论文在调研和分析硅微机械扭转镜光致动器及MEMS 动态测试技术研究现状的基础上,从器件的光机电特性理论分析、结构设计与建模仿真、柔性硅微机械工艺加工技术和三维微运动精密测量技术等方面系统地开展了新型硅微机械扭转镜光致动器及其动态测试技术的研究,主要完成了以下五个方面的工作: 1.系统地调研和分析了硅微机械扭转镜光致动器及MEMS 动态测试技术研究的重要意义、应用领域、研究现状和发展趋势。2、讨论和分析了硅微机械扭转镜光致动器的动力学特性、机械冲击响应特性、微镜的动态变形特性和自重特性等力学理论问题;讨论和分析了基于侧壁驱动与底座驱动的扇形非线性电场静电致动方式与基于垂直扭转梳齿结构的场致转动静电致动方式等硅微机械扭转镜光致动器静电驱动系统的致动机理等电学理论问题;讨论和分析了硅微机械扭转镜光致动器的光耦合插入损耗特性、微镜镜面的光学散射特性以及用于牺牲层释放的腐蚀孔的光学衍射特性等光学理论问题,首次获得了七种因素共同作用下硅微机械扭转镜光致动器光耦合插入损耗的统一的数学表达式。在对硅微机械扭转镜光致动器的光机电特性系统地理论研究的基础上提出了硅微机械扭转镜光致动器的结构设计准则。3、提出了单轴双梁厚度差分结构、单轴双柔性折叠梁结构、单轴双梁垂直扭转梳齿结构、双轴四梁差动复合微镜结构以及以上四种基本结构组合后的衍生结构等五种工艺加工技术兼容的新型的硅微机械扭转镜光致动器,对器件关键结构薄厚度、高耐疲劳扭转梁进行了局部加强的变形补偿设计,建立了器件的三维实体模型以及两维降阶模型,对提出的新结构硅微机械扭转镜光致动器进行了系统的静力学、动力学、静电场、力电耦合和流体固体耦合的建模仿真与优化设计,同时设计并分析了三种可实现单芯片集成的弹性光纤定位夹紧结构。4、提出了组合体硅微加工技术与表面硅微加工技术、兼容同一套光刻版图、可分别基于SOI 晶片和普通Si 晶片、适应于制造提出的各种新结构单晶硅和多晶硅硅微机械扭转镜光致动器的三套柔性加工工艺流程,开展了一系列重要工艺步骤的单项工艺试验,对工艺流程与工艺参数进行了优化,针对加工过程中出现的具有普遍意义的典型工艺问题进行了讨论和分析,并提出了解决方法。5、创新性地将模糊图像合成技术、频闪图像匹配技术、频闪Mirau 显微干涉技术与显微激光多普勒测振技术有机结合,建立起了一套周期运动测量与瞬态运动测量相结合、单点运动测量与全视场运动测量相结合、满足不同MEMS 器件各种动态测试要求的集成的MEMS 三维六自由度微运动精密测量系统。在此基础上,针对硅微机械扭转镜光致动器,测量分析了微镜镜面的表面粗糙度以及微镜扭转运动过程中的动态特性。