[實用新型]靜電驅動微機電系統二維掃描微鏡

有效

• 申請號: 201420640709.3
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN204116713U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 陳春明;胡放榮;張隆輝;彭暉
• 申請（專利權）人: 桂林市光隆光電科技有限公司
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術領域

本實用新型涉及微光機電系統領域，具體涉及一種靜電驅動微機電系統二維掃描微鏡。

背景技術

在微光機電系統領域，靜電驅動的二維掃描微機電系統微鏡片，是現代光通信系統中的重要器件，可作為光開關、光衰減器和光學多路復用器等。然而，現有的靜電驅動微機電系統二維掃描微鏡及其陣列主要存在以下缺點：(1)殘余應力產生的鏡面彎曲會因溫度變化而加劇，從而導致插入損耗的變大；(2)器件結構和加工工藝復雜，加工成本高；(3)組成陣列時引線不方便等。這些缺點大大限制了靜電驅動微機電系統二維掃描微鏡及其陣列的推廣應用。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是現有靜電驅動微機電系統二維掃描微鏡插入損耗大、工藝復雜和組成大規模微鏡片陣列時引線困難等問題，提供一種靜電驅動微機電系統二維掃描微鏡及其制作工藝。

為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種靜電驅動微機電系統二維掃描微鏡，主要由位于最底層的低阻硅基底，位于中間層的固定梳齒和梳齒引線，位于最上層的可動梳齒、二維掃描微鏡片組和支撐梁組，以及同時處于中間層和最高層的錨位所組成；

低阻硅基底的上表面覆有絕緣層；

固定梳齒固定在低阻硅基底的上表面，并由2個外部固定梳齒和2個內部固定梳齒構成；其中2個外部固定梳齒對稱設置在低阻硅基底的Y軸向即前后兩側的邊緣處，2個內部固定梳齒對稱設置在低阻硅基底的X軸向即左右兩側的中部；

錨位直立在低阻硅基底的上表面，并由4根從中間層貫穿到最高層的錨桿構成；上述4根錨桿均分為2組，并分別固定在2個內部固定梳齒的相對外側，且這4根錨桿在低阻硅基底的上表面呈兩兩對稱設置，即位于內部固定梳齒左側的2根錨桿相對稱，位于內部固定梳齒右側的2根錨桿相對稱，且位于內部固定梳齒左側的2根錨桿與位于內部固定梳齒右側的2根錨桿相對稱；

可動梳齒懸設在固定梳齒的上方，并由2個外部可動梳齒和2個內部可動梳齒構成；2個外部可動梳齒分別位于2個外部固定梳齒的正上方，且外部可動梳齒的投影與外部固定梳齒相嚙合；2個內部可動梳齒分別位于2個內部固定梳齒的正上方，且內部可動梳齒的投影與內部固定梳齒相嚙合；

二維掃描微鏡片組由二維掃描平臺以及平貼在二維掃描平臺的上表面的微鏡片構成；二維掃描平臺的X軸向即左右側壁各直接與1個內部可動梳齒相固連，二維掃描平臺的Y軸向即前后側壁各通過一鏡面旋轉軸與1個外部可動梳齒固連；

支撐梁組包括4根L形支撐梁，這4根L形支撐梁均分為2組，并分別懸設在2個內部可動梳齒的相對外側，且這4根錨桿在低阻硅基底的上表面呈兩兩對稱設置，即位于內部可動梳齒左側的2根L形支撐梁相對稱，位于內部可動梳齒右側的2根L形支撐梁相對稱，且位于內部可動梳齒左側的2根L形支撐梁與位于內部可動梳齒右側的2根L形支撐梁相對稱；每根L形支撐梁的一端與1根錨桿相連，另一端與外部可動梳齒相連；

2根梳齒引線分別固定在2個內部固定梳齒的相對外側，其中位于左側的梳齒引線從位于內部可動梳齒左側的2根L形支撐梁的間隙的正下方的中央通過，位于右側的梳齒引線從位于內部可動梳齒右側的2根L形支撐梁的間隙的正下方的中央通過。

上述方案中，每根錨桿內部均設有一個內置絕緣層，該內置絕緣層橫置于錨桿內，并將錨桿分為上下兩個獨立并絕緣的部分，其中下部分錨桿的高度與固定梳齒的高度相當，上部分錨桿的高度與可動梳齒的高度相當。

上述方案中，微鏡片的上和/或下表面鍍有金屬膜。

上述方案中，2個外部固定梳齒均為單向梳齒，2個外部固定梳齒的齒槽的開口均向內朝向即朝向低阻硅基底的中部，且2個外部固定梳齒的齒槽朝向正對；與之對應，2個外部可動梳齒均為單向梳齒，2個外部可動梳齒的齒槽的開口均向外朝向即朝向低阻硅基底的邊緣，且2個外部可動梳齒的齒槽朝向背對。

上述方案中，每個內部固定梳齒均由2個在Y軸向并排的雙向梳齒組成，即每個內部固定梳齒的齒槽的開口向外朝向即朝向2個外部固定梳齒；與之對應，每個內部可動均由位于中部的1個雙向梳齒和位于兩側的2個單向梳齒組成，其中雙向梳齒的開口向外朝向即朝向2個外部固定梳齒，單向梳齒的開口向內朝向即即朝向雙向梳齒。

上述方案中，所述固定梳齒和可動梳齒由單晶硅或多晶硅制成。