微型光機電系統的英文縮寫是“moems”,它是微光學、微電子、微機械的結合產生出一類新的套用範圍很廣的器件。moems日益成為新的光學工具,已經對許多基於光學的儀器顯示出套用前景。
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微型光機電系統發展歷史
1959年,1965年諾貝爾物理學獎獲得者richard p feynman提出微型機械的構想。 1962年,矽微型壓力感測器問世,之後50~500微米的齒輪,齒輪泵,氣動渦輪及聯接件等微系統問世。 1966-1972年,基本的微加工技術發展,製造出微機械元件。 1988年,加州大學伯克利分校製造出60-12微米直徑的矽微型靜電機。 1980年代,矽微加工技術迅猛發展,利用犧牲層腐蝕技術獲得了微可動機構。
微型光機電系統特點
1、生產中的特點 moems可以實現大批量生產。由於採用了積體電路晶片的生產技術,moems晶片本身的封裝已經達到了高度的集成化,其生產成本也大幅度降低。 2、結構上優勢與特點 moems的體積非常小,尺寸小至幾微米,大也不過幾毫米;回響速度在100ns~1s的範圍內;其可動結構通常由靜電致動,致動能為cv2/2;其結構可以做到相當複雜,包含元件數目達到1個~106個。 3、動作上特點 通過精確的驅動和控制,moems中的微光學元件可實現一定程度或範圍的動作,這種動態的操作包括光波波幅或波長的調整、瞬態的延遲、衍射、反射、折射及簡單的空間自調整。上述任何兩、三種操作的結合,都可以對入射光形成複雜的操作,甚至實現光運算和信號處理。
微型光機電系統套用領域
1.在民用領域的套用: 光通信 數字圖像獲取 顯示與處理 it外圍設備 環境保護 自動化生物醫療裝備 工業維護 2.在軍事領域的套用: 光束靈活控制(stab)系統 光學微型網路 超大規模集成光學 3.在空間的套用: 光通信 光遙感
微型光機電系統未來展望
moems技術發展的歷史並不長,但這是一項學科交叉性和綜合性都很強,且極具發展潛力的高新技術。隨著微機械加工技術在moems器件中的套用,既可以帶動一些重要的基礎課題研究,又可以帶動大量概念全新的功能部件開發,可以相信,更加成熟的moems器件在不遠的將來會得到更加廣泛的套用。