光プローブ走査システムのための集積可能なマイクロアクチュエータ

用于光学探针扫描系统的可集成微执行器

基本信息

批准号：
12131210
负责人：
南和幸
金额：
$ 14.78万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)繊毛電極分布型静電マイクロアクチュエータの駆動評価試作した繊毛電極分布型静電マイクロアクチュエータの動作評価を行った。評価用測定方法および専用の測定ユニットを開発した。電極間距離、印加(駆動電圧)、駆動周波数に対する移動速度、1サイクル当たりの移動距離、発生力を測定した。電極間距離は繊毛がほとんど変形を受けない190μmの時に、移動速度、1サイクル当たりの移動距離、発生力共に最大を示した。速度の最大は駆動電圧150V、駆動周波数100Hz付近で500μm/秒強であった。1サイクル当たりの移動距離は、駆動周波数が大きいほど高い値を示し、20Hzを越えると急激に低下した。可動電極基板が上下に運動する機構なので、電極基板の上下運動による空気の粘性抵抗、ならびに繊毛電極の高さ不均一性による共振周波数の低下が原因と考えられる。発生力は駆動周波数の依存性はなかった。発生力も駆動電圧に依存して大きくなった、駆動電圧150Vのとき発生力46mgf(0.45mN)であった。(2)繊毛電極分布型静電マイクロアクチュエータによる光導波路(光ファイバー)の駆動繊毛電極分布型静電マイクロアクチュエータの機構において、可動電極基板を円柱状の光ファイバーに置き換えて駆動できるか否か検討した。直径250μmのプラスチック光ファイバーにAl電極コート、絶縁コートを施すプロセスを開発した。駆動できる方向は、繊毛方向と光ファイバー長手方向が平行である場合に限られた。光ファイバーが変形し易いため安定な駆動は難しかったが、駆動できることを確認した。これにより本アクチュエータ機構を光プローブを走査するための駆動機構として基本的に使用可能であることが確認できた。今後の課題は周波数特性の改善、光導波路の安定駆動のための駆動機構の改良である。

（1）评估纤毛电极分布的静电微腔量的驾驶评估原型静电微型驱动器的操作。我们已经开发了一种评估方法和一个专用的测量单元。测量了电极，施加的（驱动电压），运动速度相对于驱动频率，每个周期的运动距离和产生力之间的距离。电极距离为190μm，纤毛几乎没有变形，并且观察到最大运动速度，每个周期的运动距离和产生力。在150 V的驾驶电压下，最大速度仅超过500μm/秒，驱动频率约为100 Hz。驾驶频率越高，每个周期的行程距离越高，当驾驶频率超过20Hz时，值越高。由于可移动的电极底物上下移动，因此人们认为由于电极底物的向上和向下移动以及纤毛电极高度的不均匀性而导致的共振频率降低。产生的力不取决于驾驶频率。 The generated force also increased depending on the driving voltage, with a driving voltage of 46 mgf (0.45 mN) being generated at a driving voltage of 150 V. (2) Driving optical waveguides (optical fibers) by cilia electrode distribution electrostatic microactuators We investigated whether or not the mechanism of the cilia electrode distribution electrostatic microactuator can be replaced with a cylindrical optical纤维以驱动可移动电极底物。我们已经开发了一个将直径为250μm的塑料光纤施加Al电极涂料和绝缘涂层的过程。当纤毛方向和光纤的纵向方向平行时，驾驶方向是有限的。尽管稳定的驾驶很困难，因为光纤很容易变形，但已确认可以驱动它。这证实了执行机构基本上可以用作扫描光学探针的驱动机制。未来的问题将改善频率特征和改进的驱动机制，以稳定驱动光学波导。