针对材料和结构均特殊的透明材料微小器件的键合质量检测, 提出了可见光透射机器视觉检测法。分析了检测系统硬件中主要部件的性能要求, 研究了该检测系统的图像处理技术。检测系统利用光源、相机、镜头和计算机等主要部件实现图像采集功能, 并通过图像相减、灰度直方图调整、图像滤波和图像二值化等图像处理功能来完成质量检测。实验结果表明, 提出的可见光透射机器视觉检测法能灵敏有效地检测出透明材料微小器件键合位置处存在的键合间隙和缺陷大小, 检测精度可达10 μm, 满足透明材料微小器件键合质量的要求, 是一种高效、非接触、无损、无污染的检测方法。

将超声波联接技术应用于聚合物微器件的联接，搭建了超声波精密联接系统。为了保证微器件在精密联接中的形状精度，选用工作频率为60 kHz的超声换能器及驱动电源为微器件提供高频、低振幅的超声波振动；以高细分步进电机驱动直线导轨控制超声波工具头的纵向移动，精确控制超声波工具头的位置，并结合力传感器实现了超声波联接过程中聚合物材料力学性能的实时检测。针对联接表面特性差异引起的联接质量不一致问题，提出了基于材料力学性能反馈的压力自适应联接方法，可以对不同零件提供自适应的超声波能量。应用该系统对PMMA材料微器件进行了联接实验，实验结果表明，该方法大幅提高了超声波联接的稳定性，实现了聚合物微器件的超声波精密联接。

光镊作为操纵微小物体的有力工具,通常用来捕获微小物体并控制其运动。利用光镊激光焦点处高度集中的热能量以及光镊的搬运作用,可以精确控制溶液中析出晶体的形状及控制沉淀反应中沉淀颗粒的排列方式,以此可作为制作微型器件的一种手段。分别采用激光诱导快速结晶法和激光辅助沉淀法,制作了以硫酸铜和碳酸钙为基质材料的微型器件。研究了影响晶体析出速度的不同因素,探讨了适于辅助沉淀法生长器件的沉淀反应的类型。相比之下,结晶法生长器件效率高,而沉淀法制作的器件稳定性高。所建立的实验装置和方法拓宽了光镊的应用领域,提供了精细制作微型器件的一种新方法。