利用锆钛酸铅(PZT)的逆压电效应, 设计并制备了膜片式压电微泵。 通过将电能转换为机械能, 实现了液体的微流体控制。微泵由微驱动器与单向微阀两部分组成; 微驱动器主要为液体流动提供驱动力, 单向微阀则用于精确控制液体的流动方向。通过对PZT-Si膜片的位移量、位移形状的仿真分析, 确定了微驱动器的设计尺寸, 并估算其液体驱动性能。利用共晶键合工艺、研磨减薄工艺、硅深反应离子刻蚀工艺和准分子激光加工工艺等制备出了微驱动器和单向微阀。最后, 设计了驱动测试实验, 检测了微泵的液体驱动性能。测试结果表明: 所制备的膜片式压电微泵驱动的谐振频率约为70 kHz, 能驱动微米量级的液体位移或运动。当微泵驱动电压为30 Vp-p、频率为600 Hz时, 液体的驱动流速约为65 μL/min。该微泵具有体积小, 线性度好等特点。

密度测量在现代生产生活中占有很重要的地位,因此研究出能够快速精确测量密度的方法会极大地改善生活和生产质量。现利用聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜的压电效应和逆压电效应制成薄膜压电式谐振传感器,用于气体或液体的密度测量,从而得出传感器谐振频率与被测气体和液体密度之间存在的关系。从实验和分析结果看,该谐振传感器可用于气体或液体的密度测量,且测量结果具有较高的分辨力。

设计了一种基于双空气孔光子晶体光纤(PCF)模间干涉的光学电压传感的实验方案。用缠绕了双孔光子晶体光纤的石英晶体作为电压传感头，在被测高压电场的作用下，双孔光子晶体光纤的长度因石英晶体的逆压电效应形变而受到调制，进而可以改变模间干涉输出两个边瓣的光强分布，对两个干涉输出边瓣进行探测实现对高电压的测量。在低压端用一个缠绕了双孔光子晶体光纤的压电陶瓷(PZT)来调整模间初始相位差，使之处于正交状态。实验结果表明，在实验室条件下能获得0.5%的测量精度，具有很好的线性度。

针对电力工业向高电压、大容量的输配电电网发展的需求，提出了一种新型的光学高压电压互感器。该方法是根据保偏光纤模间干涉原理，采用石英晶体的逆压电效应的方法。该光学电压互感器的工作原理是在圆柱形石英晶体上施加交流电压使其产生压电形变，使缠绕在圆柱表面的椭圆芯双模光纤中的LP01 和LP11 模的相位差发生变化，最终得到被测电压。根据群模态折射率差与归一化频率的关系，对光纤的参数进行了研究。通过实验对该互感器的设计进行了可行性研究。实验结果表明，本案具有较好的精度和线性度，为光学电压互感器的研究提供了理论基础。

自适应光学合成孔径遥感器系统在工作时因合成孔径成像的需要、外加大气或载体振动等原因会引起相位的变化，需要对其进行实时相位检测与校正，光纤移相器可以满足这些要求。将光纤紧绕在压电陶瓷圆筒上，施加激励电压给压电陶瓷圆筒，由于压电陶瓷逆压电效应，缠绕的光纤长度会发生变化，引起光程发生改变，达到改变光相位的目的。文中推导了相位电压的关系，并采用压电陶瓷圆筒作为光相位调制器，搭建光纤Michelson干涉仪对光纤压电陶瓷相位调制器进行校准，得出相位改变量与压电陶瓷外施电压关系式，实验结果表明，相位变化量与压电陶瓷外施电压幅值呈良好的线性关系，验证了推导的相位电压为线性关系的正确性，为光纤压电陶瓷相位调制器在自适应光学合成孔径遥感器系统进行相位校正奠定基础。

设计了一种基于椭圆芯保偏光纤模间干涉的光纤电压互感器, 能对温度等环境干扰信号进行自动温度补偿。用缠绕了椭圆芯保偏光纤的石英晶体作为电压传感头, 在被测高压电场的作用下, 保偏光纤的长度因石英晶体的逆压电效应形变而受到调制, 进而改变模间干涉输出两个边瓣的光强分布, 对两个干涉输出边瓣进行探测实现高电压的测量。在地面低压端用一个缠绕了保偏光纤的压电陶瓷(PZT)实现模间静态相位差的实时调整, 以补偿环境温度变化带来的静态工作点漂移。实验结果表明, 高压电压互感器在额定电压附近能获得0.5%的测量精度, 在被测电压超过10 kV时具有很好的线性度。

介绍了微光学自适应技术中基于PZT(PbZrxTi1-xO3)薄膜的微反射镜单元及其制作工艺.该制作过程中用重掺杂硅片作为基底和下电极,采用了钛酸丁脂[(C4H9O)4Ti]、乙酸铅[Pb(CH3COO2)·3H2O]以及异丙醇锆[Zr(OCH(CH3)24·(CH3)2CHOH]为原料,通过溶胶-凝胶法(sol-gel)制作薄膜,薄膜厚度为纳米级.制成的PZT薄膜通过逆压电效应产生形变,对反射镜面局部进行微调,实现波前位相控制.