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![面向加速度檢測的MEMS微環(huán)諧振腔傳感關鍵技術研究.pdf_第1頁](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-3/14/18/b89442d9-6e5c-439a-a006-82f03cb54e7a/b89442d9-6e5c-439a-a006-82f03cb54e7a1.gif)
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文檔簡介
1、微光機電系統(tǒng)(MOEMS)是近幾年在MEMS技術中發(fā)展起來的一種新技術系統(tǒng),它相比于傳統(tǒng)的微機電器件可實現高度的集成化和功能一體化,目前已成為全球最熱門的技術系統(tǒng)之一。其中,光學微環(huán)諧振腔憑借其突出的光學性能、可靠的穩(wěn)定性以及極高的靈敏度,已成為構建新型MOEMS器件的新途徑。
本論文將微環(huán)諧振腔耦合系統(tǒng)與懸臂梁作為傳感單元,以微環(huán)諧振腔在微納尺度下的力光耦合效應和應力雙折射效應為傳感機理,開展面向加速度檢測的傳感應用研究。由
2、于傳感性能主要由微環(huán)諧振腔的光學特性來決定,因此對耦合系統(tǒng)開展了深入研究;進行了微懸臂梁設計分析,并對其工藝制備進行了初步研究。
通過研究微環(huán)諧振腔的光學特性,設計了基于 MEMS微環(huán)諧振腔的懸臂梁式微加速度計。以力光耦合效應和應力雙折射效應為原理,建立了傳感器理論模型,分析了微環(huán)諧振腔尺寸參數、懸臂梁尺寸以及傳感器靈敏度之間的關系。
分別運用有效折射率法和有限時域差分方法(FDTD),針對不同參數的基于 SOI材料
3、的微環(huán)諧振腔耦合系統(tǒng)進行了光學仿真,并結合以往設計經驗進行了耦合系統(tǒng)的優(yōu)化設計;運用有限元分析法(ANSYS)對懸臂梁結構進行優(yōu)化設計,提出了切實可行的設計方案。通過 MEMS工藝實現了結構制備,尤其對含耦合光柵的系統(tǒng)結構的工藝流程進行了詳細介紹,并對懸臂梁的工藝進行了初步研究。測試過程中應用窄線寬(30GHz)連續(xù)可調諧激光器作為光源,NewFocus25GHz光電探測器作為信號接收器,分別針對端面耦合法和平面耦合法搭建了耦合系統(tǒng)測試
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