マイクロエレクトロメカニカルシステムの驚異を発表します

1。はじめに

光学技術の進化する状況では、MEMS（マイクロ - 電気システム）FSM（高速ステアリングミラー）が革新的なコンポーネントとして浮上しています。これらの小さくても洗練されたデバイスは、高精度の光学通信から高度なイメージングシステムまで、さまざまなアプリケーションで極めて重要な役割を果たします。

2。MEMS FSMの作業原則

これは、高速のステアリングミラー（FSM）の構造を示す概略図であり、コンポーネントとその説明は次のとおりです。

高速な鏡：構造の上部に位置する、光ビームの反射を実現するための重要なコンポーネントであり、光ビームの伝播方向を変更するために使用されます。

音声 - コイルモーター：ミラーの底部に分布して、駆動コンポーネントとして、電磁効果を介してミラーの回転に力を与え、高速かつ正確な角度調整を実現します。

柔軟なヒンジ：ミラーとベースを接続します。彼らはある程度の柔軟性を持ち、ミラーが柔軟に回転できるようにしながら、必要な機械的サポートと制約を提供します。

角度センサー：一般的にミラーの角度の位置を実際のタイムで監視し、角度情報を制御システムにフィードバックして、ミラーの角度の正確な制御を実現します。

ベース：デバイス全体の下部サポート構造は、他のコンポーネントに取り付けられた基盤を提供し、システム全体の安定性を確保します。

3.MEMS FSMの重要な機能

3.1小型化

MEMS FSMSの最も重要な利点の1つは、小型化されたサイズです。これらのデバイスは、マイクロ加工技術を使用してシリコンウェーハで製造できます。これにより、単一のチップに複数のコンポーネントを統合できます。この小型化は、光学システムの全体的なサイズと重量を削減するだけでなく、コンパクトでポータブルデバイスの開発を可能にします。

3.2高速度応答

MEMS FSMは、多くの場合、ミリ秒またはマイクロ秒範囲で、速度応答時間を達成できます。この高速応答は、大気中の乱流を補正したり、移動ターゲットと通信リンクを確立および維持するために、急速なビーム - ステアリングが必要な光学通信などのアプリケーションにとって重要です。

3.3高精度

それらは、マイクロラジアンまたはサブマイクロラジアン範囲に角度分解能を備えた高精度のビーム - ステアリング制御を提供できます。この精度は、シャープでクリア画像を取得するために光学パスの正確な制御が必要な高解像度イメージングなどのアプリケーションに不可欠です。

4。MEMSFSMのアプリケーション

4.1光学通信

フリー - スペース光学通信システムでは、MEMS FSMを使用してレーザービームを操縦して、異なるノード間の通信リンクを確立および維持します。彼らは、送信および受信プラットフォームの動き、および大気の乱流の影響を補うことができ、信頼性の高い高帯域幅の通信を確保することができます。

4.2イメージングシステム

顕微鏡と望遠鏡のイメージングでは、MEMS FSMが光学異常を修正し、光学フィールドの迅速なスキャンを実行するために採用されています。たとえば、共焦点顕微鏡では、MEMS FSMはサンプル全体でレーザービームを迅速にスキャンし、生物学的標本の高速と高解像度のイメージングを可能にします。

4.3適応光学系

適応型光学システムは、MEMS FSMを使用して、大気または他の光学要素によって導入された波面歪みを修正します。天文学的な望遠鏡では、MEMS FSMは大気の乱流のぼやけた効果を補うことができ、天文学者は天体物体のより鋭い画像を得ることができます。