近年来,随着大屏幕高清晰度电视(HDTV)的市场需求剧增,国外对HDTV核心部件的研究迅速发展。其中,以微光机电系统(MOEMS)技术制造的数字式微反射镜器件(DMD)及光栅光阀(GLV)已取得了巨大的商业效益,并侵吞着中国显示器市场。为克服DMD工艺复杂以及GLV有效衍射面积低、难以集成面阵的缺点,我们发明了一种光栅式光调制器。它具有MOEMS调制器的优点出光效率很高,清晰度高,调制速度快,灰
本项目主要完成了基于MOEMS悬臂梁式光栅光调制器、基于MOEMS反射镜平动式光栅光调制器、基于MOEMS光栅平动式光调制器的结构设计、光学、电力学理论分析、仿真和实验。利用标量衍射理论,分析了反射镜平动式光栅光调制器的光学原理。提出了光栅平动式光调制器的基本结构,GMLM主要依靠可动光栅和下反射镜之间的间距变化来实现光调制作用;建立了相应的光学模型,并利用标量衍射理论进行了器件单象素和面阵结构的光学原理分析,理论分析与CoventorWare仿真结果一致;重点讨论了光栅平动式光调制器的几何参数、可动光栅和下反射面间距、加工误差等对对比度的影响。确定了GMLM的加工几何参数,单象素的面积为52×52 平方微米。制作了4×4,2×16,16×16GMLM阵列测试样品;从理论上分析了采用该方法可以测量器件电压与位移的关系、吸合电压、固有频率和残余应力,以及基于MEMS的衍射型/干涉型器件的微间距等。对GMLM测试样品进行了光学衍射实验和光学信号处理实验,与理论模型曲线相符合,验证了理论模型的正确性。从而将理论、仿真与实验统一起来,实现了光栅光调制器的理论分析和实际加工。