摘要：对基于微电子机械系统(MEMS)技术的心音传感器声敏结构进行了优化且设计了其检测电路。首先,针对心音信号的特点,设计了二次集成的扁平状仿生纤毛结构,对该结构进行仿真,确定了纤毛的尺寸参数和梁上最大应力1.2×10^(5) N/m^(2),对纤毛进行特征频率仿真,在硅油域中结果为711 Hz;其次由扁平状纤毛结构X轴接收噪声时梁上的应力仿真结果可知该结构具有抗干扰能力;最后设计了后端的放大电路和滤波电路并对传感器封装后进行测试。测试结果表明,该结构的信噪比达到了27 dB,较传统的圆柱形纤毛提高了35%,且其抗干扰能力也优于传统的圆柱形纤毛。优化过后的MEMS心音传感器具有抗干扰、低噪声、低成本、采集的信号不失真等优势,可为临床心音信号的采集提供关键核心部件。

摘要：本文提出了一种基于电子自旋共振效应的位移振动检测方法,以金刚石氮空位色心为敏感单元,利用其对磁场强度的高敏感机理来进行。我们设计并搭建了振动发生装置和磁场检测系统。其中,该系统由荧光聚焦系统、载流磁线圈和直尺组成。荧光聚焦系统负责高效地激发和收集荧光,并确定电子自旋效应的分裂程度。载流线圈负责产生一个高线性的梯度磁场,标尺作为振动源,产生振动信号,驱动载流线圈振动。然后,通过严格的静态与动态实验分析,当磁线圈携带0.1 A的电流时,该位移灵敏度为25.11 nm/Hz^(1/2),理论位移灵敏度约为2.106 nm/Hz^(1/2),最小磁灵敏度极限为0.198 nT/Hz^(1/2),振动信号的频率为6.31 Hz,振幅为0.744 mm。该实验验证了检测方法的可行性。这为高精度位移振动检测方法提供了新的途径。

摘要：本文报道了一种基于双模波长调制的高频碳化硅(Silicon carbide,SiC)传感器及其在并光学微机电系统(Microelectromechanical systems,MEMS)中应用。基于碳化硅材料属性及双模分析,设计了一种适用于高频场的光学MEMS传感器,并利用ANSYS有限元分析(Finite element analysis,FEA)方法和严格耦合波分析(Rigorous coupled wave analysis,RCWA)方法,将其与其他高频传感器进行性能比较。结果表明,该光学传感器在整个操作测量范围内可提供2.2477(Δλ/Δa)的光学灵敏度、0.155 nm/g的机械灵敏度和几乎为零的交叉轴灵敏度,且第一谐振频率为40.035 kHz,线性测量范围为±129.03 g,传感系统灵敏度(Δλ/Δa)为0.3484 nm/g,工作带宽为35 kHz。

摘要：微纳光纤环形谐振腔具有尺寸小、灵敏度高的优点,被广泛应用于应力、温度、湿度等物理量的传感,如何提高器件的稳定性和灵敏度成为近年来研究的热点。面向倏逝波传感应用,仿真分析了不同尺寸参数和封装材料对微纳光纤谐振腔倏逝波效应和光学传输特性的影响。通过工艺和封装材料的优化,制备出品质因数达到10^(4)的高品质结型环形谐振腔。研究结果表明:高折射率、低折射率差的封装材料有助于增强倏逝波效应,保护器件并提高器件的品质因数,提升倏逝波传感的灵敏度。本研究为微纳光纤环形谐振腔在倏逝波传感领域的应用积累了研究基础。

摘要：光学微腔的高灵敏度主要源于其结构在时间和空间上对光场的局域增强作用和频率选择作用。其结构在垂直于波导方向上形成了高反射的边界,进而形成了一种回声腔,使光在波导内来回反射,从而增强了波导内部的光场强度。当外界存在微小的压力波动时,它将引起波导内部的介电常数和压力场的变化,从而改变谐振腔内的模式场分布和传输特性,据此可以实现对微小的压力波动进行高灵敏度检测。该文设计了一种高品质因子(Q)的光波导微槽式环形谐振腔超声传感器,完成器件制备并搭建了测试系统,依据倏逝波效应实现了超声探测。测试结果表明,该传感器的Q为1.38×10^(7),在800 kHz-1 MHz范围内响应平坦,在900 kHz的信噪比可以达到27 dB,灵敏度达到-168 dB。该文设计的传感器可以为水声探测等领域的研究提供关键技术支持。

摘要：为满足水下超声探测的应用需求,设计了一种采用硅基集成电路制造工艺制备的电容式微机械超声换能器(CMUT)。首先介绍了CMUT的工作原理及其结构参数,然后完成了CMUT的水密封装,最后对封装后CMUT的电容-电压(C-V)特性、发送电压响应级、接收灵敏度与回波信号进行测试。测试结果表明,封装后的CMUT具有良好的C-V特性,电容变化量最大可达313.7 pF,其发送电压响应级最大值为163.83 dB@2 MHz,接收灵敏度最大值为-228.27 dB@1 MHz,因此其在水下环境具备良好的发射超声波与接收超声波的能力。该研究结果为高密度CMUT阵列的设计和封装及水下超声探测提供了理论和应用依据。

摘要：可行性研究是建设项目前期工作的重要步骤,是投资决策、初步设计的重要依据。可行性研究报告是项目报批、贷款融资的必备文件。加强可行性研究工作,与国际惯例接轨。

摘要：针对二氧化硅波导腔在倏逝波传感领域的应用,研制了一种微槽式二氧化硅光波导微环谐振腔结构。基于耦合模理论,分析了微槽式二氧化硅光波导微环谐振腔的传输特性和特征参量,优化了结构参数。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术进行了器件的加工。搭建了测试系统并对制备得到的谐振腔进行品质因数(Q)测试以及声传感测试。测试结果表明,Q值可达1.69×10^(6),在1 kHz、5 Pa的声压下,信噪比可达22.975 dB。相较于传统的掩埋式微环谐振腔结构,此设计的微槽式微环谐振腔倏逝场效应更强,在倏逝波传感领域有着更好的应用潜力。

摘要：随着办公量的日益增大,对办公软件的二次开发以适应需求的趋势变得必要。该文介绍了***环境下通过Office PIA对Word工程配筋计算报告书进行编程设计的方法,包括文档文字、图片和表格等的自动生成与排版设计。采用该方法可大幅度提高办公效率。

摘要：针对硅基波导腔在折射率传感领域的应用,提出了一种使用低杨氏模量的聚合物SU8作为上包层的硅基槽式微环谐振腔结构。基于耦合模理论优化了硅基槽式微环谐振腔的传输特性和特征参量,并分析了声压传感机理;采用MEMS工艺进行了器件的加工制备,并利用高温氮退火的方式对波导表面进行了光滑化处理;搭建了测试平台,对制备得到的谐振腔进行测试。测试结果表明:品质因数(Q值)可达2.76×10^(4),声压灵敏度可达2.19×10^(3)mV/kPa。相较于传统的全通型硅基波导微环谐振腔,文中设计的使用SU8封装的硅基槽式微环腔对光场的局域能力更强,在声压传感领域有着更好的应用潜力。