[戚而]打造卫星激后仅 1 EMS 快我国科学家元硬币巨细光通讯 M反镜，封装

6 月 30 日音讯，国科据“中科院之声”大众号
，打造在卫星激光通讯体系中，卫星光束操控精度决议了通讯质量
。激光镜封仅元巨细如果把卫星激光通讯体系视作遨游太空的通讯“数字生命体” ，那么操控激光的快反快速反射镜（以下简称快反镜）便是保持它作业的“精细心脏”。这颗“硅基心脏”精准调理激光束。装后，硬币可以确保星间通讯的国科“生命信号”不中止。

近来 ，打造中国科学院上海微体系与信息技能研讨所成功研发了一款集成视点传感器的卫星高功能 MEMS 快反镜 。它的激光镜封仅元巨细镜面尺度大、封装体积小 ，通讯集成了高灵敏度视点传感器
 ，快反具有杰出的装后线性度 、角分辩率、呼应速度、重复定位精度和镜面动态形变，可以完成更准确的激光光束闭环操控。 ，在激光卫星通讯方面具有巨大的使用潜力。如图，封装后的 MEMS 快反镜仅 1 元硬币巨细 。

从官方介绍得悉，为了满意激光星间链路对高精度光束操控的需求 ，快反镜需求具有高指向精度、高作业带宽和高光学质量等一系列极限功能指标  。

研讨团队直面两大技能瓶颈
：传统机械快反镜体积大、功耗高、存在迟滞 。 ，以及原有 MEMS 快反镜镜面小、带宽低、无集成视点传感器。为此，研讨团队在近五年间打造出航天级的高精度
、高牢靠 MEMS 快反镜。

研讨团队选用双层异构集成技能
，好像给器材装上“复合骨骼”，完成 MEMS 快反镜更高的填充因子和谐振频率。

一起选用晶圆级键合工艺 ，完成快反镜的高均一制备，器材具有高线性度、超高视点分辩率
、快速阶跃呼应以及高重复定位精度。

值得一提的是 ，该 MEMS 快反镜具有 μrad（微弧度）量级的指向精度 ，最小能分辩 0.3μrad 的视点改变，相当于能分辩出 1000 公里外物体 0.3 米的方位改变 。

团队从按压手机屏幕中取得创意 ，使用硅压阻应变原理 ，在 MEMS 快反镜上集成了片上视点传感器
。经过结构立异规划，引进力学定向结构构成应力会集区域（SCR），将视点传感器灵敏度从 3.3mV/(V・mrad) 提升至 5.4mV/(V・mrad)，增幅达 63%
。  ，明显优化了光束操控的准确性 。

这种规划就好像普通人遽然取得了超人的听力 ，可以发现那些曾经被忽视的细节，明晰地听到远处纤细的声响。

为了确保太空激光通讯信号“毫发无损” ，研讨团队进行了理论核算、有限元仿真以及试验测验，初次针对 10 毫米大口径镜面动态变形展开“全维度体检”。

成果表明 ，在准静态驱动（500Hz±2mrad） ，也便是 500Hz（赫兹）的频率下，MEMS 快反镜的视点精度可以到达 ±2mrad（毫弧度） ，最大动态外表形变仅 2 纳米。

这就相当于在足球场巨细的镜面上 ，一切崎岖不超越一根头发丝的直径 。，满意远距离卫星激光通讯对镜面面型的苛刻要求。

此次开发的 MEMS 快反镜优势明显 ，在航空航天范畴具有重要的使用远景
。 。未来，研讨团队将持续针对镜面尺度 、闭环操控以及器材牢靠性进行优化研讨。

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