概述Mirrorcle Technologies無框架兩(liang) 軸掃描MEMS鏡像設備是基於(yu) ARI-MEMS製造技術，Z初是由位於(yu) 加州伯克利的亞(ya) 得裏亞(ya) 海研究所(“ARI”)的研究項目開發的。它們(men) 在兩(liang) 軸上提供非常快的光束轉向，同時需要超低功耗。反射鏡使激光束或圖像在每軸上的光學掃描角度(點對點或準靜態模式)達到32°，共振模式下的角度更高。與(yu) 笨重的基於(yu) 振鏡的光學掃描儀(yi) 相比，這些設備需要的驅動功率要小幾個(ge) 數量級:驅動鏡麵傾(qing) 斜旋轉的靜電執行器持續全速運行耗散的功率不到1mw。Mirrorcle Technologies MEMS鏡麵完全由單片單晶矽製成，具有良好的可重複性和可靠性。在平坦光滑的鏡麵表麵塗上一層具有高寬帶反射率的金屬薄膜。較小和中等尺寸的鏡子被作為(wei) 矽MEMS芯片的集成部件製造，而較大的鏡子被粘合到驅動器上，允許定製鏡子尺寸。
Mirrorcle MEMS掃描鏡技術概述（2）
獨特的四象限傾(qing) 斜性能
幾年前，MirrorcleTech的無框架技術還處於(yu) 發展的早期階段，在一代ARIMEMS1到ARIMEMS6中製造的所有設備都是單象限(1Q)或單向類型設備。這指的是每個(ge) 軸(仍然是兩(liang) 軸或雙軸2D設備)能夠使鏡子從(cong) 靜止位置(0°)偏轉到一邊(例如+8°)，但不能偏轉到另一邊(例如-8°)。因此，典型的一象限(1Q)設備實現了X軸上0°到+8°的機械傾(qing) 斜，Y軸上0°到+8°的機械傾(qing) 斜。今天，在MEMS鏡麵行業(ye) 的国产欧美在线中，所有設備類型都提供四象限(4Q)光束轉向能力，通常允許整體(ti) 更大的總jian端/傾(qing) 斜角度(兩(liang) 個(ge) 軸)。
四象限器件的線性化驅動
Mirrorcle Development Kits和OEM MEMS驅動程序使用了一種設備特定的方法，以偏微分四通道(BDQ)方案驅動4Q MEMS驅動器。如圖1所示，該方案將執行器的電壓角關(guan) 係線性化，並改善從(cong) 一個(ge) 象限到另一個(ge) 象限的平滑過渡，即在設備內(nei) 形成一個(ge) 執行器到另一個(ge) 。在這種模式下，每個(ge) 轉子的正旋轉部分和負旋轉部分總是(差分地)齧合，因此電壓和轉矩總是連續的。所有Mirrorcle MEMS驅動器都設計為(wei) 在這種模式下工作，因此有四個(ge) 帶偏置輸出的通道(兩(liang) 個(ge) 差分對)。輸入可以是數字的也可以是模擬的，隻需要兩(liang) 個(ge) 通道來控製x軸和y軸的位置。
圖1 用單向和雙向裝置比較可尋址角度/麵積；每一個(ge) 的代表電壓與(yu) 角度的測量
鏡麵材料、質量和塗層
Mirrorcle Technologies MEMS mirror由單晶矽晶片製成，其質量與(yu) PC微處理器等集成電路的製造相同。由於(yu) 采用類似的大規模生產(chan) 工藝以獲得較高的製造重複性、質量和較低的成本，因此矽被用作基礎材料。選擇使用與(yu) 巨大的矽芯片工業(ye) 相同的起始材料有進一步的好處，特別是在光學国产成人在线观看免费网站方麵。晶圓片表麵和因此製造的鏡麵表麵用拋光技術拋光到1納米以下的粗糙度。矽的獨特之處在於(yu) ，在鏡麵金屬化之前，可以使用各種方法使表麵超淨。此外，矽材料本身在製造過程中沒有任何殘餘(yu) 應力，在鏡麵微加工後仍保持這種性能。因此，矽反射鏡具有較高的平整度，曲率通常低於(yu) 用傳(chuan) 統幹涉儀(yi) 測量的水平。作為(wei) MEMS鏡麵的基材，矽具有較優(you) 的潔淨度、平整度。
在光束轉向国产成人在线观看免费网站的Z後製造步驟中，矽鏡麵必須塗覆以獲得所需波長的高反射率。在標準生產(chan) 過程中，矽鏡上會(hui) 塗上一層薄薄的鋁，所有庫存的MEMS鏡麵都用的鋁塗層。一些研發生產(chan) 過程中的設計被塗上了黃金。一般來說，可以使用其他塗層材料，但有必要找到薄的、低應力的塗層，而不會(hui) 顯著降低鏡子的平整度特性。這是一個(ge) 非常具有挑戰性的要求，因為(wei) MEMS反射鏡的厚度非常小，因此在每個(ge) 新情況下都需要大量的研發工作。在使用鋁塗層的標準工藝中，在任何類型和尺寸的鏡子中都保持>5 m的曲率半徑。
圖2 MEMS鏡麵塗層：標準鋁塗層(左)，金塗層（右）
所有設備都可以處理高達2W的連續波激光功率，而不受鏡子尺寸、激光波長和鏡子塗層的影響。要獲得更高的連續波激光功率，必須考慮特定波長下的塗層反射率和反射鏡尺寸。一般來說，較大的鏡麵尺寸可以處理更高的連續波功率由於(yu) 二次較高的表麵冷卻。對於(yu) 平均功率較低的脈衝(chong) 激光器，會(hui) 有其他的影響，即高峰值功率脈衝(chong) 可能對金屬塗層造成損傷(shang) 。在這種情況下鏡麵的表現與(yu) 傳(chuan) 統光學行業(ye) 中的大多數鋁或鍍金鏡麵一樣。
鏡子類型及種類
集成鏡的直徑達2.4毫米是整體(ti) 製作的一個(ge) 集成部分的萬(wan) 向節驅動器裝置結構。它們(men) 是矽模具的中心區域，與(yu) 周圍的靜電驅動器具有相同的微細加工步驟。這些鏡子是由同樣的矽層構成，具有較佳的平麵和光滑的矽表麵，鏡子雙軸連接到軸向連杆，提供兩(liang) 軸運動。所有庫存的集成鏡都塗上了純鋁，在很寬的波長範圍內(nei) 具有很高的反射率。黃金金屬化可以在晶圓規模上進行，因此可以用於(yu) 更大的訂單生產(chan) 。
粘結鏡與(yu) 矽驅動器結構分開製作，用於(yu) 在設備頂部進行後續的微組裝。因為(wei) 這些鏡子是附加在設備驅動器結構之上，不占用驅動器區域的一部分，因此基本上可以在任意大小。粘合鏡方法允許用戶選擇尺寸，以及每個(ge) 国产成人在线观看免费网站的鏡子的幾何形狀，以優(you) 化速度，光束大小和掃描角度之間的關(guan) 係。
以前批量製造矽器件如兩(liang) 軸MEMS反射鏡器件，隻允許一種類型/尺寸的反射鏡作為(wei) 整個(ge) 器件的一部分。為(wei) 了生產(chan) 具有不同鏡麵尺寸的設備，大多數技術不僅(jin) 需要新的製造周期，而且在某些情況下還需要完全重新設計驅動器。Mirrorcle Technologies提供了一種基於(yu) MEMS的、可定製孔徑大小的光束轉向技術。即，在自對準DRIE製造過程中，設計並實現了一係列針對速度、角度、麵積占用或共振驅動優(you) 化的靜電執行器。鏡麵的直徑和幾何形狀由客戶選擇，以優(you) 化其特定国产成人在线观看免费网站的性能。
鏡子大小及角度性能
鏡子MEMS鏡子不受角度限製，不管鏡子的大小，除了在少數特殊情況下。Z大角度通常隻有在保持高速時才會(hui) 受到限製，在大多數設計中，機械偏轉的角度大約在-5°到+5°之間。所有集成鏡尺寸和通過5.0mm直徑的粘結鏡都可以在這個(ge) 範圍內(nei) 使用。一些鏡子的作動器有更高的角度能力，在這種情況下，隻有Z大的鏡受到機械限製，取決(jue) 於(yu) 鏡的大小。在定製研發項目中，Mirrorcle也展示了6.4mm、8.2mm、9.0mm的鏡子。在這些情況下,較大的反射鏡慣量被換取較低的角度偏轉，以保持高速和振動的穩定性。因此，在這些尺寸的特殊国产成人在线观看免费网站中，角度限製在~ -1°到+1°之間。
設備封裝
Mirrorcle MEMS鏡麵的生產(chan) 有許多封裝選項，因為(wei) 它們(men) 不需要任何特殊的材料、形狀或環境條件才能正常運行。雙軸裝置需要12個(ge) 引腳和至少4.4毫米或更大的平滑平坦的封裝腔。其他規格根據客戶要求，使用方便，光學安裝等。共有兩(liang) 種包裝可供選擇：DIP24或LCC包裝。具有24個(ge) 引腳的傳(chuan) 統陶瓷雙列直插式封裝(DIP)仍然是許多研發場景中方便和通用的選擇。這些封裝，如圖3所示，有不同的腔尺寸，可以容納每個(ge) Mirrorcle MEMS芯片大小從(cong) 4平方毫米到7.25平方毫米。DIP24在處理方麵是一種簡單的解決(jue) 方案，因為(wei) 它可以簡單地用手沿著陶瓷麵拿著，從(cong) 而輕鬆地避免與(yu) 敏感的MEMS和AR塗層窗口區域接觸。對於(yu) DIP24設備，也有一個(ge) 簡單的ZIF插座安裝解決(jue) 方案，允許輕鬆的光學工作台麵包板，設備交換等。
圖3 （a）TINY20.4的連接器LCC20封裝，安裝在PCB上，便於(yu) 在光學工作台上集成。(b)帶有鏡麵孔徑的定製MEMS連接器封裝。(c)連接器LCC48封裝TINY48.4中的單軸線鏡，LCC48預焊接到TinyPCB中。(d)帶有定製陶瓷封裝的定製剛性撓性PCB，用於(yu) 7.5mm的大型MEMS鏡麵。
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