检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2014年第6期41卷 221-225页

作者：李明慧马可贞骆亮郭泽彬张安富薛晨阳张文栋闫树斌中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室、电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

运用微机电系统(MEMS)工艺制备了不同耦合间距的微环谐振腔,针对耦合间距对耦合系数、谐振深度的影响,进行了理论分析与仿真,并对结构进行耦合实验测试。测试结果表明,随着微环耦合间距的增加,耦合系数减小,谐振深度变浅,这与理论仿真... 详细信息

运用微机电系统(MEMS)工艺制备了不同耦合间距的微环谐振腔,针对耦合间距对耦合系数、谐振深度的影响,进行了理论分析与仿真,并对结构进行耦合实验测试。测试结果表明,随着微环耦合间距的增加,耦合系数减小,谐振深度变浅,这与理论仿真一致。实际计算了相应的耦合效率、3dB带宽及品质因数,随着耦合间距增大,耦合效率降低,3dB带宽也随之变窄,微环谐振腔的品质因数逐渐提高。研究结果为微环谐振腔的进一步优化设计及其在相关领域中的研究与应用提供了依据。

关键词：集成光学微环谐振腔耦合实验耦合间距

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PIR的多节点目标多次定位研究

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红外与激光工程 2014年第4期43卷 1284-1288页

作者：赵迪杨卫刘前进中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

为了充分利用热释电传感器(PIR)的被动探测特性,拓宽热释电传感器在目标定位领域的应用。在峰-峰值时间差测距方法的理论基础上,提出了一种利用PIR针对运动目标(人体)的定位理论,并针对单节点实现目标定位存在定位盲区的不足出发,设计... 详细信息

为了充分利用热释电传感器(PIR)的被动探测特性,拓宽热释电传感器在目标定位领域的应用。在峰-峰值时间差测距方法的理论基础上,提出了一种利用PIR针对运动目标(人体)的定位理论,并针对单节点实现目标定位存在定位盲区的不足出发,设计巧妙的机构实现多节点目标多次定位。根据感知节点最优布设原则,以双节点的最优布设为例展开讨论,找出不同节点下的最优布设模型。通过对双节点最优布设模型下对运动目标多次的探测实验表明,利用多节点实现运动目标探测区域多次定位的理论是有效和正确的。该方法打破了热释电传感器硬件常规使用方式,进一步提升了PIR的使用范围。

关键词：红外热释电传感器单节点多节点最优布设定位

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二维CMUT阵列成像系统的低冗余设计:一种新的阵列配置模式

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微纳电子技术 2025年第4期62卷 140-151页

作者：张甜宋金沙乔冰琴高丹王智豪邵星灵山西省财政税务专科学校大数据学院太原030024 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051

在基于微机电系统(MEMS)的超声换能器研究中,经典相控阵(CPA)配置模式硬件系统复杂,经典合成孔径(CSA)配置模式成像效果较差。为了避免这些问题,研究了低冗余的二维电容式微机械超声换能器(CMUT)阵列配置模式。提出了三种新的阵列配置模... 详细信息

在基于微机电系统(MEMS)的超声换能器研究中,经典相控阵(CPA)配置模式硬件系统复杂,经典合成孔径(CSA)配置模式成像效果较差。为了避免这些问题,研究了低冗余的二维电容式微机械超声换能器(CMUT)阵列配置模式。提出了三种新的阵列配置模式,即“+”字型发射全阵列接收(PF)、“X”型发射全阵列接收(XF)和边界型发射全阵列接收(BF)。首先,计算这五种阵列配置模式的有效孔径。从对比结果可以看出,XF的有效孔径最接近CPA的理想有效孔径。然后,对五种阵列配置模式的合成波束进行对比。阵列定量结果表明,XF的主瓣宽度和第一旁瓣高度分别为9.24°(-10 dB)和-21.33 dB,CPA的主瓣宽度和第一旁瓣高度分别为8.02°(-10 dB)和-26.29 dB。此外,为了验证研究结果,进行点目标仿真成像。在PF、XF和BF三种阵列配置模式中,XF以最少的发射阵元数量实现了与CPA几乎相同的成像效果。可以得出,XF阵列配置模式可以降低硬件系统的复杂性,同时保证成像质量。该研究成果为CMUT阵列三维实时成像提供了理论依据。

关键词：二维阵列电容式微机械超声换能器(CMUT) 有效孔径合成波束超声成像

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基于游标效应的双芯光子晶体光纤温度传感器

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应用光学 2022年第3期43卷 551-556页

作者：安国文王立志贾平岗翟成瑞张彦军苏建慧朱枫彤刘磊中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

设计了一种基于双芯光纤耦合效应和游标效应的高灵敏度温度传感器,传感器是由2个相差一定长度的双芯光子晶体光纤和单模光纤级联构成。双芯光子晶体光纤通过级联实现游标效应,同时对纤芯中间的气孔填充乙醇实现温度传感。仿真结果表明,... 详细信息

设计了一种基于双芯光纤耦合效应和游标效应的高灵敏度温度传感器,传感器是由2个相差一定长度的双芯光子晶体光纤和单模光纤级联构成。双芯光子晶体光纤通过级联实现游标效应,同时对纤芯中间的气孔填充乙醇实现温度传感。仿真结果表明,该温度传感器在35℃~45℃范围内的平均温度灵敏度可达−20.37 nm/℃。与单纯依靠双芯光子晶体光纤能量耦合效应的传感器相比,该传感器的温度检测灵敏度提高了10倍。

关键词：双芯光子晶体光纤耦合模式理论游标效应光纤温度传感器

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面向陀螺应用的硅基大尺寸楔角型谐振腔

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红外与激光工程 2015年第2期44卷 747-751页

作者：闫树斌马可贞李明慧郭泽彬骆亮张安富王任鑫薛晨阳中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

针对集成光学陀螺中核心敏感单元难以同时实现集成化和高灵敏度问题,提出了硅基二氧化硅楔角型谐振腔的制作方案。通过理论分析得出,由光电探测器散弹噪声引起的陀螺极限灵敏度与谐振腔的直径和品质因数乘积(D×Q)成正比。运用MEMS... 详细信息

针对集成光学陀螺中核心敏感单元难以同时实现集成化和高灵敏度问题,提出了硅基二氧化硅楔角型谐振腔的制作方案。通过理论分析得出,由光电探测器散弹噪声引起的陀螺极限灵敏度与谐振腔的直径和品质因数乘积(D×Q)成正比。运用MEMS工艺,制作出直径达1.5 cm、楔角22°的谐振腔;通过控制氧化硅腐蚀时掩膜层的参数,获得了不同楔角的谐振腔,并论述了腐蚀楔角跟掩膜层参数的关系。通过耦合测试,该谐振腔品质因数为2×106,理论上采用上述谐振腔研制的陀螺,其极限灵敏度可达6(°)/h。

关键词：大尺寸楔型腔集成光学陀螺灵敏度氧化硅腐蚀

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基于薄板理论的密排结构CMUT发射声场研究

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压电与声光 2023年第1期45卷 98-104,111页

作者：沈姝君何常德张彦军高鹏飞张国军杨玉华王任鑫张文栋中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

由微机电系统(MEMS)工艺制作的电容式微机械超声换能器(CMUT),其具有宽频带,易与电子电路集成制作等优势,在医学成像领域具有广阔的应用前景。为了研究一种密排结构CMUT超声换能器的发射声场特征,该文提出了一种简单的物理域相互作用分... 详细信息

由微机电系统(MEMS)工艺制作的电容式微机械超声换能器(CMUT),其具有宽频带,易与电子电路集成制作等优势,在医学成像领域具有广阔的应用前景。为了研究一种密排结构CMUT超声换能器的发射声场特征,该文提出了一种简单的物理域相互作用分析方法。基于薄板的振动理论,由CMUT单元的声学辐射原理及特性计算得到CMUT阵元辐射声场的解析解。通过振膜振动分布实验验证了采用薄板振动理论一阶振型方程的正确性。通过仿真和实验研究了CMUT发射单元在不同排布方式和条件下的声场分布、声轴声压和指向性,为CMUT的设计和性能分析提供了理论依据。

关键词：电容式微机械超声换能器薄板振动声场声轴声压指向性声发射特性

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基于数字光栅投影的浮法玻璃缺陷检测方法研究

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光电子．激光 2014年第3期25卷 521-525页

作者：石兵华金永王召巴陈友兴陈玉中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

提出了一种基于数字光栅投影的浮法玻璃缺陷检测方法。由数字投影仪投射的光栅条纹经过玻璃带在背景平面上成像,用位于玻璃带上方的高速相机采集受到玻璃带表面调制的图像,再由计算机对采集到的缺陷图像进行相位提取和重建,得到受玻璃... 详细信息

提出了一种基于数字光栅投影的浮法玻璃缺陷检测方法。由数字投影仪投射的光栅条纹经过玻璃带在背景平面上成像,用位于玻璃带上方的高速相机采集受到玻璃带表面调制的图像,再由计算机对采集到的缺陷图像进行相位提取和重建,得到受玻璃缺陷调制的离面位移分布图,并计算求出玻璃带表面的屈光度。以检测难度较大的光畸变缺陷为例,验证了本文方法的可行性。实验结果表明,本文方法能检测光学变形较小的缺陷,检测精度可以达到0.1mm。

关键词：数字光栅投影法浮法玻璃缺陷检测屈光度傅立叶变换轮廓术(FTP)

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高g值加速度计的设计与冲击特性分析

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爆炸与冲击 2010年第3期30卷 329-332页

作者：石云波朱政强刘晓鹏杜康刘俊中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对特殊场合的测试需求,设计了四端全固支的高过载梁岛结构加速度计;利用Hopkinson杆冲击校准装置对该加速度计的动态特性进行了测试。测试结果表明,传感器的灵敏度为1.2μV/g,线性度5%左右;结构受到2×105g冲击后完好且输出信号正... 详细信息

针对特殊场合的测试需求,设计了四端全固支的高过载梁岛结构加速度计;利用Hopkinson杆冲击校准装置对该加速度计的动态特性进行了测试。测试结果表明,传感器的灵敏度为1.2μV/g,线性度5%左右;结构受到2×105g冲击后完好且输出信号正常,能有效满足高冲击、强烈振动场合的特殊测试要求,可以应用于侵彻系统。

关键词：爆炸力学抗过载能力 Hopkinson杆高g值加速度计梁岛结构

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双电极叉指换能器声表面波低温传感器的设计与仿真分析

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压电与声光 2024年第6期46卷 871-877页

作者：叶梦莹崔永俊王红亮中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

为了应对低温环境下的温度测试需求,设计了一种具有双电极叉指换能器(IDT)的128°YX-LiNbO_(3)延迟线型声表面波(SAW)温度传感器。利用COMSOL软件搭建了温度传感器模型,确定了传感器的最佳模型参数,并在-196~100℃对传感器进行仿真... 详细信息

为了应对低温环境下的温度测试需求,设计了一种具有双电极叉指换能器(IDT)的128°YX-LiNbO_(3)延迟线型声表面波(SAW)温度传感器。利用COMSOL软件搭建了温度传感器模型,确定了传感器的最佳模型参数,并在-196~100℃对传感器进行仿真测试。结果表明,采用双电极叉指结构的传感器的机电耦合系数达到5.35%,同时传感器的谐振频率与温度呈现出良好的线性关系,温度灵敏度为26.2 kHz/℃,频率温度系数达到-83.4×10^(-6)/℃,证明了LiNbO_(3)在低温环境下的可靠性。

关键词：声表面波温度传感器低温双电极叉指换能器有限元

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高矩形度低损耗梯形SAW滤波器设计

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压电与声光 2024年第6期46卷 878-883页

作者：张昆王红亮中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051

为了确保5G时代不同物联网设备之间中频波段频谱隔离,设计了一款基于瑞利波模式的高矩形度、低损耗梯形声表面波(SAW)滤波器。该滤波器采用Al电极,压电材料为128°YX-LiNbO_(3)。为实现低损耗的设计要求,通过有限元法仿真分析了电... 详细信息

为了确保5G时代不同物联网设备之间中频波段频谱隔离,设计了一款基于瑞利波模式的高矩形度、低损耗梯形声表面波(SAW)滤波器。该滤波器采用Al电极,压电材料为128°YX-LiNbO_(3)。为实现低损耗的设计要求,通过有限元法仿真分析了电极厚度、占空比、孔径和反射栅对谐振器性能的影响。同时,为了抑制通带内杂散,采用了一种非标准短路栅结构。为改善普通拓扑结构滤波器通带两侧的波纹问题,设计了一种新型镜像拓扑结构,通过减小滤波器的电容比(C_(0p)/C_(0s))达到实现高矩形度的设计目标。最终设计出一款中心频率315.03 MHz,-3 dB带宽11.62 MHz,最小插入损耗0.758 dB,带外抑制35.931 dB,矩形系数1.30的六阶梯形SAW滤波器。

关键词：高矩形度低损耗有限元法非标准短路栅电容比梯形SAW滤波器

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