高精度激光（可mapping）
通常，微機械系統(tǒng)應盡量避免機械振動，因為振動會導致微結(jié)構(gòu)精度降低，會增加機械疲勞，從而導致整個系統(tǒng)的故障。相反，對于傳感器和揚聲器等設備則依靠振動來實現(xiàn)其功能，因此在需求的頻率范圍內(nèi)擁有良好的響應對設備性能很重要。
為了研究微觀樣品在不同位置的振動，傳統(tǒng)設備通常在顯微系統(tǒng)中采用可見激光用掃描光束，雖然這種方法擁有很高的橫向分辨率，但是由于顯微系統(tǒng)中視場范圍和分辨率成反比，所以幾毫米的樣品無法在高分辨率的情況下成像。由于目前MEMS市場的快速增長，對高成像分辨率的振動計的需求日益增加，此外由于MEMS通常是封裝好的產(chǎn)品，這對傳統(tǒng)的系統(tǒng)具有極大的挑戰(zhàn)性。
為了解決滿足日益增長的市場需求和解決傳統(tǒng)振動計的問題，我們推出了高精度振動測量儀，該系統(tǒng)可實現(xiàn)百萬像素成像，并在圖像的每個像素都可以獲得圖像信息。該系統(tǒng)采用新穎的集成邁克爾遜的紅外物鏡與高精度位移臺結(jié)合，因此成像范圍只受平臺移動范圍的限制。
該設備主要由控制器，探頭，振動臺等幾部分構(gòu)成。
該設備探頭部分主要包含集成了邁克爾遜干涉光路的紅外物鏡和三維組成，該物鏡安裝在三維位移平臺，平臺可提供20mm的行程，全行程重復精度可達30nm。從而該測振儀的視野要遠遠大于振鏡掃描范圍。物鏡結(jié)合了微型邁克爾遜干涉儀和高分辨率成像光學，通過一個單模耦合到控制器中。因為成像光路和邁克爾遜干涉儀為相同光路，因為設備結(jié)構(gòu)緊湊，橫向分辨率可達2μm。
由于探頭是通過單模光纖與控制器相連的，因此該光纖與小孔有相同的功能和成像光路組成了共聚焦成像系統(tǒng)。因此只有在焦平面反射的光才會被探測到，通過光纖進入控制器。共焦系統(tǒng)擁有很多優(yōu)點，例如，可以透過窗口，濾掉反射層對測試的影響；該系統(tǒng)使用的是1550的激光，因此可以穿透對可見光不透明的材料，例如硅，可用于封裝在硅中的傳感器件的測量（如下圖所示）。
樣品的振動可以由系統(tǒng)的振動臺激勵也可以由電信號產(chǎn)生，在圖像的每個像素點都可獲得樣品的振動信息，為了達到這個目的，在物鏡的前段裝有微型邁克爾遜干涉儀，分束器將光束分為參考光和探測光，參考光通過固定的鏡子返回，探測光則聚焦到樣品上。反射的光束在分束器出發(fā)生干涉并通過光纖傳輸?shù)焦怆娞綔y器上。當樣品沿軸向有位移時，光程將會發(fā)生變化，這將導致干涉的變化從而計算出位移的變化。因此可以通過在頻域中繪制位移數(shù)據(jù)來分析振動也可以通過器直接實時成像。
產(chǎn)品參數(shù)：
Vibration Resolution in Single Point Mode [pm] | <> |
Vibration Resolution in Imaging Mode [nm] | 0.1 |
Frequency Range [MHz] | Up to 2.5 |
Optical Lateral Resolution [μm] | 2 ... 7 |
Working Distance [mm] | 1.5 ... 10 |
Maximum Image Size [mm] | 20 x 20 |
Minimum Pixel Size [μm] | 1 |
Maximum Number of Pixels | 1000 x 1000 |
Controller | 2 units of each 33 x 27 x 7.2 cm (W x L x H), combined weight 7.6 kg |
Scanning Stage | 5.5 x 11.0 x 7.5 cm (W x L x H), weight 0.25 kg |
Scanning Mount | Granite stone 15 x 20 x 4 cm (W x L x H) with stainless Steel post 2.5 x 15 cm (? x H), combined weight 4.3 kg |
Shaker Stage | Stainless Steel 8 x 1.5 cm (? x H), weight 0.5 kg |
APPLICATION NOTE:
1）解析超快的動態(tài)響應（ACTUATED MIRROR）
2）懸臂梁性能表征
3）探究智能手機揚聲器非音諧振
4）透過硅封裝測量MEMS的振動
5）利用共聚焦測量窗口下懸梁振動性能
6）真空環(huán)境下測量懸梁真空
7）利用振動計測量
