微列阵光学元件的质量评价是光学测量中的一项新课题.将传统的刀口检测技术进行数字化改进后,用于微光学元件的面形检测,具有实时、定量、精度高的特点,在光学元件质量评价中有着重要意义.介绍了应用数字刀口检测反射式微镜列阵面形质量的原理和实验装置,详细论述了对CCD采集的阴影图进行图像处理的关键步骤:(1)精确测定每个像素的暗场阈值所对应的刀口位置;(2)确定与像素相应的面形区域的倾角误差;(3)对面形进行重构.最后结合具体实验进行了分析和讨论,实验所测得的面形误差为nm量级.

利用2结构+1互联层多晶硅工艺,设计并制作出了直径为500mm的静电激励硅基二轴转镜微机械。在适度的激励电压下,镜面可做任意方向大角度连续性直流控制的倾斜运动。最低阶的谐振频率也比环境振动噪声高出许多,使得它们可以在几毫秒之内从环境振动噪声中分离出来。镀金反射镜利用扭转弹簧和轴承悬吊于万向节装置上,通过调节位于基片上的四个独立电极上的电压,可以控制反射镜的倾斜度。电极和弹簧的设计综合考虑了激励电压、谐振频率和偏转范围。为实现这一范围,在释放过程中轴被自适应机械系统升起并固定于距基片50mm的高度。自适应机械系统由单独的金属化薄层中精确控制的残余应力提供能量。在1mm间距的正方形阵列中包含16、64和256个独立地址微镜已经加工并封装成功。基于这些元件,成功制作了全功能型比特率及波长无关的单台阶低插入损耗单模光纤光学互连系统。