卫星激光通信MEMS快速反射镜可靠性研究进展

作者：朱伟鸿; 汪洋; 王栎皓; 刘艺晨; 武震宇

来源：红外与激光工程, 2023, 52(09): 230-242.

DOI：10.3788/IRLA20230179

• 卫星激光通信
• 快速反射镜
• 微机电系统技术
• 环境适应性
• 可靠性

快速反射镜(Fast Steering Mirror, FSM)具有响应快、精度高、分辨率高等优势，被广泛应用于卫星激光通信、超分辨率成像、高精度激光瞄准等领域，是捕获、跟踪和瞄准(Acquisition Tracking and Pointing, ATP)系统中的核心部件。传统快反镜主要由压电陶瓷和音圈电机驱动，而基于微机电(Micro Electro Mechanical System, MEMS)技术制备的快反镜具有小型化及批量化等优势，是技术发展的趋势，但其应用于卫星激光通信领域的可靠性尚未进行全面论证。文中介绍了快反镜的工作原理、环境适应性要求以及国内外快反镜的可靠性水平，结合致动原理和结构分析了现有快反镜的失效机理、评估方法和可靠性加固技术，最后指出了高可靠性快反镜的结构和加固技术发展方向，并通过综合分析与仿真验证了MEMS快反镜应用于卫星激光通信的可行性。