1 西北工业大学 空天微纳系统教育部重点实验室，西安 710072
2 西北工业大学 陕西省微纳机电系统重点实验室，西安 710072
基于体硅微加工技术，设计了一种闪耀角可调的微型可编程光栅，对该光栅进行优化设计，并理论计算不同闪耀角、入射角条件下相对光强分布，采用COMSOL有限元仿真软件模拟不同入射参量下远场相对光强分布.结果表明：设计的可编程光栅有效反射面积占光栅总面积的83.63%，比表面微加工技术设计的光栅提高8%以上，最大工作闪耀角为6.84°；当532 nm波长垂直入射时，0~10°闪耀角调制范围内最大衍射效率为96.67%.
微型可编程光栅 闪耀角可调 硅微加工 微机电系统 衍射效率 Micro programmable gratigns Tunable blazed angle Silicon micromachining Microelectromechanical systems Diffraction
1 西北工业大学空天微纳系统教育部重点实验室, 陕西 西安 710072
2 西北工业大学深圳研究院, 广东 深圳 518057
结合李萨如图像扫描和微机电系统(MEMS)二维谐振式扫描镜，提出一种新颖的投影显示方法。相比于传统的投影显示技术，该技术具有控制简单、能耗低、体积小及重量轻等优点。首先阐述了该投影显示技术中像素的定义与划分，然后从理论上分析了刷新率、分辨率和谐振频率之间的关系，以及选择谐振频率的约束条件，最后通过Matlab软件进行仿真验证，并使用研制出的扫描镜样件搭建了投影显示样机，成功投影出分辨率为260×180的图像，从而验证谐振频率选择约束的有效性以及该投影显示方法的可行性，为实际工程应用奠定基础。
成像系统 微机电系统 李萨如 刷新率 分辨率 谐振频率
西北工业大学 陕西省微／纳米系统重点实验室，陕西 西安710072
为提高微机电系统(MEMS)中光学系统整体仿真的准确性和效率,解决光学组件系统级建模存在的问题，提出了一种光学组件系统级建模方法，该方法可同时支持与MEMS系统级机械组件和电路组件共同仿真。首先，介绍了多端口组件网络方法、高斯光束特点和空间坐标系变换理论。接着，以微平面镜为例，介绍了光学组件系统级建模方法的流程。最后，采用Verilog-A硬件描述语言建立了包含多个典型光学组件的系统级光学库。使用该库的光学组件在MEMS集成设计工具MEMS Garden中搭建微扫描系统进行了仿真与测试。与商业软件CoventorWare的分析结果相比，提出的建模方法解决了扫描盲区问题，且非差分电压分析的误差小于3%。结果显示，本文提出的建模方法精确有效，对MEMS的系统级设计有参考价值。
微机电系统(MEMS) 光学组件 建模 Verilog-A硬件描述语言 Micro-electro-mechanical Systems(MEMS) optical component modeling Verilog-A
西北工业大学 机电学院 微/纳米系统实验室,西安 710072
介绍了一种周期连续可调的微型可编程光栅.光栅采用静电梳齿驱动，不同驱动电压对应不同周期变化，从而引起特定级次衍射角发生变化.为了测得不同驱动电压下的衍射角变化，搭建了实验测量光学系统，利用激光三角法测量原理及图像处理的方法得出实验结果.测量结果与光栅测量参量计算角度变化基本一致，不同电压下的衍射角变化与不同的周期变化对应良好.
微机电系统 周期可调光栅 激光三角法 图像处理 Micro electromechanical system Pitch-tunable grating Laser triangulation Image processing
西北工业大学微/纳米系统实验室, 陕西 西安 710072
作为一项重要的光学性能, 微型可编程光栅的最大闪耀角决定了其可用光谱波段。提出了两种微型可编程光栅最大闪耀角的实验测量方法, 同时搭建了一个简单的光学系统验证其可行性及有效性。测量结果与理论计算和数值仿真的结果比较吻合, 相对误差均小于3.5%。结合实验现象, 利用Matlab软件仿真分析了释放孔对衍射结果的影响, 为提高微型可编程光栅的光学性能提供了技术参考。
微机电系统 微型可编程光栅 优化分析 最大闪耀角
西北工业大学,微/纳米系统实验室,陕西,西安,710072
在波前校正中,环形阵列的分立式微变形镜充分利用了各个单元.环形阵列的分立式微变形镜有等单元面积和等单元宽度两种设计准则,以37单元环形阵列微变形镜为例,从校正波前适配误差和校正后剩余波前的Strehl比两方面对两种设计准则进行比较.结果表明,采用等单元面积设计的环形微变形镜校正畸变波前的性能更好.特别是波前畸变严重时,这种效果更加明显.
微机电系统 环形微变形镜 波前适配误差 Strehl比
