[實用新型]一種帶閉環控制系統的微機電干涉平臺

有效

• 申請號: 201320351461.4
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN203350529U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 蘭樹明;謝會開;陳巧;王元光;王衛喜;周正偉
• 申請（專利權）人: 無錫微奧科技有限公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本實用新型涉及微機電系統的光學及電子電路設計領域，更具體的，涉及一種帶閉環控制系統的微機電干涉平臺。?

背景技術

微機電系統（Micro-electro-mechanical?systems,簡稱MEMS)是利用微加工技術制造出來的三維裝置，至少包括一個可運動結構滿足某種機械作用。MEMS器件由于借鑒了集成電路的工藝因此應用于很多不同的領域。本世紀越來越多的傳感器和執行器都傾向于采用MEMS技術，其中微機電系統微鏡就是其中一個絕佳的例證。微機電系統驅動結構產生的力很小，但足以驅動鏡面使其發生偏轉。在眾多MEMS微鏡中電熱式微鏡是一款依靠熱形變使鏡子偏轉的微機電系統。微鏡主要包括鏡面、支撐臂和驅動臂三個部分，其中驅動臂就是依靠電熱效應產生形變驅動鏡子偏轉。微機電干涉平臺基于微鏡加工工藝，將兩個完全相同的一維軸向大位移微鏡通過微加工的方式做到一個基板平臺上，利用立方棱鏡作為分光裝置即構成整個微機電干涉平臺。?

微機電干涉平臺集成度高，精度優良，是光學干涉良好的載體，將傳統的干涉平臺微型化，應用場所更加廣泛。微機電干涉平臺控制需要利用外部機械固定系統和電路系統實時的糾正微鏡的鏡面偏移，以此來達到預想的運動方向和運動方式。微機電干涉平臺在光的干涉上提供了微型的解決方案，微機電干涉平臺配合光譜技術，應用于光譜儀系統中用于檢測物質成分構成，其市場價值相當龐大，尤其是微型便攜式的光譜儀，其應用前景更是惹人關注。?

雖然在MEMS微鏡領域已經有一些較為成熟的控制方案，但是針對微機電干?涉平臺尚未有成熟的系統方案，尤其是低成本，可靠性較高的微干涉平臺。?

基于上述描述，亟需要一種帶閉環控制系統的微機電干涉平臺，以解決現有技術中存在的微機電干涉平臺所需控制分辨率低，成本高，可靠性較差的問題。?

發明內容

為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種帶閉環控制系統的微機電干涉平臺及其控制方法，以閉環控制方式實現實時控制，保證兩個動鏡初始角度不變，并且準確性高，成本低，易實現。?

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：?

一種帶閉環控制系統的微機電干涉平臺，包括光路系統和閉環控制電路系統；?

所述光路系統包括激光光源、第一分光鏡、第二分光鏡、第一微鏡、第一四象限探測器、第三分光鏡、第二微鏡、第二四象限探測器；?

第一分光鏡用于把激光光源發出的一束激光分成相同的兩束光，一束打在第二分光鏡上，一束打在第三分光鏡上；?

第二分光鏡用于將一束光分成相同的兩束光，一束打在第一微鏡上，一束打在外部吸收，第一微鏡反射后的光打在第一四象限探測器上；?

第三分光鏡用于將一束光分成兩束光，一束打在第二微鏡上，一束打在外部吸收，第二微鏡反射的光打在第二四象限探測器上；?

所述閉環控制電路系統包括數據處理模塊，信號整形模塊，光電轉換模塊和數據轉換模塊；?

所述數據處理模塊是程序運算的中心，負責算法的運行和功能調度；?

所述信號整形模塊用于將采集到的光電信號和驅動信號調整到合適的范?圍；?

所述光電轉換模塊是將四象限探測器檢測的光信號轉換為電信號；?

所述數據轉換模塊是將光電轉換模塊輸出的模擬信號采集到數據處理模塊內部進行數據分析處理，以及將數字信號轉換成模擬電壓信號用于驅動作為動鏡的微鏡。?

作為優選，還包括機械固定裝置，所述機械固定裝置包括硅基座、硅基轉接板、機械基座、防震墊和外殼；?

所述機械基座底部與外殼底部受力點，外殼與外界接觸受力點均采用軟接觸式方式；?

所述硅基座刻有第一微鏡固定槽、第二微鏡固定槽、立方棱鏡固定槽和焊盤。?

作為優選，所述第一微鏡和第二微鏡通過插裝的方式植入硅基座卡槽內，其焊盤通過導電膠連接到硅基座的焊盤上。?

作為優選，所述激光光源、第一分光鏡和第二分光鏡分別置于機械基座的卡槽內部。?

作為優選，所述閉環控制電路系統還包括安全保護模塊。?

作為優選，所述數據轉換模塊分為數模轉換模塊和模數轉換模塊。?

作為優選，所述第一微鏡和第二微鏡可以是垂直大位移MEMS微鏡。?

作為優選，所述第一微鏡和第二微鏡為固定鏡或動鏡，也可以全部為動鏡。?