光学MEMS技术及器件
随着信息技术、光通信技术的迅猛发展,MEMS发展的又一领域是与光学相结合,即综合微电子、微机械、光电子技术等基础技术,开发新型光器件,称为微光机电系统(光学MEMS)。它能把各种MEMS结构件与微光学器件、光波导器件、半导体激光器件、光电检测器件等完整地集成在一起,形成一种全新的功能系统。光学MEMS具有体积小、成本低、可批量生产、可精确驱动和控制等特点。在该领域,课题组主要聚焦于MEMS微镜,尤其是电热MEMS微镜的相关研究。
相比于静电式、电磁式、压电式MEMS微镜,电热MEMS微镜具有驱动电压小、偏转角度大等优势,成为微型光学相干断层扫描(OCT)内窥成像仪、微型傅里叶变换光谱仪(FTS)、光通信、AR/VR显示等先进高端应用场景的创新解决方案。目前,课题组开展的相关科研工作包括:电热MEMS微镜的优化设计、流片制备、驱动控制以及外围电路的设计。在该领域,团队已申请发明专利 4 项。
图1. 电热MEMS微镜SEM表征图[1]
图2. 电热MEMS微镜控制电路架构[2]
【参考信息】
[1] Zhou L, Zhang X, Xie H. An electrothermal Cu/W bimorph tip-tilt-piston MEMS mirror with high reliability[J]. Micromachines, 2019, 10(5): 323.
[2] Wang W, Chen J, Zivkovic A S, et al. A Fourier transform spectrometer based on an electrothermal MEMS mirror with improved linear scan range[J]. Sensors, 2016, 16(10): 1611.