本文对140GHz 带状注弯折波导的色散特性和耦合阻抗进行了仿真.CST微波工作室的仿真表明该波导在140GHz时,波导内电磁波的轴向相速度为0.227c,且140GHz频率附近色散特性平坦.波导的耦合阻抗在140GHz时为5欧姆左右.CST粒子工作室注波互作用的仿真结果表明该弯折波导在140GHz处的功率增益为24.6dB.该弯折波导带状电子注的设计保证了该波导的加工工艺与MEMS微加工工艺兼容.通过SU-8 UV-LIGA工艺实现了对该波导的微型加工.测试结果表明该波导的反射损耗S11与插入损耗S21分别为-28dB和-1.2dB.实测的输出功率增益达到23dB.测试结果和仿真结果的一致性表明该弯折波导设计的合理性,同时也验证了多步SU-8 UV-LIGA工艺可以实现对该波导的高精度加工.

针对一种错位型MEMS(Micro－Electro－Mechanical Systems)可调光衰减器，基于输入输出光纤间模场的交叠积分，数值分析了径向偏差和轴向间隙同时存在的情况下，光功率衰减量与错位量和波长的关系．演示了利用闭环反馈控制系统提高器件响应线性度的显著效果．研制出样机并测量得到器件的响应时间(约1．5ms)，动态范围(约35dB)，波长相关损耗(＜0．4dB)，偏振相关损耗(＜0．1dB)等关键性能参量．

采用射频磁控共溅射技术制备了Cu体积分数分别为15%和30%的Cu-MgF2复合纳米颗粒薄膜。透射电镜形貌图像表明,薄膜由不同形状的Cu晶态纳米微粒镶嵌于主要为非晶态的MgF2陶瓷基体中构成。用椭偏光谱技术计算得到Cu-MgF2复合薄膜在270～830 nm波段的光学常数谱。用考虑颗粒形状效应的有效介质近似计算得到Cu-MgF2复合薄膜在相同波段的光学常数谱。把两样品的透射电镜形貌图像与光学常数理论谱、实验谱相结合,分析讨论了Cu-MgF2复合薄膜的光学特性。结果表明：去极化因子取值0.33的麦克斯韦噶尼特(Maxwell-Garnett)模型可以较好地解释Cu体积分数为15%的Cu-MgF2复合薄膜的光学性质,而去极化因子取值0.6的布鲁格曼(Bruggeman)模型可以较好地解释Cu体积分数为30%的Cu-MgF2复合薄膜的光学性质。

介绍了一种基于微机械技术实现的可变光衰减器,通过微电磁驱动器改变输入输出光纤之间的径向偏移量来调整衰减量。基于波导传输理论分析确定了器件的结构参量,并通过集成电路微细加工工艺实现了器件的制作和封装。测试结果表明,该可变光衰减器的插入损耗小于1 dB,动态范围约35 dB,工作电压小于5 V,偏振相关损耗小于0.1 dB,体积为20 mm×15 mm×8 mm,有望为全光网提供一种低成本,高性能的光通信器件。

磁悬浮转子微陀螺利用电磁涡流实现微转子的悬浮支撑和高速旋转,是一种精度可达惯性级的新颖MEMS(Micro Electronic Mechanical System)陀螺.讨论和研究了这种新颖微陀螺的悬浮支撑、高速转动、位置检测及加矩稳定的原理,并给出了相应的微转子、定子悬浮线圈、旋转线圈、稳定线圈、传感电极的设计原则和方法.设计了一个转子直径2 200μm、厚度25 μm,定子线圈线宽10μm、厚度5μm,悬浮励磁频率10 MHz、旋转励磁频率2 MHz的微陀螺,解决了三维非硅准LiGA技术加工微陀螺中的引线、绝缘、摩擦柱成型问题,并进行了相关的陀螺悬浮旋转试验,该陀螺在空气环境下能够以1000 r/min旋转,悬浮高度200μm,说明这种陀螺的原理和设计方法是可行的.

阐述了用虚源法设计连续面型光栅分束器件的原理, 提出了一种局部搜索遗传算法, 并将其用于优化器件的性能。 局部搜索遗传算法结合了局部搜索算法和遗传算法的优点, 可以有效地克服遗传算法的“早熟收敛”现象, 具有更强的全局收敛能力。 用文中给出的方法可以得到具有较好均匀性的、 高衍射效率的连续面型光栅分束器件。