[发明专利]用于光学MEMS干涉仪中的反射镜定位的自校准

权利要求书

1.一种微机电系统(MEMS)装置，包括：

MEMS干涉仪，被配置用于产生干涉图，所述MEMS干涉仪包括：

至少一个反射镜，所述至少一个反射镜被光学耦合为接收并反射光，所述至少一个反射镜中的第一反射镜具有非平面表面，所述非平面表面包括主表面和从所述主表面偏移的至少一个附加表面；和

MEMS致动器，所述MEMS致动器被耦合到所述至少一个反射镜中的可移动反射镜以产生所述可移动反射镜的移位，所述MEMS致动器具有可变电容；

存储器，所述存储器维护一个将所述MEMS致动器的所存储电容映射到所述可移动反射镜的相应的所存储位置的表；

电容感测电路，所述电容感测电路被耦合到所述MEMS致动器，所述电容感测电路被配置为：

感测所述MEMS致动器在所述可移动反射镜的第一参考位置处的第一测量电容，所述第一参考位置对应于所述干涉图的中心突发；和

感测所述MEMS致动器在所述可移动反射镜的第二参考位置处的第二测量电容，所述第二参考位置对应于由于所述非平面表面而产生的所述干涉图的次级突发；和

校准模块，所述校准模块被配置为使用在所述第一参考位置处的所述第一测量电容和在所述第二参考位置处的所述第二测量电容来确定要施加到所述表中的所存储电容的校正量。

2.根据权利要求1所述的MEMS装置，其中，所述电容感测电路还被配置为确定所述MEMS致动器的当前电容，并且所述MEMS装置还包括：

数字信号处理器，所述数字信号处理器被配置为访问所述表，以基于所述MEMS致动器的所述当前电容和所述校正量的组合来确定所述可移动反射镜的当前位置。

3.根据权利要求1所述的MEMS装置，还包括：

光源，所述光源被配置为产生具有已知波长的输入光束并且向所述干涉仪提供所述输入光束；

所述电容感测电路还被配置为测量在所述可移动反射镜移动穿过附加干涉图的至少两个过零点时的电容变化，所述附加干涉图由所述MEMS干涉仪产生；和

数字信号处理器，所述数字信号处理器被配置为基于所述电容变化和所述附加干涉图对所述表进行填充。

4.根据权利要求1所述的MEMS装置，其中：

所述表表示初始的电容感测曲线；

所述校准模块还被配置为将所述MEMS致动器的所述第一测量电容和所述第二测量电容与对应的在所述表内的在所述第一参考位置和所述第二参考位置处的相应的所存储电容进行比较，以计算所述第一测量电容和所述第二测量电容与对应的在所述表内的所存储电容之间的相应误差；和

所述校准模块还被配置为使用所述初始的电容感测曲线和所计算的误差来外推校正的电容感测曲线，所述校正量对应于所述校正的电容感测曲线和所述初始的电容感测曲线之间的差异。

5.根据权利要求1所述的MEMS装置，还包括：

宽带光源，所述宽带光源被配置为在所述第一测量电容和所述第二测量电容的感测期间产生宽带光束并且向所述MEMS干涉仪提供所述宽带光束。

6.根据权利要求5所述的MEMS装置，还包括：

窄带光学滤波器，所述窄带光学滤波器被光学地耦合为接收所述宽带光束，并且被配置为产生具有已知波长的输入光束并且向所述干涉仪提供所述输入光束；

所述电容感测电路还被配置为测量在所述可移动反射镜移动穿过附加干涉图的至少两个过零点时的电容变化，所述附加干涉图由所述MEMS干涉仪产生；和

数字信号处理器，所述数字信号处理器被配置为基于所述电容变化和所述附加干涉图来对所述表进行填充。