1. مقدمة
في المناظر الطبيعية المتطورة للتقنيات البصرية ، ظهرت MEMS (النظم الميكانيكية الكهربائية - الكهربائية) FSM (مرايا التوجيه السريع) كمكون ثوري. تلعب هذه الأجهزة الصغيرة والمتطورة للغاية دورًا محوريًا في التطبيقات المختلفة ، من الاتصالات البصرية عالية الدقة إلى أنظمة التصوير المتقدمة.
2. مبدأ العمل من MEMS FSM
هذا مخطط تخطيطي يوضح بنية مرآة التوجيه السريعة (FSM) ، والمكونات وأوصافها هي كما يلي:
3.1 التصغير
واحدة من أهم مزايا MEMS FSMS هي حجمها المصغر. يمكن تصنيع هذه الأجهزة على رقاقة السيليكون باستخدام تقنيات الآلات الدقيقة ، والتي تسمح بتكامل مكونات متعددة على شريحة واحدة. هذا التصغير لا يقلل فقط من الحجم الكلي والوزن للأنظمة البصرية ولكن أيضًا يتيح تطوير الأجهزة المدمجة والمحمولة.
3.2 استجابة عالية السرعة
MEMS FSMS قادرة على تحقيق أوقات استجابة عالية السرعة ، وغالبًا ما تكون في نطاق ميلي ثانية أو حتى ميكروثانية. تعتبر هذه الاستجابة السريعة أمرًا بالغ الأهمية للتطبيقات مثل الاتصالات البصرية ، حيث يلزم التوجيه السريع للتعويض عن الاضطراب في الغلاف الجوي أو إنشاء وصيانة روابط الاتصال مع أهداف متحركة.
3.3 دقة عالية
يمكنهم توفير شعاع عالي الدقة - التحكم في التوجيه ، مع دقة زاوية في نطاق راديان صغير أو حتى شبه صغير. هذه الدقة ضرورية للتطبيقات مثل التصوير العالي الدقة ، حيث يكون التحكم الدقيق في المسار البصري ضروريًا للحصول على صور حادة واضحة.
4. تطبيقات MEMS FSM
4.1 التواصل البصري
في أنظمة الاتصالات البصرية المجانية - يتم استخدام MEMS FSMS لتوجيه شعاع الليزر لإنشاء روابط الاتصال والحفاظ عليها بين العقد المختلفة. يمكنهم تعويض حركة منصات الإرسال والاستقبال ، وكذلك آثار الاضطراب في الغلاف الجوي ، وضمان اتصال موثوق وعالي النطاق الترددي.
4.2 أنظمة التصوير
في الفحص المجهري والتصوير التلسكوبي ، يتم استخدام MEMS FSMs لتصحيحها من أجل الانحرافات البصرية ولإجراء مسح سريع للحقل البصري. في المجهر متحد البؤر ، على سبيل المثال ، يمكن لـ MEMS FSM مسح شعاع الليزر بسرعة عبر العينة ، مما يتيح التصوير العالي والرثوي للعينات البيولوجية.
4.3 البصريات التكيفية
تستخدم أنظمة البصريات التكيفية MEMS FSMS لتصحيح تشوهات واجهة الموجة التي أدخلتها الغلاف الجوي أو العناصر البصرية الأخرى. في التلسكوبات الفلكية ، يمكن لـ MEMS FSMS تعويض التأثيرات غير الواضحة للاضطرابات في الغلاف الجوي ، مما يسمح لعلماء الفلك بالحصول على صور أكثر وضوحًا للأشياء السماوية.