Eigens für Laser-Radar-Systeme hat das Fraunhofer IPMS basierend ein 1D-MEMS-Scannermodul mit einer großen Apertur von 334 mm² und einem optische Füllfaktor von 80% entwickelt. Hierfür wurde ein skalierbares MEMS-Scanner-Array, bestehend aus 2 x 7 identischen Siliziumspiegelelementen entworfen. Jeder der auf Chip-Niveau zusammengesetzten Einzelscanner besitzt eine Spiegelplatte von 2,51 x 9,51 mm² mit einem optischen Scanbereich von ±30°. Alle Spiegel werden elektrostatisch resonant mit einer Frequenz von ca. 250 Hz nahe der mechanischen Resonanz mittels individueller In-plane-Kammantriebe zu einer Torsionsschwingung angeregt.

Das gesamte 1D-MEMS-Scannermodul mit einem Formfaktor von 50 x 40 x 45 mm³ besteht aus zwei separaten Scan-Kanälen: einem Einzelscannerspiegel für den kollimiert ausgesendeten Messstrahl parallel zu dem Scannerspiegel-Array für die Empfangsoptik. Die Strahlengänge der Sende- und Empfangsoptiken sind optisch isoliert, um ein Übersprechen und damit ein Übersteuern des Detektors im finalen Laser-Radar-System zu vermeiden. Der Sendestrahl wird durch einen, den Array-Elementen mechanisch identischen Spiegel über das Messobjekt gescannt. Um Licht aus der Richtung zu detektieren, in die der scannende Messstrahl abgelenkt wird, müssen die Spiegel des Empfangskanals alle zur selben Zeit in die gleiche Richtung zeigen wie der Spiegel im Sendekanal. Dies erfordert eine Synchronisation der Scanbewegungen der Spiegel. Die Aperturen der Einzelspiegel des Arrays addieren sich unter dieser Voraussetzung und erzeugen eine hinreichend große Gesamtapertur.

Das MEMS-Array erfüllt mit seiner mechanischen Resonanzfrequenz von 250 Hz die Anforderungen moderner Laserlaufzeitmesssysteme mit typischen Punktmessraten von 250 bis 1.000 kHz. Dies bedeutet bei optischen Scanwinkeln von ±30° eine Unterteilung des gescannten Bereichs in 500 bis 2.000 Intervalle.

Im Vergleich zu Systemen mit konventionellen Scannern ermöglicht das neue 1D-Scannermodul bedeutend kompaktere, robustere 3D-LIDAR-Systeme ohne zusätzlichen Aufwand für hohe Scangeschwindigkeiten (z. B. Luftlager). Das Lamda-Modul ist einsetzbar in den Bereichen Überwachung und Sicherheit, maschinelle Bilderkennung und im portablen Außeneinsatz.