用于激光雷达的双层梳齿驱动MEMS扫描镜

提出了一种新型双层梳齿驱动的大尺寸、大偏转角度、低驱动电压微机电系统(MEMS)扫描镜的设计方法。该扫描镜设计嵌套式内外双层垂直梳齿结构,梳齿间采用静电排斥力驱动,改进后的S型扭转梁有效地降低敏感轴刚度。基于垂直梳齿驱动理论分析,建立了该扫描镜的理论模型,并利用MAXWELL和ANSYS仿真软件进行了其静态、动态分析与验证,研究了该扫描镜的体硅制备工艺。仿真实验结果表明,在110 V的驱动电压扫描下,该双层梳齿驱动下的MEMS扫描镜可以实现最大偏转角±13.46°;此外,结构的谐振频率为1.79 kHz,远低于其他高阶模态,有效地抑制了其他非工作模态的交叉干扰运动,获得良好的工作带宽。