利用微运动分析仪研究MEMS器件的运动特性  

Micro-motion Analyzer Used to Dynamic Behavior of MEMS Devices

作　　者：郭彤[1] 胡春光[1] 胡晓东[1] 栗大超[1] 傅星[1] 胡小唐[1] 

机构地区：[1]天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072

出　　处：《光电子．激光》2006年第4期386-391,共6页Journal of Optoelectronics·Laser

基　　金：国家"863"计划资助项目(2004AA404042);博士后基金项目资助

摘　　要：介绍了一种计算机控制的微运动分析仪(MMA),用来研究微机电系统(MEMS)中可动部件的运动特性。它采用了2种光学无损测量方法:计算机微视觉方法用于面内运动测量;相移干涉方法用于离面运动测量。这个高度集成的系统包括了高性能成像系统、驱动电路、数据采集和分析软件。MMA利用频闪照明方法冻结器件的快速运动,可以测量1 Hz^10 MHz频率的三维运动特性,达到了nm级分辨力。通过研究一个微加工多晶硅微谐振器的运动特性来说明MMA的强大功能。A computer-controlled micro-motion analyzer （MMA） to study the dynamic behavior of movable structures of microelectromech-anical systems （MEMS） is introduced. It employs two optical nondestructive methods, computer microvision for in-plane motion measurement and phase-shifting interferometry for out-of-plane motion mesasurement. This fully integrated system includes a high performance imaging system,drive electronics, data acquisition and analysis software. This system can freeze the fast motions of MEMS de- vices by using strobed illumination,and it can measure the motions in 3-dimensions at frequencies from 1 Hz to 10 MHz with nanometer resolution. The capabilities of this system are illustrated with a study of the dynamic behavior of a surface micromachined polysilicon micro-resonator.

关 键 词：微机电系统(MEMS) 微运动分析仪(MMA) 相移干涉 计算机微视觉 频闪照明 运动特性 

分 类 号：TH113.2[机械工程—机械设计及理论]