1 微米纳米加工技术国家级重点实验室, 上海 200240
2 上海交通大学 电子信息与电气工程学院 微纳电子学系, 上海 200240
提出并研制了一种具有高机械灵敏度和低零偏稳定性的新型波浪式MEMS谐振陀螺(WDRG)。该结构的设计方法是将传统的环式MEMS谐振陀螺(DRG)转变为波浪式环, 以提供更高的热弹性品质因数。此外, 与传统DRG相比, WDRG具有更高的制造误差抗扰度。通过优化结构参数, 进一步提高了WDRG的性能。通过有限元法(FEM)给出了主要结构参数对WDRG性能的影响。优化后WDRG的热弹性品质因数、机械灵敏度和偏置稳定性分别为450k, 1.05μm/(°/s)和0.076(°)/h。与传统DRG相比, 零偏稳定性降低了90%, 热弹性品质因数和机械灵敏度分别提高了215%和950%。
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室超精密光学工程研究中心, 吉林 长春 130033
传统的光机结构设计流程中光学设计和机械结构设计相对独立。光学系统的机械结构设计者很难确定哪种支撑结构比较适合，难以实现机械结构的优化设计。利用机械敏感度直接建立机械结构加工装配误差与光学系统成像质量之间的关系，可以直观地描述机械结构误差对镜片的偏心、倾斜和间隔误差的影响，从而反映了对光学系统的成像质量的影响。结构设计者依据不同机械支撑结构的机械敏感度表来选择适用于该光学系统的最佳支撑结构，从而实现对物镜光机结构的优化。
光学设计 光机结构 机械敏感度 优化设计 误差 激光与光电子学进展
2015, 52(7): 072201
1 莆田学院 电子信息工程系，福建 莆田 351100
2 厦门大学 物理与机电工程学院，福建 厦门 361005
基于法布里-帕罗腔的干涉原理，采用微机电系统技术加工制作了一种光纤微机电系统压力传感器.采用浓硼扩散自停止腐蚀和磁控溅射的方法，制备厚度为6 μm、机械灵敏度为0.502 μm/MPa的传感器敏感膜.基于强度解调技术，利用干涉腔的反射功率与压力的关系对压力进行解调.分析了腔长变化对反射率的影响，确定传感器线性工作点的波长，建立稳定的压力传感测试系统.测试结果表明，该传感器压强最小分辨率为62 Pa,灵敏度达到0.51 nW/KPa，具有良好的线性度、灵敏度和重复性，适用于人体内压力测量和口腔义齿压力测量.
光纤F-P传感器 硼硅薄膜 机械灵敏度 反射率 强度解调 Optical fiber F-P pressure sensor Boron silicon film Mechanical sensitivity Reflectance Intensity-demodulation technology
中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室, 上海 200050
提出了一种新颖的基于硅基法布里珀罗微腔阵列的光读出红外热成像器件,该器件利用光学读出技术将红外图像直接转化为可见光图像,其焦平面阵列(FPA)是一个基于微机电系统(MEMS)制作的法布里珀罗微腔阵列。阐明了器件的工作原理;完成了可动微镜结构、热机械、可见光读出部分设计。理论分析表明,对Al/SiO2双材料体系而言,SiO2厚度应大于0.3 μm,其最佳厚度比为0.598,相应的最大热机械灵敏度可达10-8 m/K。采用体硅微机电系统技术,实验制作出了50×50焦平面阵列。
光读出热成像 法布里珀罗微腔 微机电系统 热机械灵敏度
