MOEMS介绍20111129
2024版《迷娘(之一)》ppt课件1
18世纪末至19世纪初德国社会背景
政治动荡
德国在18世纪末至19世纪初经历了多次政治变革，包括拿破仑战争 和德国统一运动等，这些事件对德国社会产生了深远的影响。
经济发展
随着工业革命的推进，德国经济得到了快速发展，城市化进程加快， 社会结构也发生了变化。
文化思潮
德国在18世纪末至19世纪初出现了浪漫主义文化思潮，强调个性、情 感和自然，反对理性主义和启蒙运动的思想。
与西方浪漫主义诗歌比较
《迷娘(之一)》与西方浪漫主义诗歌在主题和情感表达上有相似之处，如对自然、 爱情和自由的追求，但在具体表现手法上有所不同，如象征手法和复沓手法的 运用。
04 人物形象塑造及其意义
主要人物形象分析
迷娘
作为诗歌的主人公，迷娘被描绘为一个充满魅力、令人着迷的 女性形象。她具有独特的性格特点和行为举止，展现出一种神 秘而迷人的气质。
《迷娘》在跨文化交流中作用
《迷娘》是歌德的一部代表作 品，通过描述异国风情和人物 性格，展现了跨文化交流的魅 力。
该作品被翻译成多种语言，在 欧洲各国广泛传播，促进了不 同文化之间的了解和交流。
《迷娘》所表现的文化多样性 和跨文化交流的主题，对于推 动欧洲文化的发展和交流具有 重要意义。
对后世文学创作影响
03 艺术手法与风格特点
独特艺术手法分析
象征手法的运用
通过具体形象表现抽象情感，如 用“桃金娘”、“月桂”象征美
好与忠贞。
复沓手法的运用
诗中采用重复句式，形成回环往 复的效果，增强了音乐性和抒情
性。
意象的营造
通过描绘自然景物和人物，营造 出一种梦幻般的意境，表达了主 人公对美好事物的追求和向往。
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メッキ専门用语
メッキ専門用語アニオン負に帯電したイオン。
陰イオンともいう。
陰極いんきょく金属または水素が電気科学的に析出する極.カチオン正に帯電したイオン。
陽イオンともいう。
貴金属ききんぞく標準水素電極と比較して、高い正極電位をもつ金属。
イオン化しにくく、そのため容易に溶解しない方がより貴となる。
例えば銅は亜鉛より、そして金は銅又は亜鉛より貴となる。
均一電着生きんいつでんちゃくせい厚さが均一にメッキされるメッキ浴の能力。
工業用クロムメッキこうぎょうようくろむ主として耐摩耗性を付与する目的で施した比較的厚いクロムのメッキ。
硬質クロムともいう。
合金メッキごうきんめっき電気メッキ法による2種類又は、それ以上の金属若しくは金属と非金属の合金皮膜。
下地したじ直接電着される素地。
単メッキの場合、下地は素地と同義語になる。
多層メッキの場合は、中間皮膜を下地と呼ぶ。
浸漬メッキ法しんせきめっきほう置換反応によって物体の表面に金属の皮膜を形成する方法。
素地そじ皮膜が析出、形成される材料。
多層メッキたそうめっき2層又は、それ以上に金属を析出したメッキ。
電気メッキでんきめっき金属又は非金属表面に金属を電気科学的に析出させた皮膜。
電着応力でんちゃくおおりょく電着金属に生じる引張り又は圧縮の応力。
電流効率でんりゅうこうりつ理論析出量（又は溶出量）に対する実際の析出量（又は溶出量）との割合を百分率で表したもの。
電流濃度でんりゅうのうど電解液の単位容積当たりの電流の大きさ。
電流速度でんりゅうそくど電極の単位面積当たりの電流の大きさ。
排水処理はいすいしょり排水中の汚濁物質を除去し、排水基準に合った水質にして排出するための処理ハルセル種々の電流密度における電極表面の状況を観察する特殊な形の電解槽。
PH ぴーえいち水素イオン濃度の逆数の対数であって、メッキ工程における溶液の酸度又は、アルカリ度を表すために用いる卑金属ひきんぞく貴金属の反対。
微視的均一電着性びしてききんいつでんちゃくせい一定条件のもとで、穴とか狭い溝にも十分メッキさせ得る浴の能力。
13. MOE_Course_MolecularDynamicsSimulation
6
MD的计算原理
初始化粒子的空间位置 ri 、初始速度 v i
每 次 循 环 为 一 次 时 间 的 演 进
计算粒子受力 Fi 牛顿运动方程：Fi t mi ai t
vi t t vi t ai t t
ri t t ri t 0.5 ai t t 2
•1971年：模拟具有分子团簇行为的水的性质（Rahman and Stillinger）
•1977年：约束动力学方法（Rychaert, Ciccotti & Berendsen; van Gunsteren） •1980年：恒压条件下的动力学方法（Andersen法、Parrinello-Rahman法） •1983年：非平衡态动力学方法（Gillan and Dixon） •1984年：恒温条件下的动力学方法(Berendsen et al.) •1984年：恒温条件下的动力学方法（Nosé-Hoover法） •1985年：第一原理分子动力学法（Car-Parrinello法）
E = Ep+Ek
▪ 系统的势能
Ep
1i j N
V (rij )
▪ 系统的内能
p2 Ek i 2mi
▪ 系统的温度
1 T dNkB
2 m v ii i
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中心盒子中各粒子的运动
▪ 条件：粒子i不能同时和粒子j及粒子j 的镜像作用，L>2rcut（粒子间相互 作用势能的截断距离必须不大于模 拟中心元胞长度的一半）。
O-AMAS教学模型在“食品添加剂”课程教学中的应用--以食品防腐剂为例
第5期（总第527期）2021年5月农产品加工Farm Products ProcessingNo.5May.文章编号：1671-9646(2021)05a-0115-03O-AMAS教学模型在“食品添加剂”课程教学中的应用—以食品防腐剂为例赵秋艳，李倩，张平安，毛烨炫，黄现青，李宁，闫爽(河南农业大学食品科学技术学院，河南郑州450002)摘要：“食品添加剂”是食品类相关专业的专业基础课程，该课程与食品生产、食品安全紧密相关。
针对传统教学的不足，将国内研发的“O-AMAS”有效教学模型应用于“食品添加剂”课程，并以食品防腐剂为例介绍其教学课堂实施过程，以达到提高教学效果、培养探究型创新人才的目的。
关键词：O-AMAS;有效教学；食品添加剂；应用中图分类号：G642.421文献标志码：A doi：10.16693/ki.1671-9646(X).2021.05.031The Application of O-AMAS Teaching Mode in the Course of Food Additive:A Case Study of Food PreservativeZHAO Qiuyan,LI Qian,ZHANG Ping'an,MAO Yexuan,HUANG Xianqing,LI Ning,YAN Shuang (College of Food Science and Technology，He'nan Agricultural University，Zhengzhou，He'nan450002，China) Abstract：Food Additive is a professional basic course for students majoring in food.It is closely related to food production and food safety.In view of the shortcomings of traditional teaching，this paper introduced the application of"O-AMAS”teaching mode in chapter food preservative in course of Food Additive.The teaching effect and the ability of students'inquiry and innovative were improved through the apply of the effective teaching modeKey words：O-AMAS；effective teaching；Food Additive；application食品添加剂是食品工业中最具活力的因子，在食品工业的发展进程中起着至关重要的作用，被誉为“现代食品工业的灵魂”。
o-amas教学法的基本原理及设计思路
o-amas教学法的基本原理及设计思路
o-amas教学法是一种基于心理学、认知科学和教育学的教学
方法，其基本原理和设计思路主要包括以下几个方面：
1. 个体化教学：o-amas教学法注重个体差异，尊重学生的学
习风格、兴趣爱好和学习能力，采用差异化的教学策略，充分考虑学生的不同需要。
2. 互动性教学：o-amas教学法鼓励学生之间的互动和合作，
促进学生间的交流和分享，同时也注重师生之间的互动和沟通，建立起良好的师生关系。
3. 多元评价：o-amas教学法强调学生的学习成果和过程的多
元化评价，采用定量和定性的评价方法，从多个角度评价学生的学习情况，为学生提供全面的反馈和指导。
4. 激发学生兴趣：o-amas教学法注重激发学生的学习兴趣和
主动性，设计生动有趣的教学活动和案例，调动学生的积极性和参与度，让学生在轻松愉悦的氛围中学习。
5. 问题驱动的学习：o-amas教学法采用问题驱动的学习方法，引导学生提出问题和疑问，并通过课堂讨论和案例分析等方式帮助学生解决问题，同时也培养了学生的分析和解决问题的能力。
6. 提高思维深度：o-amas教学法注重提高学生的思维深度和
广度，鼓励学生思考复杂问题，培养学生的批判性思维和创造
性思维，提高学生的综合分析和评价能力。
总之，o-amas教学法的基本原理和设计思路旨在通过个体化、互动性、多元评价、激发兴趣、问题驱动和提高思维深度等教学策略，推动学生的全面发展和提高教学效果，更好地满足现代教育的需求。
凯文英语中心,凯文老师,“土豪”、“大妈”或进牛津词典
【tuhao火了，有望进入牛津词典】由于中国在世界范围日益增长的影响力，包括政治、经济和文化等多方面，中文对英语影响力与日俱增。
牛津英语词典中目前大概收录了1000个左右含有中文渊源的词。
英国广播公司（BBC）不久前还专门为Tuhao（土豪）一词做了一档节目,近日又曝出有望明年被收入《牛津英语词典》中。
据说被牛津列入候选的中文热词还有“Dama大妈”、“Hukou户口”。
英语源于原始印欧语系，与希腊语、拉丁语、罗曼斯语等等有着密切的关系；而汉语则发源于原始汉藏语系，这种差异使得两种语言的融合变得有趣和复杂，这就是为什么一些Chinglish （中国式英语）让外国人迷惑甚至发笑的原因。
tuhao喜欢买宾利，dama喜欢买黄金，而tuhao dama喜欢背黄金买宾利，tuhao火了，“Tuhao, let's be friends!（土豪，让我们做朋友吧！）”这句话将在世界广为流传！A new word has suddenly become wildly popular in China - "tuhao" - which loosely translated means "nouveau riche". There have been more than 100 million references to the word "tuhao" on social media since early September.It's being used to describe everything from the Communist Party's new People's Daily building, to expensive celebrity weddings full of bling, and the new gold-coloured iPhone. In Chinese "tu" means earth, and "hao" means rich. To say someone is tuhao is to imply they come from a poor peasant background, and have made it rich quick - but don't quite have the manners, or sophistication to go along with it. It's like the term "nouveau riche", says Professor Steve Tsang at the School of Contemporary Chinese Studies in Nottingham - but has even more negative connotations, suggesting a certain vulgarity."Tuhao" is actually an old word - dating back perhaps as far as the Southern Dynasty 1,500 years ago - but it has always meant something rather different. During the communist revolution, from the 1920s to early 1950s, it was widely used to refer to landholders and gentry who would bully those beneath them.This new usage of the term took off in September after a widely-shared joke about a rich, but unhappy man, who goes to a Buddhist monk for advice, expecting to be told to live a more simple life. The monk replies instead with the phrase: "Tuhao, let's be friends!"Chinese internet users are highly creative in their use of language, and are constantly inventing, and re-inventing words as a way of getting past censorship rules, says Tsang. But in this case, its popularity seems to be down to the fact that it encapsulates China's changing society so well - many people sneer at those with wealth, but are secretly jealous, says Tsang.。
微光机电
MOEMS微光机电——微光机电----MOEMS摘要：MOEMS(Micro Optical Electro-Mechanical-System) 是指微电子、微机械与光电子技术的整合，它是在微机电MEMS的基础上发展起来的一种新技术系统，在信息、工业、医学等方面有广阔的应用前景。
关键词：MOEMS，微光机电系统，微光学目录：1.MOEMS的定义和发展历史2.MOEMS的应用3.MOEMS的发展前景4.MOEMS涉及的相关原理和课程1.MOEMS的定义和发展历史MOEMS英文全称为Micro Optical Electro-Mechanical-System，这个名词由MEMS（微机电）发展而来，光学技术的组合使得原本的MEMS再次形成一个多学科交叉的研究领域。
它是三种技术的融合：微光技术（Micro Optics），微电子技术（Micro Electronics），微机械（Micro Mechanics）。
其中，微光技术的发展可以追溯到1960年半导体激光波导的出现，微电子技术的发展则来自于1958年完整晶体管电路的出现，1967年Nathanson发明的谐振闸电晶体结合了电与机械。
2.MOEMS的应用和发展前景MOEMS是MEMS在21世纪产生的重要应用之一，光子学的引入使常见的MEMS机械部件更为可靠。
光的引用体现了以下的优势：比率高，消耗低，干扰低；光与微机电都具有高度的平行性；很小的芯片上可以集成许多微型的设备。
普通机械和MOEMS最重要的区别是，MOEMS不需要体力性质的装配，而是装置在螺线管中以构造出三维结构。
MOEMS已经实现的具体应用有如下：MARS(Mechanical Anti-Reflection Switch)机械增透开关，能够改变全反射条件Fiber Switch光纤交换机新型的交换机设备，采用传输速率较高的光纤通道与服务器网络，使整个存储网络就具有非常宽的带宽，为高性能的数据存储提供了保障。
MOE_2013.08_新功能介绍
MOE_2013.08_新功能介绍MOE 2013.08 新特性加拿⼤化学计算集团(CCG)公司新发布MOE(Molecular Operating Environment)软件2013.08版本，此⽂档概述了⼀系列新特性、改进以及变化。
分为三个部分——应⽤、康昱盛定制版本改进以及核⼼系统来详细介绍过去⼀年中CCG 以及康昱盛对于软件所做的功能改进。
现在Linux 、Windows 和Mac OSX 默认MOE 版本均已升级到64位。
由于近些年Biologics 研发进展⾮常迅速，因此在新版本中，你会发现⼀系列新的Biologics 设计应⽤。
同样在药物化学领域，你也可以看到相当数⽬的改进，包括：构象搜索、建模、药效团、对接等——这些功能可以帮助药化学家加速他们的新药发现进程。
应⽤新! Loop Modeler and Browser⽤于蛋⽩loop 模建、浏览和嫁接的新功能。
它使⽤基于知识的⽅法或从头建模⽅法来进⾏loop 建模，可以⽤于融合蛋⽩linker 设计或单链抗体设计。
Protein DesignProtein Design 应⽤功能⽬前有了如下改进: ●平⾯系统 (如TRP, TYR, PHE) 作为刚体处理; ●可以针对某条特定的链进⾏蛋⽩属性计算; ●使⽤loop modeler 数据库.Protein Alignment and SuperpositionProtein Align ⽬前使⽤ STOVCA 打分⽅法[Slater 2013] 来改进多序列匹配及结构叠合. 引⼊新的模板指认⽅法来改进序列⽐对. Protein Superpose 新增选项来进⾏仅基于结构的两两⽐对和叠合.Domain Motif Search Domain Motif Search 中的⼆级结构定义⽬前基于 C-alpha ⼏何，取代原先的 DSSP. Pharmacophore Query Editor●新! EHT scheme . EHT scheme 提供受体-配体相互作⽤强度信息.●新! R-Strength . 使⽤R-Strength 选项可以在药效团模型以及随后的搜索过程中包含受体强度信息. ●新! Undo/Redo .Undo/redo 键可以在药效团建模中使⽤了.●新! Render popup. 新的渲染控制，⽅便选择渲染类型、透明度和材料性质.Pharmacophore Consensus Pharmacophore Consensus 应⽤⽬前可以按列排序. 只对相似药效特征的原⼦进⾏聚类. Pharmacophore Search 加⼊了使⽤ EHT scheme 评估受体和配体作⽤强度的功能.新! Mogul Analysis这项新功能可以交互浏览、修改并监控部分或整体结构. 它调⽤CDC’s Mogul 程序，基于Cambridge Structural Database 获取键长、键⾓以及⼆⾯⾓的最适分布.Dihedral Profile通过调⽤Mogul, Dihedral Profile ⽬前可以注释选中键的最适⼆⾯⾓分布.Diverse Combinatorial LibrarySelectionQuaSAR-CombiDesign 应⽤ diverse library generation 被 Diverse Selection 替代. MOEvie MOEvie maker 功能增强: x264 codec; 可定义帧渲染⼤⼩; 增强所有视频格式的渲染质量. Sketcher The 2D sketcher 界⾯已经更新.Gaussian MOE ⽬前⽀持Gaussian B.01 和Gaussian C.01. SiteView现在可以从MOE | Settings | LigX 中定义活性位点残基范围的距离阈值..Conformational SearchLowModeMD 构象搜索⽬前⽀持刚体计算. 通过这套程序, 可以定义分⼦的刚性区域，然后这部分就会按照刚性部件⽅式来移动.Solvent Analysis●计算全蛋⽩或蛋⽩-蛋⽩界⾯的⽔密度. ●新！Solvent Analysis 增加了⽔分⼦放置功能，可以依据RSIM 计算的密度来精确预测⽔分⼦位置，或者验证结晶结构中的⽔分⼦位置.Dock⽬前Dock ⾯板新增了Descriptor Filter ⽂本框，允许对输⼊配体进⾏筛选. 可以选择输⼊数据库中具体哪⼀列分⼦作为配体. 可以输⼊包含受体结构的数据库，以便进⾏柔性对接.Energy Minimize ⽬前此应⽤新增选项可在整体结构优化前预先对羟基氢原⼦位置进⾏优化.新! chEMBL Library从ChEMBL14版类药⼩分⼦数据库出发，使⽤MOESD Pipeline Command Tools ⽣成⽚段构象数据库, chemblr14_frag.mdb, 包含⼤约830,000 ⽚段, 适⽤于Scaffold Replacement或者组合化学应⽤.康昱盛定制版改进功能新! Saturation Ring Conformational Search搜索给定结构中的饱和环构象(MOE | Compute |Conformations | Ring Conformational Search ). 标准的构象搜索⽅法例如随机构象搜索，⽆法很好解决这类问题. 多个饱和环和杂环也可以⽤此程序处理.新! Fukui Indices调⽤ GAMESS 来计算fukui indices (f+ and f-) 以便评估⼩分⼦中每个原⼦的反应活性. 原⼦根据fukui indices 来着⾊. 有机化学家可以使⽤此⼯具来确定化学反应中 regioselectivity 起因.MedChem Application在右侧菜单栏（RHS ）提供⼀系列按钮⽅便药化学家进⾏交互式的基于结构的药物设计. ● Pocket Preparation : ⾃动集成⼯作流进⾏结合⼝袋准备;● Ghost/Unghost : 惰化/激活选中原⼦;●Ligand Strain : 计算选中配体的应⼒能，显⽰⽆环境条件下最⼩能量结构以便⽐较; ●新! Ligand Score : 调⽤Dock 优化修饰后结构并计算GBVI/WSA 结合⾃由能. 同时给出考虑应⼒能修正的结合⾃由能打分. ●新! Ring Conf Explorer : 对配体中选中饱和环进⾏构象采样. 这些构象可以嫁接到原先分⼦⾻架上并进⾏能量优化和打分. 可以通过此程序寻找最适合环构象. ●Ligand Nearby : 显⽰选中配体原⼦及特定距离范围内受体原⼦，以及它们之间的距离.Antibody Engineering集成⼀系列功能⽅便抗体建模及⼈源化抗体设计 (SE | Antibody Engineering ). ● Annotate Antibody : ⽤三种⽅法: Kabat, Chothia,CCG 注释抗体序列;● Build Antibody Model : 调⽤Antibody Modeler module 抗体的三维原⼦结构;●Identify Canonical Residues : 通过分析溶剂可及表⾯积、相互作⽤以及结合界⾯确定抗体中经典保守残基. ● Identify Potential N-glycosylation Site :通过序列样式规则确定 N-glycosylation 位点. ●Search Fab Sequence Database : 搜索Human Germline V Gene 数据库寻找⼈源化模板. 数据库已更新⾄最新版IMGT human V genedatabase ( 2013.08).●Pairwised Alignment of Fab Sequence: 通过特定⽐对算法和打分函数进⾏抗体序列⽐对.●Generate Humanized Sequence:在序列⽐对基础上⽣成⼈源化序列.Core System新! 64-bit Port MOE在Linux, Windows,以及Mac OSX上的默认版本均已升级到64位. 本次发布版本同样包括了每种架构的32位.Mac OS X Enhancements ●OSX 对接按钮改进●新的设置菜单●Output Continuity新! Amber10EHT Forcefield 新增⼒场参数Amber10EHT, 适⽤于蛋⽩.新! Selection Language and Prompter MOE现在提供Selection Prompter ⽅便选中原⼦、残基和链.System Manager MOE中的System Manager已经升级:●新! Groups. 可以对分⼦进⾏分组.●Sets. Named sets 现在可以显⽰在SystemManager.●RSL popup.●Up/down keys.Database Viewer Database Viewer做了如下改进:●新!Database Field Coloring. 现在DatabaseViewer 单元可以按照规则来着底⾊.●新! Database Find/Select. 新⾯板⽤于数据库搜索和选择.●新! Popup Markers. 单元右上⾓提供三⾓按钮可⽅便访问弹出菜单.●新!Corner Button. 每列或每⾏的右上⾓都有下拉三⾓，可以⽅便列或⾏的选择，或是快捷访问弹出菜单.●Sketch Option for Editing Molecule Cell. 现在允许在单元中⽤2D Skecher编辑分⼦.●Molecule Atom Label Variable Font Size.原⼦标签可以随分⼦缩放⽽缩放.●Text Zoom. Database Viewer底部新滚轮允许增⼤或缩⼩⽂本字体.●Cell Resizing. Database Viewer增加了新的单元格缩放控制. 单元格可以通过拖拽列和表的宽度⽽缩放. 单元格显⽰的宽度和⾼度⽬前存储于数据库⽂件中，前提是数据库必须可写.●Plot Numeric Field. 数值列现在可以通过DBV| Numeric Field Popup | Plot绘图.●Numeric Field Precision. 数值列精度显⽰信息现在存储于数据库⽂件中.●Display States. 显⽰信息现在存储在数据库⽂件中.●Scrolling Using Keyboard Keys.现在⽀持上下键滚动查看数据.●Move Field/Entry. 列或是⾏可以通过⿏标中键移动.Database Browser Database Browser ⽬前具有以下更新:●Colored hetero atoms in 2D. Database Browser2D分⼦显⽰时，⾃动为⾮碳原⼦着⾊.●Current entry highlighted. Database Viewer 滚动到当前列时，会⾃动⽤蓝⾊边框来⾼亮显⽰. Sequence Editor MOE中的Sequence Editor进⾏了如下改进:●新!Residue Renumbering. 新⾯板可以修改选中残基和链的UID/INS.●Tag and Chain Renaming. 除重命名chains,tag, header外，还可以设置group label 标签, ⽅便重新组织整个系统.●新!Structure Propensity Annotation. 残基现在可以在Sequence Editor进⾏⼆级结构倾向性注释.●Move Residues Using Arrow Keys. 选中残基可以通过左右键⽽移动.●RMSD plot. Sequence Editor中给定列的RMSDplot ⽬前计算此列中的所有两两CαRMSD数值，⽽不是和平均位置的均⽅根距离.Clipboard Windows平台上MOE 剪贴板现在⽀持PNG图⽚格式. 注意剪贴板不再⽀持GIF格式.Contacts 显⽰MOE中的⾮键相互作⽤功能MOE | Footer, 现在多了⼀个新特性：Tag选项. 使⽤此选项时，相互作⽤只显⽰在同⼀标签内，以及不同类之间，例如受体、配体和溶剂.Open Panel设置当前⽬录按钮⽬前已经添加到Open⾯板以及所有⽂件操作⾯板上.Cancel All MOE Cancel菜单现在有了Cancel All 选项以便⼀次结束所有任务.Mouse Configuration⿏标配置页现在有了新的按钮设置菜单(MOE |Settings | Mouse). 配置选项可以设置⿏标是否是默认，或者修改2 或者3 键.Render Protein Option 从PDB⽂件读⼊的分⼦，⾃动渲染为⾼亮显⽰关键特征.。
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学科定位
MEMS：集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路， 甚至接口电路、通信和电源于一体。 微光机电系统是MEMS 技术的一个重要的研究方向，它是由微 光学、微电子和微机械相结合而产生的一种新型的微光学结构 系统。 一种可控的微光学系统，微光学元件在微电子和微机械装置的 作用下对光束进行汇聚、衍射、反射等控制，从而实现光开关、 衰减、扫描和成像等功能。
2．微光机电系统在空间的应用
◦ 光通信和光遥感是MOEMS在空间的主要应用
体微加工技术——关键技术：硅的刻蚀 体微加工技术——关键技术：硅的刻蚀
湿法腐蚀
◦ 各向同性 各向异性
体微加工技术——关键技术：硅的刻蚀 体微加工技术——关键技术：硅的刻蚀
干法刻蚀
◦ 特点：各向异性、尺寸精确、高深宽比 ◦ 主要方式：溅射刻蚀、等离子体刻蚀、离子束刻蚀、反应离子刻蚀 (RIE) 及深反应离子刻蚀(DRIE) 等
代表性器件
光互联
◦ 计算机或其他电子系统内建立面板间或芯片间GHz带宽互联的需要 ◦ 电互连在高频时具有信号完整性和交扰等问题 ◦ 光互连可避免电互连系统的互连带宽瓶颈
前景与展望
多学科综合交叉的新兴技术体系 具有对光束在时间和空间上的精确控制能力以及体积小、可批 生产、功耗低和价格合理等优势 广泛应用于光通信、大规模数据存储、图像显示、光互连计算、 大型光学孔径的航天器实现小型化等方面 既可以带动一些重要的基础课题研究，又可以带动大量概念全 新的功能部件开发
参考文献
《微光机电系统》 . 张文栋，熊继军编著. 机械工业出版社. 2006-8-1 微光机电系统及其应用. 李文军,赵小林,蔡炳初,戴旭涵. 微细加 工技术. 2001年第3期 国外微光电子机械系统技术的研究现状. 罗家强. 世界电子元器 件. 2002年03期 MOEMS光学系统的发展与应用. 耿凡. 红外与激光工程. 第34卷 第一期. 2005年2月
代表性器件
微机械可变式光衰减器
◦ 挡光式光衰减器：利用两根对准光纤的间隙插入挡光片来衰减光功 率的衰减器。
工作电压20～40V ，插入损耗约0. 81dB , 衰减范围0 ～50dB
代表性器件
微机械可变式光衰减器
◦ MARS 光衰减器：利用反射镜的偏转或变形而使反射到输出光纤中 的光功率发生变化
MOEMS发展历史 MOEMS发展历史
MEMS的历史：
◦ 1959年 微型机械的设想 ◦ 1962年出现属于微机械范畴的产品—硅微型压力传感器 ◦ 1987年 硅微型静电电机—硅微加工工艺制作微小可动结构，并与 集成电路兼容
MOEMS的诞生：
◦ MEMS输出力矩小—发展的一个屏障 ◦ 小机械位移常产生比传统光电或自由载流子效应更强的物理效应 ◦ 光系统无需力矩输出 ◦ 通过微机电系统技术实现可动结构，使得微机电系统技术与微光学 相结合Байду номын сангаас形成微光机电系统
其他：菲涅尔透镜、微平面镜、光栅、分束器以及光纤等
微定位装置
主要用于支撑和固定微光学元件，以及在微驱动器作用下对微 光学元件的位置进行调整。 主要有微铰链、侧臂支撑平板、可动平台等构件
微驱动器
静电型微驱动器
◦ 静电型梳状驱动器
由水平静电力驱动,主要由固定的梳状电极和可动梳状电极组成 两电极间施加电压时，静电力使可动梳状电极向固定电极方向运动
工作电压为20～50V，衰减范围为0～25dB ，响应时间为1. 1～2. 8µs
代表性器件
光纤光开关
◦ 一种全光开关，通过移动反射镜使光子从一根光纤路由到另一根光 纤 ◦ 与常规的光机械开关一样具有低插人损耗和交扰，且对输人波长、 偏振、bit速率的透明度、调制制式无关 ◦ 静电驱动器几何尺寸小、功耗低、开关速度高
微光机电系统 MOEMS
北京大学 物理电子所 光电器件小组 赵青靓 1101213657 2011年11月27日
内容提要
MOEMS简介 MOEMS的主要应用 微光机电系统的制造技术 微光机电系统的主要构成要素 代表性器件 前景与展望 参考文献
学科定位
微光学 光电 微电子 光机
MOEMS
MEMS
微机械
主要应用——数字图像处理 主要应用——数字图像处理
大多应用于信息的显示、打印和处理 其中最为成熟的是数字微镜装置（DMD）
主要应用——军事和空间应用 主要应用——军事和空间应用
军事领域的应用
◦ 光束灵活控制（STAB）系统：小型、轻型激光波束控制技术来代 替光学通信和红外对抗系统中的大型、机械控制的镜头系统 ◦ 超大规模集成光学 利用光链路代替电子链路，用于芯片与芯片之 间、板与板之间的通信
Si衬底
Si衬底
SiO 2
Si3N 4
PolySi
Resist
微光机电系统的主要构成要素
MOEMS主要由微光学元件、微定位装置及微驱动器三部分构 成 微光学元件作为光束传播的介质并可对光束进行物理上的调制 微驱动器和微定位器可以对微光学元件的位置进行精密微调
微光学元件
微衍射透镜
◦ MOEMS 中最常用，焦距能够在设计掩模时被精确确定，数值孔径 范围较宽，厚度仅为光波长的数量级。一般采用多晶硅制作，可用 于准直由单模光纤输出的光束
◦ 电容侧向驱动静电微马达
重掺杂多晶硅转子和定子 定子电极上依次施加电压产生静电力使转子连续转动
◦ 刮板式驱动器 ◦ 热驱动器
代表性器件
数字微镜光调制器（DMD）
◦ 一种通过微镜列阵反射成像的二维光调制器 ◦ 应用于投影显示器 ◦ 每个可动微镜分别覆盖在一个CMOS 静态存储单元上，由存储单元 中的数据决定的静电力，使微镜扭转10 度(开) 或- 10 度(关) 。从镜 面反射的光束通过投影透镜在大屏幕上产生图像
表面微机械加工技术
以硅片等材料作为基体，通过淀积牺牲层和结构层以及图形加 工的方法来制备三维微机械结构 常用的结构层材料：多晶硅、SiO2 、Si2N4 、 铝、镍、铜等。 常用牺牲层的材料：磷硅玻璃、多晶硅, 铝、铜等。
Si 衬 底 结 构 层 牺牲层
牺牲层
Si衬底
Si 衬 底
可动结构
结构层 牺牲层
◦ 既限制了网络的交换速度， ◦ 对不同形式的光信号是不透明的。 ◦ 光功能器件和波导或光纤的连接需要亚微米的定位精度 ◦ 光/电、电/光器件的微型化问题
微光机电系统技术是解决这一瓶颈问题的有效途径
◦ 主要器件：MOEMS光纤开关、光交叉连接设备、波分复用/解复用 器、可调谐滤波器、色散补偿器、光耦合器等
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MOEMS的优势 MOEMS的优势
把微光学元件、微电子和微机械装置有机地集成在一起的系统, 能够充分发挥三者的综合性能 微机械光学器件，提高光交换速度 微机械加工技术提供高精度的定位 光学系统微型化而降低成本 新的光学器件和装置
主要应用——光纤通信 主要应用——光纤通信
传统的光纤网络中存在大量的光/电、电/光转换节点和数字交 叉互联电分插复用器