两轴电磁快速转向MEMS微镜,用于卫星通信的10毫米大光圈

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 机械工程 机械工程

背景情况:

• 微电子机械系统 (MEMS) 在自由空间激光通信中对小型化组件至关重要.
• 现有的MEMS快速转向镜 (FSMM) 在平坦度,光圈大小,转向角度和响应速度等方面存在限制.

研究的目的:

• 开发一种新的电磁驱动FSMM,克服当前MEMS技术的性能权衡.
• 为卫星光通信系统提供小型化,高性能方向镜.

主要方法:

• 为FSMM设计和制造了一种完全单晶微结构.
• 集成的微型-铁- (NdFeB) 磁铁具有高残留率.
• 使用微加工的铜线圈用于电磁启动.

主要成果:

• 实现了10毫米的大光圈和64米的镜面弧度半径.
• 证明最大转向角度为15.3mrad,Q值为26 (快速轴) 和46 (缓慢轴).
• 开发的FSMM重量仅为0.9克,与传统的FSM相比,其尺寸减少了至少一个数量级.

结论:

• 新型电磁驱动的FSMM在一个更小,更轻的包装中成功地与传统的FSM性能相匹配.
• 这种小型化的FSMM为增强卫星光通信系统提供了一个有前途的解决方案.
• 该设计解决了关键的权衡问题,使基于太空的激光通信应用程序能够提高性能.