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变形镜作为波前矫正器在自适应光学系统中被大量运用,现已广泛渗透到天文学、视网膜成像、光束整形等领域当中。为获得低成本、制备工艺简单环保、像差矫正优良的变形镜,本文提出了一种全新的基于氮化铝(AlN)材料的压电连续面型MEMS变形镜设计,相较与静电驱动变形镜,其具有线性控制、大形变量的优势,而同传统基于PZT、PMN材料的压电变形镜相比,该变形镜表现出与CMOS工艺相兼容、制备工艺简单且环保的特点。本文采用理论分析和有限元仿真对AlN MEMS变形镜的AlN/Si结构参数进行优化,得出当AlN与Si的厚度之比为0.45时,在相同电场强度下,可以获得最大的变形镜形变量。同时从简化制备工艺的角度出发,提出采用湿法腐蚀方形硅膜同光刻SU8支撑框架相结合的技术方案来实现圆形硅膜镜面,并通过仿真验证了其有效性。另外着重研究该变形镜的像差矫正能力,结果显示该变形镜可以较为完备地拟合前14项Zernike像差。最后对变形镜的制备工艺进行了初步讨论。此外,本文首次提出基于AlN的分立式压电微镜模型,从理论分析和有限元仿真两方面揭示了该微镜的不同运动模式与控制信号之间均具有良好的线性关系。在静态时具体线性关系表现为:平动线性为5.40nm/V,倾斜线性为0.009°/V。在此基础上,采用基于SOI的MEMS工艺成功制备出AlN微镜原型器件,并通过实验验证了该微镜在静态和动态驱动情况下,其各运动模式与控制信号均呈现较好的线性关系,具体线性关系表现为:在静态时,平动线性为3.10nm/V,倾斜线性为0.005°/V;在动态时,平动(谐振频率22.13kHz)线性为200.78nm/V,倾斜(谐振频率63.25kHz)线性为0.200°/V。