光热膨胀材料的光谱特性分析及微型光热驱动机构研究

摘要

光热膨胀材料的光谱特性是影响微型光热驱动机构性能的关键因素,该文在理论分析的基础上,采用单积分球测量法对四种聚合物材料的反射光谱及吸收特性进行了实验测量,据此选择制作光热驱动机构的最佳光热膨胀材料,发现掺杂染料的高密度聚乙烯(HDPE)材料在600～690 nm的范围内有较强烈的吸收.选取HDPE作为光热膨胀材料,设计制作了一种长度1 500 μm的微型光热驱动机构,并采用自行研制的CCD显微监控和视频运动测量系统进行了驱动机构的驱动性能测量实验.研究结果表明,在10 mW/650 nm的半导体激光器驱动下,该微型光热驱动机构可以产生18.7 μm的光热偏转量,说明其具有良好的光谱吸收和光热转换特性,可望在微光机电系统(MOEMS)中获得广泛应用.