1 電磁驅動型 MEMS 掃描微鏡

電磁驅動型掃描微鏡是依據帶電線圈產生的電磁場來驅動的。電磁微鏡最明 顯的優勢是僅在低電壓低電流的驅動下就可以達到較大的微鏡角度偏轉，同時也 具有偏轉速度快，頻率高等特性。電磁式驅動可以產生吸引力和排斥力，因而其 設計方式更加靈活；另外，電磁掃描微鏡還可以利用磁場的強弱實現鏡面偏轉控制。

電磁式 MEMS 扭轉微鏡的微驅動器通常有兩種類型，第一種是基于洛倫茲力原理設計的，第二種是基于雙極子原理設計的。

基于洛倫茲力原理的設計思想是通過把MEMS 扭轉微鏡做成線圈放置在永磁場中，其工作原理類似電動機，永磁體磁場會和通入電流的線圈相互作用產生洛倫茲力驅動 MEMS 扭轉微鏡偏轉。

基于雙極子原理的設計思想是需要在 MEMS 扭轉微鏡中添加磁性介質，利用磁性微鏡在外界磁場作用下產生的電磁力驅動 MEMS 扭轉微鏡偏轉。雙極子原理設計的 MEMS 扭轉微鏡具有較大位移、較大偏轉角、較小驅動電壓等優點。

平面線圈和磁場產生的洛倫茲力會驅動MEMS微掃描鏡繞梁發生轉動，其扭轉動力學模型 是標準的質量－彈簧－阻尼二階振動系統，機械結構的力學方程可以表示為

T 為電磁驅動力矩；J 為轉動慣量; K 為轉動剛度; c 為阻尼系數; ，和分別為MEMS微鏡轉動的角度、角速度和角加速度。

2 MEMS開關

MEMS開關原理如下圖

若在平面線圈中通入電流,隨著電流的增大,線圈產生磁場,對微彈簧上的 坡莫合金產生電磁吸力,帶動微彈簧平臺和擋光片 一起垂直向下運動,由此,擋光片的不透光部分逐漸 進入到輸入輸出光纖間的光路中,耦合到輸出光纖 的光功率就開始變弱,直至最后,光路完全被擋光片 擋住,衰減量達到最大,去掉驅動電流后,微彈簧的 回復力可使擋光片返回初始位置.