摘要：A novel micro-opto-electro-mechanical system （moems） accelerometer based on Raman-Nath diffraction is presented. It mainly consists of an FPW delay line oscillator and optical strip waveguides. The fun- damental theories and principles of the device are introduced briefly. A flexural plate-wave delay-line oscillator is designed to work as an acousto-optic （AO） shifter, which has a Klein-Cook parameter of 0.38. Single-mode optical strip waveguides of 2 μm in width and thicknesses of 0.6 μm are designed by using the effective index method for light transmission. The E^y00 mode waveguide polarizers are designed to ensure the consistency of the light polarization in the waveguides. The fabrication process, based on （100） oriented, 450-#m-thick silicon wafers is proposed in detail, and some difficulties in the process are discussed carefully. At last, a series of process tests are undertaken to solve the proposed problems. The results indicate that the proposed design and fabrication process of the device is dependable and realizable.

摘要：moems(micro optical electronic mechanical system)微镜面阵光谱仪主要利用微镜面阵分时选通实现单个探测器光谱测量,具有无需斩波器实现脉冲信号输出,无需机械模板实现哈达吗调制,象元分辨率高,体积小,成本低等优点。针对moems微镜面阵光谱仪设计中,狭缝尺寸与光通量之间的矛盾,本文系统深入的分析该光谱仪微型结构引入的新影响因素,获取最优值,实现光谱分辨率改进。首先,提出了衍射限制,空间采样率和谱面内弯曲对分辨率的影响,模拟仿真,获取最优参数。最后,搭建实验,进行测试。结果表明:微型光谱仪中,谱面内弯曲影响较小;衍射受限导致光谱分辨率无法进一步改善;空间采样率要求光谱光学分辨力至少是象元分辨力的两倍;综合评价的狭缝最优值为1.818μm,象元分辨力为2.278 6nm。

摘要：moems声传感器是MEMS技术、微光学技术、声传感技术相结合发展的新一代声音传感技术,具有灵敏度高、抗电磁场和射频干扰等优点。针对水下潜艇对空声预警涉及的高灵敏度、低频响应好、微型化声传感器整列,研究了反射光强度调制型moems低频声传感阵元。对moems低频声传感器膜片的振动特性进行了有限元分析,得出振动膜片的几何参数,并对反射光强特性进行了仿真和实验。采用设计的MEMS膜片、850 nm波长的LED光源设计并制作了moems低频声传感器样机,通过实验表明,该传感器低频响应好,灵敏度可达200 mV/Pa,达到了设计要求。

摘要：集成光学压力传感器利用幅度、相位、折射率分布、光程和光波极化方式的改变来感应外部压力。设计了基于MZI光波导的moems压力传感器,探讨了工作原理,分析了弹性薄膜尺寸对应力的影响和波导中TE、TM模式的光对波导折射率的影响。通过设计弹性薄膜的尺寸(a=2 mm,b=1 mm,h=20μm)和选用波长为1.31μm的单模激光,得到传感器的灵敏度为1.84×10-2kPa,半波压力为85 kPa.

摘要：近年来,随着光通信突飞猛进的发展,推动了微光机电系统(moems)的发展.moems是将电子、光学和机械器件集成在一起的微型组件或系统,可采用集成电路(IC)工艺进行批量生产,其尺寸在微米至毫米范围之间.这种系统可在微域内实现自动控制、检测、执行任务,并在宏观上实现特定的功能.本文从moems器件的制作工艺、设计及应用等方面作了探讨,对其前景作了展望,moems器件将在光通信、光开关、光数据存储、光互连等领域广泛应用.

摘要：微型可编程衍射光栅是一种新型moems器件,它的出现使得未来的天文装置具备了新的观测能力。可编程光栅是利用一组能够移出平面的平行带板来实现的,通过施加静态电压驱动带板来组成光栅。几条带板便可以满足衍射光的要求;这样,该光栅便可以作为一个ON-OFF开关。将光谱聚集在这样一个装置上,通过设置某一特定波长的ON和OFF状态即可实现光谱的编程。可编程光栅使得可编程光谱仪的设计成为了可能,该类光谱仪主要应用在空间任务,如ESADarwin任务。该任务的主要目的是通过高对比度的干涉术和光谱分析技术来寻找、探索并表征外星体。本文提出了一种新的可用于Darwin任务的可编程光谱仪的概念。通过对光谱响应编程,装置的灵敏度和信噪比都会得到很大提高。本文还设计并加工制作了带有PMDG装置的实验电路板,该实验装置包括可调谐光源(光谱类型、亮度),光谱类型调节可以利用PMDG元件来实现。两个并行光谱和成像通道用来对信号进行光学分析。通过PMDG设置对典型的星外光谱进行了仿真分析,通过电路板明确地揭示并表征了存在生命体的外星仿真信号,从而证实了该思路的可行性。

摘要：对moems静电旋转结构的Pull鄄in(吸合)现象进行了理论分析,重点研究了平板电极旋转结构和摆动梳齿旋转结构。摆动梳齿旋转结构不出现Pull鄄in现象的原因是电容变化率为恒值;平板电极旋转结构在电极旋转过程中电容变化率持续增大是Pull鄄in现象出现的根本原因,设计平板电极旋转驱动器时,如果需要得到较大的稳态旋转角度,可以通过合适的结构参数减小电容变化率的变化速率。

摘要：光开关是光通信网络的重要功能器件,基于moems技术的光开关是最具发展前景的光开关之一.本文在简介不同种类光开关原理特点的基础上,详细分析了moems光开关的设计、性能指标、结构、分类等,并给出了这一领域最新的研究与进展状况.

摘要：近红外光谱分析技术在航空航天、生物医药、环境检测、食品安全等众多领域均有广泛应用。高性能、微型化、低成本近红外光谱仪是制约基于近红外连续光谱分析的微小型检测装备发展的主要瓶颈,是当前光谱仪发展的主要研究方向。提出了一种基于微光机电系统(Micro-optical electro-mechanical system,moems)集成扫描光栅微镜和改进型非对称式切尼-特纳(Czerny-Turner,C-T)光学结构的微型近红外光谱仪系统结构,分析了光谱仪系统和集成扫描光栅微镜的工作原理,基于光栅相关参数和光谱仪性能指标要求确定了集成扫描光栅微镜最大扫描角度。分析了改进型非对称式C-T初始光学结构像差,基于ZEMAX光学设计平台完成了光谱仪光学系统的仿真和优化设计,确定了系统关键参数。仿真分析了平凸柱面透镜对改进型非对称式C-T光学结构系统分辨率、检测灵敏度等性能参数的影响。基于仿真优化结果,完成了微型近红外光谱仪机械结构设计、加工与装调,搭建实验平台完成了光谱仪相关性能参数测试。结果表明,设计的基于moems集成扫描光栅微镜和改进型非对称式C-T光学结构的微型近红外光谱仪,采用重庆大学自主研发的谐振频率为677.1 Hz的moems集成扫描光栅微镜来实现同步扫描和分光,0.8 ms时间内即可完成一次波长范围800~1800 nm的光谱测量,光谱准确性与国外品牌光谱仪比较无明显差异,光谱整体分辨率半峰全宽(FWHM)≤11 nm,波长稳定性≤±1 nm;基于平凸柱面透镜的光学结构设计可将探测输出光强值提高15%以上,可有效提高光谱测量的灵敏度;同时,经过平凸透镜二次聚焦后的光斑尺寸更小,可选用感光面积小、截至频率大的单管探测器实现光谱探测,可降低系统成本、抑制外部光噪声,满足扫描频率较高的扫描光栅式光谱仪的光谱分辨率需求。因此,提出的基于moems集成扫描光栅微镜和改进型非对称式C-T结构的近红外光谱仪满足高性能、微型化和低成本的光谱仪发展需求。

摘要：微光机电系统moems(micro-optical-electro-mechanical-system)来源于微机电系统MEMS技术和微光学技术的不断发展,以其高度的智能化、集成化、微型化,广泛应用于日常生活各领域和高、精、尖装备的设计生产中.