神经记录用硅基多通道微电极探针的设计与制造

为了从中枢神经系统记录电信号,半导体加工技术已经被用于微电极探针的制造.介绍了一种硅基探针的设计和制造工艺流程.我们已经制造出15 μm厚,3 mm长,100μm宽的记录用探针,每根探针含有7个记录点,间隔120 μm.在制造过程中使用微机械系统(MEMS)工艺中常用的硅表面微加工工艺:等离子增强化学气相淀积(PECVD),感应耦合等离子刻蚀(ICP)以及硅的各向异性刻蚀等.测试结果给出了探针的强度和阻抗特性.     

基于垂直腔面发射激光器的高速率并行光发射模块

报道了关于并行光发射模块的设计与制作.优化设计、制作并测试了12信道并行光发射模块,单信道传输速率可达3Gbit/s.采用波长为850nm的垂直腔面发射激光器作光源,激光器与驱动电路芯片直接用金丝连接.输出光束直接耦合进入12信道的光纤阵列中.采用小型化可插拔封装结构以便在应用中实现热插拔.模块的测试结果表明,在8mA的工作电流下,测到3Gbit/s的清晰眼图.     

基于PLC的避难硐室有毒气体隔离系统设计

针对矿井灾害发生时进入避难硐室的人员身上将携带大量的有毒有害气体,影响硐室内的空气质量的问题,提出了一种基于PLC的有毒气体隔离系统。该系统通过PLC实现了对自动喷淋系统和防爆门空气幕联动系统的自动控制,有效地降低了硐室内有毒气体的含量,提高了整个避难硐室的安全可靠性。     

半导体可饱和吸收镜自启动的Kerr锁模Cr4+∶YAG激光器

采用传统的X型像散腔 ,利用一块精心设计的半导体可饱和吸收镜 (SESAM)做启动元件 ,实现了自启动的Kerr锁模Cr4+ ∶YAG激光器。输出脉冲的最窄脉宽小于 80fs,脉冲重复频率为 12 0MHz,脉冲峰值功率可以达到 10 0W以上     

连续可调谐Cr~(4+):YAG激光器

介绍了一种在1500um附近连续可调谐的Cr~(4+):YAG激光器,最大可调谐范围达160um。室温下,当吸收功率为5W时,得到了370mW的连续输出,激光器的抽运阈值为1.94W。     

现代微光电子封装中的倒装焊技术

结合我们设计制作的倒装焊光电子器件—智能像素面阵 ,对倒装焊的工艺过程作了简要的介绍。该面阵采用铟做凸点材料 ,制作了输入输出数达 6 4× 6 4的凸点电极阵列 ,并采用回流焊的方式 ,将光电调制器面阵与对应的处理电路芯片对准后加热回流实现焊接 ,形成输入输出引线间距只有 80 μm的面阵器件     

An implantable optrode composed of fiber and flexible thin-film electrode

An implantable optrode composed of fiber and multi-channel flexible thin-film electrode is developed. The flexible recording electrode is made from polyimide and is wrapped around the optical fiber. The front end of the fiber is tapered by wet etching. With the tapered shape, the light can leak from the sidewall of the fiber, and the tapered tip makes it easy to be implanted. The flexible electrode is attached with its recording sites aligning to the tapered part on the fiber. With this method, the fiber acts as an optical waveguide, as well as a support probe for flexible thin-film electrode. This novel device simplifies the fabrication process and decreases the size of the optrode. The device works well in vivo and the optical caused spike can be recorded with signal-to-noise ratio of 6:1.     

用于神经电信号记录的多通道微探针

:以体硅为衬底,采用微机械加工技术(MEMS)制作了七通道的可植入到脑皮层的微探针,用于记录神经电信号.从生物相容性、减小植入损伤、工艺制作难度等方面考虑,制作了以二氧化硅/硅(SiO2/Si)为主体的微探针,并详述了其具体制作工艺流程.扫描电镜(SEM)照片显示微探针针长3 mm、针宽100 μm、针厚约为20 μm,各个记录点直径10 μm、间距120μm,实现了各通道之间良好的信号隔离.微探针距离针尖1 mm范围内的针宽以一定弧度由100 μm逐渐变窄,同时针尖锥角为6°,此种结构有利于减小植入时对脑组织的损伤.通过体外测试得到,当频率由10 kHz增加到10 MHz时,微电极各个通道阻抗由150.5 kΩ降低到6.0 kΩ.     

37.5Gbit/s并行光发射模块的研制

制作并测试了12信道总传输速率为37.5Gbit/s的高速并行光发射模块,其中单信道传输速率为3.125Gbit/s.模块采用波长为850nm的垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为光源.耦合过程采用了一种利用倒装焊设备进行激光器阵列与列阵光纤之间的无源对准耦合的方法.在单信道8mA的工作电流下,可以得到3.125Gbit/s的清晰眼图.     

高速率并行光发射模块的研制

介绍了有关并行光发射模块设计与制作的最新进展,制作并测试了12信道并行光发射模块,单信道传输速率大于2．5Gbit／s（最高可达3Gbit／s）,12信道并行总传输速率为30Gbit／s。模块采用波长为850nm的垂直腔面发射激光器（VCSEL）作光源,激光器与驱动电路芯片直接用Au丝连接,输出光束直接耦合进入12信道的光纤阵列中,在单信道8mA的工作电流下,可以测到最高为3Gbit／s的清晰眼图。