专利

披露内容涉及集成光谱单元，包括在第一衬底内制造的微机电系统（MEMS）干涉仪，以及集成在第二衬底上的光重定向结构，第二衬底与第一衬底耦合。光重定向结构包括至少一个反射镜，用于接收相对于第一衬底朝面外方向传播的输入光束，并将输入光束重定向到相对于第一衬底的面内方向，朝向微机电系统干涉仪。

各方面与集成紧凑型衰减全内反射（ATR）光谱传感设备有关。光谱传感设备包括衬底、光谱仪和探测器。衬底包括 ATR 元件、微流体通道以及位于 ATR 元件与其中形成的微流体通道之间边界的通道接口。ATR 元件配置为接收输入光并将输入光引导到通道接口，从而在通道接口处实现输入光的完全内部反射。基于输入光的全内部反射，由微流控通道中的样品产生的消失波会减弱 ATR 元素的光输出，由此产生的输出光可以使用光谱仪和探测器进行分析。

各方面涉及紧凑型材料分析仪，包括光源、探测器和模块，该模块包括模块第一侧的第一光学窗口、位于模块第二侧与第一侧对面的第二光学窗口以及光调制器。光源产生高功率的输入光，该输入光通过第一个光学窗口传递到光调制器。光调制器配置为衰减输入光，根据输入光产生调制光，并将调制光通过第二个光学窗口引导到样品。光调制器产生的调制光在较低的功率下对样品来说是安全的。探测器配置为通过第二个光学窗口从与调制光相互作用产生的样品中接收输出光，并检测输出光的光谱。

各方面涉及紧凑型材料分析仪，包括光源、探测器和模块，该模块包括模块第一侧的第一光学窗口、位于模块第二侧与第一侧对面的第二光学窗口以及光调制器。光源产生高功率的输入光，该输入光通过第一个光学窗口传递到光调制器。光调制器配置为衰减输入光，根据输入光产生调制光，并将调制光通过第二个光学窗口引导到样品。光调制器产生的调制光在较低的功率下对样品来说是安全的。探测器配置为通过第二个光学窗口从与调制光相互作用产生的样品中接收输出光，并检测输出光的光谱。

本披露的某些方面涉及一种自参照光谱仪，用于同时测量背景或参考光谱密度以及样品或其他光谱密度。自参照光谱仪包括光学耦合的干涉仪，用于接收输入光束，引导输入光束沿第一光路产生第一干涉光束，并将输入光束引导到第二光路以产生第二干涉光束，其中每个干涉光束都是在干涉仪输出之前产生的。光谱仪还包括光学耦合的探测器，可同时检测第一干扰束生成的第一干扰信号和第二干扰束生成的第二干扰信号，以及配置为处理第一干扰信号和第二干扰信号并在处理第一干扰信号时使用第二干扰信号作为参考信号的处理器。

下文概述了本披露的一个或多个方面，以便对这些方面有一个基本的了解。本摘要并不是对披露的所有预期特征的全面概述，其目的既不是确定披露各个方面的关键或关键要素，也不是为了界定披露任何或所有方面的范围。其唯一目的是以一种形式介绍披露的一个或多个方面的一些概念，作为稍后介绍的更详细描述的前奏。披露的各个方面都与使用半导体技术制造的微型化气体电池有关。微型化气体电池可以是多通道气体电池或空心波导气体电池。在某些方面，微型化气体电池可能包括底部表面和在衬底（例如，硅衬底或绝缘体上硅（SOI）衬底）中形成的侧壁。在某些示例中，底部表面和/或侧壁可能涂有反射材料，例如金属或介电涂层金属。在其他示例中，底面和/或侧壁可能包括硅布拉格反射镜。气体电池还包括至少一个气体入口和至少一个气体出口，分别用于将气体、液体或等离子体等流体注入和注出气池。此外，气体电池还包括光学输入和光学输出，两者通过光学耦合，分别引导光线进出气池。气体电池中的光线至少可以由底部表面和侧壁引导。

本披露的各个方面都提供了一种微光学台式设备，该装置通过一种工艺制造而成，该工艺可以控制微光学台架设备的一个或多个特性和/或微光学台架设备中光学表面的一种或多种特性。该过程包括蚀刻衬底以形成包括光学元件和临时结构在内的永久结构。临时结构的形状以及临时结构和永久结构之间的间隙便于控制微光学平台和/或其中光学元件的光学表面的特性。例如，该特性可能包括表面粗糙度、表面的选择性涂层或表面相对于基材平面的倾角。该过程还包括从微型光学台架设备的光路中移除临时结构。 本发明针对一种根据权利要求1制造微型光学台式设备的方法，附属索赔中提供了本发明的附属方面。

本发明针对一种多通道气体电池，该气体电池由所附权利要求定义。以下描述中被认为未包含在所附权利要求范围内的实施例和示例不属于本发明的一部分，仅供理解之用。下文概述了本披露的一个或多个方面，以便对这些方面有一个基本的了解。本摘要并不是对披露的所有预期特征的全面概述，其目的既不是确定披露各个方面的关键或关键要素，也不是为了界定披露任何或所有方面的范围。其唯一目的是以一种形式介绍披露的一个或多个方面的一些概念，作为稍后介绍的更详细描述的前奏。本发明由所附权利要求定义。 根据权利要求1，本发明提供了一种多通道气体电池。在某些示例中，输入和输出光学元件可能包括曲面反射镜或透镜。在某些示例中，由两个或更多反射器组成的集合可能包括球面镜、凹面反射镜、平面反射镜或圆柱反射镜。

本披露的各个方面为光谱仪提供了更高的光学吞吐量和光谱分辨率。索赔中定义了各种光谱仪。光谱仪包括多个相互同步并联耦合的扫描干涉仪和一个光学分离器，该分光器配置为将源光束分成多个输入光束，并将每个输入光束引导到多个干涉仪中的相应光束。一个或多个探测器经过光学耦合，从多个干涉仪中分别接收相应的输出，并配置为检测由输出产生的干涉图

具有两层或更多开口的阴影遮罩可以选择性地对微型光学台式设备中的微型结构进行阶跃覆盖。阴影蒙版包括阴影蒙版顶部表面内的第一个开口和阴影蒙版底部表面内的第二个开口。第二个开口与第一个开口对齐，第二个开口的宽度小于第一个开口的第一宽度。第一个开口和第二个开口之间的重叠在阴影掩模内形成一个洞，微型光学台架设备内的微结构可以通过该孔进行选择性涂层。

各方面与增加光谱仪视野的机制有关。可以将光学设备配置为将来自样品上不同位置（点）的光同时耦合到光谱仪，以有效增加光谱仪的视野。光学设备可以包括光束合成器和至少一个反射器，用于将光束从样品上的相应点反射到光束组合器。光束合成器可以组合来自不同点的接收到的光束，产生组合光束，可以输入到光谱仪中。

本发明一般涉及微型光学台式器件中光学表面的金属化或薄膜涂层，特别涉及为微光学台式设备内的微加工结构中的光学表面提供选择性阶跃覆盖的阴影掩膜。关于制造。 通常，用于生产微光学元件和微机电系统组件，这些组件可以在绝缘体上硅（SOI）晶圆上处理平行于绝缘体上硅（SOI）衬底传播的自由空间光束。深度反应离子蚀刻（DRIE）工艺用于形成深度蚀刻的微光学平台。传统上，单级阴影掩膜用于在深度蚀刻的微光学平台和选择性金属化或薄膜涂层中对光学表面进行阶跃覆盖。

本披露的各个方面涉及一个集成的光谱学单元，该单元包括在第一衬底内制造的微机电系统（MEMS）干涉仪和集成在第二衬底上的光重定向结构，其中第二衬底与第一衬底耦合。光重定向结构包括至少一个反射镜，用于接收相对于第一衬底朝平面外方向传播的输入光束，并将输入光束重定向到相对于第一衬底的面内方向，朝向微机电系统干涉仪。

本发明针对权利要求1中定义的微型机电系统 (MEMS) 干涉仪，该干涉仪使用平衡接口来克服垂直度和色散问题。微机电系统干涉仪包括在第一介质第一表面和第二介质之间的界面处形成的分束器，在第一介质的第二表面形成的第一反射镜，在第一介质的第三表面形成的第二反射镜，在第一介质的第三表面上形成的第二反射镜和平衡接口。

该申请在2016年6月15日向美国专利商标局提交的第62/350,486号临时申请中要求优先权和利益。出于所有适用目的，所有内容均以引用方式纳入此处，就好像它们已在下文进行了完整描述一样。 下述技术涉及用于干扰测量和光谱分析的集成干涉测量设备，尤其是基于集成微机电系统 (MEMS) 的干涉测量设备。

披露内容涉及自参照光谱仪，用于同时测量背景或参考光谱密度以及样品或其他光谱密度。自参照光谱仪包括光学耦合的干涉仪，用于接收输入光束，并将输入光束引导到第一光路以产生第一干扰光束和第二光路以产生第二干涉光束，其中每个干涉光束都是在干涉仪输出之前产生的。光谱仪还包括光学耦合的探测器，可同时检测第一干扰束产生的第一干扰信号和第二干扰光束产生的第二干扰信号，以及配置为处理第一干扰信号和第二干扰信号并在处理第一干扰信号时使用第二干扰信号作为参考信号的处理器。

披露的各个方面涉及多通道气体电池，该气体电池包括一组两个或更多反射器、一个输入准直光学元件和一个输出聚焦光学组件。输入和输出光学元件与两个或多个反射器中的至少一个集成在一起。例如，输入和输出光学元件可以集成在单个反射器的两端，也可以集成在单个反射器的同一端。输入和输出光学元件可以进一步与不同的反射器集成。在某些示例中，这组反射器和光学元件可以在同一个基板上制造。

本披露的实施例提供了一种用于对镜像定位进行自校准的微机电系统 (MEMS) 设备。微机电系统设备包括至少一面具有非平面表面的反射镜和一个具有可变电容的微机电系统执行器，该微机电系统执行器与可移动反射镜耦合以引起其位移。微机电系统设备还包括一个存储器，用于维护表格，将微机电系统执行器的存储电容映射到可移动反射镜的相应存储位置，以及一个耦合到微机电系统执行器的电容感应电路，用于感应可移动反射镜的多个参考位置的微机电系统执行器的电容，这些位置对应于中心脉冲以及干涉仪基于非平面表面产生的一次或多次干涉图的二次爆发。校准模块使用基准位置的执行器电容来确定应用于存储电容的校正量。 本发明由所附权利要求定义。

本披露内容涉及集成光学探针卡和系统，用于对具有面内光轴的光学微机电系统（MEMS）结构进行晶圆测试。光学微机电系统结构的晶圆上光学屏蔽可以使用一个或多个微光学平台组件进行，以在垂直于面内光轴的面外方向和平行于面内光轴的面内方向之间重定向光线，从而能够通过垂直注入光来测试光学微机电系统结构。

微机电系统 (MEMS) 设备可对干涉仪可移动反射镜的镜像定位进行自校准。MEMS 设备中至少有一面镜子包括非平面表面。可移动的反射镜与具有可变电容的微机电系统执行器耦合。该微机电系统设备包括一个电容感应电路，用于确定微机电系统执行器在可移动反射镜的多个参考位置的电容，这些位置对应于中心脉冲以及干涉仪在非平坦表面上生成的一次或多次干涉图二次突发。校准模块使用基准位置的执行器电容来补偿电容感应电路中的任何漂移。

方面涉及集成的光学探针卡和用于对具有面内光轴的光学微机电系统（MEMS）结构进行晶圆测试的系统。可以使用一个或多个微光学台架组件对光学微机电系统结构进行晶圆上光学屏蔽，将光在垂直于面内光轴的面外方向之间重定向到平行于面内光轴的面内方向，从而能够通过垂直注入光来测试光学微机电系统结构。

具有两个或更多层次的开口的阴影掩膜实现了微光学台式设备中微工艺结构的选择性阶跃覆盖。阴影掩膜包含在阴影掩模顶表面的第一个开口和阴影掩膜底部的第二个开口中。第二个开口与第一个开口的第二个宽度对齐，因为小于第一个开口。第一个开口和第二个开口之间的重叠形成阴影蒙版中的孔，选择性涂层是微光学中的微观工艺结构台式设备可能在洞口旁出现。

本发明的实施例提供了一种光学系统，该系统包括使用光刻和深度蚀刻技术在其中蚀刻微光学台架的基板。该光学系统还包括一种带孔的光学元件，该元件与微光学平台单片集成在一起，并使用光刻和深度蚀刻技术成型。光学元件通过光学耦合来接收在衬底平面上具有光轴的入射光束，并至少部分地通过孔径将入射光束穿过该光束。在一个实施例中，孔径具有矩形形状、梯形形状、三角形、圆形或由光刻和深度蚀刻技术确定的任意形状。在另一个实施例中，光学元件包括至少两个孔径，这些孔径相对于至少两个孔径的高度、至少两个孔径中每个孔径的宽度以及至少两个孔径之间的间距的至少一个孔径是相同的。光学元件的至少一面是金属化的，光学元件可能包括至少两层介电材料，使孔径穿过每层，光学元件可能包括光子晶体镜和/或光学元件可以弯曲成二维或三维尺寸。在另一个实施例中，光学元件具有反射率。反射率至少可以部分取决于孔径宽度中的一个或多个、孔径中心与入射光束光轴之间的偏移量以及光学元件内的多个孔径。

本发明的实施例提供了一种用于对镜像定位进行自校准的微机电系统 (MEMS) 装置。微机电系统设备包括可移动反射镜和具有可变电容的微机电系统执行器，该微机电系统执行器耦合到可移动反射镜以引起其位移。微机电系统设备还包括一个存储器，用于维护表格，将微机电系统执行器的电容映射到可移动反射镜的位置；耦合到微机电系统执行器的电容传感电路，用于感应微机电系统执行器的电流电容；一个用于访问表格以根据微机电系统执行器的电流电容确定可移动镜当前位置的数字信号处理器；以及一个用于确定微机电系统执行器在两个位置的实际电容的校准模块或者将可移动镜子的更多已知位置更改为确定应用于可移动镜子当前位置的校正量。数字信号处理器还使用校正量生成可移动镜子的校正当前位置。本发明的微机电系统设备和微机电系统干涉仪系统如所附权利要求所定义。

微机电系统 (MEMS) 是指通过微加工技术将机械元件、传感器、执行器和电子集成到普通硅衬底上。例如，微电子通常使用集成电路（IC）工艺制造，而微机械元件则有选择地从部分硅晶片上蚀刻出来，或者相互连接以增加新的结构层。使用特定的微加工工艺制造，以形成机械和机电组件。由于其低成本、批处理能力以及与标准微电子的兼容性，微机电系统设备提供光谱学、轮廓测量、环境传感、折光率（或纹理感知）等。它是用于传感器应用的有吸引力的候选产品。此外，微机电系统设备的小尺寸有助于将此类微机电系统设备整合到移动和手持设备中。

具有两层或更多开口的阴影遮罩可以选择性地对微型光学台式设备中的微型结构进行阶跃覆盖。阴影蒙版包括阴影蒙版顶部表面内的第一个开口和阴影蒙版底部表面内的第二个开口。第二个开口与第一个开口对齐，第二个开口的宽度小于第一个开口的第一宽度。第一个开口和第二个开口之间的重叠在阴影掩模内形成一个洞，微型光学台架设备内的微结构可以通过该孔进行选择性涂层。

一种微机电系统（MEMS）干涉仪可对可移动反射镜的窥镜定位进行自校准。可移动反射镜耦合到具有可变电容的微机电系统执行器。微机电系统干涉仪用于在电容感应电路中测定两个或多个可移动镜子已知位置的微机电系统执行器的电容，以及已知位置的执行器电容用于执行任何漂移的校准模块补偿电容量传感电路。

微光学台架设备是通过一种过程制造的，该过程可以控制微光学台架设备的一个或多个特性和/或微光学台架设备中光学表面的一种或多种特性。该过程包括蚀刻衬底以形成包括光学元件和临时结构在内的永久结构。临时结构的形状以及临时结构和永久结构之间的间隙便于控制微光学平台和/或其中的光学表面的特性。该过程还包括从微型光学台架设备的光路中移除临时结构。

披露内容涉及集成光谱单元，包括在第一衬底内制造的微机电系统（MEMS）干涉仪和集成在第二衬底上的光重定向结构，其中第二衬底与第一衬底耦合。光重定向结构包括至少一个反射镜，用于接收相对于第一衬底以平面外方向传播的输入光束，并将输入光束重定向到相对于第一衬底的面内方向，朝向微机电系统干涉仪。

本发明一般涉及光学光谱学和光学干涉测量，更具体地说，涉及在光学干涉仪中使用微机电系统（MEMS）技术。 微机电系统 (MEMS) 是指通过微处理技术将机械元件、传感器、执行器和电子设备集成在通用硅衬底上的设备。例如，微电子通常使用集成电路（IC）工艺制造，而兼容的微加工工艺则用于选择性地蚀刻硅晶圆的部分或创建新的结构。添加层以形成机械和机电组件，从而创建微机械组件。微机电系统设备可以低成本批量处理，并且与标准微电子器件兼容，例如光谱学、形状测量、环境传感、折射率测量（或材料识别）以及各种其他传感器应用。此外，由于MEMS设备体积小，因此可以轻松集成到便携式设备或手持设备中。

一种具有更高分辨率的光谱仪，具有在频谱域中具有周期性响应的频谱域调制器，调制宽带光源光谱的谱域调制器，以及一个在干扰波形中的频谱域调制器。或者它会产生多次移位的爆发。

一种基于空间光束分裂的光学微机电系统（MEMS）干涉仪包括用于将输入光束空间射成两束干涉仪光束的空间光束分离器和用于两个干涉仪光束空间与光束封闭的空间捆绑装置。提供了一种微机电系统可移动反射镜，用于生成第一干涉仪光束和第二干涉仪光束之间的光路差。

微机械系统 (MEMS) 干涉仪系统利用电容感应电路来确定可移动反射镜的位置。静电微机电系统执行器与可移动反射镜耦合，从而导致可移动反射镜的位移。电容检测电路检测微机电系统执行器的电流电容，并根据微机电系统执行器的电流电容确定可移动反射镜的位置。

具有更高光通量和/或光谱分辨率的光谱仪包括多个并行耦合的干涉仪。光学分离器将源光束分成多个输入光束，并将每条输入光束引导到多个干涉仪中的相应光束。一个或多个探测器经过光学耦合，从多个干涉仪中分别接收相应的输出，并配置为检测由输出产生的干涉图。

本发明提供了一种由无序的半导体材料（例如黑硅）产生的光辐射源。光辐射源包括半导体衬底、蚀刻在半导体基板上的无序半导体结构和位于无序半导体结构附近、配置为将无序半导体结构加热到无序半导体结构发射热红外辐射的温度的加热元件。

微机电系统 (MEMS) 干涉仪可对可移动反射镜的镜像位置进行自校准。可移动的反射镜与具有可变电容的微机电系统执行器耦合。微机电系统干涉仪包括一个电容感应电路，用于确定可移动反射镜的两个或多个已知位置的微机电系统执行器的电容，以及一个校准模块，用于使用已知位置的执行器电容来补偿电容感应电路中的任何漂移。

一种微机电系统 (MEMS) 设备可以对干涉仪可移动反射镜的镜像位置进行自校准。微机电系统设备中至少有一面镜子包括非平面表面。可移动反射镜与具有可变电容的微机电系统执行器耦合。微机电系统设备包括一个电容传感电路，用于确定微机电系统执行器在可移动反射镜的多个参考位置的电容，这些位置对应于中心脉冲以及干涉仪基于非平面表面产生的一次或多次干涉图的二次突发。校准模块使用基准位置的执行器电容来补偿电容感应电路中的任何漂移。

环形激光陀螺仪（RLG）包括可移动反射镜和耦合到可移动反射镜的微机电系统（MEMS）执行器，这些执行器会导致相应的位移，从而诱发相反传播的光束相对于彼此的相位调制。感应相位调制在反向传播的光束之间产生光路差异，对应于虚拟旋转，从而减少了 RLG 的锁定。

提供了一种集成的开孔微镜，其中微镜与使用光刻和深度蚀刻技术在基板上制造的微光学平台单片集成在一起。微反射镜在其中有一个孔径，其方向使微镜通过光学耦合来接收在衬底平面上具有光轴的入射光束，并至少部分地通过孔径将入射光束穿过该光束。

本发明一般涉及光学台架系统，更具体地说，涉及在基板上微加工的单片光学台架系统的制造。

本发明的实施例提供光学微机电系统（MEMS）干涉仪，包括空间分离器、空间组合器、可移动镜和微机电系统执行器。空间分离器接收输入光束并将输入光束在空间上分割成第一和第二干涉仪光束。空间组合器接收第一和第二干涉仪光束，并将它们进行空间组合以产生输出。每条输入光束、第一和第二干涉仪光束以及输出光束都在与空间分离器介质和空间组合介质不同的传播介质内传播。可移动的反射镜接收第一和第二干涉仪光束之一，并将接收到的光束反射到空间组合器。微机电系统执行器与可移动反射镜耦合，使其发生位移，从而在第一干涉仪光束和第二干涉仪光束之间产生光路差。 例如，空间分离器可能包括截断分离器、空心多模干扰 (MMI) 波导、开槽分离器或 Y 分离器。例如，空间组合器可以包括聚焦元件、空心 MMI 波导、开槽合成器、双缝合成器或 Y 组合器。

光学旋转传感器包括具有产生第一和第二光束的主动增益介质的 Fabry Perot 激光器、第一和第二光束反向传播的封闭光路，以及第一和第二反射镜耦合到封闭光路的两端。第一个小反射镜是具有复杂反射率的环形反射镜，该反射率随放置光学旋转传感器的镜架的旋转速率而变化。探测器与 Fabry Perot 激光器的输出耦合，以测量其输出强度。

分辨率提高的光谱仪包括在光谱域中具有周期性响应的谱域调制器，用于调制宽带源频谱并在干涉图中造成一次或多次偏移脉冲。

一种微机电系统（微机电系统）（MEMS）干涉仪系统使用电容传感电路的位置确定可移动反射镜。静电微机电系统执行器对可移动反射镜进行位移。电容传感电路感应微机电系统执行器的电容存在以及基于微机电系统执行器的电容值确定可移动镜的位置。

本发明一般涉及光谱学和干涉测量，更具体地说，涉及在光学光谱仪中使用微机电系统（MEMS）。 微机电系统 (MEMS) 是指将机械元件、传感器、执行器和电子元件集成在通用硅衬底上，通常采用微加工技术。例如，微电子通常使用集成电路（IC）工艺制造，通过选择性地蚀刻硅晶圆的部分并添加新的结构层，以机械和机械方式添加微机械组件。使用微加工工艺制造，形成机电组件。由于其低成本、批处理性以及与标准微电子的兼容性，MEMS 设备提供光谱学、轮廓测量（形状测量）、环境传感、折射率测量（材料识别）和其他传感器。是该领域使用的有吸引力的候选者。此外，由于微机电系统设备体积小，它们可以轻松集成到移动（移动）设备和手持设备中。

描述了带有非球面光学元件的光学系统。非球面光学元件的表面曲率半径在空间上发生变化，面内横截面表面轮廓的特征在于，入射角的余弦乘以面内横截面曲率轮廓上的任意两点之间的平面内曲率半径的变化小于百分之二十。

本发明的环形激光陀螺仪由权利要求1定义。一些相关特性包括用于生成第一和第二光束的主动增益介质、第一和第二光束反向传播的封闭光路、封闭光路中的第一和第二可移动反射镜，以及与第一和第二可移动反射镜耦合的微机电系统 (MEMS) 执行器，使第一和第二可移动反射镜分别产生相位调制，从而形成光路第一盏灯和第二盏灯的区别光束对应于虚拟旋转以减少锁定。

光学系统，例如集成的单片光学平台，包括蚀刻在衬底上的三维曲面光学元件，使光学系统的光轴位于衬底内并平行于衬底平面。

本发明一般涉及微型机电系统 (MEMS) 设备，更具体地说，涉及微机电系统执行器。微机电系统（MEMS）是指一种通过微加工技术将机械元件、传感器、执行器和电子设备（电子设备）集成在通用硅衬底上的设备。例如，微电子通常使用集成电路（IC）工艺制造，而微机械组件则使用与该过程类似的微加工工艺来选择硅晶片的某些部分。它是通过蚀刻或添加新的结构层来形成机械零件和机电零件来生产的。微机电系统器件成本低廉，可以批量生产，并且与标准微电子设备兼容，因此它们可用于光谱测量、形状测量、环境传感、折射率测量（或材料识别）和其他传感器应用这是一种有吸引力的候选产品。此外，由于MEMS设备体积小，因此可以将MEMS设备集成到移动设备或手持设备中。

本发明一般涉及光学微机电系统，更具体地说，涉及使用微机电系统的光学扫描仪。 微型机电系统 (MEMS) 是指通过微细加工技术将机械元件、传感器、执行器和电子设备（电子设备）集成到普通硅衬底上。要做。例如，微电子通常使用集成电路（IC）工艺制造，而微机械组件则使用与该过程类似的微加工工艺来选择硅晶片的某些部分。它是通过蚀刻或添加新的结构层来形成机械零件和机电零件来生产的。微机电系统器件成本低廉，可以批量生产，并且与标准微电子设备兼容，因此它们可用于光谱测量、形状测量、环境传感、折射率测量（或材料识别）和其他传感器应用这是一种有吸引力的候选产品。此外，由于MEMS设备体积小，因此可以将MEMS设备集成到移动设备或手持设备中。

一种制备氧化铝的工艺，包括用盐酸浸出含铝的材料，并将固体与渗滤液分离，以获得渗滤液和含有铝离子、镁离子的固体；mgCl2 实质上选择性地从渗滤液中沉淀并从渗滤液中去除 mgCl2；为了获得含有液体和 AlCl3 形式的铝离子的沉淀物，渗滤液与盐酸发生反应沉淀物将产物与液体分离；在有效将AlCl 3转化为Al 203的条件下加热沉淀物；并在有效转化为 MgO 的条件下加热 MgCl 2；通过加热回收由此产生的气态盐酸。

微机电系统 (MEMS) 光谱仪架构使用平衡接口补偿垂直度和色散问题。微机电系统光谱仪/干涉仪包括在第一介质第一表面和第二介质之间的界面处形成的分束器，在第一介质的第二表面形成的第一反射镜，在第一介质的第三表面形成的第二反射镜，以及旨在最大限度地减少表面之间倾斜角差异以及第一和第二反射镜反射光束之间相位误差差异的平衡接口。

微机电系统 (MEMS) 干涉仪系统利用电容感应电路来确定可移动镜子的位置。静电微机电系统执行器与可移动反射镜耦合，从而导致其位移。电容感应电路感应微机电系统执行器的电流电容，并根据微机电系统执行器的电流电容确定可移动反射镜的位置。

干涉仪包括可变光路长度的参考反射镜，可根据干涉图的组合生成最终干涉图。每张干涉图都是在参考镜的不同光路长度上生成的。

用于微机电系统设备的静电梳状驱动执行器包括弯曲弹簧组件以及第一和第二梳状驱动组件，每个组件都与其相对侧的柔性弹簧组件耦合。第一和第二梳子组件均包括固定的梳子驱动手指和可移动的梳子驱动手指，它们耦合到柔性弹簧组件，并向固定梳子驱动手指延伸。梳子驱动指在第一和第二梳子驱动组件之间平均分配，并围绕柔性弹簧组件的对称轴对称放置。通电时，第一和第二梳子驱动组件的可移动梳子驱动指同时向第一和第二梳子驱动组件的固定梳子驱动指移动。

微机电系统 (MEMS) 光谱仪架构使用平衡接口补偿垂直度和色散问题。微机电系统光谱仪/干涉仪包括在第一介质第一表面和第二介质之间的界面处形成的分束器，在第一介质的第二表面形成的第一反射镜，在第一介质的第三表面形成的第二反射镜，以及旨在最大限度地减少表面之间倾斜角差异以及第一和第二反射镜反射光束之间相位误差差异的平衡接口。

Mach-Zehnder 微机电系统干涉仪是使用在第一介质的相应边缘形成的两个半平面分束器实现的。第一光束分离器经过光学耦合以接收入射光束，其作用是将入射光束分成两束光束，第一束在第一介质中向第二光束分离器传播，第二束在第二种介质中传播。第二种介质中的可移动反射镜将第二束光束反射回第二光束分离器，从而对两束光束造成干扰。

使用半平面分束器实现微机械干涉仪 (10)。光束分离器通过光学耦合来接收入射光束（I），并将入射光束分成两个干扰光束（L1 和 L2），每个光束在不同的介质中传播。嵌入其中一种介质中的固定反射镜（M2）通过该介质将其中一束干扰光束（L2）反射回半平面分束器，而由执行器（40）控制的可移动反射镜（M1）通过另一种介质将另一干扰光束（L1）反射回所述半平面分束器。探测平面（D1 或 D2）可检测由于反射干扰光束（L3 和 L4）之间的干涉而产生的干涉图案。

光学微扫描仪利用曲面反射器实现大旋转角度。光学微扫描仪包括一个用于接收入射光束和反射入射光束以产生反射光束的可移动反射镜，以及一个导致可移动反射镜线性位移的微机电系统 (MEMS) 执行器。曲面反射器根据可移动反射镜的线性位移产生反射光束的角度旋转。

本发明的实施例提供了一种光学微机电系统 (MEMS) 装置，该装置提供光路延迟倍增器。微机电系统设备包括可移动的角立方体反射镜、固定反射镜和微机电系统执行器。可移动的角立方体反射器通过光学耦合，在角立方体反射器的一边接收入射光束，并且可以反射来自角立方体反射器另一边缘的入射光束。固定反射镜经过光学耦合，接收从可移动角立方体反射器反射的入射光束，并可将入射光束作为反射光束沿入射光束反射路径的反射光束反射回可移动的角立方体反射器。微机电系统执行器与可移动的角立方体反射器耦合，使可移动的角立方体反射器垂直于固定反射镜平面的位移，从而延长反射光束的光路长度。

光学微机电系统 (MEMS) 设备提供光路延迟倍增器。微机电系统设备包括可移动的角立方体反射镜、固定反射镜和微机电系统执行器。可移动的角立方体反射器经过光学耦合，以接收入射光束并将入射光束反射到 180 度向固定反射镜。固定反射镜通过光学耦合，沿着入射光束的反向路径将反射光束反射回可移动的角立方体反射器。微机电系统执行器与可移动的角立方体反射器耦合，使可移动的角立方体反射器发生位移，从而延长反射光束的光路长度。

用于微机电系统设备的静电梳状驱动执行器包括弯曲弹簧组件以及第一和第二梳状驱动组件，每个组件都与其相对侧的柔性弹簧组件耦合。第一和第二梳子组件均包括固定的梳子驱动手指和可移动的梳子驱动手指，它们耦合到柔性弹簧组件，并向固定梳子驱动手指延伸。梳子驱动指在第一和第二梳子驱动组件之间平均分配，并围绕柔性弹簧组件的对称轴对称放置。通电时，第一和第二梳子驱动组件的可移动梳子驱动指同时向第一和第二梳子驱动组件的固定梳子驱动指移动。

光学微机电系统 (MEMS) 设备提供光路延迟倍增器。该微机电系统设备包括一个可移动的角立方体反射镜、一个固定的小反射镜和一个微机电系统致动器。可移动的角立方体反射器经过光学耦合，以接收入射光束并将入射光束反射到 180 度向固定反射镜。固定的微调通过光学耦合，沿着入射光束的反向路径将反射光束反射回可移动的角立方体反射器。微机电系统执行器与可移动的角立方体反射器耦合，使可移动的角立方体反射器发生位移，从而延长反射光束的光路长度。

微机械干涉仪是使用半平面分束器实现的。光束分离器通过光学耦合来接收入射光束，并起作用是将入射光束分成两束干扰光束，每束在不同的介质中传播。嵌入其中一种介质中的固定反射镜通过这种介质将其中一种干扰光束反射回半平面分束器，而由执行器控制的可移动反射镜通过另一种介质将另一束干扰光束反射回所述半平面分束器。探测平面检测由于反射干扰光束之间的干扰而产生的干扰图案。

使用半平面分束器实现微机械干涉仪 (10)。光束分离器通过光学耦合来接收入射光束（I），并将入射光束分成两个干扰光束（L1 和 L2），每个光束在不同的介质中传播。嵌入其中一种介质中的固定反射镜（M2）通过该介质将其中一束干扰光束（L2）反射回半平面分束器，而由执行器（40）控制的可移动反射镜（M1）通过另一种介质将另一干扰光束（L1）反射回所述半平面分束器。探测平面（D1 或 D2）可检测由于反射干扰光束（L3 和 L4）之间的干涉而产生的干涉图案。