基于相移顯微干涉和面內(nèi)補償?shù)腗EMS離面運動測試的開題報告

基于相移顯微干涉和面內(nèi)補償?shù)腗EMS離面運動測試的開題報告1.研究背景和意義隨著微電子機械系統(tǒng)（MEMS）在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，MEMS元件的運動性能測試顯得愈發(fā)重要。MEMS元件的運動方式通常包括平移、旋轉(zhuǎn)、膜片彎曲等多種類型，在測試過程中需要考慮到各種因素的影響，如溫度、施加力、表面形貌等。當(dāng)前MEMS離面運動測試主要采用掃描電子顯微鏡、激光計、微納測量計等儀器進行測量，但這些方法存在一些問題，如測試時間長，測量精度受環(huán)境因素干擾較大等。相位移位法（Phase-ShiftingInterferometry，PSI）是一種高精度、快速的微小運動測量方法，已成為MEMS離面運動測量領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一。同時，面內(nèi)補償技術(shù)可以有效減小由于光路誤差帶來的測量誤差，提高測量精度。因此，基于相移顯微干涉和面內(nèi)補償技術(shù)，對MEMS離面運動進行精確的測量，對于MEMS設(shè)計與制造、MEMS動態(tài)響應(yīng)的研究具有重要的意義。2.研究目的和內(nèi)容本研究的目的是基于相移顯微干涉和面內(nèi)補償技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)一個MEMS離面運動測試系統(tǒng)，以此實現(xiàn)MEMS元件的高精度測量，并對MEMS元件的運動性能進行分析研究。具體研究內(nèi)容包括：（1）設(shè)計MEMS離面運動測試系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高精度MEMS元件的測量。（2）基于面內(nèi)補償技術(shù)，降低測量誤差，提高測量精度。（3）通過實驗對MEMS元件的離面運動進行測量，并分析MEMS元件的運動性能。3.研究方法（1）設(shè)計MEMS離面運動測試系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，并搭建測試平臺。（2）建立相位移位法的數(shù)學(xué)模型，對光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)進行校準(zhǔn)。（3）分析光路誤差的影響因素，設(shè)計并實現(xiàn)面內(nèi)補償技術(shù)。（4）通過實驗對MEMS元件的離面運動進行測量，利用MATLAB對測量數(shù)據(jù)進行處理分析。4.預(yù)期結(jié)果和意義本研究的預(yù)期結(jié)果包括：（1）成功搭建高精度MEMS離面運動測試平臺，可對MEMS元件進行精確測量。（2）通過面內(nèi)補償技術(shù)的應(yīng)用，提高相位移位法測量精度，達到微米級別。（3）對MEMS設(shè)計與制造、MEMS動態(tài)響應(yīng)的研究具有重要意義。（4）為MEMS離面運動測試技術(shù)的發(fā)展提供參考和借鑒。5.研究計劃本研究的時間安排如下：第一年：完成研究背景、研究意義的調(diào)研和文獻綜述，設(shè)計MEMS離面運動測試系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，并實現(xiàn)測量平臺的搭建。第二年：建立相位移位法的數(shù)學(xué)模型，進行系統(tǒng)校準(zhǔn)和光學(xué)誤差分析，研究面內(nèi)補償技術(shù)的應(yīng)用，并進行初步實驗。第三年：基于實驗數(shù)據(jù)，分析MEMS元件的離面運動及運動性能，并進行優(yōu)化設(shè)計。第四年：撰寫論文并完成畢業(yè)論文答辯。對研究成果進行總結(jié)、歸納和評價。6.參考文獻[1]楊學(xué)軍,姚抗.基于PSI相位測量的MEMS彎曲應(yīng)力分布測試系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].光子學(xué)報,2018,47(11):1139001.[2]黃巍.面內(nèi)誤差對相位移位法精度的影響研究[D].西安:西安電子科技大學(xué),2017.[3]祝摽.基于相位移位法的MEMS運動分析[D].蘇州:蘇州大學(xué),2014.[