镜工艺制造

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