[发明专利]用于增大微机电系统活塞模式空间光调制器的效率和光带宽的方法和装置

说明书

在用于增大微机电系统活塞模式空间光调制器的效率和光带宽的方法和装置中，一种示例性装置(100)包括：具有弹簧腿的电极(106)；基电极(110)；反射镜位移确定器，其用于确定与超过电极(106)的不稳定点的电极(106)的位移距离相对应的周期信号；以及电压源，其用于响应于周期信号向基电极(110)输出周期电压。所述周期电压促使弹簧腿根据周期电压改变电极(106)相对于基电极(110)的位移。所述位移包括超过不稳定点的距离。

技术领域

本发明总体上涉及微机电系统，并且更具体地，涉及用于增大微机电系统活塞模式空间光调制器的效率和光带宽的方法和装置。

背景技术

空间光调制器(SLM)在空间上改变对光束的调制。SLM操作像素，每个像素包括相应的反射镜，所述反射镜移动以改变光束的强度和/或相位。在一些示例中，微机电系统(MEMS)SLM改变(例如移动)反射镜的位置以改变光束的强度和/或相位。这样的MEMS包括联接至反射镜的基电极和弹簧电极。当在基电极(其联接至像素的基底)和弹簧电极之间形成电压差时，弹簧电极朝向基电极移动，从而使反射镜移动到不同位置。MEMS SLM以多种方式使用，例如用于投影仪、高动态范围电影院、光检测和测距系统、大容量光开关(例如，在电信或服务器群组中)、显微镜学/光谱学/自适应光学(例如，天文学、眼科学、机器视觉)和全息显示。

发明内容

在所描述的用于增大微机电系统活塞模式空间光调制器的效率和光带宽的装置的示例中，所述装置包括具有弹簧腿的电极。所述装置还包括基电极。所述装置还包括反射镜位移确定器，其用于确定与超过电极的不稳定点的电极的位移距离相对应的周期信号。所述装置还包括电压源，其用于响应于周期信号向基电极输出周期电压，所述周期电压促使弹簧腿根据周期电压改变电极相对于基电极的位移，所述位移包括超过不稳定点的距离。

在所描述用于增大微机电系统活塞模式空间光调制器的效率和光带宽的方法的示例中，所述方法包括确定与超过电极的不稳定点的像素的电极的位移距离相对应的周期信号。所述方法还包括响应于周期信号向基电极输出周期电压，所述周期电压促使电极的弹簧腿根据周期电压改变电极相对于基电极的位移，所述位移包括超过不稳定点的距离。

在所描述的用于增大微机电系统活塞模式空间光调制器的效率和光带宽的装置的示例中，所述装置包括反射镜。所述装置还包括附接到反射镜的电极。所述电极包括刚性体和联接至刚性体的三个弹簧腿，以响应于施加于所述电极的静电力使刚性体移位。

附图说明

图1A和1B是处于两个不同位置的示例性MEMS SLM像素的侧视图。

图2是图1A和1B的像素的示例性弹簧结构的平面图。

图3A-3C是图1A、1B和2的弹簧结构的三个示例性位移的透视图。

图4A-4C是MEMS SLM的三个示例性另选像素结构的侧视图。

图5是图1A和1B的示例性电极电压控制器的框图。

图6是表示示例性机器可读指令的流程图，所述示例性机器可读指令可以执行为实现图1A和1B的电极电压控制器以移动图1A至4C的弹簧结构的位置。

图7是由谐波谐振激励波形产生的增大的行程范围的示例图。

图8是从图1A和1B的示例性反射镜反射的光的采样的示例图。

图9A和9B是可以由图1A、1B和5的电极电压控制器输出以促使图1A和1B的反射镜周期性地变化超过不稳定点而不会塌陷的周期信号的示例图。

图10示出了用于生成与示例性光照状态相对应的示例性像素阵列帧的示例相移反射镜位移。

图11是用于执行图6的机器可读指令以控制图1A和1B的电极电压控制器的处理器平台的框图。

具体实施方式