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技術文章
激光雕刻切割機微系統和器件所使用的材料
點擊次數：539 發布時間：2013-7-10
目前，激光雕刻切割機微系統和器件所使用的材料多以單晶硅、多晶硅、氧化硅和一些金屬，還有聚酰亞胺等高分子材料。基本構件主要有細絲、懸臂梁、微橋、簿膜、齒輪和微軸承等，由這些基本構件組合成的結構激光雕刻切割機不是傳統機械的簡單幾何縮小。當構件細微到微米/納米尺度后，材料本身的力學、物理性質及其受環境影響的CCD成像系統結合光學顯微系統、計算機圖像處理系統可以比較容易的對微位移、微馬達轉速等運動參數進行檢測，而且可以達到較高精度。但是由于視覺成像系統采樣頻率的限制，單純的計算機微視覺技術不能實現高速、高頻運動參數的檢測。因此在計算機微視覺技術的基礎上引進了頻閃光照明技術。
（2）干涉測量技術
針對MEMS的離面運動，頻閃顯微干涉系統（SMIS）在計算機微視覺和頻閃技術的基礎上融入了干涉系統。激光雕刻切割機主要通過對運動對象分別采集沒有干涉條紋的周期運動不同相位圖像和帶有干涉條紋的干涉圖像，并通過一定的算法對這些圖像進行處理從而獲得各種運動參數。
（3）光纖測量技術
采用反射式光纖位移傳感器，出射光纖和入射光纖并在一起，將被測面置于光纖端面附近，當被測面有垂直于光纖的位移變化時，出射光纖中的光強將發生變化，通過對其進行檢測可實現對被測面的運動特性的測量。用光纖耦合法測量微懸臂梁的橫向振動參數，以不同頻率激勵懸臂梁，作為發射面的梁的振幅會發生變化，出射光纖中的光強也會隨之發生變化，激光雕刻切割機檢測光強的變化可實現對梁的固有頻率的檢測。
對靜態參數激光切割機測量主要是針對微小構件的二維或三維尺寸、三維形貌的精密測量。目前，光切法、干涉法、共焦顯微干涉法等非接觸測量方法已經成為對微小構件幾何量精密測量的主要方法，其中，將計算機視覺技術與光學顯微技術相結合的微視覺測量方法越來越受到重視。
微視覺激光切割機測量技術在微幾何量檢測領域越來越得到重視。對亞微米級的微機械量和幾何量的檢測和計量手段有：掃描電子顯微鏡（SEM）、掃描探針顯微鏡（SPM）、干涉顯微鏡、高精度輪廓儀、光電坐標測量機（CMM—Opt）等。其中，SEM和SPM的測量范圍分布在幾納米到200um；白光干涉顯微鏡測量范圍分布在0.05um~0.6mm；輪廓儀測量范圍分布在0.lum~5mm；采用光探針（OpticalProbe）CMM測量范圍分布在lum~lOOOmm；具有機械式測頭（Me—chanicalProbe）的CMM對微機械量和幾何量檢測和計量相對較困難；掃描隧道顯微鏡（STM）和原子力顯微鏡（AFM）就其測量精度和范圍屬于激光打標機納米測量手段。
（2）干涉測量技術
針對MEMS的離面運動，頻閃顯微干涉系統（SMIS）在計算機微視覺和頻閃技術的基礎上融入了干涉系統。激光雕刻切割機主要通過對運動對象分別采集沒有干涉條紋的周期運動不同相位圖像和帶有干涉條紋的干涉圖像，并通過一定的算法對這些圖像進行處理從而獲得各種運動參數。
（3）光纖測量技術
采用反射式光纖位移傳感器，出射光纖和入射光纖并在一起，將被測面置于光纖端面附近，當被測面有垂直于光纖的位移變化時，出射光纖中的光強將發生變化，通過對其進行檢測可實現對被測面的運動特性的測量。用光纖耦合法測量微懸臂梁的橫向振動參數，以不同頻率激勵懸臂梁，作為發射面的梁的振幅會發生變化，出射光纖中的光強也會隨之發生變化，激光雕刻切割機檢測光強的變化可實現對梁的固有頻率的檢測。
對靜態參數激光切割機測量主要是針對微小構件的二維或三維尺寸、三維形貌的精密測量。目前，光切法、干涉法、共焦顯微干涉法等非接觸測量方法已經成為對微小構件幾何量精密測量的主要方法，其中，將計算機視覺技術與光學顯微技術相結合的微視覺測量方法越來越受到重視。
微視覺激光切割機測量技術在微幾何量檢測領域越來越得到重視。對亞微米級的微機械量和幾何量的檢測和計量手段有：掃描電子顯微鏡（SEM）、掃描探針顯微鏡（SPM）、干涉顯微鏡、高精度輪廓儀、光電坐標測量機（CMM—Opt）等。其中，SEM和SPM的測量范圍分布在幾納米到200um；白光干涉顯微鏡測量范圍分布在0.05um~0.6mm；輪廓儀測量范圍分布在0.lum~5mm；采用光探針（OpticalProbe）CMM測量范圍分布在lum~lOOOmm；具有機械式測頭（Me—chanicalProbe）的CMM對微機械量和幾何量檢測和計量相對較困難；掃描隧道顯微鏡（STM）和原子力顯微鏡（AFM）就其測量精度和范圍屬于激光打標機納米測量手段。