Fraunhofer-Institut für SiliziumtechnologieThomas Knieling
Quasistatische Spiegel mit großen Aperturen
Exzellente Genauigkeit der Laserprojektion für hochwertige optische Abtast- und Messaufgaben. Das Fraunhofer ISIT hat 1D- und 2D-quasistatische Scannerspiegel mit piezoelektrischem Antrieb auf Basis von AlN und AlScN entwickelt.
Während gängige piezoelektrische Materialien wie PZT ein ausgeprägtes nichtlineares Verhalten wie Hysterese zeigen, gewährleisten die nicht-ferroelektrischen Aktoren auf Nitridbasis eine hohe Linearität und große Kippwinkel. Ein spezielles, rosenblattförmiges Aktordesign ermöglicht eine schnelle und kraftvolle Spiegelbetätigung. Im Vergleich zur elektrostatischen Betätigung werden durch die Verwendung eines piezoelektrischen Bimorphs der Einzieheffekt und der begrenzte Betätigungsbereich vermieden. Darüber hinaus können auf dieser Aktuatorplattform Spiegelplatten mit unterschiedlichen Größen und optischen Beschichtungen für ein flexibles Design und die Herstellung von piezoelektrischen MEMS-Spiegeln verwendet werden. Kombiniert mit unserer fortschrittlichen Multiple-Wafer-Glasfrit-Bonding-Technik für hermetische Versiegelung wird eine hohe mechanische Robustheit und ein Schutz gegen Partikel und Feuchtigkeit erreicht.
Technische Daten
| Spiegel-Aperturen | 2 mm, 5 mm, (10 mm) |
| Resonanzfrequenzen | ~ 1200 Hz, ~ 250 Hz |
| Treiberspannung (piezoelektrisch) | Up to ~150 V |
| Sichtfeld (@80V) | 16°, 20° |
Einzigartige Vorteile und Möglichkeiten
- Schnelle und robuste quasistatische Spiegelansteuerung auf AlN/AlScN-Basis für ROI und beliebige Laserprojektion, z. B. für LIDAR-Anwendungen in der Automobil- und Robotertechnik
- Verschiedene Kombinationen von Spiegelaperturen und Frequenzen, z.B. für Fernfeld-Laserscanning > 250 m
- Hochgradig lineare Spiegelbewegung
- Optisches Wafer-Level-Packaging mit Inertgas
- HR- (Spiegel) und AR- (Gehäuse) Beschichtungen für Wellenlängenauswahl und Streulichtunterdrückung
