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分享空間光調(diào)制器的MEMS技術(shù)應(yīng)用 這個(gè)空間光調(diào)制器方法可以在消除精細(xì)控制電動(dòng)系統(tǒng)中問題的同時(shí)，利用單點(diǎn)探測(cè)器的性能優(yōu)勢(shì)。近些年，此類系統(tǒng)已經(jīng)投入生產(chǎn)，其中，掃描光柵被取代，并且MEMS器件過濾每一個(gè)特定波長(zhǎng)進(jìn)入單點(diǎn)探測(cè)器。 這個(gè)方法在實(shí)現(xiàn)更加小巧和穩(wěn)健耐用光譜分析儀的同時(shí)，也表現(xiàn)出很高的性能。 相對(duì)于線性陣列探測(cè)器架構(gòu)，光學(xué)MEMS陣列的使用具有數(shù)個(gè)優(yōu)勢(shì)。首先，可以使用更大的單元素探測(cè)器，以提高采光量，并極大降低系統(tǒng)成本和復(fù)雜度，這對(duì)于紅外系統(tǒng)更是如此。 此外，空間光調(diào)制器由于不使用陣列探測(cè)器，像素到像素噪聲被消除了，而這可以極大地提升信噪比(SNR)性能。SNR性能的提高可以在更短時(shí)間內(nèi)獲得更加準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。 在一個(gè)使用MEMS技術(shù)的光譜分析系統(tǒng)中，衍射光柵和聚焦元件的功能與之前一樣，但來自聚焦元件的光在MEMS陣列上成像。 要選擇一個(gè)用于分析的波長(zhǎng)，一個(gè)特定的光譜響應(yīng)波段被激活，這樣的話，就可以將光引入到單點(diǎn)探測(cè)器中進(jìn)行采集和測(cè)量。 如果MEMS器件高度可靠，能夠生成可預(yù)計(jì)的濾波器響應(yīng)，并且在不同的時(shí)間和溫度下保持恒定，那么這些優(yōu)勢(shì)就可以實(shí)現(xiàn)。 將一個(gè)DLP® 芯片或數(shù)字微鏡器件(DMD)用作一個(gè)空間光調(diào)制器，并且在一個(gè)光譜分析儀系統(tǒng)架構(gòu)中將其用作MEMS器件的話，可以克服數(shù)個(gè)難題。 首先，使用一組鋁制微鏡來接通和關(guān)閉進(jìn)入單點(diǎn)探測(cè)器的光，這在廣泛的波長(zhǎng)范圍內(nèi)是光學(xué)有效的。 其次，數(shù)字微鏡的打開和關(guān)閉狀態(tài)由機(jī)械止動(dòng)裝置和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)靜止隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(SRAM)單元的鎖存電路控制，從而提供固定的電壓鏡控制。 空間光調(diào)制器這個(gè)固定電壓、靜止控制意味著這個(gè)系統(tǒng)不需要機(jī)械掃描或模擬控制環(huán)路，并且能夠簡(jiǎn)化校準(zhǔn)。它還使得光譜分析儀設(shè)計(jì)更能免受溫度、老化或振動(dòng)等錯(cuò)誤源的影響。 DMD的可編程屬性具有很多優(yōu)勢(shì)。其中某項(xiàng)優(yōu)勢(shì)會(huì)在進(jìn)行光譜分析儀架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)顯現(xiàn)——如果以被用作濾波器的微鏡的尋址列為基礎(chǔ)。 由于DMD分辨率通常高于所需的光譜，DMD區(qū)域會(huì)出現(xiàn)欠填充的情況，并且會(huì)對(duì)光譜過采樣。這使得波長(zhǎng)選擇完全可編程，并且在光引擎出現(xiàn)極端機(jī)械位移的情況下，將額外微鏡用作重新校準(zhǔn)列。 此外， DMD是一個(gè)二維可編程陣列，這為用戶提供高度的靈活性。通過選擇不同的列數(shù)量，可以調(diào)節(jié)分辨率和吞吐量。 掃描時(shí)間可動(dòng)態(tài)調(diào)整，如此一來，用戶可對(duì)所需波長(zhǎng)進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間、更加詳細(xì)的檢查，從而更好地使用儀器時(shí)間和功能。 此外，空間光調(diào)制器相對(duì)于固定濾波器器具1，諸如采用的Hadamard圖形等高級(jí)孔徑編碼技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)高度的靈活性和更高性能。 總之，與目前的光譜分析系統(tǒng)相比，使用DMD的光譜分析器件可實(shí)現(xiàn)更高分辨率、更高靈活性、更加穩(wěn)健耐用、更小的外形尺寸和更低的成本，從而使得它們對(duì)于廣泛的商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用更有吸引力。 關(guān)鍵詞： 空間光調(diào)制器MEMS
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