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L'utilisation de miroirs de balayage à immersion dans l'eau en microscopie ultrasonore et photoacoustique s'est avérée bénéfique pour le balayage de faisceaux focalisés et de faisceaux d'ultrasons. Pour améliorer encore le processus de fabrication, une nouvelle méthode a été développée qui permet la miniaturisation et la production en série de ces miroirs. Un modèle éléments finis multiphysiques 3D a également été créé pour simuler avec précision le comportement électromécanique des miroirs, tant statiquement que dynamiquement. Des tests expérimentaux et des caractérisations ont permis de vérifier avec succès les performances de balayage des miroirs de balayage à immersion dans l'eau.
Dans cette étude, un miroir à balayage à immersion dans l'eau à deux axes micro-usiné utilisant une charnière BoPET (polyéthylène téréphtalate à orientation biaxiale) a été introduit. Le processus de fabrication implique une gravure plasma profonde sur un substrat hybride silicium-BoPET, permettant une modélisation haute résolution et une capacité de fabrication en volume. Le prototype de miroir à balayage produit selon cette approche mesure 5x5x5 mm^3, ce qui est comparable aux miroirs à micro-balayage typiques à base de silicium. La taille de la plaque miroir est de 4x4 mm^2, offrant une plus grande ouverture pour l'orientation du faisceau optique ou acoustique.
Les fréquences de résonance des axes rapide et lent sont mesurées respectivement à 420 Hz et 190 Hz lorsqu'ils fonctionnent dans l'air. Cependant, lorsqu’elles sont immergées dans l’eau, ces fréquences diminuent respectivement à 330 Hz et 160 Hz. Les angles d'inclinaison du miroir réfléchissant varient en fonction des courants d'entraînement, montrant une relation linéaire avec des angles d'inclinaison allant jusqu'à ±3,5° autour des axes rapide et lent. En pilotant simultanément les deux axes, des modèles de balayage raster stables et reproductibles peuvent être obtenus dans les environnements aériens et aquatiques.
Les miroirs de balayage micro-usinés à immersion dans l’eau recèlent un immense potentiel pour une large gamme d’applications de microscopie optique et acoustique à balayage, à la fois dans les environnements aériens et liquides. Ce nouveau processus de fabrication et cette nouvelle conception offrent des solutions efficaces et fiables, ouvrant la voie aux progrès des technologies d’imagerie.
Bien sûr, voici un exemple de FAQ pour le « Miroir à balayage par immersion micro-usiné utilisant des charnières BoPET »:
1. Qu'est-ce qu'un miroir à balayage par immersion micro-usiné ?
Un miroir à balayage par immersion micro-usiné est un petit appareil utilisé pour diriger et scanner la lumière dans diverses applications telles que le balayage laser, l'imagerie médicale et les technologies d'affichage.
2. Que sont les charnières BoPET ?
Les charnières BoPET (polyéthylène téréphtalate à orientation biaxiale) sont des matériaux de charnière flexibles, solides et légers qui sont couramment utilisés dans les applications de micro-usinage en raison de leurs excellentes propriétés mécaniques.
3. Quels sont les avantages de l’utilisation des charnières BoPET dans un miroir à balayage ?
Les charnières BoPET offrent une flexibilité, une durabilité et une fabrication à faible coût supérieures, ce qui les rend idéales pour une utilisation dans les miroirs de balayage micro-usinés pour diverses applications.
4. Comment fonctionne le miroir à balayage par immersion micro-usiné ?
Le miroir de balayage par immersion micro-usiné utilise les charnières BoPET pour créer un mécanisme de balayage flexible et précis qui dirige et scanne efficacement la lumière de manière contrôlée.
5. Quelles sont les applications potentielles d’un miroir à balayage par immersion micro-usiné ?
Le miroir à balayage par immersion micro-usiné présente un large éventail d'applications potentielles, notamment le balayage laser, l'imagerie endoscopique, la tomographie par cohérence optique et les affichages de réalité augmentée.