【正文】 光開關(guān)模塊 ? 基于 MEMS（微型機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)的光開關(guān)，利用做在硅片上的微型可動(dòng)鏡子來操縱通過光導(dǎo)纖維網(wǎng)絡(luò)交叉點(diǎn)的光束。 ? 基于 MEMS的光開關(guān)的應(yīng)用，可以從小型的光交叉連接（見圖）直到能夠傳導(dǎo)成千上萬光信號(hào)的大型交叉連接。與傳統(tǒng)的開關(guān)不同，它必須能夠識(shí)別通過它的每一組、每一單元或每一幀的數(shù)據(jù)。純粹的光開關(guān)與數(shù)據(jù)的速率和格式無關(guān)，因此，它們適用于網(wǎng)絡(luò)的所有環(huán)節(jié)，所以，它們實(shí)際上是未來的發(fā)展方向。 三、在生命科學(xué)方面的應(yīng)用 ? 微傳感器、微執(zhí)行器及微系統(tǒng)在生物醫(yī)學(xué)和工程方面的應(yīng)用加速疾病的預(yù)防、診斷及治療都有重要作用。主要應(yīng)用場(chǎng)合： 腔內(nèi)壓力監(jiān)側(cè)； 微型手術(shù)； 生物芯片； 細(xì)胞操作； 仿生器件等。 ? 圖所示為用于顱內(nèi)壓力監(jiān)測(cè)的微系統(tǒng)。它由微型壓力傳感器 (如硅電容式壓力微傳感器 )和遙測(cè)單元組成。植入顱內(nèi)腔的壓力微傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顱內(nèi)病灶部位的壓力變化，如腦出血時(shí)壓力會(huì)增高。微型壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)信息，經(jīng)內(nèi)導(dǎo)線傳給遙測(cè)單元輸出，供醫(yī)生做出正確判斷，以便確定適宜的治療方案。 單片夾持驅(qū)動(dòng)器固定和測(cè)試細(xì)胞 ? 隨著生物工程的發(fā)展 ,要求能隨意捕捉和釋放單一游離細(xì)胞，或向細(xì)胞內(nèi)注入和拾取某一成分，同時(shí)還能測(cè)定和記錄細(xì)胞生物電參數(shù)。游離細(xì)胞捕捉儀就是為此目的而研制的，對(duì)只有幾微米的細(xì)胞來說，關(guān)鍵動(dòng)作是接近細(xì)胞時(shí)的精細(xì)微調(diào)，要求分辯率達(dá)幾十納米，微驅(qū)動(dòng)機(jī)器人具有高定位精度和精細(xì)操作能力，適于完成上述操作。 微型內(nèi)窺鏡 ? 最新型的 M2A微型內(nèi)窺鏡，也叫 “ 裝在藥丸里的相機(jī) ” 。 ? 用 M2A微型內(nèi)窺鏡做檢查不會(huì)給病人帶來痛苦，還可以幫助醫(yī)生看見人體長達(dá) 21英尺的小腸內(nèi)發(fā)生的病變，如不明顯的內(nèi)出血、侵犯胃腸道的克羅恩病，及小腸生長的腫瘤等。 微型游泳機(jī)器人 ? 期望用于人體血管中的微型游泳機(jī)器人。 游泳機(jī)器人工作原理 ? 利用鐵磁橡膠的特性可以制作柔性磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器，圖為采用鐵磁橡膠制作的微型游泳機(jī)器人。微機(jī)器人流線型基體采用泡沫塑料制作，在水中具有一定的浮力。在基體兩側(cè)以一定的角度對(duì)稱粘貼了兩個(gè)鐵磁橡膠執(zhí)行器，執(zhí)行器為扁平條狀。當(dāng)微機(jī)器人處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)，由于鐵磁橡膠的磁導(dǎo)率比空氣的磁導(dǎo)率大，磁力線通過橡膠中時(shí)磁阻最小，即磁力線更“愿意”從橡膠中“走”。同時(shí)，磁力線路徑越短，系統(tǒng)勢(shì)能越低。因此，鐵磁橡膠微執(zhí)行器趨向于沿磁場(chǎng)方向排列，以降低系統(tǒng)的勢(shì)能。微執(zhí)行器的一端固定在微機(jī)器人基體上．此時(shí)微執(zhí)行器等效于一個(gè)懸臂梁系統(tǒng)，在磁力的作用下，微執(zhí)行器發(fā)生彎曲。當(dāng)磁場(chǎng)撤消時(shí)，微執(zhí)行器由于自身的彈力作用，向相反方向運(yùn)動(dòng)，恢復(fù)原位。當(dāng)再一次施加勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，微執(zhí)行器重復(fù)上述動(dòng)作。反復(fù)不停地提供脈沖磁場(chǎng)，一對(duì)微執(zhí)行器就連續(xù)產(chǎn)生滑水動(dòng)作，從而推動(dòng)微機(jī)器人游動(dòng)。 游泳機(jī)器人實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)原理 ? 圖為微機(jī)器人實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)包括微機(jī)器人、螺線管、激勵(lì)電路和水槽四部分。實(shí)驗(yàn)中將微機(jī)器人放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的水槽中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)由螺線管產(chǎn)生，螺線管中間有 200mm的區(qū)域基本上為勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)。水下微機(jī)器人在該區(qū)段才能夠避開磁場(chǎng)的引力作用，而靠微執(zhí)行器的擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)和后退。激勵(lì)電路由振蕩電路、放大電路和整形輸出電路組成。振蕩電路用來產(chǎn)生頻率連續(xù)可調(diào)的交變電流信號(hào)。放大電路將信號(hào)的正半周波形進(jìn)行放大，以達(dá)到所需的電流強(qiáng)度。整形輸出電路實(shí)現(xiàn)將放大器的輸出信號(hào)進(jìn)行整形，產(chǎn)生所需要的波形，如方波脈沖信號(hào)、三角波信號(hào)、正弦波信號(hào)和鋸齒波信號(hào)等。 四、在微流量系統(tǒng)方面的應(yīng)用 ? 微流量系統(tǒng)由微閥、微泵及微型流量傳感器等器件組成，經(jīng)微機(jī)械加工，將這些微器件制作在同一塊硅襯底上．形成微流量共同體。微流量通道（含孔和溝渠）刻蝕在與硅襯底鍵合在一起的硼硅酸玻璃片上。 圖所示為一種微流量化學(xué)分析系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)。其整體尺寸只有 ，其中含有 2個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)膜片泵、 2個(gè)熱電式微型流量傳感器及 1個(gè)化學(xué)反應(yīng)室。其工作原理流程示于圖。 微流量化學(xué)分析系統(tǒng) 微型泵 ? 如圖所示為日本開發(fā)研制的一種微型泵，主要面向可有效降低個(gè)人電腦噪音的水冷系統(tǒng)。新型泵采用有自給功能的活塞方式，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的小型化、高流量、長壽命。除個(gè)人電腦外，還可用于各種工業(yè)設(shè)備的冷卻系統(tǒng)等。 ? 該產(chǎn)品的主要規(guī)格如下：額定壓力 6kPa，額定流量400mL/min以上，額定電壓12VDC，壽命 上安裝在個(gè)人電腦中時(shí)的噪音僅 20dB。 ? 微流量系統(tǒng)除具有體積小、所需樣品量少的優(yōu)點(diǎn)以外，在性能上還能確保被分析、化驗(yàn)及檢測(cè)的流量感受同樣的溫度分布、吸熱反應(yīng)、清潔的反應(yīng)過程及精確的流量控制。這些是運(yùn)用MEMS技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，過去那種分離式的常規(guī)流量系統(tǒng)是無法做到的。微流量系統(tǒng)在其他方面也有重要應(yīng)用，如太空用微型推進(jìn)系統(tǒng)、噴墨嘴、射流元件、射流放大器以及氣體與液體的色譜分忻等。 ? LIGA技術(shù)是由深度同步幅射 X射線光刻，電鑄成型，塑鑄成型等技術(shù)組合而成的綜合性技術(shù)。用這方法可以制作各種微器件和微裝置，材料可以是金屬、陶瓷和玻璃等，可以制作微形件的最大高度 1000μm ，槽寬 以上 ,高寬比大于200的立體微結(jié)構(gòu)。刻出的圖形側(cè)壁陡峭，表面光滑。圖 26是使用 LIGA技術(shù)制造微器件過程。圖 27所示，是使用 LIGA技術(shù)制造的光刻膠模型和微器件。過去使用 LIGA技術(shù)只能制造上下形狀一致的微器件，現(xiàn)在這技術(shù)又有發(fā)展。圖 28所示，是這方法加工階梯狀零件，和上端部為半球狀的零件。 LIGA 技術(shù)制造微器件 微小元器件 微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）自學(xué)主題 ? 微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）國內(nèi)外研究狀況及應(yīng)用實(shí)例分析 ? 微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）材料特性及應(yīng)用實(shí)例分析 ? 微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）體型加工技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例分析 ? 微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）表面加工技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例分析 ? 微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS） LIGA加工技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例分析 微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）研討主題 ? 微型傳感器技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例分析 ? 微型執(zhí)行器技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例分析 ? 微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）尺寸效應(yīng)及應(yīng)用實(shí)例分析 ? 微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)例分析 ? 微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）設(shè)計(jì)技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例分析 微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）研討主題 ? 1微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）封裝技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例分析 ? 1微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）典型微構(gòu)件及力學(xué)問題分析 ? 1微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）在航空航天及機(jī)器人研究領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)例分析 ? 1微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）在生物工程及臨床醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)例分析 ? 1微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS）微流量技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例分析