几何光学和光学设计 [复制链接]

GLV器件利用MEMS技术在硅晶圆上制成。基本结构是条状结构组成的器件单元，器件单元一般由偶数个平行条状结构组成，条状结构的大小可以根据设计需要进行调整。

典型设计单元由6个条带状结构组成，每条宽3mm、长100mm，厚约100nm，条状结构两端有两个支撑点，中间则悬浮在一个很薄的空气层上(约650nm厚)。

条状结构采用氮化硅(Si3N4)材料制作，提供较高的张力和耐用性，结构表面镀铝，可提高反射率和导电性，结构下部表面作为共用电极。在器件单元的6个条状结构中，通过对3个可动条施加一定电压，在静电力的作用下上下移动。

在不加电压的情况下，可动条不会下移，处于绷紧状态，整个单元的中部形成一个平坦表面，此时GLV器件单元处于完全反射状态。

当在可动条和衬底间施加电压时，静电吸引力使三个交替相间的可动条向下移动，单元表面成为一个相位光栅，如图2所示，此时GLV器件单元处于衍射状态。

在衍射状态下，固定条和可动条反射出来的光波前之间产生相位差，光栅在θ角度产生衍射峰：

由于GLV器件是采用标准CMOS工艺制造的，因此容易集成相关的驱动和外围电路。另外，单块晶圆上可以制造出多个器件，从而在大批量生产时，具有成本优势。

静电吸引力以及可动条材料本身提供的张力为垂直位移提供了平衡。由于空气间隔很小，而静电吸引力与间隔的平方成反比，因此静电吸引力非常强。又因为可动条的质量小，因此其动作速度非常快(约为20ns)。

我们将结合具体应用进一步详细地讨论这些优点。GLV器件目前已经和正在开发的应用主要集中在投影显示、印刷(包括打印)设备和光电通信方面。

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根据前面的介绍，我们可以看到，GLV器件的每个单元可独立对入射光进行调制，因此可在投影显示应用中控制一个像素。