基于相移顯微干涉和面內(nèi)補償?shù)腗EMS離面運動測試.pdf

1、MEMS動態(tài)測試技術是MEMS測試技術的重要組成部分，是目前國內(nèi)外的研究熱點之一。常用的MEMS動態(tài)測試系統(tǒng)多基于光學干涉技術或激光多普勒技術，光學干涉技術中的頻閃成像技術有著測量范圍廣、測量精度高等突出優(yōu)點，因此應用最為廣泛。相移顯微干涉技術是目前常用的MEMS器件離面運動測試技術，如何將其與頻閃成像技術結(jié)合，完成MEMS器件面內(nèi)和離而運動的一體化測試，是MEMS動態(tài)測試技術發(fā)展過程中亟待解決的問題。
　　 本文結(jié)合頻閃成像技

2、術和相移顯微干涉技術，提出了利用相移干涉圖像得到亮場圖像的最優(yōu)化干涉相消技術，實現(xiàn)了MEMS器件面內(nèi)和離面運動的一體化測量。本課題所做工作主要包括：
　　 1.通過分析MEMS動態(tài)測試技術的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，尤其是本國家重點實驗室的研究進展，確立了課題的主要研究方向及研究內(nèi)容。
　　 2.結(jié)合MEMS器件的運動特點，通過對相移顯微干涉技術和塊匹配技術原理的分析，提出了基于相移顯微干涉技術的MEMS器件面內(nèi)和離面運動的一體化

3、測試方法，從而大大減少了二次測量誤差的引入。
　　 3.提出了應用于MEMS器件面內(nèi)運動測試的最優(yōu)化干涉相消技術。該技術主要利用被測器件的相移干涉圖像得到亮場圖像，所有經(jīng)處理的圖像均基本滿足面內(nèi)測試要求，并使用MATLAB軟件完成了全部數(shù)據(jù)處理軟件部分的編寫。
　　 4.提出了應用于MEMS器件離面運動測試的面內(nèi)補償方法。該方法用于在器件每個運動時刻的圖像上找出其表面各點在視場中的對應的空間位置，保證時間域相位展開的正確

4、性。
　　 5.對現(xiàn)有的測試系統(tǒng)進行了完善。利用NI公司的PXI信號發(fā)生卡搭建了信號發(fā)生器及控制子系統(tǒng)的硬件部分，并使用LabVIEW軟件編寫了控制界面，能夠?qū)崿F(xiàn)波形參數(shù)的設定和信號間的精確同步。此外，還完成了光源驅(qū)動電路的設計與搭建。
　　 6.對提出的新算法進行了實驗驗證。采用MEMS微諧振器作為被測器件，基于頻閃成像和相移顯微干涉技術，得到器件各個運動相位的干涉圖像，采用軟件算法對干涉圖像進行計算，得到了微諧振器運