MEMS 기술이 발전함에 따라 MEMS 공정으로 제작된 미소 구조물들의 검사 및 특성 분석이 매우 중요한 문제로 떠오르고 있다. 그러나 주사 전자현미경(SEM)이나 원자현미경(AFM) 그리고 기계적 표면측정장치 등은 가격적인 측면에서나 방법적인 측면에서 많은 단점을 안고 있다. 본 논문에서는 DVD 광 픽업 장치를 이용하여 미소구조물을 높이를 측정하였다. 미소구조물 시편에서 반사된 빛의 강도를 측정하여 시편의 영상을 만들어냈고 미소구조물의 높이는 포토다이오드에서 측정된 포커스에러신호(FES)을 통해 구할 수 있었다. 제시된 광 픽업 스캐너는 기존 측정 장치와 비교하여 저렴한 비용으로 정밀한 측정이 가능함을 보여주었고, 기존의 기술을 대체할 수 있는 시스템으로 사용될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 DS-OCDMA(direct sequence optical code division multiple access)와 스캐닝 방식의 MEMS (microelectromechanical system) 거울을 이용하여 픽셀별로 스캐닝하는 라이다 시스템(light detection and ranging, LIDAR)의 설계와 시뮬레이션 결과를 기술한다. 제안하는 라이다는 $848{\times}480$ 해상도의 거리 영상을 1초에 60번 측정한다. 영상을 구성하는 각각의 픽셀마다 픽셀 정보와 체크섬을 DS-OCDMA로 부호화한 레이저 펄스로 방출하므로, 반사파를 검출하기 위하여 대기할 필요없이 연속으로 거리 측정이 가능하다. MEMS 거울은 부호화된 레이저 펄스를 반사하여 측정을 원하는 방향으로 보내기 위한 용도로 사용한다. 하나의 거리 영상을 구성하는 픽셀 정보의 처리가 모두 완료되면, 픽셀 개개의 반사파 비행시간을 이용하여 포인트 클라우드를 생성한다.
As the rising attention to the medical and healthcare issue, Bio-MEMS (Micro electro mechanical systems) platform such as bio sensor, cell culture system, and microfluidics device has been studied extensively. Bio-MEMS platform mostly has high resolution structure made by biocompatible material such as polydimethylsiloxane (PDMS). In addition, three dimension structure has been applied to the bio-MEMS. Lithography can be used to fabricate complex structure by multiple process, however, non-rectangular cross section can be implemented by introducing optical apparatus to lithography technic. X-ray lithography can be used even for sub-micron scale. Here in, we demonstrated lines with round shape cross section using the tilted gold absorber which was deposited on the oblique structure as the X-ray mask. This structure was used as a mold for PDMS. Molded PDMS was applied to the cell culture platform. Moreover, molded PDMS was bonded to flat PDMS to utilize to the sub-micro channel. This work has potential to the large area bio-MEMS.
This paper introduces a technology for robust and low maintenance cost sensor network capable to detect accelerations below a micro-g in a wide frequency bandwidth (above 1,000 Hz). Sensor networks with such performance are critical for navigation, seismology, acoustic sensing, and for the health monitoring of civil structures. The approach is based on the fabrication of an array of high sensitivity accelerometers, each utilizing Fabry-Perot cavity with wavelength-dependent reflectivity to allow embedded optical detection and serialization. The unique feature of the approach is that no local power source is required for each individual sensor. Instead one global light source is used, providing an input optical signal which propagates through an optical fiber network from sensor-to-sensor. The information from each sensor is embedded onto the transmitted light as an intrinsic wavelength division multiplexed signal. This optical "rainbow" of data is then assessed providing real-time sensing information from each sensor node in the network. This paper introduces the Fabry-Perot based accelerometer and examines its critical features, including the effects of imperfections and resolution estimates. It then presents serialization techniques for the creation of systems of arrayed sensors and examines the effects of serialization on sensor response. Finally, a fabrication process is proposed to create test structures for the critical components of the device, which are dynamically characterized.
Optical coherence tomography(OCT) is a noninvasive optical imaging tool for biomedical applications. OCT can provide depth resolved two/three dimensional morphological images on biological samples. In this paper, we integrated an OCT system that was composed of an SLED(Superluminescent Light Emitting Diode, ${\lambda}_0$=1305 nm bandwith= 141 nm), a reference arm adopting a rapid scanning optical delay line(RSOD) to get high speed imaging, and a sample arm that used a micro electro mechanical systems(MEMS) scanning mirror. The sample arm contained a compact probe for imaging dental structures. The performance of the system was evaluated by imaging in-vivo human teeth with dental calculus, and the results indicated distinct appearance of dental calculus from enamel, gum or decayed teeth. The developed probe and system could successfully confirm the presence of dental calculus with a very high spatial resolution($6{\mu}m$).
본 논문에서는 파장 다중 광 네트워크의 스위치 노드 개선에 관하여 기술한다. 현재 인터넷 트래픽의 급속한 증가로 인해 보다 큰 네트워크 용량이 요구되고 있다. 파장다중 광 네트워크는 고속의 데이터 전송과 데이터 속도와 유형에 대한 투명성 등을 제공하여 주기 때문에 미래의 광 네트워크 구성에 가장 유력한 기술이다. 이러한 광 네트워크에서는 많은 양의 멀터미디어 정보를 전송하고 이에 대한 트래픽을 처리 할 수 있으며 또한 트래픽의 제어가 가능한 노드 구조를 필요로 하고 있다 파장다중 광 네트워크 노드의 스위치는 스위칭을 위한 광 스위치 모듈과 파장 변환을 위한 파장 변환기 모듈로 구 성되고 광 마이크로 전자기계스위치(MEMS: Micro Electro Mechanical Switches)를 이용하여 광/전 또는 전/광 변환 없이 구현한다. 실험에서는 광 MEMS를 이용하여 스위치 노드를 구성하고 광신호의 성능과 스위치 패브릭의 동작 특성에 관한 검증을 통하여 광/전 또는 전/광 변환 없이 완전 광으로 대용량 트래픽을 처리함으로서 기존의 노드를 개선한 새로운 파장다중 광 스위치 노드를 제안한다.
최근들어 FPD(평판 디스플레이), MEMS, 반도체, 광부품 등의 분야에서 극미세화의 경향이 보이고 있다. 이들의 가공기술과 더불어 검사장비 역시 2차원 마이크로미터의 수준에서 3차원 나노미터 정밀도를 갖는 장비로 급속도로 교체되고 있는 것이 현실이다. 본 고에서는 반도체에 이어 한국의 기술력을 세계 1위로 끌어올린 FPD 분야에서 3차원 검사장비의 활용을 중심적으로 기술 및 시장동향을 살펴보고자 한다.
최근 광 네트워크 기술은 놀라운 발전을 거듭하고 있다. 이러한 이유는 광섬유(optical fiber)가 일반 케이블에 비해서 탁월한 장점들이 있기 때문인데, 예를 들면 넓은 대역폭, 낮은 손실, 케이블간의 전자기적인 간섭(electromagnetic interference)에 자유로운 점, 그리고 특히 WDM(Wavelength Division Multiplexing)에 의한 네트워크 용량의 증가는 광섬유가 가지고 있는 가장 큰 매력일 것이다. (중략)
For the purpose of rapid development and superior design quality assurance, sophisticated finite element model for SOM(Spatial Optical Modulator) piezo actuator of MOEMS device has been developed and evaluated for the accuracy of dynamics and residual stress analysis. Parametric finite element model is constructed using ANSYS APDL language to increase the design and analysis performance. Geometric dimensions, mechanical material properties for each thin film layer are input parameters of FE model and residual stresses in all thin film layers are simulated by thermal expansion method with psedu process temperature. $6^{th}$ mask design samples are manufactured and $1^{st}$ natural frequency and 10V PZT driving displacement are measured with LDV. The results of experiment are compared with those of the simulation and validate the good agreement in $1^{st}$ natural frequency within 5% error. But large error over 30% occurred in 10V PZT driving displacement because of insufficient PZT constant $d_{31}$ measurement technology.
최근 광통신의 발전은 광 통신 소자의 제작시 집적화, 소형화, 경량화 그리고 저가격화를 원하게 되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 기판 위에 광소자를 집적하는 미세 광학 벤치 (Micro Optical Bench)에 대한 많은 연구가 진행되고 있는 중이다. MEMS(Micro Electro Mechanical System) 공정기술인 벌크(bulk) 마이크로 머시닝 기술을 이용함으로서 하나의 기판 위에 광소자들을 조립하는 미세 광학 벤치를 구현 할 수 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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