检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与激光工程 2025年第1期54卷 120-130页

作者：张鹏程汪洋李安娜黄昊张程张家昌张永贵王栎皓刘艺晨武震宇中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 上海麦锴科技有限公司上海201899 上海微技术工业研究院上海201800

MEMS微镜是小型化激光跟瞄系统的关键组件。系统通过控制MEMS微镜使激光偏转,并由光电探测器收集信号,可以实现对目标的稳定跟踪和瞄准。然而MEMS准静态微镜的扫描视场角较小,这限制了对目标的大视场跟踪能力。为了解决MEMS微镜扫描视... 详细信息

MEMS微镜是小型化激光跟瞄系统的关键组件。系统通过控制MEMS微镜使激光偏转,并由光电探测器收集信号,可以实现对目标的稳定跟踪和瞄准。然而MEMS准静态微镜的扫描视场角较小,这限制了对目标的大视场跟踪能力。为了解决MEMS微镜扫描视场较小的问题,基于伽利略扩角光路,针对小型化、后扫描光路、易加工等需求,设计了一款小型化跟瞄扩角镜头。首先,采用光束发散角和高斯拟合误差等指标,结合光束质量分析仪,对比了激光在扩角前后的光束质量,分析了扩角镜头对光束质量的影响;其次,基于搭建的扩角镜头表征装置,对比理论计算与仿真模型,分析了扩角结果;最后,结合MEMS准静态微镜和扩角镜头,对比了扩角前后的激光扫描图案。实验结果表明:设计的扩角镜头具有约2.88倍的扩角放大率,扩角线性度小于0.7%,且扩角前后激光光束质量无明显变化,扩角后发散全角控制在2 mrad以内。该项研究成果有助于推动小型化MEMS微镜激光跟踪瞄准系统的性能提升。

关键词：压电微镜微机电系统技术激光跟踪瞄准扩角镜头伽利略光路

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SOI基光学电流传感器的设计与仿真

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光电子．激光 2006年第12期17卷 1447-1452页

作者：赵本刚刘玉菲穆参军徐静吴亚明中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室

将光纤与微电了机械系统（MEMS）技术相结合，设计了一种新颖的检测50Hz高压交流电的光学电流传感器（OCS）。用ANSYS软件分析了器件的模态、动态响应与热膨胀特性，并通过Matlab软件模拟了器件的工作性能。模拟计算表明：ANSYS与理论... 详细信息

将光纤与微电了机械系统（MEMS）技术相结合，设计了一种新颖的检测50Hz高压交流电的光学电流传感器（OCS）。用ANSYS软件分析了器件的模态、动态响应与热膨胀特性，并通过Matlab软件模拟了器件的工作性能。模拟计算表明：ANSYS与理论公式得到的结果基本一致；传感器的量程为100～3600A，对于大电流下的灵敏度可达到0.02dB／A，温度变化±50K时传感器相应的测试误差为0．2％。

关键词：微电子机械系统(MEMS) 光学电流传感器(OCS) 绝缘体上的Si(SOI) 扭转微镜温度补偿

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基于微电子机械系统的光学电流传感器原理与设计

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中国电机工程学报 2007年第3期27卷 89-94页

作者：赵本刚徐静高翔刘玉菲吴亚明中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海市长宁区200050

光学电流传感器解决了传统电流互感器的缺点,但仍然存在生产困难、性能易受环境温度影响等不足,MEMS作为一种新兴技术,可批量生产各种性能良好的微电子器件,该文提出了将MEMS技术用于检测高压交流电的光学电流传感器。高压侧的传感装置... 详细信息

光学电流传感器解决了传统电流互感器的缺点,但仍然存在生产困难、性能易受环境温度影响等不足,MEMS作为一种新兴技术,可批量生产各种性能良好的微电子器件,该文提出了将MEMS技术用于检测高压交流电的光学电流传感器。高压侧的传感装置由Rogowski线圈、MEMS扭转微镜和双光纤准直器组成。文中介绍了器件的高压侧敏感原理和光学检出原理,给出了器件的结构参数条件、模态分析和温度补偿结果,并利用ANSYS与Matlab软件对器件的性能进行了仿真模拟和分析。理论结果表明：温度补偿后,温度变化±50K时测试误差为0．2%,400A、2000A电流下的灵敏度分别为0．001dB/A与0．09dB/A,说明了基于MEMS技术的光学电流传感器具有一定的研究价值。

关键词：光学电流传感器微电子机械系统扭转微镜温度补偿耦合损耗

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微机械悬臂梁中的机械噪声机制分析

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传感技术学报 2007年第1期20卷 101-106页

作者：金大重李昕欣刘剑于海涛王跃林左国民李鹏中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050

本文采用能量统计分布方法研究微机械悬臂梁的噪声模型,对热机械噪声理论模型进行了拓展和修正,使之适用于低温和高频条件.研究了温度、压力和频率对热机械噪声、温漂噪声和吸附-脱附噪声的影响.根据研究结果对静态检测悬臂梁和动态频... 详细信息

本文采用能量统计分布方法研究微机械悬臂梁的噪声模型,对热机械噪声理论模型进行了拓展和修正,使之适用于低温和高频条件.研究了温度、压力和频率对热机械噪声、温漂噪声和吸附-脱附噪声的影响.根据研究结果对静态检测悬臂梁和动态频率响应悬臂梁传感器进行了具体分析.对于静态下工作的微机械悬臂梁,振幅的随机变化取决于热机械噪声.对于工作在谐振状态的微米尺度悬臂梁,在室温常压下热机械噪声是主要的噪声机制;当尺寸进一步缩小至纳米尺度时,表面效应变得显著,吸附-脱附噪声成为主要的噪声机制.基于对不同情况下噪声特性的分析,对微机械悬臂梁传感器的优化设计规则进行了探讨.

关键词：微电子机械系统噪声机制微机械悬臂梁分辨率

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高灵敏纳米金比色芯片检测乙型肝炎病毒DNA及其变异

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分析化学 2012年第4期40卷 569-573页

作者：邹能利臧玉翠毛红菊赵国强金庆辉赵建龙徐元森中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室郑州大学基础医学院微生物与免疫教研室

构建了新型纳米金比色芯片,利用Taq DNA连接酶的连接特异性,将其与乙型肝炎病毒DNA(HBV-DNA)靶序列完全互补杂交的捕获探针(固定在芯片上)和纳米金修饰的探针连接成一条链,从而将纳米金颗粒固定到芯片点阵上,再通过银染反应放大,形成裸... 详细信息

构建了新型纳米金比色芯片,利用Taq DNA连接酶的连接特异性,将其与乙型肝炎病毒DNA(HBV-DNA)靶序列完全互补杂交的捕获探针(固定在芯片上)和纳米金修饰的探针连接成一条链,从而将纳米金颗粒固定到芯片点阵上,再通过银染反应放大,形成裸眼可见的显色信息。通过点阵的位置及灰度,即可判断HBV-DNA靶序列的单碱基突变,并得出相对定量信息。本实验对不同浓度的HBV-DNA靶序列进行了检测。结果显示:此技术对单碱基突变有很强的特异性识别能力,并且具有较高的灵敏度(约10pmol/L),在10～100pmol/L浓度范围内表现出较好的线性关系。该技术检测时间短(<1h)、操作简单、不需要特殊的检测设备,具有很好的临床应用前景。

关键词：乙型肝炎病毒纳米金基因芯片 TaqDNA连接酶

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一种新型数字式加速度传感器原理与设计

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传感技术学报 2007年第9期20卷 1996-2000页

作者：庞洁 Lukasz Pakula Paddy French 杨恒王跃林中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050 Delft University of Technology

建立了一种新型纯数字式加速度传感器的理论模型,通过检测吸合时间差检测加速度.该传感器不存在吸合电压的限制,避免了寄生电容的影响,其芯片面积远小于传统电容式加速度传感器;由于输出时间信号,可采用简单的纯数字接口电路检测.理论... 详细信息

建立了一种新型纯数字式加速度传感器的理论模型,通过检测吸合时间差检测加速度.该传感器不存在吸合电压的限制,避免了寄生电容的影响,其芯片面积远小于传统电容式加速度传感器;由于输出时间信号,可采用简单的纯数字接口电路检测.理论分析表明,质量块在两个检测电极之间的吸合时间差ΔT与加速度成正比关系,通过检测ΔT的变化即可检测加速度,其灵敏度、非线性与传统电容式加速度传感器相当.设计了一个悬臂梁-质量块结构的加速度传感器,芯片有效面积仅为0.03mm2,模拟结果显示,工作电压为8V,加速度为1gn时,吸合时间的变化ΔT为1.0554μs.采用TTL电路进行检测,其分辨率可以达到0.01gn,满量程±10gn工作时,非线性度为1.23%.

关键词：加速度传感器数字式吸合时间吸合电压

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芯片级原子钟的气密性能分析

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真空科学与技术学报 2012年第2期32卷 132-139页

作者：张志强徐静李绍良吴亚明中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室、微系统技术重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100049

基于相干布居囚禁(CPT)原理芯片级原子钟(CSAC)原子腔体积小、采用微电子机械系统硅-玻璃键合工艺制造,其气密性是决定CSAC寿命的关键因素。本文提出了"多层缓冲原子腔"方案大幅度提高原子腔的气密性能,从而提高CPT CSAC的稳... 详细信息

基于相干布居囚禁(CPT)原理芯片级原子钟(CSAC)原子腔体积小、采用微电子机械系统硅-玻璃键合工艺制造,其气密性是决定CSAC寿命的关键因素。本文提出了"多层缓冲原子腔"方案大幅度提高原子腔的气密性能,从而提高CPT CSAC的稳定性和寿命。建立了一个"毛细管等效气流模型"模拟多层缓冲原子腔的泄漏以分析原子腔的气密性能,应用Matlab仿真对比了单层密封、多层密封、添加保护腔等不同方式下气密性能的改善幅度。仿真结果验证了"多层缓冲原子腔"在提高CPT CSAC物理系统气密性能方面的可行性和有效性,为原子腔的设计提供指导。

关键词：芯片级原子钟多层缓冲原子腔气密性毛细管等效气流模型 Matlab仿真

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CMOS兼容的微机械热电堆红外探测器阵列研究

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浙江大学学报（工学版） 2011年第6期45卷 1043-1047,1107页

作者：徐德辉熊斌王跃林中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室微系统技术重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100039

通过设计2种不同微机械热电堆红外探测器阵列结构,对微机械热电堆红外探测器阵列性能进行研究.阵列器件采用二维的面阵列结构,单元探测器分别以串联和并联2种方式分别组成阵列,微机械热电堆的热电偶材料采用N型多晶硅和铝,结构支撑膜为... 详细信息

通过设计2种不同微机械热电堆红外探测器阵列结构,对微机械热电堆红外探测器阵列性能进行研究.阵列器件采用二维的面阵列结构,单元探测器分别以串联和并联2种方式分别组成阵列,微机械热电堆的热电偶材料采用N型多晶硅和铝,结构支撑膜为氧化硅-氮化硅-氧化硅复合介质膜,悬浮绝热结构通过前端XeF2干法各向同性硅腐蚀工艺制作.采用XeF2干法工艺对器件进行最终释放,器件成品率得到了很大的提高;热电堆的材料及制造工艺都与标准CMOS技术完全兼容,降低了器件的制作成本,并且能够适用于器件的批量生产.试验结果表明:并联方式的阵列可以实现红外探测并行扫描的功能,串联的阵列则可以进一步提高红外探测器的输出电压及探测率,但不能提高器件的响应率.

关键词：微机械热电堆红外探测器探测器阵列 CMOS兼容

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芯片级多轴集成微陀螺方案对比与发展趋势分析

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中国惯性技术学报 2023年第9期31卷 932-939,954页

作者：魏雯强鲁征浩陈方申冲石云波曹慧亮中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 苏州大学微纳传感技术研究中心苏州215006 中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050

微机械陀螺仪作为检测载体角速率信息的器件,在姿态控制平台和惯性导航领域有着广泛应用。首先结合国内外发展动态及研究成果,分析了三类芯片级多轴集成微机械陀螺集成方法:三单轴陀螺正交集成法、单片单结构三轴陀螺法及单片多结构陀... 详细信息

微机械陀螺仪作为检测载体角速率信息的器件,在姿态控制平台和惯性导航领域有着广泛应用。首先结合国内外发展动态及研究成果,分析了三类芯片级多轴集成微机械陀螺集成方法:三单轴陀螺正交集成法、单片单结构三轴陀螺法及单片多结构陀螺阵列法。其次,通过对当前方案的总结与分析,比较了各方案的优缺点,设计了一种频差小、抗冲击能力强的单片三轴轮环式陀螺结构。仿真实验表明该结构能承受20000 g冲击,轮结构频差为180.3 Hz,环结构频差为3 Hz。最后,分析了未来芯片级多轴集成微陀螺仪的改良方向。

关键词：微机械陀螺仪敏感结构单结构三轴正交集成陀螺阵列

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CMOS兼容自对准微机械热电堆红外探测器

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光学学报 2010年第10期30卷 2817-2820页

作者：徐德辉熊斌王跃林中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室微系统技术国家重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100049

微机械热电堆红外探测器由于无需致冷,后续检测电路简单,成本低等优点在许多领域得到了广泛应用。提出了一种采用互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容技术及自对准工艺制作的微机械热电堆红外探测器,以减小微机械热电堆红外探测器的工艺复杂... 详细信息

微机械热电堆红外探测器由于无需致冷,后续检测电路简单,成本低等优点在许多领域得到了广泛应用。提出了一种采用互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容技术及自对准工艺制作的微机械热电堆红外探测器,以减小微机械热电堆红外探测器的工艺复杂度,减小微小释放孔结构的制作难度。和传统的微机械热电堆红外探测器相比,自对准微机械热电堆红外探测器的释放孔大小是由多晶硅热电偶臂之间的间距确定,而不是由光刻工艺确定。为研究自对准微机械热电堆红外探测器性能和热电堆结构之间的关系,设计并制作了两种不同结构的自对准微机械热电堆红外探测器。测试结果表明方形热电堆结构可以获得大的输出电压及响应率,圆形热电堆结构则可以获得快的响应和大的探测率。

关键词：探测器微机械热电堆红外探测器自对准 CMOS兼容微机电系统

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