【成果简介】
MEMS 微镜是通过集成电路工艺制造的微型光电器件,在光学成像、 光纤通信、激光打印、投影显示、生物医学等领域具有广泛应用。在国 家自然科学基金项目(61368004)“基于 MEMS 微镜光谱仪的稳定性机制 研究” 、2011 国家高层次留学回国资助项目“基于 DMD 器件光谱仪—傅 立叶成像光谱仪技术”等项目的支持下,掌握了 MEMS 微镜的控制方法 并应用于光谱仪器的改造。具体开发了“一种无运动状态检测器的电磁式 MEMS 微镜的驱动电路” 、“近红外光谱仪 InGaAs 前端电路系统” ;设计 实现了“基于 MEMS 微镜的长波近红外光谱仪”的光学系统、电学系统、 内部结构与外观,设计了“一种同时采用 MEMS 平动与扭转微镜的微型 傅里叶红外光谱仪”。
【技术指标】
1.实现了对 MEMS 扫描微镜的控制,并用于光谱仪器的改造,实现 了微型化的光谱仪。光谱仪具有立特罗式分光光路;采用MEMS 扫描微 镜技术简化了光谱仪中的复杂机械结构,实现了单探测器的长波近红外 光谱仪;与阵列长波近红外探测器光谱仪相比,成本降低。
2.实现的“基于MEMS 微镜的长波近红外光谱仪”的扫描MEMS 微镜 的谐振频率 50Hz 、峰峰驱动电压 10V。
3. 实现 的微 型长 波 近红 外 光 谱仪 样 机 的 具 体指标: 波 段 范围 900-2055nm ,1000-1965nm 谱段的光谱分辨率介于 9.4-16nm 之间;尺寸
114 x 68 x 64 mm3。
【技术成熟度】
目前处于小试。作为应用实例,光谱仪样机成功对纯水以及乙醇-水 溶液的长波近红外光谱进行了测量,实现了乙醇-水溶液的浓度预测分析。样机测量的纯水长波近红外光谱与文献相符。
【应用情况】
因为掌握了MEMS 微镜的控制方法及应用路径,除了目前在光谱测 量仪器中的应用之外,相关成果还可以应用于其它光学成像、光纤通信、 激光打印、投影显示等领域,未来的应用前景广阔。