一种MEMS周期可调光栅衍射特性的实验研究

介绍了一种周期连续可调的微型可编程光栅.光栅采用静电梳齿驱动,不同驱动电压对应不同周期变化,从而引起特定级次衍射角发生变化.为了测得不同驱动电压下的衍射角变化,搭建了实验测量光学系统,利用激光三角法测量原理及图像处理的方法得出实验结果.测量结果与光栅测量参量计算角度变化基本一致,不同电压下的衍射角变化与不同的周期变化对应良好.

周期可调光栅的制备

利用模板技术复制光盘沟槽结构,制备了聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性光栅薄膜。将复制具有光盘沟槽负结构的弹性光栅薄膜在自制的弹性光栅支架上进行拉伸,使光栅常数发生了连续变化,达到周期可调的目的。采用激光光栅衍射方法测量了光栅常数,并用扫描电子显微镜和光学显微镜分别对光栅薄膜微结构进行了表征。结果表明,制备的PDMS弹性薄膜光栅衍射现象显著,对此弹性光栅薄膜进行拉伸,光栅常数可连续调制,且光栅条纹无可视畸变。用该方法复制的周期可调光栅具有工艺简单、成本低廉等优点。相对于传统光栅,PDMS光栅材料环保无毒,具有高透光率、耐热性、耐寒性等优良的物理特性,特别是光栅常数连续可调,可以实现光路的切换和光通信信号滤波等多种功能,有广泛的应用前景。

一种新型SOG周期可调光栅的制作及其衍射性能测试

研制了一种基于微光机电系统(MOEMS)技术的新型微型可编程光栅——周期可调光栅。该光栅采用玻璃体上硅(SOG)加工工艺,静电梳齿驱动,具有操作简单、连续可调和宽调制等特点。该光栅在静电驱动力的作用下,周期的变化引起特定级次下单色光衍射角的变化及复色光光谱的偏移。针对该光栅的衍射特性,设计及搭建两套光学系统,根据光栅结构设计参数的理论计算与测量结果基本一致,充分表明该光栅能对光具有良好的调制作用。为该器件在微型光谱仪和光开关的应用提供了技术参考。