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静电MEMS微镜垂直梳齿驱动器的设计
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作者 吴云 彭安杰 +6 位作者 郑岩 张建祥 王雅昕 贺盈波 陈真 华宝成 乔大勇 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第9期41-46,共6页
垂直梳齿驱动的静电MEMS微镜在实现对光束的准静态和矢量偏转中具有显著优势,受到包括激光雷达、光通信、激光显示以及生物断层检测等应用领域的广泛关注。为了对垂直梳齿驱动器的性能进行优化,文中通过建立交错垂直梳齿(SVC)驱动的静电... 垂直梳齿驱动的静电MEMS微镜在实现对光束的准静态和矢量偏转中具有显著优势,受到包括激光雷达、光通信、激光显示以及生物断层检测等应用领域的广泛关注。为了对垂直梳齿驱动器的性能进行优化,文中通过建立交错垂直梳齿(SVC)驱动的静电MEMS微镜的理论模型,研究了可动梳齿和固定梳齿的交叠高度对静电MEMS微镜的静态偏转角度与两驱动电极压差的关系及其线性度的影响。理论结果表明:相同驱动压差下,SVC驱动的静电MEMS微镜静态偏转角度随着梳齿交叠高度的增大而减小,而静态偏转角度与两驱动电极压差的线性度随着梳齿交叠高度的增大先增大后减小,因此可以通过调节梳齿的交叠高度来优化静电MEMS微镜的最大静态偏转角度以及偏转角度与驱动压差的线性度,为静电MEMS微镜垂直梳齿驱动器的设计和参数优化提供参考。 展开更多
关键词 静电MEMS微镜 垂直齿 高度 偏转角度 参数优化
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无交叠垂直梳齿平动微镜的驱动特性 被引量:1
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作者 翟雷应 徐静 +1 位作者 钟少龙 吴亚明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1772-1781,共10页
为了设计用于光相位调制器平动微镜的无交叠梳齿驱动器,建立了保角变换数学模型,研究了驱动器的驱动特性。从复变函数理论出发,建立了驱动器的保角变换静电场解析模型;以动齿受力为研究对象,根据不同情形下的动齿受力特点,求解了一定区... 为了设计用于光相位调制器平动微镜的无交叠梳齿驱动器,建立了保角变换数学模型,研究了驱动器的驱动特性。从复变函数理论出发,建立了驱动器的保角变换静电场解析模型;以动齿受力为研究对象,根据不同情形下的动齿受力特点,求解了一定区间内动齿的静电力并与有限元模拟计算结果进行了对比分析。采用微机电系统(MEMS)工艺制作出了无交叠梳齿驱动器,搭建了Michelson干涉仪光学测试系统,测试了无交叠梳齿驱动器的静态驱动特性。实验结果表明,所制作的无交叠梳齿驱动器在28V偏压下机械位移可达325nm,相位差为2π;在90V的偏压下能够获得2.07μm静态位移。测试结果与保角变换及有限元模型分析结果一致,验证了所建数学模型的正确性,为无交叠梳齿驱动器的设计提供了理论与实验基础。 展开更多
关键词 微机电系统(MEMS) 光相位调制器 无交叠垂直梳齿驱动器 平动微镜 保角变换法 静电驱动
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基于硅塑性变形的蛇形梁垂直梳齿驱动器 被引量:2
3
作者 肖育华 宋朝辉 +1 位作者 戈肖鸿 车录锋 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第3期141-144,共4页
设计了基于硅塑性变形的垂直梳齿驱动器,中央可动微镜由四组蛇形曲折梁支撑。驱动器的制作采用硅—硅键合技术,首先利用DRIE干法刻蚀技术释放可动梳齿与固定梳齿,然后通过各向异性湿法腐蚀制作的施压凸台实现可动梳齿和固定梳齿的精确... 设计了基于硅塑性变形的垂直梳齿驱动器,中央可动微镜由四组蛇形曲折梁支撑。驱动器的制作采用硅—硅键合技术,首先利用DRIE干法刻蚀技术释放可动梳齿与固定梳齿,然后通过各向异性湿法腐蚀制作的施压凸台实现可动梳齿和固定梳齿的精确自对准,最后利用硅塑性变形使可动梳齿和固定梳齿在垂直方向上产生位错,成功制作出在Z方向依靠位错梳齿实现垂直驱动的蛇形梁静电梳齿驱动器。 展开更多
关键词 蛇形曲折梁 塑性变形 垂直驱动 静电齿驱动器
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垂直梳齿驱动的大尺寸MOEMS扫描镜 被引量:5
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作者 刘英明 徐静 +2 位作者 钟少龙 翟雷应 吴亚明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期400-407,共8页
提出了一种采用垂直梳齿驱动器驱动的大尺寸、大扭转角度、低驱动电压微光机电系统(MOEMS)扫描镜。理论分析了垂直梳齿驱动器的工作原理,研究了垂直梳齿的制作工艺,采用体硅加工工艺结合硅-硅键合工艺制作了垂直梳齿驱动的MOEMS扫描镜... 提出了一种采用垂直梳齿驱动器驱动的大尺寸、大扭转角度、低驱动电压微光机电系统(MOEMS)扫描镜。理论分析了垂直梳齿驱动器的工作原理,研究了垂直梳齿的制作工艺,采用体硅加工工艺结合硅-硅键合工艺制作了垂直梳齿驱动的MOEMS扫描镜。制作的扫描镜镜面尺寸为3mm×2mm,谐振频率为1.32kHz。测试表明,该扫描镜镜面具有很好的光学表面,其表面粗糙度的均方根只有8.64nm;扫描镜在驱动电压为95V时可以实现最大2.4°的扭转角度;测得其开启时的响应时间为1.887ms,关断时的响应时间为4.418ms。 展开更多
关键词 微光机电系统(MOEMS) 扫描微镜 垂直齿驱动器 体硅工艺
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基于Si塑性变形的二维驱动器的设计
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作者 陈琳 李伟 +1 位作者 戈肖鸿 车录锋 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期577-581,共5页
设计并制作了一种新型的基于Si塑性变形的二维驱动器,驱动器由外围垂直驱动和内部水平驱动两部分组成。驱动器的制作采用普通Si片Si-Si键合技术,首先在结构片正面制作出绝缘填充槽,以实现垂直驱动部分和水平驱动部分的电绝缘,然后利用DR... 设计并制作了一种新型的基于Si塑性变形的二维驱动器,驱动器由外围垂直驱动和内部水平驱动两部分组成。驱动器的制作采用普通Si片Si-Si键合技术,首先在结构片正面制作出绝缘填充槽,以实现垂直驱动部分和水平驱动部分的电绝缘,然后利用DR IE干法刻蚀技术释放结构,最后通过Si的塑性变形工艺使驱动器外围垂直驱动部分的可动梳齿和固定梳齿在垂直方向上产生位错,成功制作出二维梳齿驱动器。经测量,驱动器垂直驱动部分可动梳齿和固定梳齿的位错量为19.8μm。 展开更多
关键词 二维驱动器 塑性变形 绝缘填充槽 齿驱动 垂直位错
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