طراحی میکرو آینه برای کاربرد در اپتیک تطبیقی

حجت الله مقدسی¹

1) کارشناسی ارشد مهندسی برق الکترونیک اجزاء دقیق، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، تهران، ایران،

محل انتشار : هفتمین کنفرانس بین المللی پژوهش های کاربردی در علوم و مهندسی(7carse.com)
چکیده :
میکروآینه‌های دیجیتال (به انگلیسی: Digital micromirror device) یا DMD سیستم‌های اپتو-الکترو-مکانیکالی (MOEMS) هستند که هسته فناوری پردازش نور دیجیتال را تشکیل می‌دهند. DMD های شرکت تگزاس اینسترومنت توسط یکی فیزیکدانان این شرکت به نام دکتر لَری هورنبِرک در سال ۱۹۸۷ ساخته شد، اگرچه تکنولوژی ساخت آن به ۱۹۷۳ توسط هاروی سی ناتانسون (مخترع MEMS در سال ۱۹۶۵) برمی گردد. او با استفاده از میلیون‌ها آینه متحرک میکروسکوپی سعی داشت تصویری متحرک یا یک ویدئو را ایجاد کند؛ همان تکنولوژی که امروز در پروژکتورهای دیجیتال به کار می‌رود. هدف از این مقاله طراحی میکروآینه با تحریک الکترواستاتیکی برای کاربرد در اپتیک تطبیقی می باشد، در این مجموعه پیشرفت سیستم های میکرو الکترومکانیکی نوری و طبقه بندی این سیستم ها و انواع تحریک های استفاده شده در میکرو آینه ها و همچنین مقایسه و بیان مزایا و معایب آنها توضیح داده شده است که در اپتیک تطبیقی، میکروآینه ها نقش اساسی دارند و یکی از موثرترین ادوات در تکامل میکروسیستم های اپتیکی نظیر سویچ های نوری، پروژکتور های دیجیتال نوری، نمایشگرهای لیزر، سیستمهای خواندن بارکد، میکروسکوپهای هم کانون می باشند. خصوصا انواع میکرو آینه ها، ویژگی ها، کاربرد و پارامترهای میکرو آینه ها با عملگر الکترواستاتیکی بیان شده، که می توان میکرو آینه ها بر اساس نوع حرکت آنها، به چهار دسته ی منعطف، متحرک، پیستونی و پیچشی طبقه بندی کرد. مدل سازی و روابط حاکم و نحوه ی طراحی و انتخاب پارامترهای مهم و موثر در میکروآینه با تحریک الکترواستاتیکی شرح داده شده، که دو طرح میکروآینه با فنر یا بیم مستقیم و فنر پیچشی توسط نرم افزار COMSOL Multiphysics شبیه سازی شده است، در طراحی با تغییر پارمترهای موثر در میکروآینه میزان تغییرات بررسی شده است و در نتیجه مشخص شده که برای رسیدن به جابجایی بیشتر با ولتاژ محرک نسبتا کوچک در میکرو آینه ها، فنرهای پیچشی نسبت به بیم های مستقیم ارجهیت دارند.
کلمات کلیدی : اپتیک تطبیقی الکترواستاتیکی سیستم های میکرو الکترمکانیکی نوری عملگر میکروآینه پیچشی