基于鏡像異質(zhì)三周期結(jié)構(gòu)光子晶體“介觀壓光”效應(yīng)加速度計(jì)仿真設(shè)計(jì).pdf

1、隨著微傳感器件研究以及MEMS技術(shù)的不斷深入,微加速度計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從軍事領(lǐng)域擴(kuò)展到民用領(lǐng)域。但是隨著MEMS技術(shù)與其他學(xué)科的不斷交叉融合,人們對(duì)加速度計(jì)的靈敏度、量程以及穩(wěn)定性等指標(biāo)有了更高的要求,如何解決傳統(tǒng)硅微加速度計(jì)量程與靈敏度的矛盾,制備出具有高穩(wěn)定性、高靈敏度、寬測(cè)量范圍的新型加速度計(jì)成為了亟待解決的問題。
　　本文主要提出一種結(jié)合MEMS加工技術(shù)以及光子晶體的新型加速度的設(shè)計(jì)。該加速度計(jì)利用光子晶體具有的介觀壓光效

2、應(yīng)取代傳統(tǒng)的壓阻效應(yīng),通過理論研究擬合出應(yīng)力與光子晶體透射峰之間的力光耦合現(xiàn)象,并仿真驗(yàn)證其可行性,成功的制備出一種高靈敏度、高穩(wěn)定性的新型微加速度計(jì)。本文所進(jìn)行的具體工作如下:
　　(1)回顧了關(guān)于MEMS方面的概念性知識(shí)以及長(zhǎng)久以來MEMS的國內(nèi)外發(fā)展歷程,據(jù)此重點(diǎn)解釋了新型MEMS技術(shù)、MOEMS技術(shù)與傳統(tǒng)微電子技術(shù)的主要區(qū)別,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了展望。
　　(2)介紹了幾種常用的MEMS微機(jī)械加工技術(shù),并分別分析其特點(diǎn)

3、和優(yōu)缺點(diǎn)?？偨Y(jié)以前不同微傳感器的工作原理以及加工方法后,重點(diǎn)研究了微加速度計(jì)這一目前受到軍用、民用廣泛關(guān)注的功能儀器。并對(duì)其核心部件“質(zhì)量塊—彈簧—阻尼系統(tǒng)”進(jìn)行了原理分析,得到了一系列關(guān)于靈敏度以及品質(zhì)因數(shù)的計(jì)算公式。最后對(duì)常見的微加速度計(jì)進(jìn)行了分類。
　　(3)總結(jié)光子晶體的概念以及構(gòu)成提出,并根據(jù)光子晶體的理論研究總結(jié)幾個(gè)重要的特性如光子禁帶、局域化等等,并簡(jiǎn)要概述了光子晶體的制備方法如機(jī)械加工法等以及常用的分析計(jì)算方法如傳

4、輸矩陣法等。這些方法各有優(yōu)勢(shì)且適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。最后概括性的說明幾種目前廣泛應(yīng)用的光子晶體器件如:光子晶體光波導(dǎo)、光纖、超棱鏡、隱身衣、微波發(fā)射裝置等一系列材料。
　　(4)分析介觀壓阻效應(yīng)與介觀壓光效應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系。并詳細(xì)說明本文提出的一種基于鏡像異質(zhì)三周期光子晶體的加速度計(jì)的設(shè)計(jì)原理以及模擬仿真過程。簡(jiǎn)要的分析該類型光子晶體的光學(xué)特性。經(jīng)過MATLAB仿真發(fā)現(xiàn)缺陷態(tài)透射峰位置僅在1655nm,這樣的特性使其幾乎不會(huì)受到其他