静电驱动光开关的结构设计与驱动电压分析

对静电驱动光开关的驱动结构进行了研究分析,对比分析了采用平面下电极和倾斜下电极两种驱动结构光开关的驱动电压。采用倾斜下电极光开关的pull-in电压较低,在此基础之上,提出了一种双倾斜电极三明治驱动结构光开关。在微反射镜偏移相同距离时,该种驱动结构光开关的pull-in电压更低,从而能够更进一步地提高光开关的性能。     

具有倾斜下电极的扭臂驱动结构的设计与制作

分析了扭臂驱动结构的上电极端部位移与外加电压之间的关系,提出了一种具有倾斜下电极的驱动结构,并通过倾斜一定角度的(111)硅片的各向异性腐蚀制作了倾斜下电极.理论分析和实验结果表明,倾斜下电极的pull-in电压几乎比平面下电极的pull- in电压降低一半.     

空气阻尼对扭臂式静电驱动结构pull-in电压的影响

基于扭臂式静电驱动结构的基本模型,在忽略和考虑空气阻尼作用的两种情况下,分别采用能量法和力电耦合分析方法得到扭臂式静电驱动器的pull-in电压.通过对比两种情况下的pull-in电压,得出了驱动结构参数变化时空气阻尼作用对pull-in电压的影响.结果表明,在一定范围内,随着上电极长度、上电极宽度的增加以及上下电极之间间距的减小,空气阻尼作用对pull-in电压的影响逐步增大;并且当上电极宽度增大或者上下电极之间间距减小到一定程度时,空气阻尼作用力甚至可以与驱动的静电力达到同一数量级,此时必须考虑空气阻尼作用的影响.     

一种新型3D微镜结构的静电驱动电压特性分析

介绍了一种新型3D静电驱动微镜结构,对结构的下电极形状进行了改进,分析和比较了它们的几何参数与驱动电压之间的关系。通过理论分析表明,在其他几何参数一致的情况下,方形下电极单极板微镜结构的驱动电压比1/4圆形下电极单极板微镜结构的驱动电压小。     

串联电容的静电驱动微执行器的动态Pull-in模型

在MEMS执行器的设计中,求出准确的pull-in参数是至关重要的.在过去的研究中,在准静态假设下,电压控制的MEMS微执行器的pull-in模型已经被提出,并且还提出了一些拓宽微执行器稳定行程的方法.在动态条件下,电压控制的MEMS微执行器的pull-in模型也已经被提出.但是,还没有人研究如何提高微执行器动态稳定行...     

荫罩式等离子体复合放电驱动波形的研究

提出了一种适合三电极荫罩式PDP结构的新型高效复合放电驱动波形.采用二维流体模型研究了三电极荫罩式PDP结构复合放电驱动波形的放电过程,分析了空间电位、壁电荷及带电粒子分布的演变情况.讨论了复合放电驱动波形维持期寻址电极电压对放电特性的影响,计算了维持期真空紫外辐射功耗、放电效率的变化趋势以及电子平均浓度随时间的变化关系,并与传统表面放电驱动波形比较.结果表明复合放电驱动波形在响应频率、放电强度和放电效率等方面均优于传统表面放电驱动波形.     

体硅MOEMS阵列光开关的制作

设计了一种新型结构的MOEMS阵列光开关,开关由上电极阵列、倾斜下电极阵列和准直光纤阵列三部分组成.上电极阵列利用(110)硅片制作,其中包括反射镜阵列和扭臂驱动结构的上电极阵列.具有集成性好,制作工艺简单,微反射镜的表面平整垂直,各单元的微镜面平行,反射镜面的尺寸较大等优点.对光开关的参数进行了测试,指出了体硅MOEMS阵列光开关制作过程中存在的问题.     

静电驱动柔性振膜的吸合特性研究北大核心

对静电驱动柔性振膜的吸合特性进行了理论分析和实验观测。通过理论计算得到了静电驱动下柔性振膜与具有连续曲面的腔体实现完全吸合的吸合电压。完全吸合电压随振膜电极与腔体直径的偏差以及振膜初始应力的增大而增大。同时,通过实验验证了静电驱动下柔性振膜的电极与具有连续曲面的腔体在驱动电压100 V、驱动频率2.5 Hz的条件下能够实现完全吸合。振膜电极与腔体直径的偏差会导致振膜所受静电力以及二者之间的电容能均呈现出明显的不均匀性,因此二者的完全吸合过程呈现出显著的非中心对称特性。     

8×8 MEMS光开关阵列的制作

采用MEMS技术制作了静电驱动的扭臂结构8×8光开关阵列,主要包括上下电极的制作.利用硅在KOH溶液中各向异性腐蚀特性及(110)硅的结晶学特点,在(110)硅片上制作出8×8光开关微反射镜上电极阵列,考虑到在腐蚀时微反射镜有很大的侧蚀,对开关结构进行了调整.在偏一定角度的(111)硅片上制作了倾斜的下电极.整个开关制作工艺简单,成本低.开关寿命大于1000万次,开关时间小于10ms.     

环形电极压电驱动器极化电压和力学性能分析

提出一种新型环形电极压电驱动器,运用ABAQUS软件对此驱动器进行电场和力学分析。着重研究环形电极分支中心距和电极宽度对极化电压和驱动性能的影响,并与普通形电极压电驱动器的极化电压和驱动性能对比。结果表明,环形电极压电驱动器的极化电压为普通形电极的1/2,环形电极结构降低压电驱动器对极化电压的要求;减小电极分支中心距、增大电极宽度,有利于降低环形电极压电驱动器的极化电压;当工作电压为90 V时,环形电极压电驱动器的径向夹持力达到普通形电极的5.2倍,径向自由位移达到普通形电极的2.6倍。