双轴压电MEMS扫描仪的热行为
Laurent Mollard1, Christel Dieppedale1, Antoine Hamelin1
1University Grenoble Alpes, CEA, Leti, F-38000 Grenoble, France.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 9, 2023
概括
这项研究检查了带有布拉格反射器的压电MEMS扫描仪,用于LIGHT检测和测距 (LIDAR). 布拉格反射器具有出色的热稳定性,可用于高功率激光应用.
科学领域:
- 微电子机械系统 (MEMS) 技术
- 光学工程的光学工程.
- 材料科学 是一种材料科学.
背景情况:
- 压电双轴MEMS扫描仪对于Light Detection And Ranging (LIDAR) 应用至关重要.
- 高功率激光可以对标准黄金反射器造成热损伤.
- 与黄金相比,布拉格反射器的光学吸收率要低得多.
研究的目的:
- 为了研究使用布拉格反射器的MEMS扫描仪的热行为.
- 为了在高光学功率下比较布拉格反射器与传统黄金反射器的性能.
- 评估在高温下布拉格反射器装备的扫描仪的操作限制和稳定性.
主要方法:
- 制造带有集成布拉格反射器的压电双轴MEMS扫描仪.
- 在不同温度下进行热应力分析和光学性能评估.
- 在高温下连续运行下进行长期稳定性测试.
主要成果:
- 布拉格反射器的吸收能力比黄金低24倍,减轻了镜子的加热.
- 带有布拉格反射器的扫描仪在高达200°C的温度下保持功能和未变形.
- 在高达150°C的光学角度观察到5%的变化,在这种温度下,在一小时内稳定2D扫描.
结论:
- 由于其热稳定性,布拉格反射器技术适用于高功率的激光雷达应用.
- 带有布拉格反射器的MEMS扫描仪可以在高达150°C的温度下工作,与黄金反射器相当.
- 这一进步使得基于MEMS的LIDAR系统更强大,更可靠.
