弗劳恩霍夫研究所开发创新微镜阵列 可用于汽车光调制和全息技术
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盖世汽车 Elisha2023-09-23

为了让每个微镜能够单独偏转,研究人员以高度集成的电子电路(ASIC)为基础来构建组件体系结构,再结合单片集成MEMS(微电子机械系统)技术,从而可以创建独特的微镜阵列。

盖世汽车讯 据外媒报道,德国弗劳恩霍夫光子微系统研究所(Fraunhofer IPMS)开发出光子微系统,可以使用可控的小镜子来调制光,从而产生独特的图像和结构。这些空间光调制器(SLM)是在半导体芯片上具有多达数百万个镜子的微镜阵列,可应用于半导体制造、显微镜和全息摄影等领域。

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陶瓷封装的微镜阵列;512x320可单独寻址镜,像素尺寸为48μm。(图片来源:弗劳恩霍夫光子微系统研究所)

在实验室和1500平方米的洁净室中,该团队开发了一系列基于200 mm晶圆技术的特定用途空间光调制器。为了让每个微镜能够单独偏转,研究人员以高度集成的电子电路(ASIC)为基础来构建组件体系结构,再结合单片集成MEMS(微电子机械系统)技术,从而可以创建独特的微镜阵列。

此外,Fraunhofer IPMS还开发可以驱动该设备的电子器件和软件。为了促进技术应用,该研究所向客户提供评估工具包。除了微镜芯片本身,准备试用的设置还包括完整的电子控制器件(含软件在内)。

该Fraunhofer IPMS空间光调制器可用于深紫外微光刻、印刷电路板(PCB)制造、半导体检测和计量、自适应光学、天文学、全息和显微镜技术。该研究所已获得ISO 9001认证,从而验证其质量、技术和性能。

 Fraunhofer IPMS的高性能2轴倾斜镜

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 Fraunhofer IPMS 的2轴倾斜镜模块;带有控制电子器件的 SLM 芯片。(图片来源:弗劳恩霍夫光子微系统研究所)

该研究所的突破性进展在于开发出集成互补金属氧化物半导体(CMOS)微镜阵列的技术平台,其中每个镜子都可以通过两个倾斜轴单独偏转。该设备由512x320个像素大小为48μm的可单独寻址镜组成,能够实现光束重定向,或产生和控制具有可变强度的2D强度剖面和图案。因为光被重新分配而不是被遮蔽,所以可能产生较高的光输出。

用于3D全息技术的活塞微镜阵列

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真实3D投影应用示例:汽车抬头显示器(HUD)。(图片来源:弗劳恩霍夫光子微系统研究所)

Fraunhofer IPMS活塞微镜的全新应用领域是全息技术。与立体投影等替代方法相比,全息投影可以虚拟呈现物体,并提供与真实物体相同的3D体验。

未来,Fraunhofer IPMS微镜阵列将有助于实现计算机生成全息术,使真实世界和虚拟世界在运动中实时融合。目前,研究人员正在开发针对全息术优化的镜面矩阵,其第一个应用场景是汽车的抬头显示器(HUD)。

10月4-6日,在日本国际光电激光展览会(Photonix)上,Fraunhofer IPMS将展示其最新进展,如2轴倾斜镜演示器,并使用宏观模型来解释空间光调制器技术。

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