光学仿真分析在光电传感器开发过程中的应用

1 引言 光电传感器是指利用光电效应作为传感原理的传感器件,它主要由光源、光学通路、光电探测器等部分.光源发出的光照射到待检测的目标物体上,被目标物体调制后被光电探测器所接收.     

基于MEMS的LED芯片封装光学特性分析

本文提出了一种基于MEMS的LED芯片封装技术,利用体硅工艺在硅基上形成的凹槽作为封装LED芯片的反射腔.分析了反射腔对LED的发光强度和光束性能的影响,分析结果表明该反射腔可以提高芯片的发光效率和光束性能;讨论了反射腔的结构参数与芯片发光效率之间的关系.最后设计了封装的工艺流程.利用该封装结构可以降低芯片的封装尺寸,提高器件的发光效率和散热特性.     

基于可调谐法珀腔解调的光纤法珀应变传感系统

本文提出了一种基于可调谐法珀腔解调的光纤法珀应变传感器系统，阐述了该系统的测量原理，提出了可调谐法珀腔的一种设计方案。     

液体颗粒计数器及应用

主要分析了液体颗粒计数器光阻法和光散射法的计数原理,介绍了液体颗粒计数器在油液污染度检测、水质检测、产品零部件清洁度检测以及过滤性能检测中的应用,最后对比了国内外仪器的现状。     

光栅光调制器阵列翘曲问题分析

提出了一种新颖的面向大屏幕高清晰度显示的光栅光调制器（GIN）阵列．它利用光衍射原理对入射光进行调制．GIN是在硅片上分层构造的器件，采用以铝膜工艺为主的表面微加工工艺．在研制过程中器件翘曲成为制约器件性能的关键问题．从残余应力分析入手，分析了产生残余应力的原理，并提出使用单金属膜并控制工艺参数的改进方案．另外，采用“减薄梁”的工艺，使大部分应力释放在刚性较弱的支撑梁上．加工结果印证了理论分析和仿真，最终器件获得了较为平坦的表面．     

陷阱电荷对GMLM工作电压的影响

光栅平动式光调制器(GMLM)依靠可动光栅在静电力作用下向下反射镜移动,从而改变光程差,实现光调制.结构中siO2绝缘层在外加电场作用下产生陷阱电荷,对器件的驱动特性产生影响.作者依据高斯定理,建立GMLM存在陷阱电荷情况下的电力学模型,分析了外加电场作用下,GMLM极板电荷的分布,以及外加电压与可动光栅位移的关系;比较了两种情况下(考虑与不考虑绝缘层陷阱电荷影响)工作电压变化情况.设计了实验方案,进行了实验研究.结果表明:由于陷阱电荷产生陷阱电压,使得产生相同位移需要的工作电压增加;充电时间越长,陷阱电荷产生的陷阱电压越大;实验结果与理论分析吻合.     

波长扫描方法测试光栅平动式光调制器的微间距

基于MEMS的光栅平动式光调制器(Grating Moving Light Modulator,简称GMLM)是通过改变结构中可动光栅上表面和下反射面之间的微间距来实现光能量的调制.对GMLM工艺进行了简单的介绍,采用波长扫描方法对GMLM测试样品的可动光栅上表面和下反射面之间的微间距进行了测试.重点分析了微间距的测试方法,并提出了双峰法和多峰法的数据处理方法.结果表明:采用多峰法使微间距测试精度提高了k倍,波长扫描方法测试结果和理论结果吻合.与VEECO公司测量结果(h=1.24μm)对比,利用波长扫描方法的相对测试误差小于1%;该测试方法精度达到纳米量级.     

蟹型悬臂梁对光栅平动式光调制器性能的影响

基于MOEMS(Micro-opto-electro-mechanical Systems)的光栅平动式光调制器依靠结构中的蟹型悬臂梁在静电力作用下的上下运动来改变可动光栅和下反射面的距离,从而实现对光能量的调制。本文依据傅里叶光学对光栅平动式光调制器(Grating Moving Light Modulator, GMLM)工作状态的光学特性进行了详细的理论分析和计算机仿真。分析了可动光栅的光栅周期数为偶数和奇数时,由于几何中心的不同,使得采用傅里叶光学分析时透过率函数不同的问题,并对GMLM衍射光能量的分布进行了详细的理论推导;重点讨论了GMLM结构中边框和蟹型悬臂梁对对比度的影响。结果表明,为了得到较高的对比度,应减小边框宽度、悬臂梁的宽度和长度,文章用图形给出了直观说明。     

多参数在线空气质量监测系统关键技术研究

本文旨在研究一种基于嵌入式系统的多参数在线空气质量监测系统,配合各种化学传感器、温湿度传感器采集空气中各项参数并输出相对应的微弱信号,经高精度放大电路放大后,采用高精度AD转换进入嵌入式芯片STM32,采取温度补偿、滤波算法后计算出空气中各气体的具体含量,通过物联网上传至服务器。本文研发的系统可实现对空气质量的常规、定向在线监测,提升空气监测的实时性及准确度。     

实际光源光谱分布对相位型光纤法-珀应变传感器的影响及其实验研究

基于相位型光纤法 珀应变传感器的基本原理 ,分析了实际光源光谱分布对传感器的影响 ,通过理论推导及模拟仿真、发现了传感器输出存在的周期性突跳现象 ,并提出了减小这种周期性突跳的方法 ,设计了一套实验系统对此进行了验证。