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美国空军实验室正在研究可编程的MEMS设备
理群

2017-05-24 | 前沿

【据美国空军实验室网站2017年5月23日报道】在为期五年的合作研究开发协议(CRADA)的支持下,美国空军实验室(AFRL)和美国密执安州立大学(MSU)的科学家团队联合制造了第一代基于智能材料的微机电反光镜装置(MEMS)。MEMS镜用于多个领域,包括光学相控阵、光谱仪、光学交换、跟踪定位、显微镜、光学显示器和医学成像等。

AFRL传感器部的集成电路和微系统分部探索了用于电光军事应用的MEMS镜,特别是使用使用二氧化钒二氧化钒(VO2)作为微致动器的MEMS技术。VO2能够对激励做出快速响应的独特性质使它被认为是一种“智能”材料,所需输入的能量非常小,由于在激励作用下许多性质会同时改变,因此也被认为是多功能的。由于MSU在VO2的沉积和表征以及微米级装置的材料集成方面拥有丰富的经验,双方开展了合作。

双发合作开发的第一代基于VO2的MEMS镜像设备,在相变期间仅需极小的动力即可产生较大的运动。在测试中,设备产生了75微米的垂直运动和5.5度倾斜角度。研究还发现,材料显示了滞后行为,意味着对力或刺激的反应取决于以前的反应。通过进一步研究,研究人员可能会预测出设备如何对某些电信号作出反应,并且可以针对特定响应对设备进行“编程”。下一步的研究重点将是开发可编程的MEMS镜子,并改进设计,以实现更好的设备控制和更大的位移。研究团队也在调查将VO2用于可变光衰减器的可能。该项研究的成果已经在《Journal of Microelectromechanical Systems》期刊上发表,论文题目为《VO2-Based MEMS Mirrors》。

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