聚合物MEMS磁扭转微镜电流传感特性研究

提出一种基于聚合物材料的新型微机电系统(MEMS)交流电传感器,对其关键部件聚合物MEMS磁扭转微镜的特性进行研究。磁扭转微镜基体材料采用聚碳酸酯(PC),扭转梁采用金属材料制作,永磁体内置于扭转微镜中,被聚合物材料所包埋,磁扭转微镜的反射面为反射光栅结构。对扭转微镜的特征参数对扭转力矩和扭转角度的影响进行了分析。结果表明,磁扭转微镜的力矩与通电导线的电流大小成正比,微镜稳态扭转振动时最大扭转角度与导线交流电流(a.c.)幅度成正比;扭转梁长度越长,扭转角幅度越大;而稳态振动扭转角幅度随着扭转梁半径的增大而减小。通过对扭转微镜反射光栅0级衍射光的接收与解调,得到归一化光强测量电流的灵敏度可达0.024/A。     

固态体积式真三维立体显示器

为了追求更加真实的立体显示效果,实现真正的三维物理空间显示,合肥工业大学研发了第二代固态体积式真三维立体显示器,文章介绍了显示器的整机结构及系统设计,并对显示效果进行了测试。介绍了显示器的各组成部分及作用,主要包括LED光源、方棒积分器、中继系统、全反射棱镜、分色棱镜、三片数字微镜器件、投影镜头、折叠光路、显示体和控制电路等。然后进行了系统设计,包括液晶光阀制作、光源设计和电路模块设计。搭建了样机并测试了整机显示效果,亮度达到123cd/m2,色彩饱和度达到78.43%NTSC色域。显示图像颜色鲜艳,亮度较高,立体感较强。     

数字微镜器件的时空特性

数字微镜器件是一种新型的微电子、微机械、微光学集成器件，可广泛的用于大屏幕投影显示。实际上，数字微镜器件作为一种新型的空间光调制器，在光学信息处理和结构照明型三维传感中也具有广泛的应用前景。本文介绍了数字微镜器件和数字光处理器的基本原理，分析这种器件的时间空间特征，讨论了这种时空特性对结构照明型三维传感应用的影响。本文还给出了反映这种时空特性的实验结果。     

360度可环视全屏体三维显示系统

研究了一种全屏体三维显示系统.以数字微镜器件(DMD)作为空间光调制器(SLM),将三维模型的螺旋切片序列投射到高速旋转的螺旋屏上,由于视觉暂留效应,切片序列便被人眼感知为360度可环视的三维立体图像.重点分析了基于全屏的成像空间的性能,研究了基于增强型体心立方(EBCC)采样算法的体素化策略.实验结果表明,增强型BC...     

热畸变激光光束的闭环自适应补偿

随着基于硅微加工技术的微机电(MEMS)技术的发展,搭建低成本的自适应光学系统以校正激光束畸变成为可能。首先根据模态耦合理论分析了热畸变对光束质量的影响,并用数值方法得到理想基模和畸变基模耦合振幅与泽尼克(Zernike)畸变之间的关系。然后采用一种新型的微机电变形反射镜搭建了一个闭环自适应光学实验系统,用来对热畸变激光光束进行补偿,并对自适应闭环控制方法进行了研究。闭环实验结果显示闭环自适应光学实验系统能很好地改善激光束质量,斯特列尔比(StrehlRatio)平均可以达到80%。     

大屏幕投影技术在发电厂的应用及故障处理

近年来大屏幕、高分辨率、高亮度背投显示系统在电力系统得到广泛应用。阐述了广州发电厂有限公司1～5号锅炉大屏幕背投显示系统设备组成、功能和技术应用,重点描述了使用过程中发生的故障和处理方法。     

新型MEMS光学电流传感器的设计

提出了一种用于检测50 Hz高压交流电的新型MEMS光学电流传感器.详细介绍了器件的敏感与光学检测原理,给出了器件结构、温度补偿、滤波和工艺的设计过程,并模拟分析了器件在交流电100～3 600 A下的性能.结果表明:滤波后可得到稳定的测量光信号;温度变化±50 K时相应的测试误差为0.2%;器件在大电流下的灵敏度优于0.02 dB/A.     

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.     

基于微电子机械系统的光学电流传感器原理与设计

光学电流传感器解决了传统电流互感器的缺点，但仍然存在生产困难、性能易受环境温度影响等不足，MEMS作为一种新兴技术，可批量生产各种性能良好的微电子器件，该文提出了将MEMS技术用于检测高压交流电的光学电流传感器。高压侧的传感装置由Rogowski线圈、MEMS扭转微镜和双光纤准直器组成。文中介绍了器件的高压侧敏感原理和光学检出原理，给出了器件的结构参数条件、模态分析和温度补偿结果，并利用ANSYS与Matlab软件对器件的性能进行了仿真模拟和分析。理论结果表明：温度补偿后，温度变化±50K时测试误差为0.2%，400A、2000A电流下的灵敏度分别为0.001dB/A 与0.09dB/A, 说明了基于MEMS技术的光学电流传感器具有一定的研究价值。     

基于数字微镜的旋转体三维显示装置研究

体三维显示是实现真正三维立体图像显示的新技术.首次提出了一种基于数字微镜的旋转体三维显示方案,利用人眼视觉暂留的特性,设计完成了一套空间三维显示装置,通过数字微镜设备快速投影一系列连续的二维图像序列,由旋转运动的成像靶屏截获图像流信息,形成了具有空间真实体积的三维立体图像.简要介绍了系统的显示原理及组成,重点阐述显示装置的设计,详细研究了数字微镜的接口能力以及对系统显示性能的影响,实验证明与基于矢量扫描振镜方式相比,基于数字微镜的三维显示装置已完全具备了在真实空间实现复杂三维图像显示的能力,并通过对成像结果的分析给出了进一步提高改进的相应措施.