Micromiroir avec rétroaction

Client : Agence spatiale canadienne (ASC), Saint-Hubert
Secteurs d'activité : MEMS
Technologies : MEMS

Closed Loop Light Beam Micromanipulators for Optical Metrology (143 ko)

Contexte

Dans le cadre des missions spatiales, la tendance actuelle favorise l’utilisation d’une constellation de petits engins spatiaux travaillant en parallèle plutôt que l’utilisation d’un seul gros module centralisant toutes les tâches. Cela implique de contrôler le vol en formation et d’éviter les collisions entre les engins. Cette approche requiert donc la détermination de la distance relative et de l’orientation des engins de la constellation. Une des solutions envisagées est basée sur un micromanipulateur de faisceau laser auquel il faut intégrer un mécanisme de rétroaction permettant de connaître sa position angulaire et de l’ajuster au besoin.

  • Agence spatiale canadienne
  • Micromiroirs avec mécanisme de rétroaction
  • Schéma du micromirroir
  • Mécanisme de rétroaction basé sur la détection de l’ombre projetée par le micromanipulateur sur des capteurs intégrés sous sa structure

Solution

Les chercheurs de l’Agence spatiale canadienne (ASC) ont élaboré un design de micromanipulateur de faisceau laser incorporant un mécanisme de rétroaction basé sur la détection de l’ombre projetée par le micromanipulateur sur des capteurs intégrés sous sa structure. Au moment de mettre le concept en pratique, l’ASC s’est tournée vers nos spécialistes en microfabrication pour leur expertise et leur expérience reconnues. Notre mandat impliquait la microfabrication complète du manipulateur, incluant, en particulier, celle des capteurs pour la rétroaction, sa mise en boîtier et sa caractérisation.

De plus

La caractérisation des divers éléments du micromanipulateur a montré que la réponse statique du dispositif est encore meilleure que ce que les simulations nous laissaient prévoir, le voltage requis pour faire tourner le manipulateur étant plus faible que ce qui était attendu. Le signal de rétroaction provenant des capteurs photoniques montre une variation en fonction de l’angle de rotation telle que prévue par la théorie.

Un dispositif prometteur

Le micromanipulateur est un dispositif monolithique entièrement basé sur un procédé de microfabrication de surface. Le micromiroir tourne de 4° pour une tension d’activation aussi faible que 15 V. La variation du signal de rétroaction est telle que prédite par la théorie. Globalement, la performance de ce premier prototype de micromanipulateur de faisceau laser répond bien à la plupart des requis de l’application.

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