上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
为了设计用于光频域反射仪（optical frequency domain reflectometer, OFDR）温度传感的涂层光纤，提升OFDR的温度灵敏度，增加其适用场景，从理论上分析了 1 层和 2 层涂层对单模光纤中瑞利频移温度灵敏度的影响并进行了仿真。考虑到外涂层的几何、热和机械性能，首先，用Lame解理论分析涂层对OFDR瑞利频移温度灵敏度的影响；其次，基于温度带来的光纤轴向应变关系以及光纤与 1 层涂层之间的力平衡，提出了仅含 1 层涂层的简化解；最后，针对建立的理论模型，对 1 层以及 2 层外涂层光纤的瑞利频移温度灵敏度进行了仿真。结果表明，瑞利频移温度灵敏度随着外涂层的杨氏模量、半径和热膨胀系数的增加而增加，而与涂层泊松比几乎无关。本研究结果将有助于提高OFDR在高温度灵敏度和低温场景中的应用。
光纤 涂层 光频域反射仪 温度灵敏度 fiber coating optical frequency domain reflectometer temperature sensitivity
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
为克服传统制备半导体场效应晶体管（FET）过程中存在的材料损伤、对准精度受限、电极转移难度大和成本高昂等缺陷，提出了一种基于柔性掩膜技术的半导体FET制备方法。利用紫外光刻技术制作柔性掩膜板，直接捞取并加热蒸干固定掩膜板，采用离子束溅射法沉积金属，并通过将半导体CdSe纳米带转移到电极上，获得了N沟道耗尽型FET，证实了器件的功能性和此方法的可行性。此技术成本低廉，且材料损伤小，为制备集成半导体器件提供了一种新的思路。
半导体 场效应晶体管 掩膜板 semiconductor field effect transistor stencil
武汉理工大学 机电工程学院, 湖北 武汉 430070
使用了外径0.8 mm、内径0.58 mm、长度40 mm的不锈钢钢管作为套管材料,对光纤光栅进行了保护型封装,并且提出了单头式和双头式两种光纤光栅温度传感器的管式封装方法,制作得到只对温度敏感的温度传感器。通过应力拉伸试验检验了封装的可靠性,并采用水浴试验研究了其温度传感特性。结果表明,单头式封装方式比双头式封装效果更好,依然保持着非常好的波长与温度之间的线性关系,线性拟合度均达到0.997以上,并且均得到很好的重复性。采用该封装工艺可以有效地解决光栅交叉敏感问题,从而满足了一些对光纤光栅传感器尺寸和兼容性要求较高的场合的需要。
光纤光栅传感器 封装工艺 温度 应变 fiber Bragg grating sensor packaging technique temperature strain
1 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室,上海 200093
2 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
针对微电子机械系统(MEMS)湿法槽刻蚀技术,基于硅材料各向异性腐蚀特性研究了硅基周期槽的湿法刻蚀工艺,得出了优化的光刻参数。通过对比实验详细分析了搅拌在腐蚀过程中起到的重要作用,实验结果显示,搅拌可以增加腐蚀溶液的流通性,使硅表面不易产生气泡形成“伪掩膜”阻碍反应的进行,从而制备出表面光滑平整的周期槽结构。同时,在搅拌的条件下对槽深和腐蚀时间的关系也做出了相应的分析。为硅微机械加工技术的进一步研究提供了参考。
微电子机械系统(MEMS) 各向异性 刻蚀 搅拌 周期槽 micro-electro-mechanical system(MEMS) anisotropic etching stirring periodic groove
西安工业大学 微光电系统研究所,陕西 西安710032
为了获得更好的微压印工艺填充效果,利用有限元方法研究模压工艺的主要参数压印温度、压印力和压印时间对压印效果的影响,并对工艺参数进行优化;对压印过程中不同的模具结构的应力分布进行了研究。仿真结果表明,工艺参数优化为480℃,30N,1800s后,模具的填充率达到97.2%;对不同的模具结构,有相同的应力分布区域,在模具拐角处会有应力的高度集中,与模具接触区域的应力相对较高,模具腔体区应力最低。
硫系玻璃 微压印 填充率 应力松弛 chalcogenide glass micro-molding filling rate stress relaxation
研发新型的微变焦透镜已经成为当代科学的热门项目。文中提出了一种基于电湿润效应的光轴可调的液体变焦透镜并制作出了样品,它由一个内壁镀有绝缘层和疏水层的圆锥形铝筒、镀有ITO的透明玻璃下基板、锥形筒内的两种液体以及绝缘底座组成。铝圆锥形筒等分为四部分,并相互绝缘。通过改变施加于四个部分和ITO基板的电压,来控制两液体交界面的曲率,在实现调节透镜焦距的同时,可进行偏离光轴对焦,并分析了不同壁电极加不相等的电压值时光轴的偏移情况及偏移光轴时对焦情况。
光学器件 变焦透镜 液体透镜 电湿润效应 光轴可移 optical device variable-focus lens liquid lens electrowetting effect migration of optical axis
1 东莞宏威数码机械有限公司 研发中心,广东 东莞523080
2 中科院国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏 南京210042
数控小磨头抛光技术中,磨头的工作函数是加工过程中的一个基本函数。在已有的圆形磨头的数学模型及工作特性研究基础上,讨论了椭圆形小磨头在行星运动和平转动两种常用运动方式下的工作函数及其特性曲线,分析并模拟得出其优化后的工作参数。结果表明,椭圆形磨头在常用运动方式下的工作特性曲线均具有中心最大峰值,近似于高斯分布,具有良好的材料去除能力。
光学精密加工 椭圆形小磨头 特性曲线 optical precision fabrication mall elliptical pad characteristic curve
