SOI基光学电流传感器的设计与仿真

将光纤与微电子机械系统(MEMS)技术相结合,设计了一种新颖的检测50Hz高压交流电的光学电流传感器(OCS)。用ANSYS软件分析了器件的模态、动态响应与热膨胀特性,并通过Matlab软件模拟了器件的工作性能。模拟计算表明:ANSYS与理论公式得到的结果基本一致;传感器的量程为100~3600A,对于大电流下的灵敏度可达到0.02dB/A,温度变化±50K时传感器相应的测试误差为0.2%。     

微机电系统扭转微镜面驱动器的研制

提出了一种新颖的采用键合减薄工艺制作的微机电系统扭转微镜面驱动器,该种微镜面驱动器工艺制作简便可行.通过对研制的微镜面驱动器进行测试,该驱动器在18V驱动电压时可以达到0.3°的扭转角度,微镜面的频率响应时间小于1ms.同时该驱动器具有较大的微反射镜面,面积达到600μm×700μm,试验结果表明微镜面驱动器将可以应用于光通信领域.     

不同原子频标的物理工作原理对比

本文主要介绍了氢钟、铷钟、铯钟等几种主要原子频标的物理工作原理、性能、工作与应用领域与研究进展;并将介绍了基于CPT(coherentpopulationtrapping)现象研制的芯片级原子钟;最后简述了原子钟的主要应用需求与发展趋势。     

微机电光学电流传感器的设计

提出了一种检测50Hz交流电的微机电光学电流传感器。通过电磁学、微机电与光学方法说明了传感器的敏感原理与光学转换原理,结合工艺条件给出了器件的设计要求,并利用matlab软件模拟分析了传感器的仿真测试结果。计算表明,器件可以测试1~7.2kA的交流电,大电流下的灵敏度可达到0.01dB/A以上。     

阵列波导光栅插入损耗的降低

阵列波导光栅（AWG Arrayed Waveguide Grating）是实现多通道密集波分复用（DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing)光网络的理想器件,插入损耗是它的一个重要性能指标。本文介绍了多种减小AWG插入损耗的方法,并在此基础上,分析了如何使用楔形波导结构来降低模式失配所导致的耦合损耗。这种方法可以在不增加器件制作难度的同时大大降低AWG的插入损耗,并且适用于各种材料和结构的AWG器件设计。     

一种基于SOI材料的新型可调谐光衰减器的设计

设计了一种新型的、基于SOI材料的可调谐光衰减器，其调制区采用了独特的双脊型PIN结构。增强了注入电流场与光场的重叠，提高电注入效率．用BPM方法分析了波导结构的传输损耗，用有限元法分析了二维PIN结的电注入特性．结果表明该结构的光衰减器有良好的性能．     

基于SOI材料的刻蚀光栅分波器的制作工艺

研究了基于绝缘材料上的硅（SOI）材料的平面波导刻蚀光栅分波器的主要制作工艺．利用电感耦合等离子体刻蚀（ICP）技术，在SOI材料上制作了垂直度大于89°的光滑的光栅槽面．氧化抛光后刻蚀侧壁的表面均方根粗糙度（RMS）有3nm的改善，达到7.27nm（采样面积6.2μm×26μm）．通过采用集成波导拐弯微镜代替弯曲波导使1×4分波器的器件尺寸仅为20mm×2.5mm．测试结果表明器件实现了分波功能．     

应用BCB材料进行硅-玻璃气密性封装的实验与理论研究

应用苯并环丁烯(BCB)材料对硅片和玻璃片进行了250℃下的圆片级低温键合实验，同时进行了300℃下的硅片与玻璃片阳极键合实验，并对其气密性和剪切力特性进行了对比研究. 测试结果表明：在250℃的低温键合条件下，经过500kPa He气保压2h, BCB封装后样品的气密性达到(5.5±0.5)E-4Pacc/s He；剪切力在9.0~13.4MPa之间，达到了封装工艺要求；封装成品率达到100%. 这表明应用BCB材料键合是一种有效的圆片级低温气密性封装方法. 还根据渗流模型理论，讨论了简易模型下气密性（即渗流率）和器件腔体边缘到划片边缘的间距的关系.     

芯片级原子钟的气密性能分析

基于相干布居囚禁(CPT)原理芯片级原子钟(CSAC)原子腔体积小、采用微电子机械系统硅-玻璃键合工艺制造,其气密性是决定CSAC寿命的关键因素。本文提出了"多层缓冲原子腔"方案大幅度提高原子腔的气密性能,从而提高CPT CSAC的稳定性和寿命。建立了一个"毛细管等效气流模型"模拟多层缓冲原子腔的泄漏以分析原子腔的气密性能,应用Matlab仿真对比了单层密封、多层密封、添加保护腔等不同方式下气密性能的改善幅度。仿真结果验证了"多层缓冲原子腔"在提高CPT CSAC物理系统气密性能方面的可行性和有效性,为原子腔的设计提供指导。