[發(fā)明專利]基于MOEMS工藝集成角度傳感器的微掃描光柵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210199315.4
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102692705A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 溫志渝;羅彪
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10;G02B5/18
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 康海燕

1.基于MOEMS工藝集成角度傳感器的微掃描光柵，它由電磁驅(qū)動(dòng)單元、壓阻角度傳感器單元、光柵衍射面單元和支撐扭轉(zhuǎn)梁單元構(gòu)成；其特征在于，所述電磁驅(qū)動(dòng)單元由MOEMS工藝加工的電磁驅(qū)動(dòng)線圈（19）與永久磁鐵元件組成，為了使掃描微光柵做繞支撐扭轉(zhuǎn)梁（1）扭轉(zhuǎn)，加載于電磁驅(qū)動(dòng)線圈（19）的交流電壓U_i表示如下：

U_i=U_msin(ωt)

其中Um為交流電壓幅值，ω為掃描微光柵的諧振頻率；所述電磁驅(qū)動(dòng)線圈應(yīng)用濺射和電鍍工藝制作，埋層引線使用離子注入的方法制作；

所述壓阻角度傳感器單元由壓阻角度傳感器（4、5）和焊盤（6）組成，該壓阻角度傳感器集成于掃描光柵的支撐扭轉(zhuǎn)梁（1）上，壓阻角度傳感器為(100)硅的P型硅壓阻，該壓阻角度傳感器的方向與支撐扭轉(zhuǎn)梁成45°,布置于[110]晶向，對光柵工作面的偏轉(zhuǎn)角度起到監(jiān)測作用，壓阻條采用惠斯通電橋電路結(jié)構(gòu)的排布方式，

所述光柵衍射面單元的光柵工作面（2）槽型為矩形，光柵為位相型光柵；

所述支撐扭轉(zhuǎn)梁（1）支撐掃描光柵工作面，可扭轉(zhuǎn)；

當(dāng)入射波長為λ平行光，入射角度為i時(shí)，經(jīng)過掃描光柵衍射后的出射光的衍射角度r為：

式中：d為光柵常數(shù)；k為衍射光譜級次；θ_T為掃描光柵扭轉(zhuǎn)角度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MOEMS工藝集成角度傳感器的微掃描光柵，其特征在于：所述掃描微光柵扭轉(zhuǎn)角度θ_T與惠斯頓電橋輸出電壓V_T關(guān)系為：

式中：V_in為惠斯頓電橋輸入電壓；α和β是硅的支撐扭轉(zhuǎn)梁的扭轉(zhuǎn)系數(shù)；b支撐扭轉(zhuǎn)梁的寬度；G為硅的剪切模量；l_x為支撐扭轉(zhuǎn)梁的長度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于MOEMS工藝集成角度傳感器的微掃描?光柵，其特征在于：所述支撐扭轉(zhuǎn)梁采用濕法減薄和等離子體刻蝕的工藝加工而成；所述壓阻角度傳感器使用離子注入工藝制作。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于MOEMS工藝集成角度傳感器的微掃描光柵，其特征在于：所述光柵工作面（2）槽型采用硅的濕法刻蝕而成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于MOEMS工藝集成角度傳感器的微掃描光柵，其特征在于：所述光柵表面采用硅的濕法硅刻蝕工藝制作，表面鍍層采用電子束蒸發(fā)工藝制作。?