研究目的
展示一种基于微机电系统(MEMS)的平面内透镜扫描器,以提高长波红外光学系统(8-12微米波长)的分辨率。
研究成果
该研究成功展示了一种基于微机电系统(MEMS)的平面内透镜扫描器,用于提升长波红外光学系统的分辨率。该设计可实现25赫兹的驱动频率,相当于每40毫秒构建一帧图像。建议采用超表面进一步缩小透镜尺寸,以制造更小型且功耗更低的扫描器。
研究不足
实际测试中由于热传导不良以及基底受热膨胀,导致模拟值与实际挠度值之间存在差异。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及设计基于MEMS的V形热致动器,用于移动锗透镜以实现探测器上的亚像素级图像运动。
2:样本选择与数据来源:
使用单点金刚石车削(SPDT)工艺制造的锗透镜。
3:实验设备与材料清单:
包括4英寸绝缘体上硅(SOI)晶圆、铬和金涂层以及光刻掩模。
4:实验步骤与操作流程:
制备步骤包括镀膜、图案化和光刻。测试通过施加不同电压来测量透镜位移和电流。
5:数据分析方法:
在ANSYS多物理场环境中进行有限元分析,并使用Zemax进行光学设计分析。
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获取完整内容-
Silicon On Insulator (SOI) wafer
Substrate for the MEMS based V-shaped thermal actuator.
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Single Point Diamond Turning (SPDT)
Manufacturing of the aspherical germanium lens.
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ANSYS
ANSYS
Multi-physics analysis environment for simulation of micro scanning mechanism.
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Zemax
Zemax
Optical design analysis tool for 3D optical ray behavior under micro scanning.
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