微谐振器——文献综述

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微机电系统文献综述

微机电系统文献综述

基于Galerkin法分析微梁的动态响应一、课题研究背景1.MEMS的概念MEMS是微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System)的英文缩写,是指将微结构的传感技术、致动技术和微电子控制技术集成于一体,形成同时具有“传感-计算(控制)-执行”功能的智能微型装置或微型系统[1]。

随着技术的兴起和发展,MEMS已成为继微电子技术之后在微尺度研究领域中的又一次革命。

MEMS通过力、电、磁等能量的转换来实现自身的特有功能,涉及多种物理场的互相耦合,因此它是一个多能量域耦合作用的极其复杂的系统。

2.MEMS的特点一般地说MEMS具有以下几个非约束性的特征:(1)MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。

尺寸在毫米到微米范围之内,区别于一般宏(Macro),即传统的、大于1cm 尺度的“机械”,并非进入物理上的微观层次。

(2)以硅为主要材料,机械电器性能优良:硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当,密度类似于铝,热传导率接近钼和钨。

基于(但不限于)硅微加工技术制造。

(3)批量生产大大降低了MEMS 产品成本。

用硅微加工工艺在一片硅片上同时可制造出成百上千个微型机电装置或完整的MEMS,批量生产使性能价格比比之传统“机械”制造技术大幅度地提高。

(4)集成化。

可以把不同功能、不同敏感方向的多个传感器或执行器集成于一体,或形成微传感器阵列、微执行器阵列,甚至把多种功能器件集成在一起,形成复杂的微系统。

微传感器、微执行器和微电子器件集成在一起可制造成可靠性、稳定性很高的MEMS。

3.MEMS的研究领域作为一门交叉学科,MEMS的研究和开发更是为了在微观领域探索新原理、开发新功能、制造新器件。

由于MEMS具有体系小、重量轻、能耗低、集成度高和智能化程度高等一系列优点,MEMS的研究领域不仅与微电子学密切相关,而且还广泛涉及到机械、材料、光学、流体、化学、热学、声学、磁学、自动控制、仿真学等学科,技术影响遍及包括各种传感器件、医疗、生物芯片、通信、机器人、能源、武器、航空航天等领域[2-5],所以MEMS技术是一门多学科的综合技术。

微环谐振器的热光效应

微环谐振器的热光效应

微环谐振器的热光效应微环谐振器是一种在微纳光子学领域广泛应用的器件,它具有非常高的品质因子和紧凑的结构。

热光效应是指当微环谐振器受到外部热源的影响时,其性能会发生改变。

这种效应在许多光子学器件中都是一个重要的问题,需要深入研究和解决。

当微环谐振器受到外部热源的影响时,会导致其结构发生变形,从而改变其光学特性。

这种变形会导致微环的谐振波长发生偏移,品质因子降低以及损耗增加。

因此,热光效应会对微环谐振器的性能产生负面影响,限制其在应用中的表现。

为了克服热光效应带来的问题,研究人员提出了一些解决方案。

一种常见的方法是通过优化微环谐振器的结构设计,使其更加稳定和抗热。

例如,可以通过优化材料的选择、结构的设计和加工工艺等手段,来降低微环谐振器受到热源影响的程度,减小热光效应的影响。

另一种方法是利用温度调节技术来对微环谐振器进行控制。

通过控制微环谐振器周围的温度,可以改变其结构的温度分布,从而减小热光效应的影响。

例如,可以利用热沉降技术来降低微环谐振器周围的温度梯度,减小热光效应对器件性能的影响。

此外,还可以利用光子泵浦和光声效应等技术来对微环谐振器进行控制,进一步减小热光效应的影响。

通过在微环谐振器周围引入适当的光子泵浦或者利用光声效应来改变微环谐振器的结构,可以有效地抑制热光效应的发生,提高器件的性能表现。

总的来说,热光效应是微环谐振器中一个需要重点关注和解决的问题。

通过优化结构设计、利用温度调节技术、光子泵浦和光声效应等手段,可以有效地减小热光效应对微环谐振器性能的影响,提高器件的性能和稳定性。

这将有助于微环谐振器在光子学领域的应用和发展,促进微纳光子学技术的不断进步和创新。

第3章 微环谐振器_95-122

第3章  微环谐振器_95-122

输出信道中输出,从而实现了解复用功能。
105 什么是 MRR 的自由光谱区(FSR)?其表达式为 FSR = λnc mn g
试阐述其与相关参量的关系。 MRR输出光谱中两个相邻的谐振峰之间的波长差称为自由光谱区(FSR),上式说
4
明,真空中光波长λ越大,或模有效折射率nc越大,或谐振级数m越小,或群折射率ng越 小,FSR就越大。
κ1 = κ2 ,下信道谐振波长的输出光功率可以达到 100%。当二者不等时,即 κ1 ≠ κ2 ,下
信道谐振波长的输出光功率小于 100%,这相当于产生一个附加损耗,二者相差越大, 这一附加损耗越大,同时谐振峰变得越宽,非谐振波长的输出光功率变得越大,器件的 滤波性能变得越差。因此为了消除这一附加损耗,使下信道谐振波长的输出光功率最大 并使非谐振波长的输出光功率变小,应选择微环与两条信道间具有相同的振幅耦合比 率。由图(b)可见,在有损耗情况下,下信道中心波长的输出光功率不可能达到 100%。 振幅耦合比率 κ 越大,谐振峰变得越宽,非谐振波长的输出光功率就变得越大,器件的 滤波性能就越差,因此谐振峰不能过宽。但是谐振峰也不能过窄,否则器件因材料、工 艺和温度变化等原因引起谐振峰产生漂移时,器件将不能很好地滤波。一般情况下振幅 耦合比率 κ 可在 0.1~0.2 的范围内选取。
ΔR
=
∂R ∂m
Δm
+
∂R ∂λ
Δλ
=
1 2πnc
⎜⎜⎝⎛ λΔm
+
mn g nc
Δλ ⎟⎟⎠⎞
式中 ΔR 为相邻微环半径差, Δm 为相邻微环谐振级数差,Δλ为波长间隔,试对其进行
适当的讨论。
在微环谐振波分复用器中,两个相邻微环之间的半径之差称为相邻微环半径差。上

微波谐振器的简单原理及应用

微波谐振器的简单原理及应用

微波谐振器的简单原理及应用1. 简介微波谐振器是一种用来产生、操控和测量微波信号的重要设备,广泛应用于通信、雷达、卫星通信等领域。

本文将介绍微波谐振器的简单原理及其主要应用。

2. 微波谐振器的原理微波谐振器是基于微波波导和谐振腔的结构。

微波波导是一种导波结构,能够有效地传输和控制微波信号。

谐振腔则是一个能够使微波信号在空腔内多次反射并形成驻波的装置。

微波谐振器的原理可以简单描述如下: 1. 微波信号通过微波波导传输到谐振腔;2. 在谐振腔内,微波信号被多次反射并形成驻波;3. 当微波信号的频率与谐振腔的固有频率相匹配时,谐振腔将发生共振现象; 4. 共振现象会导致谐振腔内的微波信号强度增加,形成谐振峰。

3. 微波谐振器的主要类型微波谐振器可以分为很多不同的类型,其中常见的包括:1.空腔谐振器:空腔谐振器是最基本的谐振器类型,由一个或多个空腔构成。

常见的空腔谐振器包括螺旋线谐振器、圆柱谐振器等。

2.波导谐振器:波导谐振器是一种利用波导结构形成谐振腔的谐振器。

常见的波导谐振器包括矩形波导谐振器、圆柱波导谐振器等。

3.微带谐振器:微带谐振器是一种利用微带线结构形成谐振腔的谐振器。

常见的微带谐振器包括微带贴片谐振器、微带环形谐振器等。

4.介质谐振器:介质谐振器是一种利用介质材料的介电特性来形成谐振腔的谐振器。

常见的介质谐振器包括介质柱谐振器、介质球谐振器等。

4. 微波谐振器的应用微波谐振器在通信、雷达、卫星通信等领域有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.频率选择:微波谐振器可以通过调整谐振腔的固有频率来选择特定频率的微波信号。

这使得微波谐振器成为实现频率选择的重要工具。

2.信号增强:当微波信号与谐振腔的固有频率匹配时会发生共振现象,使得谐振腔内的微波信号强度增强。

这可以用于增强微波信号的强度。

3.滤波器:微波谐振器可以通过调整固有频率和带宽来实现不同类型的滤波器。

常见的滤波器类型包括带通滤波器、带阻滤波器等。

微振动控制技术研究现状综述

微振动控制技术研究现状综述

微振动控制技术研究现状综述摘要:随着科学技术的快速发展,地铁、高铁、公路汽车、施工等引起的环境振动问题日益突出,此类振动会对人的身心健康、高精密仪器正常工作、古建筑等产生不利的影响,为此,本文对现有的微振动控制技术进行研究。

关键词:微振动;控制技术;振动传播;减隔振1引言微振动往往是通过振动波的形式进行传递,要解决微振动引起的问题,必须先研究清楚振动波的传播机理,了解振动波的传播特性,从而为减隔振技术的提出提供理论支持。

2振动波的传播机理研究关于振动波的研究,国内外研究人员大都采用理论推导和解析模型,研究微振动的传播规律,主要包括场地土的动力特性及其对振动波传播的影响、振动传播途径等。

英国的Kryiov教授根据弹性半空间地基土在垂向简谐点荷载作用下的反应,建立了轨道交通引起的地面振动理论模型;J.Melke和S.Kraemer[1]讨论了一种通过使用诊断性测量技术调查城市铁路振动的方法,该方法可以形成一个有用的补充经验和分析振动预测模型的参考;Y.Okumura和K.Kuno[2]通过使用Hayashi的I型量化方法,研究了影响铁路噪声和振动的各种因素,研究发现:轨道的距离和铁路结构对振动峰值和噪音的产生影响结果相似;Sheng X和Jones等研宄了一种用于计算通过铁路轨道结构施加的静止振荡载荷,该载荷并在地面上的振动传播的模型,该模型包括一个轨道结构和放置在地面上由无数个平行的均质弹性层组成,研究了两种不同的地面模型,两个例子都显示轨道结构对振动传播的振幅和指向性的强烈影响,特别是在靠近轨道的区域。

Adam等利用有限元法和边界元法分别建立了一个二维的土壤-结构系统,采用了时域耦合边界元-有限元算法,研究了沟渠及其回填材料的几何和材料特性对结构响应的影响;Celebi等为了研究与火车通过引起的轨道和底土中的波传播有关的问题,分析讨论了两种数值模型,用来分析由作用在均质或分层半空间表面的移动载荷引起的铁路线附近自由场的三维动态响应;蒋通等通过研究某高架交通线路,引起的环境振动实况、发生机理及振动传播规律,提出了预测线路振动振级的统计回归公式,并进行了验证。

第六章微波谐振器

第六章微波谐振器

(d )
f0 d (e)
Microwave Technique
6.1 串联和并联谐振电路
6.1.1串联谐振电路
谐振时
Z in R
0
1 LC
1 Q R 0 RC
0 L
图6.1 串联 RLC 谐振器及其谐振曲线 (a) 串联 RLC 电路 (b) 输入阻抗幅值与频率的关系曲线
2 2
图6.9 圆柱腔的谐振模式图 R.E. Collin, Foundations for Microwave Engineering
Microwave Technique
6.4 圆波导谐振腔
TEnml模式的Q值
Microwave Technique
TEnml模式的Q值
Microwave Technique
Microwave Technique
图6.7 W波段波导频率计 的图片。圆形旋转其用 以改变圆形谐振器的长 度,标尺可以读出频率
6.4 圆波导谐振腔
谐振频率:推导方法同矩形波导
TEnml : f nml
TM nml : f nml
0 TE nml
ckmnl 2 r r
§6 微波谐振器
要求
1. 了解微波谐振器的基本参量; 2. 了解多种微波谐振器的特点;
3. 了解通过法测量谐振腔品质因数。
Microwave Technique
引言
微波谐振器,广泛应用于微波信号源、微波滤波器及波 长计中。它相当于低频集中参数的LC谐振回路,是一种 基本的微波元件。
谐振腔是速调管、磁控管等微波电子管的重要组成部分。
Microwave Technique
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光波导微环谐振器设计与应用研究

光波导微环谐振器设计与应用研究

光波导微环谐振器设计与应用研究随着信息技术的不断发展,光纤通信日益成为现代社会中不可或缺的一部分。

光学微结构器件是光通信中的重要组成部分,因其占用空间小、传输功率高、过渡带宽宽等优点,成为光学通信中一个热门的研究领域。

光波导微环谐振器是一种非常重要的光学微结构器件,其具有很好的波导光学性能和微环谐振等特点,在分光、激光调制、微波调制和信噪比提高等方面得到了广泛应用。

本文将重点探讨光波导微环谐振器的设计和应用研究。

一、光波导微环谐振器的设计光波导微环谐振器的设计主要包括微环直径大小和波导距离两个方面。

微环直径大小的选择对谐振器的效果有很大的影响。

当微环直径小于谐振器需要的谐振波长时,将产生光泄漏现象,导致光强信号衰减。

反之,当微环直径大于谐振器需要的谐振波长时,光将被反射回来,使谐振器的性能不佳。

波导距离也是光波导微环谐振器的一个重要设计参数。

当谐振器长度太短时,光将无法停留在微环内进行谐振,而当谐振器长度太长时,光将形成多个谐振点,影响谐振器的性能。

通过对微环和波导距离的设计、优化和控制,可以使谐振器具有较高的品质因数和较窄的谐振波长范围,从而为光学微结构器件的应用提供了更好的性能。

二、光波导微环谐振器的应用1. 分光和复用器光波导微环谐振器可用于分光复用器中,实现光波长的分离和复用。

分光复用器是一种将多个频道的光信号分别传输到不同的光纤传输线上,并且在随后的传输过程中相互独立的光学通信器件。

通过在谐振器中选择不同的谐振波长,即可实现多路光信号的分离和复用。

谐振器对谐振波长的选择可以通过微环半径和波导距离大小来实现,从而实现分光复用的功能。

2. 光电探测器光波导微环谐振器还可以应用于光电探测器中。

在光电探测器中,微环谐振器将光定向到光电探测器接收器中,从而提高光电探测器的灵敏度和响应速度。

3. 光纤传感器光波导微环谐振器还可应用于光纤传感器中。

在光纤传感器中,谐振器将包括温度、气体、湿度等各种参数的光信号传输到光纤传感器中,从而实现传感器的功能。

光学微环谐振腔的研究与应用(张浩SY1119222)

光学微环谐振腔的研究与应用(张浩SY1119222)

光学微环谐振腔的研究与应用摘要:随着光纤通信技术的发展,光通信网络需要不断地提高工作性能和降低运营成本,其核心技术在于光波导器件的微型化、集成化和规模化,与此同时未来全光网络迫切需要能够实现多种功能的新型光波导器件。

微环谐振器(简称微环)满足了上述两个要求,其微纳米量级的尺寸非常适于大规模单片紧密集成。

本文首先说明了光的全反射理论和波导的基本结构。

然后介绍了光学微环谐振腔器件原理和他们的光学传输特性。

基于绝缘体上硅波导(Silicon-On-Insulator SOI)的微纳米环形谐振腔,由于其尺度为微纳米范围,具有超高的集成度并且其加工技术可以和互补型金属氧化物半导体(Complementary metal–oxide–semiconductor COMS)工艺相兼容,使其正在成为光器件加工的诱人方案。

我们在这里提出一种耦合的集成光波导结构,这样的结构可以使集成化的光波导陀螺的灵敏度得到加强。

关键词: 微谐振腔, 光波导,SOI,陀螺RESEARCH&APPLICATIONS OF OPTICAL MICRORINGRESONATORSAbstractWith the development of fiber-optic communication technologies, high-performance and low-cost are both desirable for optical communication networks.The core technology includes small-size optical waveguide devices with the potentials for integrations.In addition, optical waveguide devices with various functions for all optical signal processing are becoming more important for the realization of future all-optical networks.The microring resonator is a suitable candidate to meet these two requirements.Moreover, its small size is very suitable for integration with large dimension.In this thesis, we first introduce the light of total reflection theory and the basic structure of waveguide. Then we introduce the principle of mcroring resonator,analysis their transmission property. Micro-ring resonators based on silicon- on-insulator (SOI) structure are promising building-blocks for ultra-compact and highly integrated photonic circuits. The fabrication technology is mostly CMOS-compatible.We propose a configuration of integrated waveguide structure consisting of resonators coupled to an arc-shape waveguide. Such proposed configuration can be used to realize highly compact optical gyroscope for rotation sensing.Key words: microresonators ,waveguide ,SOI ,Gyroscope1. 引言光通信,顾名思义,即用光作为信息的载体来传递信号,在通信不发达的古代,人们就已经懂得利用光来传递信息。

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毕业设计(论文)文献综述毕业设计(论文)题目微谐振器的动态特性分析文献综述题目带有低噪音低功耗放大器的单片CMOS-MEMS三轴加速器学院专业姓名班级学号指导教师微谐振器的动态特性分析和研究一.前言:随着信息技术的高速发展,人类的生产生活得到了极大地改善。

微电子技术和传感技术的发展是信息技术的发展历程中两个十分重要的组成部分,有着十分关键的作用。

信息的采集对信息系统至关重要,而传感器作为信息采集的主要器件,其性能情况直接决定着信息系统能否正常工作,因此传感器系统是整个系统的核心组成部分。

在已知的自然界中存在着各式各样的信号,如速度、加速度、振动、声音、压力、重力、摩擦力等,这些信号都是非电学信号,在现有的科技条件下,是没办法直接进行处理控制的,因此在处理这些自然信号时,通常都是先将自然信号通过相对应的传感器,使之转化为可受控制的电学信号,然后再通过相应的电路系统进行识别,进而处理和控制这些自然信号。

传感器自诞生以来就对人类的科技进歩发挥着重大的影响,传统的传感器由于制作工艺的不成熟,使得其体积大、成本高、精度低,经过技术不断的提高和改进,现在的新型传感器已经向着微型化、低成本、高精度的方向发展,其中MEMS传感器是典型的新型传感器系统。

在传统的传感器系统中,传感器、执行器、信号处理电路、控制电路是分散开来的,但是MEMS传感器使用了最先进的微机械加工技术,将它们集成在了一起,因此获得了具有很高分辨率和很微型体积的新型传感器。

MEMS传感器的这些特点,使得它在于电路系统的集成过程中十分便利,因而在很大程度上扩展了传感器技术的应用深度和应用领域。

MEMS传感器与传统传感器相比具有可靠性高、稳定性强、体积小、成本低、重量轻和智能化等优势[5]。

MEMS( micro electromechanical system) 是指采用微机械加工技术可以批量制作的、集微型传感器、微型机构、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口、通讯等于一体的微型器件或微型系统[1]。

MEMS 技术的发展显示出巨大的生命力, 它把信息系统的微型化、多功能化、智能化和可靠性水平提高到新的高度。

目前MEMS 产品如微传感器、微执行器和微电子机械部件正在工业过程控制、通讯、计算机和机器人、环境保护和监测、人类健康、战斗机、汽车运输和农业等领域得到广泛的应用。

其中在工业仪表、打印机、传真机、汽车、医疗检测和DNA 分析等方面已取得可观的经济效益。

工业发达国家十分重视MEMS 技术的发展,把MEMS看作是一个21世纪新的经济增长点, 并投入人力和财力大力推进MEMS的开发和研究, 积极促进其产业化发展的速度。

展望21 世纪初期的一、二十年, MEMS技术将会有更大的发展,新原理、新功能、新结构的微传感器、微执行器、微型机构以及微系统将会不断出现。

MEMS的发展将像微电子一样, 对科学技术和人类生活产生革命性的影响, 并可望形成类似于微电子的新产业。

二.微谐振器静电驱动原理:静电驱动是MEMS 中应用最广泛、最典型的动力驱动之一,它是一种使电能转换成机械能的方法。

静电驱动是利用电荷间的吸引力和排斥力的相互作用驱动电极位移的运动方式。

静电作用属于表面力,在尺寸发生微小变化时,能够产生很大的能量,并且器件的制造工艺与IC 工艺具有良好的兼容性,已成为MEMS 微驱动方式发展的重要趋势。

横向梳状谐振器中的梳齿因为具有对称性,所以可以用一个梳齿为例,来说明整个系统的梳齿的静电驱动原理。

图 3.2 为单个静电梳齿的结构图。

图 3.2 单个静电梳齿结构图其中l为梳齿的长度为,w为梳齿的宽度,t为微梳齿的厚度,d为动齿和定齿纵向之间的距离,l0为梳齿的初始交叠长度,g为梳齿横向间距。

传统的计算梳齿静电力的方法,是忽略梳齿的边缘效应,将梳齿的动齿和定齿简化成平行板电容器模型,然后利用虚位移定理来求解梳齿所受的静电力问题。

图2.3为可动梳齿运动时,单个梳齿剖面图及电容分布。

三.MEMS谐振器的分类根据谐振器的工作结构不同,MEMS谐振器主要有梳状、梁式及盘式这三种典型基本结构。

梳妆谐振器是利用梳妆叉指电容作为换能器,而梁式和盘式谐振器都是利用平板电容作为换能器。

有了比较大的能量转换。

不过梳状MEMS谐振器是靠大质量块和柔性梁工作,这就使得刚度质量比较低,谐振频率相应的也比较低,因此难以提高到中频和高频范围,所以梳妆MEMS谐振器适用于高Q值、低频率的振荡器。

3.3.1 梳状MEMS谐振器20世纪80年代末出现了利用梳状叉指电容研制的梳状谐振器[23]是较早的MEMS谐振器之一,该梳状谐振器(如图3.6所示)包括两个叉值换能器和连接叉值换能器的柔性梁,柔性梁通过锚固定在电极上。

梳状谐振器以梳状叉指电容作为换能器,因此其电容与位移呈线性关系,这样就能够避免平板电容引起的非线性问题。

梳状MEMS 谐振器中柔性梁的设计比较灵活,可以有直角型、弓形、蟹脚型等多种形式,因此可以产生比较大的谐振振幅,也就有了比较大的能量转换。

不过梳状MEMS谐振器是靠大质量块和柔性梁工作,这就使得刚度质量比较低,谐振频率相应的也比较低,因此难以提高到中频和高频范围,所以梳妆MEMS谐振器适用于高Q值、低频率的振荡器。

图 3.6 梳状谐振器3.3.2 梁式MEMS谐振器双端固支梁谐振器是Bannon等人于1996年设计的(如图3.7所示),谐振器的下面是激励电极,双端固支的多晶硅梁悬于激励电极的上方,这样就形成了平面电容换能。

在真空状态下谐振器Q值可达8000,谐振频率可达8.5M//z。

梁式谐振器有多种不同的结构形式,可以在从几十兆到几百兆赫兹的频率下工作,并且其Q值能够满足通信系统的要求。

对于简单的梁式结构,随着尺寸的不断减小,输出频率甚至可以达到GHz的程度,但尺寸减小带来的微尺寸效应,不仅是对工艺制作的巨大挑战,而且较小尺寸也限制了谐振器的功率能力,因此在进一歩提高频率上,梁式MEMS 谐振器的发展空间受到了限制。

图 3.7 梁式谐振器3.3.3 盘式MEMS谐振器盘式结构的谐振器是Michigan大学于1999年研制的,谐振器圆盘直径为34um ,工作频率可达156M//z,Q值超过9400。

根据圆盘振动模式的不同,盘式MEMS谐振器分为圆盘谐振器和酒杯式圆形谐振器。

圆盘谐振器的圆盘悬空在衬底表面的圆盘,圆盘的中心通过锚固定在衬底上,周围侧壁与外电极形成电容换能。

酒杯式圆形谐振器(如图3.8所示)的圆盘也悬空在衬底表面的圆盘上,但它是靠圆盘外侧的支撑梁来支撑整个结构,驱动电极通过侧壁的电极来实现,通过外张模式沿着两个垂直直径的方向伸缩来实现高频振动。

一般来说,盘式谐振器都具有较大的刚度,在特征尺寸不是很小的情况下就能够达到很高的谐振频率,因此盘式MEMS谐振器为MEMS 谐振器在较高频段的应用提供了可能。

图 3.8 盘式谐振器四.总结:随着MEMS 产品日益扩大的应用,微器件的稳定性和可靠性对微系统和微器件数学模型和仿真、测试技术的研究也提出了更高的要求,包括考虑各种物理效应耦合的微构件运动仿真、考虑误差故障的微结构性能仿真分析,以及相关的检测技术研究。

微结构的耦合仿真需要考虑的因素非常多,由于时间限制,本文主要研究的是微器件梳齿谐振器的静态驱动机电耦合。

但实际的微器件工作环境受到温度、湿度、电场、空气阻尼等多种影响,一般计算机模拟中考虑的因素越多,计算的结果就越接近实际工况,但是这样不可避免的消耗越多计算时间、增加计算难度。

故障仿真也有类似的问题。

寻找合适的仿真方法以兼顾计算精度和计算时间这两方面的要求将是MEMS 仿真研究下一步的发展目标。

五.参考文献:[1] Janusz Bryzek. Impact of MEMS technology on society . Sensors and actuators ,1996 ,56 :1-9.[2] Minhang Bao ,Weiyuan Wang. Future of microelectromechanical systems.Sensors andactuators ,1996 ,54 :135-141.[3] 王立代,熊沈蜀,周兆英.基于 MEMS 压力传感器的微小型空速计.清华大学学报(自然科学版),2005,(8)[4] 袁光,丁衡高,高钟毓,等.叉指式硅微加速度计的结构设计.清华大学学报(自然科学版),1998,38(11):38-41[5] 朱一纶,王寿荣,裘安萍.硅微机械谐振式陀螺仪.中国惯性技术学报学报2003,11(4):45-48[6] Fuller S B , Wilhelm E J , Jacobson J M.Ink-jet printed nanoparticle microelectromechanical systems.Journal of Microelectromechanical Systems,2002,11(1):54-60[7] Bin Mi, David A Smith,Harold Kahn,et al.Static and Electrically Actuated Shaped MEMS Mirrors.JOURNAL OF MICROELECTROMECHANICAL SYSTEMS 2005, 14(1) [8] Kevin R Cochran,Lawrence Fan,Don L DeVoe.Moving reflector type micro optical switch for high-power transfer in a MEMS-based safety and arming system.Journal of Micromechanics and Microengineering,2004,14(1)[9] Paolo Dario ,Maria Chiara Carrozza ,Antonella Benvenuto ,et al.Micro-systems in biomedical applications.Journal of Micromechanics and Microengineering,2000,10(2):235-244[10] 王亚珍,朱文坚.微机电系统(MEMS)技术及发展趋势.机械设计与研究,2004,20(1)[11] 温诗铸,微型机械与纳米机械学研究.现代科学仪器,1998,(Z1)[12] 郑英彬.叉指式微速度计的耦合场分折:[硕士学位论文].四川:中国工程物理研究院,2002[13] 高钟毓.静电场耦合微机电系统的动态模型.机械工程学报,2001,37(3)[14] F Shen , LU P , O'Shea S J , et al.Thermal Effects on Coated Resonant Microcantilevers.Sensors and Actuators,2001,95:17-23[15] D R Baselt , B Fruhberger , E Klaassen , et al. Design and performance of a microcantilever-based hydrogen sensor.Sensors and Actuators B,2003,88:120–131[16] C Cabuz, E I Cabuz, T R Ohnstein,et al.Factors enhancing the reliability of touch-mode electrostatic actuators.Sensors and Actuators,2000,79,245–250[17] Remtema T,Lin L W. Active Frequency Tuning for Micro Resonators by Localized Thermal Stressing Effects.Sensors and Actuators,2001,91:326-332 [18] Ali H Nayfeh,Mohammad I Younis. A new approach to the modeling and simulation of flexible microstructures under the effect of squeeze-film damping. Journal of Micromechanics and Microengineering, 2004,14:170–181[19] 孙道恒.MEMS 耦合场分析与系统级仿真.中国机械工程,2002,13(9)[20] Gerhard Wachutka.Coupled-Field Modeling of Microdevices and Microsystems. in :proceeding MSM 2002。

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