摘要：基于微机电系统(MEMS)技术,提出了一种光栅与法布里-珀罗(F-P)腔相结合的新型MEMS F-P滤波器结构,这种滤波器既能保证较宽的自由光谱范围又能够获得较窄的半峰全宽。从实现机理、参数设计和选择对F-P滤波器的结构进行了深入分析,并着重对微桥桥面的机电性能进行了仿真计算。通过选择不同的微桥桥面厚度(0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1μm),比较微桥在静电力作用下的平整度,发现当微桥表面厚度为1μm时,得到了一个较优结果,在5V电压下,上反射镜的倾斜位移ΔL为9.11nm,最大腔长变化量为242nm,这样能保持前后腔面反射光的平行要求,从而保证滤波器的滤波效率和对选择光的利用率。该滤波器能够解决传统微型滤波器自由光谱范围与半峰全宽相互限制的矛盾,提高微型滤波器的性能。

摘要：基于微机电系统(MEMS)技术微加工工艺,提出了一种新型分立倾斜式变形镜(DM)设计,并加工制作了3×4变形镜阵列。该结构每个镜面单元对应一个驱动器,实现了连续面形的分立驱动,并且可有效释放工艺过程中产生的残余应力,从而降低镜面的翘曲。基于弹性理论对该变形镜的电压位移关系以及谐振频率进行了数值计算,并利用有限元软件对其进行了仿真,同时采用光学轮廓仪对样品进行了测试。实验结果表明,所制作的变形镜阵列可实现平移和倾斜运动,在3.75 V电压下可达到0.76μm的行程,与理论分析和模拟仿真结果一致。与传统分立倾斜式变形镜相比,该新型分立倾斜式变形镜具有较低的驱动电压、较少的驱动器数量,适用于集成度高且与集成电路(IC)单片集成的变形镜设计。

摘要：设计了一种新型静电驱动双向平动的MEMS变形镜,其结构包括3部分:中央下电极,4个静电驱动杠杆结构以及反射镜面(上电极).该变形镜有两种驱动模式:向下驱动模式和向上驱动模式.在向上驱动时,4个杠杆结构实现了位移的放大;向下驱动时,利用了非线性弹性系数法扩展了镜面的平动范围.采用表面硅工艺完成了变形镜的加工.通过白光干涉仪对变形镜的测试表明:在向上驱动模式下,变形镜在驱动电压为31 V时位移达到1.1μm;在向下驱动模式下,变形镜在6 V的驱动电压下位移达到1.1μm.变形镜的总行程为2.2μm,达到了同样工艺下传统变形镜的3倍左右.

摘要：基于非均匀电场可产生静电排斥力的原理,设计制造了单元尺寸为300μm的MEMS静电排斥型离面驱动器。此驱动器不受静电吸合效应的限制,行程较传统静电吸引型驱动器有显著提高。利用表面硅工艺完成了该驱动器的加工。为研究静电排斥型驱动器的动态响应特性,建立了该驱动器的等效模型并利用数值计算方法分析了驱动器的压膜阻尼特性和幅频特性。采用白光干涉仪对微驱动器进行了静态和动态测试,测试结果表明,所设计的MEMS静电排斥驱动器在100V的电压下实现了2.1μm的驱动位移,工作带宽为2kHz,具有较快的响应速度。

摘要：采用MEMS技术设计和制造了一种由梳齿驱动器驱动的新型交叉梳齿光栅,同时优化了该光栅的驱动器结构,着重分析了优化驱动器结构对光栅机械特性和光学传感特性的影响,优化后的光栅相对于未优化时具有更大的位移、更好的光学传感特性。基于PolyMUMPs工艺制作了梳齿驱动器驱动交叉梳齿光栅,并逐步分析了该光栅的加工步骤。结合有限元分析软件,对该MEMS光栅的机械特性进行了分析。分析结果表明,在85V下,该光栅驱动器的位移为2.7μm,而实际测量的位移为2.1μm。通过对该光栅驱动器结构进行优化,得到在同等电压下优化后的光栅驱动器位移较未优化时有显著提高,在85V时,优化后的MEMS光栅驱动器的位移为4.3μm。根据傅里叶光学理论计算得到,该光栅的传感灵敏度与驱动器位移成正比,经过计算得到优化后MEMS光栅的光学传感曲线更加陡峭,具有更好的传感特性。

摘要：固体钽电容常作为储能电容为侵彻引信供电,但是,在冲击作用下固体钽电容易发生性能失效而导致无法为引信系统正常供电。本文根据固体钽电容结构特点,建立了固体钽电容等效模型,以COMSOL为平台,对固体钽电容在冲击载荷作用下的电场分布、漏电流等电气特性进行了仿真分析,并采用落锤冲击实验装置对固体钽电容在冲击作用下的漏电流变化情况进行了测试。结果显示,随着冲击载荷的脉宽减小或幅值增大,固体钽电容漏电流增大,其内部电场也增大。在冲击结束后,漏电流恢复至原来的量级。在相同幅值的冲击载荷作用下高耐压,高容值的固体钽电容漏电流变化较小,抗冲击性能相对较好。