CN103959013A - 锁定减少的基于mems的环形激光陀螺仪 - Google Patents
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Abstract
一种环形激光陀螺仪(RLG)，包括可动镜和被耦合到可动反射镜的微机电系统(MEMS)致动器，以造成所述可动镜的各自的位移，这引起对反向传播的光束的相对于彼此的相位调制。对应于虚拟转动，所引起的相位调制在反向传播的光束之间建立光路差，这减少了RLG的锁定。
Description
相关申请的交叉引用
本国际申请依照35U.S.C.§119(e)要求2011年9月29日提交的待审查的标题为“MEMS Based Ring Laser Gyroscope(RLG)withReduced Lock-in”(代理人案号BASS01-00011)的序列号61/540971的美国临时专利申请的优先权，其全部内容为了所有目的通过参考合并于此，并且作为本国际申请的部分。
技术领域
本发明大体上涉及环形激光陀螺仪设计，并且特别涉及环形激光陀螺仪设计中微机电系统(MEMS)技术的使用。
背景技术
环形激光陀螺仪(RLG)是测量某个平台的角位移率的仪器。RLG通常包括被设计并制造为以环形配置工作的激光器系统。最熟悉的RLG形式使用直径在30cm范围内的氦氖(HN)环形激光器建造。
RLG的工作原理是基于在环形激光器腔中传播光束的两个计数器之间的跳动。在稳态下，该两个波束围绕腔行进相等距离，并因此具有相等的工作波长(光学频率)。当系统以某一指定角位移率旋转时，由于Sagnac效应，一个波束围绕腔经历比另一波束大的距离，结果，在两个不同波长下生成两个波束。两个波束之间的光程差与腔的转速成正比，并且类似地，光频差。这种差异能够被检测为在环形激光器中以顺时针(CW)和逆时针(CCW)方向传播的两个波之间的拍频。
为了减少RLG的成本和尺寸，最近已经建议使用半导体激光器。然而，由于RLG的比例因子与旋转波束包围的面积成正比，所以通过使用集成半导体环形激光器技术的RLG的小型化可能大大影响其性能。因此，已经提出半导体激光器，其被与光纤环一起使用以增加该装置的面积，并因此提高其比例因子和灵敏度。
RLG系统中的一个主要问题是在低转速下两个传送波束之间的耦合和锁定。由于该光学腔的性质，在反射器界面处发生散射机制。这种散射导致能量被从CW波束耦合到CCW波束，并且反之亦然。这个耦合能够使两个波束在被称作模式锁定的现象中被拉到同一频率，这严重地限制了RLG器件的灵敏度。
在近年来，已经提出各种消除或减少RLG中的锁定的方式。一种方法使用机械抖动机构作为用于转动的DC偏置。然而，这个方法必须增加RGL的尺寸、重量和成本。
另一种方法在使用磁镜或相调制的环中引入各向异性。这种方法基于使用两个或多个反射器，所述反射器在某一被同步的机构中线性振动。还另一种方法使反射器以倾斜方式移动。为了消除来自反射器的机械运动的机械噪声，也已经提出根据量子阱镜的解决方法。然而，所有这些方法利用体积光学配置，其必须增加RLG的尺寸和成本。另外，由于尺寸增加，不同镜配置的光学对准和同步可能困难。
因此，存在对尺寸和成本减少并且也减少锁定的RLG的需要。
发明内容
本发明的实施例提供了环形激光陀螺仪，其包括用于生成第一和第二光束的主动增益介质、第一和第二光束反向传播通过的闭合光路、在闭合光路内的第一和第二可动反射镜，以及微机电系统(MEMS)致动器，MEMS致动器被耦合到第一和第二可动反射镜，以引起其各自的位移，所述位移导致第一和第二光束相对于彼此的相位调制，从而对应于虚拟转动，在第一和第二光束之间建立光程差而减小锁定。
在一个实施例中，主动增益介质包括半导体激光器。在另一个实施例中，主动增益介质包括光纤放大器。在任一实施例中，第一和第二个反射镜可以为金属的或电介质的，并且可在同一方向或相反方向移动。此外，单个MEMS致动器可以控制第一和第二反射镜两者，或者每个反射镜可以由不同MEMS致动器分开控制。
在进一步实施例中，一个或多个附加反射镜可以被放在闭合光路中，以引导所述光束。在这种实施例中，第一和第二反射镜可以为立方角反射镜。
在还进一步的实施例中，第一和第二反射镜和MEMS致动器可以被制造在绝缘体上硅(SOI)晶片上。主动增益介质可以被进一步制造在所述SOI晶片或单独的SOI晶片上。当主动增益介质被制造在单独的SOI晶片上时，闭合光路可以进一步包括耦合在两个SOI晶片之间的光纤。
在还另一个实施例中，RLG进一步包括检测器和处理器，检测器被耦合到闭合光路，以检测由通过闭合光路反向传播的第一和第二光束引起的差拍图案，处理器被耦合到检测器，以基于差拍图案来确定角转动速度。在示例性的实施例中，在闭合光路内至少部分透射的反射镜引导第一和第二光束朝向检测器。在另一个示例性实施例中，在闭合光路内的耦合器将第一和第二光束分开，以便第一光束在耦合器中的第一方向上传播，并且第二光束在耦合器中的第二方向上传播，并然后在检测器处重新结合第一和第二光束，以在其上产生干涉图案。例如，该耦合器可以包括光纤耦合器、棱镜耦合器和定向耦合器中的一个或多个。
附图说明
当结合附图时，通过参考下列详细说明可以获得对本发明的更彻底的理解，其中：
图1A和1B为按照本发明的实施例的环形激光陀螺仪的示例性工作的示意方框图；
图2示出按照本发明的实施例的基于微机电系统(MEMS)的环形激光陀螺仪(RLG)的示例性配置的示意方框图；
图3是按照本发明的实施例示出基于MEMS的RLG的另一示例性配置的示意方框图；
图4是按照本发明的实施例示出基于MEMS的RLG的还另一示例性配置的示意方框图；
图5是按照本发明的实施例示出基于MEMS的RLG的再另一示例性配置的示意方框图；
图6是按照本发明的实施例示出基于MEMS的RLG的进一步示例性配置的示意方框图；
图7是按照本发明的实施例示出基于MEMS的RLG的还进一步示例性配置的示意方框图；
图8是按照本发明的实施例示出具有光纤环的基于MEMS的RLG的示例性配置的示意方框图；
图9是按照本发明的实施例示出具有光纤环的基于MEMS的RLG的另一个示例性配置的示意方框图；
图10是按照本发明的实施例示出具有光纤环的基于MEMS的RLG的还另一个示例性配置的示意方框图；和
图11是按照本发明的实施例示出具有集成检测器的基于MEMS的RLG的示例性配置的示意方框图。
具体实施方式
按照本发明的实施例，使用光学微机电系统(MEMS)技术提供了小型化环形激光陀螺仪(RLG)。RLG包括主动增益介质(例如，半导体激光器)和在闭合光路内放置的至少两个镜，其能够是使用镜的各种几何配置的自由空间传播和/或使用光纤或任何等价光波导的导波传播。当使用自由空间传播时，整体RLG系统能够在单个芯片上以单片方式实施。两个镜被机械耦合到一个或多个MEMS致动器，以实现各种镜位置。通过使用MEMS制造技术，MEMS镜能够容易同步并且以相对高速驱动。通过使MEMS镜相对于彼此移动导致的相位调制能够减少RLG的锁定，这使得能够测量非常低的旋转速度。
现在参考图1A和1B，示出了环形激光陀螺仪(RLG)10的示例性工作，按照本发明的实施例，其可以为基于MEMS的RLG。通过产生沿着同一闭合光路在相反方向(一个顺时针(CW)并且一个逆时针(CCW))行进的两个光束，RLG10测量关于轴旋转的角速度。在没有转动时，如图1A所示，每个光束经历的光路长度将是相同的(例如，从位置1到位置2)，因此对于每个波束围绕环的往返传播时间(t)能够被表示为：
其中R为环腔的半径，并且c为光速。
然而，如果如图1B所示，RLG10旋转，那么光束会经历光程差。例如，如在图1B中能够看出，如果RLG10顺时针旋转，那么CW波束从位置1到达位置2要更远，而CCW波束的光程变得较短。因此，对于CW波束围绕环的往返传播时间能够被表达为：
其中Ω为RLG10的转动的角速度。同样，对于CCW波束围绕环的往返传播时间能够被表达为： (等式3)
因此，光路长度差ΔOPL能够被表达为：
其中A为环腔的面积。
这个旋转导致的路径长度的变化产生光束之间的相位差，并由此在光束之间产生光频差(Av)，其能够被表示为：(等式5)
由于环具有不同于空气的介质，所以该介质的折射率n被加入，并且等式5能够被重新制定为： (等式6)
其中λ为光束的波长并且L为环周长。频率差引入环内的驻波图案的移动，并因此当两个波束在环外侧干涉时，引入差拍图案。在时间间隔期间差拍的数目与旋转速度成正比，并且图案移动的方向指示出旋转方向。
RLG在非常低的旋转速度下一般会遭受被称为“锁定”的效应。当环形激光器几乎不旋转时，反向传播的波束的频率变得几乎一致。在这个情形中，波束之间的串扰能够产生注入锁定，其将驻波固定在特定相位，因此将每个波束的频率彼此锁定。为了克服锁定的问题，按照本发明的实施例，适用MEMS技术来引发在锁定波段外对CW和CCW波束相对于彼此的相位调制。
现在参考图2，按照本发明的实施例示出了示例性的基于MEMS的环形激光陀螺仪(RLG)10。基于MEMS的RLG10包括主动增益介质15、镜20、30和40、MEMS致动器25和35、检测器50和处理器52。举例来说(而不是限制)，该主动增益介质15能够包括半导体激光器、激光二极管芯片、半导体光放大器、光纤放大器(如图8-10中所示，在利用光纤的实施例中)或者与MEMS技术兼容的其他类型小型化激光器系统。此外，超过一个主动增益介质15可以被用于增加所生成的光功率。该主动增益介质15也可以被包覆AR涂层，以使RLG10中的反射损耗最小化，并避免干扰RLG10的共振。
该增益介质15与镜20、30和40一起共同形成自由空间中的闭合光路，使用镜20、30和40用于光束引导。镜20和30为全反射镜，并且例如其每个都可以为金属镜、使用多层镀层的电介质镜和/或任何其他类型的镜。在一个实施例中，如图3中所示，镜40在有关波长上至少部分透射以将输出引导到检测器50。例如，镜40可以是光纤布拉格光栅(FBG)。在另一个实施例中，镜40为全反射镜，并且在增益介质15处测量输出。此外，镜20、30和40的每个都可以为平面镜、曲面镜、柱面镜、球面镜、立方角镜、或任何其他形状的镜。
MEMS致动器25和35为静电致动器，诸如梳状驱动致动器、平行板致动器或其他类型的静电致动器。镜20被耦合到MEMS致动器25，以便MEMS致动器25的移动引起镜20的位置的位移。镜30被耦合到MEMS致动器35，以便MEMS致动器35的移动引起镜30的位置的位移。如下面更详细解释的，可动MEMS镜20和30的位移减少RLG10的锁定。
在示例性工作中，增益介质15生成顺时针(CW)和逆时针方向(CCW)光束，并且将CW和CCW光束(例如，在相反方向传输CW和CCW波束)反向传播通过闭合光路。MEMS致动器25和35每个都工作以移动MEMS镜20和30，从而由于CW和CCW波束被反射出镜20和30朝向镜40，引起CW和CCW波束相对于彼此的相位调制。所引起的在CW和CCW波束上的相位调制通过在两个反向传播波束之间建立光程差，就好像RLG10在旋转一样，而减少锁定波段。
在一个实施例中，镜40引导CW和CCW波束朝向检测器50，并且使得能够在其上建立干涉图案。在这个实施例，该检测器50是能检测干涉图形并生成其表示的输出信号的光电检测器。该处理器52从检测器50接收输出信号(相应于干涉图案)，并且实行对干涉图案的光谱分析，用对引起的相位调制的了解，来确定RLG10的旋转的角速度。
在另一个实施例中，该检测器50可以被耦合到增益介质15，以直接测量增益介质15上的电学差拍信号，并将所测得的信号提供给处理器52。该处理器52由测量信号确定RLG10的旋转的角速度。在任一实施例中，该处理器52可以进一步控制MEMS致动器25和35的工作。
该处理器52可能可以是单个处理器件或者多个处理器件。这种处理器件可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理器、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、逻辑电路、模拟电路、数字电路，和/或基于对电路的硬编码和/或操作指令而操纵信号(模拟和/或数字)的任何器件。该处理器52可以具有相关联存储器和/或存储元件，其可以为单个存储器件、多个存储器件、和/或处理器的嵌入电路。这种存储器件可以是只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪速存储器、缓存存储器，和/或存储数字信息的任何器件。
在示例性实施例中，使用MEMS技术制造MEMS致动器25和35、镜20、30和40和增益介质15，这允许RLG10具有集成形式。例如，镜20、30和40和MEMS致动器25和35能够通过诸如刻蚀技术诸如深层反应离子刻蚀(DRIE)过程的刻蚀技术单片制造，并且通过在绝缘体硅(SOI)晶片/衬底、GaAs晶片/衬底或任何其他半导体或电介质晶片/衬底上的光刻对准过程而实现自对准。该增益介质15可以被插入凹槽中，该凹槽也以与镜20、30和40和致动器25和35相同的生产步骤通过DRIE过程制造，以保证增益介质15与镜20、30和40对准。此外，可以通过在衬底中的微加工(通过刻蚀衬底的上表面，以实现可以在其内部放置检测器的开口)来组装检测器50或者通过掺杂(例如，实现P-I-N二极管)或部分金属化(例如，实现金属-半导体MSM检测器)在衬底内单片实现检测器50。在另一个实施例中，一个或多个镜20、30和40可以通过在晶片上的选择性沉积来制造。
图2中示出的RLG10具有三角形配置。然而，在其他实施例中，RLG10可以具有圆形配置或矩形配置，图3中示出后者。在图3中，MEMS镜20和30以及镜45为完全反射的，而镜40为部分透射的，以将输出引导到检测器50和处理器52。然而，在其它实施例中，镜40可以为完全反射的，并且可以在主动增益介质15处测量输出。MEMS致动器25和35工作以造成MEMS镜20和30的位置位移，以引起CW和CCW波束相对于彼此的相位调制，从而减少锁定。应该理解，随着镜的数目增加，RLG10可以具有五边形、六边形或任何其它几何闭环配置。
图4示出了RLG10的实施例，其中MEMS致动器25和35、主动增益介质15和MEMS镜20和30被制造在同一衬底100上，诸如MEMS集成电路(MEMS芯片)。RLG腔(并因此，闭合光路)具有由主动增益介质15、MEMS镜20和30和固定镜42、44、46和48形成的三角形形状。固定镜42-46被示为平面镜。然而，应该理解，可以使用任何其它数目和/或形状的固定镜。
MEMS镜20和30是立方角反射器，每个都包括彼此以直角放置的两个镜，以便从垂直于两个镜子的平面的任何方向入射的波束被反射通过180度。更具体地，每个MEMS镜20和30在立方角反射器的一个镜上接收CW或CCW波束，并且从立方角反射器的另一个镜反射CW或CCW波束。
例如，在其一个镜上，MEMS立方角反射器20从主动增益介质15接收CCW波束，并且在其另一个镜上将所述CCW波束向镜42反射。固定镜42-46被放置为将CCW波束引导为朝向MEMS镜30直射。在一个镜上，MEMS立方角反射器30从镜46接收CCW波束，并且在另一个镜上反射所述CCW波束朝向镜48。CW波束在相反方向上传播，从镜48向MEMS立方角反射器30反射，然后经由固定镜42-46朝向MEMS立方角反射器20。MEMS致动器25和35工作以引起MEMS镜20和30的位置位移，以在CW和CCW波束之间建立起对应于虚拟旋转的光路长度差，并引起CW和CCW波束相对于彼此相位调制。
图5示出了三角形RLG10的另一个实施例。在图5中，单个固定镜60被用于反射MEMS立方角反射器20和30之间的CW和CCW波束，并且另一个镜61被用于反射主动增益介质15和MEMS立方角反射器30之间的CW和CCW波束。在图4和5中，MEMS镜20和30通过MEMS致动器25和35分开控制。
在另一个实施例中，如图6中所示，单个MEMS致动器55可以用于控制MEMS镜20和30两者。图6中所示的RLG配置也具有三角形结构，主动增益介质15、MEMS镜20和30和固定镜62、64和65形成闭合光路。另外，MEMS镜20和30为立方角反射器，其在主动增益介质15和各固定镜62和64之间以180度反射CW和CCW波束。
在图6中所示的实施例中，该MEMS致动器55被设计为使得MEMS镜20和30在同一方向移动。例如，由于MEMS镜20移动靠近固定镜62和主动增益介质(向右)，MEMS镜30也向右移动远离固定镜64和主动增益介质15。
在其它实施例中，如图7中所示，MEMS致动器55可以被设计为使得MEMS镜20和30以相反方向移动。例如，如图7中能够看出，随着MEMS致动器55被移动靠近MEMS致动器55，镜20从MEMS致动器55移动离开。图7也示出了矩形RLG10的实施例，主动增益介质15、MEMS致动器55、MEMS镜20和30和固定镜66、68、70和72被制造在同一衬底100上。应该注意，在图4-7中所示的任何上述RLG配置中，固定镜的数目可以依赖于固定镜的角度而变化。此外，应该注意MEMS镜20和30可以以任何任意方式移动，以便MEMS镜20和30以任意相移同时移位。
尽管图4-7中所示的RLG配置是单片的，并且能够在一个芯片上与主动增益介质集成，光路长度受限于RLG芯片的面积，这进而可能限制RLG10的灵敏度。因此，在另一个实施例中，如图8中所示，诸如光纤的光波导110可以被用于引导CW和CCW波束通过主动增益介质15和MEMS镜20和30之间的闭合光路。在这个实施例中，可以使用以环形配置的光纤110连接两个芯片(这两个芯片一个用于主动增益介质15并且另一个用于MEMS镜20和30)以及相应的MEMS致动器25和35。这种配置能够增加比例因子，并且通过提高光纤回路包围的面积来提高RLG10的灵敏度。
在图8中，在MEMS芯片100的任一侧上的光纤凹槽120接收光纤110的各端。MEMS镜20和30被配置为在自由空间中形成通过MEMS芯片100的光路。MEMS镜20和30为立方角反射器，MEMS镜20被设计为从相反(背)侧反射。
在示例性操作中，随着CW波束从光纤110的一端进入MEMS芯片100，CW波束在自由空间中向MEMS镜20传播。MEMS镜20将CW波束向MEMS镜30反射，其依次向后向MEMS镜20反射。然后，MEMS镜20将CW波束向光纤110的另一端反射。MEMS致动器25和35工作以使MEMS镜在同一方向上移动，以便MEMS镜20和30仍旧彼此排列成行。
图9示出了RLG10的另一个实施例，其使用光纤使CW和CCW波束在主动增益介质15和MEMS镜20和30之间传播。在图9中，使用单个MEMS致动器55来控制MEMS镜20和30两者的移动。MEMS芯片100内的固定镜74和76引导CW和CCW波束在光纤110和MEMS镜20和30之间。该MEMS致动器55被设计为使得MEMS镜20和30在同一方向移动。例如，随着MEMS镜20向左移动(远离固定镜76)，MEMS镜30也向左移动(朝向固定镜74)。
在另一个实施例中，如图10中所示，MEMS致动器55能够被设计为使MEMS镜20和30以相反方向移动。在图10所示的配置中，固定镜78和80被放置为使CW和CCW波束在MEMS镜20和30之间反射。随着MEMS镜20移动为更靠近固定镜80(以及远离MEMS致动器55)，MEMS镜30移动离开固定镜78(朝向MEMS致动器55)。
在图4-10中所示的任何上述RLG配置中，如上所述结合图2和3，能够使用例如通过部分透射镜、分束器、定向耦合器、光纤耦合器和棱镜耦合器的一个或多个耦合到光路的光电探测器，或者通过直接测量主动增益介质15上的电学差拍信号，来测量输出信号。例如，如图11中所示，棱镜耦合器130能够使用同一MEMS技术并且在与MEMS镜20和30以及MEMS致动器55相同的芯片100上制造，以便与MEMS镜20和30自对准。在示例性实施例中，该棱镜耦合器130能够通过刻蚀(例如，使用DRIE)被制造为具有MEMS镜20和30以及MEMS致动器55，并且通过在SOI晶片上的光刻对准过程与MEMS镜20和30以及MEMS致动器55自对准。
在图11，固定镜82、84、86和88引导CW和CCW波束朝向棱镜耦合器130。棱镜耦合器130工作以使CW和CCW波束分开，并且使CW和CCW波束在检测器50处再结合，以在其上建立干涉图案。MEMS致动器55被耦合到MEMS镜20和30，以使MEMS镜20和30关于彼此移动，以便引起CW和CCW波束之间光路长度改变，这减少了RLG10的锁定。
如本领域技术人员将认识到，能够在宽的应用范围上修改和改变本申请中描述的创新思想。因此，专利主题的保护范围不应被限制于所讨论的任何具体的示例性教导，而是由下列权利要求限定。
Claims (20)
1.一种环形激光陀螺仪，包括：
主动增益介质，用于产生第一和第二光束；
闭合光路，所述第一和第二光束通过所述闭合光路反向传播；
第一和第二可动镜，在所述闭合光路内；和
微机电系统(MEMS)致动器，被耦合到所述第一和第二可动镜以引起其各自的位移，所述位移引起所述第一和第二光束相对于彼此的相位调制，从而对应于虚拟转动在所述第一和第二光束之间建立光程差，以减少所述锁定。
2.根据权利要求1所述的环形激光陀螺仪，其中所述闭合光路具有几何配置。
3.根据权利要求2所述的环形激光陀螺仪，其中所述几何配置为圆形配置、三角形配置、矩形配置或另一种几何学闭环配置。
4.根据权利要求1所述的环形激光陀螺仪，其中所述主动增益介质包括半导体光学放大器。
5.根据权利要求1所述的环形激光陀螺仪，其中所述主动增益介质包括光纤放大器。
6.根据权利要求1所述的环形激光陀螺仪，其中所述第一镜和所述第二镜的至少一个为金属镜。
7.根据权利要求1所述的环形激光陀螺仪，其中所述第一镜和所述第二镜的至少一个为电介质镜。
8.根据权利要求1所述的环形激光陀螺仪，还包括：
衬底，其中所述第一和第二镜以及所述MEMS致动器通过光刻对准工艺自对准地在所述衬底上单片制造。
9.根据权利要求8所述的环形激光陀螺仪，其中所述主动增益介质被进一步制造在所述衬底上。
10.根据权利要求8所述的环形激光陀螺仪，还包括：
附加衬底，其中所述主动增益介质被制造在所述附加衬底上。
11.根据权利要求10所述的环形激光陀螺仪，其中所述闭合光路包括被耦合在所述衬底和所述附加衬底之间的光纤。
12.根据权利要求1所述的环形激光陀螺仪，其中所述MEMS致动器包括：
第一MEMS致动器，被耦合到所述第一镜以引起其第一位移；和
第二者MEMS致动器，被耦合到所述第二镜以引起其第二位移。
13.根据权利要求1所述的环形激光陀螺仪，其中所述第一镜和所述第二镜被以其之间的任意相移同时移位。
14.根据权利要求1所述的环形激光陀螺仪，其中所述第一镜和第二镜在相反方向上移位。
15.根据权利要求1所述的环形激光陀螺仪，其中所述闭合光路包括至少一个附加镜，以沿着所述闭合光路引导所述第一和第二光束。
16.根据权利要求1所述的环形激光陀螺仪，其中所述第一镜和第二镜为立方角镜。
17.根据权利要求1所述的环形激光陀螺仪，还包括：
检测器，被耦合到所述闭合光路，以检测由反向传播通过所述闭合光路的所述第一和第二光束引起的差拍图案；和
处理器，被耦合到所述检测器，以基于所述差拍图案确定角转动速度。
18.根据权利要求17所述的环形激光陀螺仪，还包括：
在所述闭合光路内的附加镜，所述附加镜至少部分透射，以引导所述第一和第二光束朝向所述检测器。
19.根据权利要求17所述的环形激光陀螺仪，还包括：
在所述闭合光路内的耦合器，用于将所述第一和第二光束分开，以便所述第一光束在所述耦合器中的第一方向上传播而所述第二光束在所述耦合器中的第二方向上传播，所述耦合器还用于在所述检测器处重新结合所述第一和所述第二光束，以在其上产生干涉图案。
20.根据权利要求19所述的环形激光陀螺仪，其中所述耦合器包括棱镜耦合器或分束器，其被单片制造在具有所述第一和第二可动镜和所述MEMS致动器的衬底上，并且通过光刻对准工艺与所述第一和第二可动镜和所述MEMS致动器自对准。
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