光纤MEMS低频声传感特性研究

光纤微机械电子系统(MEMS)传感器是MEMS微加工技术与微光学技术相结合发展的新型传感器,具有微型化、强抗电磁干扰、易集成、易阵列化、低成本、高可靠性等优点。针对低频声场测量需要,研究了光纤MEMS测声理论,建立了法布里-珀罗(F-P)干涉测声的理论模型,设计并制作了光纤MEMS低频声传感器样品。实测表明,光纤MEMS性能可满足对4~5 000 Hz频段对声波的高灵敏测量。     

多模光纤声传感器

本文介绍一种使用标准多模通信光纤制作的光纤声传感器。该装置可在300～3400Hz的频率范围内使用(不均匀度9dB),1000Hz时的信噪比可达43dB(0.1Pa.A计权)。     

电容式多晶硅微声传感器的模拟与设计

设计了一种以多晶硅薄膜作为振动膜片的电容式硅微声传感器。通过有限元法(FEM)对传感器建模，并对其进行静力、模态和谐响应分析。模拟分析结果表明此传感器机械灵敏度可达1．81X10^-7m／Pa，其频带宽度接近10kHz。     

光纤声传感器的外差检测技术

本文对以Mach-Zehnder干涉仪结构的单模光纤声传感器及其外差检测进行了理论分析和实验研究,成功地实现了具有相位反馈的外差系统(HPFI),实验结果与文献[6]的基本一致。     

低频脉冲声传声器的设计

１引言从早期的动圈传声器、电容传声器等到目前用得最多的驻极体传声器，随着新材料、新工艺的发展，用于广播和音乐录制的传声器已日臻成熟，产品性能稳定，外观形式多样。但适用于拾取爆炸声源发出的脉冲声信号，并具有野外无人值守、防风、防雨能力的专用传声器，国内尚无同类产品。这种传声器并非是一种普通的声电转换设备，而是一种具有高灵敏度、高动态、低噪声、低功耗、瞬态特性好，防风、防雨能力强等特性，以及有／无线接口、低压报警和模拟声源等功能。２低频脉冲声传声器的设计２．１传声器极头传声器极头，按其换能原理有碳粒…     

基于对称悬臂梁的小型化低频FBG加速度传感器研究

提出了一种基于对称悬臂梁的小型化低频光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感器。首先根据传感器结构的力学模型,推导出传感器的灵敏度和固有频率表达式;然后对传感器进行结构参数优化,采用ANSYS Workbench对传感器进行静应力与模态分析;最后根据分析结果制作传感器,并实验研究了传感器的幅频响应、灵敏度特性、横向抗干扰能力和冲击响应。结果表明,该传感器固有频率为72 Hz,灵敏度为681.7 pm/g,抗横向干扰度小于4.9%,且体积仅为6.48 cm^(3),可用于50 Hz以下的低频微弱振动信号的实时监测。     

全保偏光纤加速度矢量传感器的设计与实验

阐述了全保偏光纤加速度矢量传感器的基本工作原理,进行了三维探头结构设计,对系统的谐振频率和加速度灵敏度进行了理论分析,并进行了一维光纤加速度传感器实验,验证了这种全保偏光纤加速度矢量传感器的谐振频率和加速度灵敏度理论分析和结构设计的合理性.     

对称推挽式光纤光栅振动传感器设计研究

为实现对低频振动信号高品质探测,设计了一种新型光纤光栅振动传感器,采用双光栅对称推挽式探头结构,可以有效抑制温度和应力交叉灵敏特性。通过理论仿真分析,表明传感器具有高灵敏度和良好的低频探测性能,经优化设计,灵敏度可达546 pm/g,在0~100 Hz之间,灵敏度动态响应特性良好。     

基于MOEMS技术的F-P光开关的设计

Fabry—Perot(F—P)干涉仪是很多与波长相关的光学元器件的核心结构,通过研制基于MOEMS技术的F—P光开关,可以得到研制一大类MOEMS选频器件的基本设计方法和基本工艺步骤。文章给出了能完全与现有IC工艺相结合,采用Si,SiO2和Si3N4材料的多层介质结构的F—P光开关的设计方法和设计尺寸及其光性能的模拟结果,为今后研制光开关以及结构更为复杂的滤波器等打下了坚实的基础。     

基于MOEMS技术的一种F-P光开关的设计与制作

研制了一种用于WDM光通信系统的多层介质膜Fabry-Perot腔结构式光开关,面积为1.5mm×1.5mm.光开关采用多层复合膜消除内应力,防止产生过度变形;中心的十字复合梁有利于提高机械灵敏度,降低驱动电压.体硅腐蚀出的硅杯既减小了光开关的插损,又便于端面输入输出光纤的精确对准与固定,有效降低封装成本.制成的开关转换电压为20V,关态隔离度为87%,开态插损为0.15dB.其结构和工艺简单,易于与IC工艺相结合形成规模生产,如增加膜的层数便能制成基于F-P干涉仪结构的滤波器.     

一种长波长MOEMS可调谐滤波器的结构设计和分析

提出了一种微光机电系统(MOEMS)可调谐滤波器结构,该结构采用GaAs/AlGaAs作为下分布布拉格反射镜(DBR),GaAs和SiO2/Si介质膜作为上DBR,空气作为腔.按照波分复用系统的性能要求对MOEMS可调谐滤波器各项参数,如带宽、峰值透射率、挠度和调谐速度等进行了分析和设计.研究了挠度和调谐速度与梁厚度、宽度、长度等参数的关系.结果表明挠度与长度成正方向变化,同梁厚度、宽度成反方向变化,而调谐速度与各参数的关系恰好相反.     

一种长波长MOEMS可调谐滤波器的结构设计和分析

提出了一种微光机电系统(MOEMS)可调谐滤波器结构,该结构采用GaAs/AlGaAs作为下分布布拉格反射镜(DBR),GaAs和SiO2/Si介质膜作为上DBR,空气作为腔.按照波分复用系统的性能要求对MOEMS可调谐滤波器各项参数,如带宽、峰值透射率、挠度和调谐速度等进行了分析和设计.研究了挠度和调谐速度与梁厚度、宽度、长度等参数的关系.结果表明挠度与长度成正方向变化,同梁厚度、宽度成反方向变化,而调谐速度与各参数的关系恰好相反.     

应用于2.4GHz无线传感网的低功耗共栅低噪声放大器设计

本文给出一种基于TSMC 0. 18μm RF CMOS工艺、应用于无线传感器网络2.4GHz的低功耗低噪声放大器设计。本设计采用两级级联的交叉耦合共栅结构,第一级共栅级采用电容交叉耦合技术以降低电路功耗的同时提高电路增益、降低电路噪声。第二级共栅级采用正反馈交叉耦合技术以提供一个负阻抵消负载电感的寄生电阻,提高电感等效Q值,进一步提高增益。为了达到足够的增益,作者设计了一款片上差分电感作为负载,对其进行了电磁场仿真,建立了双π模型并进行了流片验证。该低噪声放大器经过流片,测试结果显示：高增益工作情况下,其增益S21为16.8dB,低增益工作情况下为1dB。高增益工作情况下,其噪声系数为3.6dB;低增益工作情况下,电路的输入1dB压缩点为-8dBm,IIP3为2dBm。该低噪声放大器在1.8V电源电压下,工作电流约为1.2mA。     

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.     

国内MOEMS光开关的研究现状

阐述了国内MOEMS光开关的研制现状,列举了国内正在研制的各种MOEMS光开关的结构和性能参数,并且分析了影响光开关性能的各种因素。     

TFT-LCD制程对低频横纹色差的影响及研究

LC配向的均一性在LCD中是必不可少的,光配向制程是通过施加紫外偏振光照射在IPS(In-Plane Switch)LCD中形成液晶配向沟槽的一种技术,然而紫外光照射的同时会损伤TFT器件,使非晶硅层产生光生载流子,电子发生迁移,导致TFT漏电流从而影响图像品质,产生横纹色差。在低频时,栅极开关时间延长,相邻扫描线之间容易发生混充电现象,部分充电截止的像素重新充电,从而使横纹色差变严重。本文从制程和电性调整方面对低频横纹色差进行了研究,结果表明:(1)紫外光照射后进行烘烤,可以有效降低漏电流,高温度(240℃)+长时间(4 200s)改善低频横纹色差效果佳(比例:0.00%);(2)延长Out Enable(4.8μs)+降低V_(gh)(18V)+提高GOA(Gate On Array)电路中电压V_(SS_Q)(-7.5V),改善低频横纹色差效果佳(比例:0.00%)。     

新型声表面波三轴加速度传感器的设计仿真

该文提出一种新型声表面波三轴加速度传感器,并对传感器进行了建模和有限元仿真分析,获得了不同加速度载荷下传感器结构的位移和应变分布。该传感器采用四端五梁结构,通过谐振器位置和算法的设计消除了温度漂移对x、y轴向加速度响应的影响,并实现了各轴向加速度的解耦。从理论和仿真上验证了所提出的三轴加速度传感器整体设计的可行性。结果表明,对传感器结构的模态分析为避免实际应用中对传感器的破坏提供了一定的依据。对所设计传感器进行模态分析,求得传感器的固有频率,以规避传感器的共振损伤。     

CMOS工艺兼容多晶硅压力敏感膜的设计与加工

在MEMS表面加工工艺中 ,多晶硅薄膜是微结构的重要组成部分。本文考虑加工工艺中残余应力的影响和多晶硅材料的强度范围 ,建立多晶硅膜的大变形模型 ,设计可用于压力传感器应用的多晶硅薄膜几何尺寸。采用有限元方法对多晶硅薄膜进行力学分析和设计验证 ,提出了CMOS工艺兼容的多晶硅压力敏感膜的加工方法 ,并且根据所设计的工艺进行了电容式压力传感器微结构的加工 ,加工结果说明了多晶硅薄膜设计的合理性和CMOS兼容工艺的可行性