MEMS镜子转向

静态和动态激光束转向

What is MEMS?

微机电系统(MEMS)是一种允许使用硅制造技术制造微型机械和机电设备的技术. 因为它们是用与制造半导体集成电路相同的技术制造的, 可以可靠而又经济地制造不同的MEMS结构. MEMS系统被发现在包括传感器在内的各种领域, 射频时机, 光学信号处理用微流体和反射镜.

What is MEMS Mirror Steering?

鉴于激光在许多应用中的扩散, 镜像是MEMS技术的一个不断增长的市场. MEMS反射镜转向采用基于MEMS的反射镜在静态和动态操作中偏转激光束. 静态操作要求反射镜精确地偏转到一个已知的角度，并几乎无限期地保持这个角度，没有明显的漂移. 动态操作要求反射镜能够精确地跟踪编程路径，具有快速响应和高分辨率.

What Are the Trends in MEMS Mirror Steering?

MEMS反射镜转向有以下应用:

光网络:MEMS镜像用于光纤到光纤的光交换
投影显示器:平视显示器和激光投影机(微型投影机)
汽车安全与自动驾驶汽车:光探测与测距(LIDAR)、激光前照灯
AR/VR:跟踪和位置测量
3 d打印技术

观看这个视频，可以看到我们在CES上展示的mems支持技术.

一个典型的MEMS镜像系统看起来像什么?

MEMS反射镜通常需要一个高压驱动芯片来控制反射镜的位置. 例如，一个典型的MEMS镜像需要在200V-300V范围内的驱动电压. 该高压镜像驱动器将从系统中的微控制器或FPGA获得其输入, 谁负责确定需要应用的驱动电压. 该微控制器还控制激光二极管驱动器，使激光二极管和反射镜的运行同步. 高分辨率的数模转换器(DAC)用于接口控制器的数字输出到放大器的模拟输入. DAC的要求取决于系统的分辨率和速度要求. 在闭环系统的情况下，可以使用光电二极管进行反馈.

MEMS镜像转向应用挑战

成功实现MEMS镜面转向系统需要多个模块:

实现基于反馈信号的快速计算, 主控制器必须能够高速处理数据. 它还需要具有高采样率的模数转换器(adc)，以收集具有足够分辨率的反馈信号. 它还需要足够的内存，以允许存储和处理大量的样品.
DAC还应该有足够的速度和分辨率，以保证对镜子的高速和精确控制.
高压驱动器需要将低压DAC输出放大到操作反射镜所需的高压. 操作MEMS反射镜所需的典型电压在200-300V之间. 放大器还应具有高带宽和转换速率，以快速转向在动态操作, 以及一个低漂移，以保持镜像位置的静态操作.
高压电源必须从一个非常低的输入电压(例如)产生200-300V直流电压, 3.基于锂离子电池的微型投影仪(3V). 因为这些应用程序通常空间有限, 整体解决方案必须有一个小的形式因素.
激光驱动器需要以像素速率改变激光的强度，以投射高分辨率的图像. 这对于像HDMI视频这样的应用来说是相当快的. 该驱动器从外部接口获取并行数字数据，并将其转换为激光的受控模拟电流, 与MEMS的水平和垂直扫描同步.