定义
MEMS（Mirco-Electro-Mechanical-System）又称微机电系统，指以半导体为基础的微米级机电系统。MEMS于上世纪80年代诞生于实验室，经过逐步发展在90年代中期逐渐进入市场，应用在一些行业中。
MEMS系统不但可以用于制成加速度、压力、温度、化学和振动传感器，还可以与光学相结合，制成光开关或者用于反射光束进行扫描的MEMS扫描镜。
图 1 MEMS加速度计结构示意图[1]
如图1所示为MEMS加速度计结构示意图，图中MEMS加速度计系统分为基底（Fixed plates）和弹簧质量块（Mass）两个部分，质量块突出部分与基底组成电容，当MEMS系统受力产生加速度时，电容极板间距发生变化，导致电容容值发生变化，通过测量相应的电学信号，结合极板间距可以测得MEMS系统所受加速度。
MOEMS
当在MEMS系统中引入光学成分时，此种类型的MEMS系统可以称为MOEMS系统（Mirco-opto-electromechanical-system），MOEMS系统又称微光机电系统。其中MEMS扫描镜、数字光处理器（Digital-Light-Processing）和一些光开关等微型系统均为MOEMS系统。
如图2所示为MEMS光开关结构示意图，图中MEMS mirror为MEMS控制的微型反射镜，通过控制反射镜的反射角度改变输入光信号的输出方向，实现出射传输光纤（Fiber）的选通，实现光开关的功能。
图 2 MEMS光开关[2]
MEMS扫描镜定义
MEMS扫描镜为MEMS系统安装微型反射镜，通过MEMS控制反射镜角度，从而改变出射光方向的系统。
MEMS扫描镜工作原理
按工作原理的不同MEMS扫描镜分为电驱动扫描镜、电磁驱动扫描镜、压电驱动扫描镜和电热驱动扫描镜等类型[3]，其中静电式扫描镜具有驱动机理简单、与IC工艺完全兼容、功耗低计谐振频率高等优点。
如图3所示为垂直梳齿静电驱动MEMS扫描镜结构示意图，在结构上分为动梳齿（Movable comb）和静梳齿（Fixed comb）两个部分，通过在动、静梳齿间施加电压，使得反射镜（Mirror）以两固定端为轴进行谐振。改变输入信号波形、幅度、频率，控制MEMS扫描镜进行扫描，以应用于所需环境。图中所示结构采用V型结构悬臂梁结构固定动梳齿，降低工艺难度的同时提高反射镜转角幅度。
图 3 直梳齿静电驱动MEMS扫描镜结构示意图[4]
参考文献
[1] https://www.digikey.com/en/articles/apply-sensor-fusion-to-accelerometers-and-gyroscopes
[2] https://www.pcmag.com/encyclopedia/term/mems
[3] Schweizer S , Calmes S , Laudon M , et al. Thermally actuated optical microscanner with large angle and low consumption[J]. Sensors & Actuators A, 1999, 76(1-3):470-477.
[4] 刘耀波, 苑伟政, 乔大勇, et al. MEMS扫描镜机电特性测量系统的设计[J]. 光电工程, 2011, 38(12).
