热控制得到改进的基于MEMS的空间光调制器制造技术

技术编号:39036004 阅读:27 留言:0更新日期:2023-10-10 11:49
描述了基于微机电系统(MEMS)的空间光调制器(SLM),这些空间光调制器封闭在填充有气体的封装体中以提高SLM的可靠性和寿命,并且描述了在各种应用中操作这些空间光调制器的方法。通常,SLM包括多个MEMS调制器,每个调制器包括多个光反射表面,至少一个光反射表面耦合到悬置在衬底上方的可静电偏转元件,并且每个调制器适于反射并调制入射在其上的光束。封闭SLM的封装体包括光学透明盖,反射表面通过该光学透明盖暴露于光束,并且空腔填充有低摩尔质量填充气体,该低摩尔质量填充气体具有二或更小的原子序数和大于100mW/(m.K)的热导率。SLM可以包括悬置在衬底上方的可静电偏转带、或者二维MEMS调制器的线性阵列。或者二维MEMS调制器的线性阵列。或者二维MEMS调制器的线性阵列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热控制得到改进的基于MEMS的空间光调制器
相关申请的交叉引用
[0001]本申请是2022年2月3日提交的美国非临时申请号17/591,834的国际申请,并要求2021年2月5日提交的美国临时专利申请序列号63/146,488的权益,该美国临时专利申请通过援引以其全文并入本文。


[0002]本专利技术总体上涉及空间光调制器(SLM),更具体地涉及一种基于微机电系统(MEMS)的SLM,其被封闭在填充有具有低摩尔质量和高热导率的填充气体的封装体中,以提高SLM的可靠性和寿命。

技术介绍

[0003]空间光调制器或SLM包括一个或多个衍射体或调制器的阵列,这些衍射体或调制器可以按照对应于装置的电输入的空间图案来控制或调制入射光束。典型地由激光器产生的入射光束可以在强度、相位、偏振或方向上被调制。空间光调制器越来越多地被开发用于各种应用,包括显示系统、光学信息处理和数据存储、打印、无掩模光刻、3D打印、增材制造、表面改性和光相位调制器。
[0004]在前述应用中可能有用的一种类型的空间光调制器(SLM)是基于微机电系统(ME本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种空间光调制器(SLM),包括:多个微机电系统(MEMS)调制器,每个调制器包括多个光反射表面,这些光反射表面包括的至少一个光反射表面耦合到悬置在衬底的表面上方的可静电偏转元件,并且每个调制器适于反射并调制入射在其上的光束;以及封闭该多个MEMS调制器的封装体,该封装体包括:空腔,该多个MEMS调制器被封闭在该空腔中;光学透明盖,该多个反射表面通过该光学透明盖暴露于该光束,其中,该空腔填充有低摩尔质量填充气体,该低摩尔质量填充气体具有二或更小的原子序数和大于100毫瓦/米开尔文(mW/(m.K))的热导率。2.如权利要求1所述的SLM,其中,该空腔中的填充气体的压力大于0.01个大气压。3.如权利要求2所述的SLM,其中,该空腔是密封的,并且其中,该填充气体包括0.1个大气压或更大的静态压力的10%至100%的氢气(H)或氦气(He)。4.如权利要求3所述的SLM,其中,该填充气体包括氢气(H)或氦气(He)的混合物。5.如权利要求2所述的SLM,其中,该封装体进一步包括入口,该入口可操作以向该空腔提供填充气体,从而在该SLM的操作期间维持0.1个大气压或更大的压力。6.如权利要求5所述的SLM,其中,该封装体进一步包括出口,该出口可操作以在该SLM的操作期间提供0.01标准立方厘米/分钟(sccm)至10000sccm的气体流量。7.如权利要求1所述的SLM,其中,该多个MEMS在该可静电偏转元件与该衬底的表面之间包括0.1微米(μm)至1μm的偏转间隙,并且其中,该多个MEMS与该衬底之间的热传导根据该填充气体的压力而变化。8.如权利要求1所述的SLM,其中,该多个MEMS调制器中的每一个包括悬置在该衬底的表面上方的多个可静电偏转带,每个带具有光反射表面,其中,该多个可静电偏转带的静电偏转使得从第一可静电偏转带的光反射表面反射的光与从第二可静电偏转带的光反射表面反射的光干涉。9.如权利要求1所述的SLM,其中,该多个MEMS调制器中的每一个包括二维(2D)MEMS调制器,该调制器包括:活塞层,该活塞层通过在其拐角处的支柱悬置在该衬底的表面上方,该活塞层包括可静电偏转活塞和多个挠曲部,该活塞通过这些挠曲部耦合到这些支柱;第一反射表面,该第一反射表面处于该活塞的顶表面上方;以及面板,该面板悬置在该活塞层上方,该面板包括位于该面板的顶表面上的第二反射表面、以及通过其暴露该活塞的孔,其中,该活塞的静电偏转使得从该第一反射表面反射的光与从该第二反射表面反射的光干涉。10.如权利要求9所述的SLM,其中,这些2D MEMS调制器被布置为线性阵列。11.如权利要求1所述的SLM,其中,该多个MEMS调制器可操作用于调制入射在其上的光的相位和振幅中的一个或两个。12.一种系统,包括:光源,该光源可操作用于生成光束;空间光调制器(SLM),该空间光调制器可操作用于调制入射在其上的光,该SLM包括MEMS调制器的多像素线性阵列,该SLM被封闭在具有光学透明盖的封装体中的空腔中,该...

【专利技术属性】
技术研发人员:亚历山大
申请(专利权)人:硅光机电股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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