[发明专利]一种补偿侧向位移式微镜及调控方法

权利要求书

1.一种补偿侧向位移式微镜，其特征在于：通过优化补偿驱动器以补偿微镜侧向位移，避免表面光斑偏离微镜镜面，进而避免微镜失去操控光束的能力；因此，消除侧向位移能够避免或减小微镜的光功率损失；驱动器采用对称式阵列式结构，在增强驱动能力的同时，同样能够产生对称式的作用力分布，提高微镜的稳定性，同时能够增强微镜对光束的操控能力，避免微镜工作失效；

采用V-型驱动器，是补偿微镜侧向位移的另一种方式，通过优化V-型驱动器和微镜框架之间的连接，达到对称分布的目的，以平衡微镜两侧因作用力不稳定带来的抖动，同时阵列式的V-型臂能够增强器件的刚度，避免微镜受到干扰，同时能够增强微镜对光束的操控能力，避免微镜工作失效；

外框架结构用于支撑驱动器以及内部框架；框架的内部与bimorph相连，其中bimorph用于支撑微镜镜片，bimorph包括材料B和材料A；加热层用于对bimorph进行加热。

2.如权利要求1所述的一种补偿侧向位移式微镜，其特征在于：对于U型驱动器，其结构包括电极、柔性梁、冷臂和热臂；对于基于V型驱动器的微镜，其结构包括连接V型驱动器的电极和电极；电极用于连接微镜驱动器；微镜镜片，连接V型驱动器和微镜之间的梁；V型驱动器的包括梭子和V型梁。

3.如权利要求1所述的一种补偿侧向位移式微镜，其特征在于：采用额外的驱动器对微镜的侧向位移进行补偿，微镜通过bimorph阵列连接在内框架上，内框架由与外框架相连的U型驱动器支撑，当微镜在工作状态下，产生的侧向位移将被U型驱动器产生的反向位移所抵消，从而实现侧向位移补偿的作用，由电极、柔性梁、热臂和冷臂组成，U型梁的自由端和内框架相连。

4.如权利要求3所述的一种补偿侧向位移式微镜，其特征在于：在微镜驱动器的设计中，采用热膨胀系数差别较大的材料，即使在较低的温度下也能够产生较大的偏转。

5.如权利要求4所述的一种补偿侧向位移式微镜，其特征在于：制作及调控方法包括如下步骤，

步骤一：在器件层采用刻蚀方法，刻蚀出微镜和U型驱动器的轮廓，直至刻蚀至埋氧层，此时bimorph处的硅同样被去除，同时刻蚀出U型驱动器的隔离槽；

步骤二：利用薄膜工艺填对刻蚀槽进行填充，填充材料具有绝缘性，覆盖住刻蚀槽，此时硅片上边面覆盖同样厚度的绝缘材料，然后刻蚀掉多余的绝缘材料；

步骤三：生长一层二氧化硅材料，再利用刻蚀方法去除多余的二氧化硅，此时bimorph形状形成，同时利用氮化硅和氧化硅作为内框架和U型驱动器的连接材料；

步骤四：采用磁控溅射和剥离技术生长一层加热电阻；

步骤五：生长一层绝缘材料作为加热电阻和金属之间的隔离层，然后制备导线、镜面和bimorph的金属层；

步骤六：背腔刻蚀，直至埋氧层；

步骤七：刻蚀埋氧层，然后刻蚀掉最初生长的多余的绝缘材料，释放器件；

步骤八：根据步骤一至步骤七实现补偿侧向位移式微镜的制作及调控。

6.如权利要求5所述的一种补偿侧向位移式微镜，其特征在于：制作及调控方法还包括步骤九：微镜偏转时，同时伴随侧向位移的产生，此时利用补偿驱动器将微镜拉回初始位置，从而达到补偿侧向位移的目的；所述填充材料为氮化硅。