Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers

fa طراحی و ساخت میکروآیینه شکل‌پذیر پلیمری جهت استفاده در سیستم‌های اپتیک تطبیقی Design and Fabrication of Deformable Polymer Micromirror for Adaptive Optic Systems الکترونیک Electronic پژوهشي Research دراین مقاله روشی نوین جهت ساخت میکروآیینه انعطافپذیر پلیمری مبتنیبر عملگرالکترواستاتیک ارائه شدهاست. میکروآیینههای انعطافپذیر معمولاً در سیستمهای اپتیک تطییقی جهت تصحیح اعوجاجهای موجود در جبهه موج نور بکار میروند ازاینرو میبایست دارای دیافراگمی منعطف باشند. در این تحقیق دیافراگم میکروآئینه، از جنس پلیمرSU-8 ساخته شده و بر روی آرایهای از الکترودهای ثابت قرارگرفتهاست. این دیافراگم با مدول یانگی حدود 50 برابر کمتر از نمونههای رایج سیلیکونی، امکان جابجایی دیافراگم بیشتر و در نتیجه قابلیت تصحیح ابیراها با ولتاژ کمتر را مقدور میسازند به گونه ای که دیافراگرم به شعاع mm5/2 و ضخامتμm 10 را با اعمال ولتاژ120ولت حدود μm 4 جابجا می کند . علاوهبراین، استفاده از مواد پلیمری بجای سیلیکون در ساخت دیافراگم، سادگی و کمهزینه بودن فرآیند ساخت را نیز به همراه دارد. اما دیافراگم های پلیمری رایج، صافی سطح کمتری در مقایسه با نمونههای سیلیکون دارند. دراین مقاله برای غلبه براین مشکل از راهکاری جدیدی برای ساخت میکروآیینه استفاده شده که علاوهبر تمام مزایای آیینه پلیمری از نظر صافی سطح با نمونههای سیلیکونی برابری میکند. نتیجه اندازه گیری ناهمواری سطحی حدود واریانس ناهمواری سطح 20 نانومتر را نشان داد. همچنین، به منظور بهینه کردن طرح ساختاری از شبیهسازی المان محدود استفاده شده است. This paper presents a novel method for the fabrication of polymeric deformable micromirror based on electrostatic actuator. Deformable micromirros are commonly used to correct optical wavefront aberrations in the adaptive optic systems, and thus, they need a deformable diaphragm. In this study, the diaphragm of micromirror is made from SU-8 polymer which is mounted on the fixed electrode arrays. This polymeric diaphragm with a Young’s modulus of 50 times less than conventional silicon samples provides more deformability and, as a result, aberrations modifications with lower voltage values are reached, so that the diaphragm with a radius of 2.5 mm and a thickness of 10 μm moves about 4μm by applying the voltage of 120 volts. Furthermore, polymer-based fabrication processes are more simple and cost-effective rather than silicon-based devices. However, they suffer from lower surface roughness compared to silicon-based counterparts. In order to overcome this issue, we used a new technique for the manufacture of micromirror, which, in addition to all the advantages of a polymeric mirror, provides similar surface smoothness of the silicon samples. The result of roughness measurements showed a rough surface variance of 20 nm. The Finite Element Modeling is also used to optimize the device structure design. اپتیک تطبیقی , پلیمر SU-8, عملگر الکتروستاتیکی , میکرو آیینه. Adaptive optic, Electrostatic Mctuator, micromirror, Polymer Su-8. 117 124 http://jiaeee.com/browse.php?a_code=A-10-1-273&slc_lang=fa&sid=1 mehrnaz esfandiari مهرناز اسفندیاری me_esfandiari2000@yahoo.com 10031947532846002899 10031947532846002899 Yes Department of Electrical and Electronic, Malek-Ashtar University of Technology, Tehran, Iran. مجتمع مهندسی برق الکترونیک، دانشگاه مالک اشتر-تهران reza asadi رضا اسدی rasadi56@gmail.com 10031947532846002900 10031947532846002900 No Assistant Professor, Department of Electrical and Electronic, Malek-Ashtar University of Technology, Tehran, Iran. مجتمع مهندسی برق الکترونیک، دانشگاه مالک اشتر-تهران payam heydari پیام حیدری pheydari@riau.ac.ir 10031947532846002901 10031947532846002901 No Assistant Professor, Department of Engineering, Islamic Azad University, Rudehen, Iran. دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد رودهن