Mikromaskinbearbetad nedsänkningsspegel med BoPET-gångjärn

Användningen av avsökningsspeglar med vattensänkning i ultraljud och fotoakustisk mikroskopi har visat sig vara fördelaktigt för avsökning av fokuserade strålar och ultraljudsstrålar. För att ytterligare förbättra tillverkningsprocessen har en ny metod utvecklats som möjliggör miniatyrisering och massproduktion av dessa speglar. En 3D multiphysics finita element-modell har också skapats för att exakt simulera det elektromekaniska beteendet hos speglarna, både statiskt och dynamiskt. Experimentella tester och karakteriseringar har framgångsrikt verifierat skanningsprestandan för vattensänkningsspeglarna.

I denna studie har en mikromaskinbearbetad tvåaxlig vattensänkningsspegel med hjälp av BoPET (biaxiellt orienterad polyetylentereftalat) gångjärn introducerats. Tillverkningsprocessen involverar djup plasmaetsning på ett hybridkisel-BoPET-substrat, vilket möjliggör högupplöst mönstring och volymtillverkningskapacitet. Prototypen av skanningsspegeln som produceras med detta tillvägagångssätt mäter 5x5x5 mm^3, vilket är jämförbart med typiska kiselbaserade mikroskanningsspeglar. Spegelplattans storlek är 4x4 mm^2, vilket ger en större öppning för optisk eller akustisk strålstyrning.

Resonansfrekvenserna för de snabba och långsamma axlarna mäts till 420 Hz respektive 190 Hz vid drift i luft. Men när de är nedsänkta i vatten minskar dessa frekvenser till 330 Hz respektive 160 Hz. Lutningsvinklarna för den reflekterande spegeln varierar med drivströmmar, vilket visar ett linjärt samband med lutningsvinklar upp till ±3,5° runt de snabba och långsamma axlarna. Genom att samtidigt driva båda axlarna kan stabila och repeterbara rasterskanningsmönster uppnås i både luft- och vattenmiljöer.

De mikrobearbetade avsökningsspeglarna för vattensänkning har en enorm potential för ett brett utbud av skanningsoptiska och akustiska mikroskopiapplikationer, både i luft- och vätskemiljöer. Denna nya tillverkningsprocess och design erbjuder effektiva och pålitliga lösningar som banar väg för framsteg inom bildteknik.

Visst, här är ett exempel på vanliga frågor om "Micromachined Immersion Scanning Mirror Using BoPET Hinges":
1. Vad är en mikromaskinbehandlad nedsänkningsspegel?
En mikromaskinbearbetad nedsänkningsskanningsspegel är en liten enhet som används för att rikta och skanna ljus i olika applikationer som laserskanning, medicinsk bildbehandling och displayteknik.

2. Vad är BoPET-gångjärn?
BoPET-gångjärn (biaxiellt orienterade polyetylentereftalat) är flexibla, starka och lätta gångjärnsmaterial som vanligtvis används i mikrobearbetningsapplikationer på grund av sina utmärkta mekaniska egenskaper.

3. Vilka är fördelarna med att använda BoPET-gångjärn i en skanningsspegel?
BoPET-gångjärn erbjuder överlägsen flexibilitet, hållbarhet och låg kostnadstillverkning, vilket gör dem idealiska för användning i mikrobearbetade skanningsspeglar för olika applikationer.

4. Hur fungerar den mikrobearbetade nedsänkningsspegeln?
Den mikromaskinbearbetade nedsänkningsskanningsspegeln använder BoPET-gångjärnen för att skapa en flexibel och exakt skanningsmekanism som effektivt riktar och skannar ljus på ett kontrollerat sätt.

5. Vilka är de potentiella tillämpningarna för en mikromaskinbearbetad nedsänkningsspegel?
Den mikrobearbetade nedsänkningsskanningsspegeln har ett brett utbud av potentiella applikationer, inklusive laserskanning, endoskopisk avbildning, optisk koherenstomografi och förstärkta verklighetsskärmar.