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

1、隨著微傳感器件研究以及MEMS技術(shù)的不斷深入,微加速度計的應用領(lǐng)域已經(jīng)從軍事領(lǐng)域擴展到民用領(lǐng)域。但是隨著MEMS技術(shù)與其他學科的不斷交叉融合,人們對加速度計的靈敏度、量程以及穩(wěn)定性等指標有了更高的要求,如何解決傳統(tǒng)硅微加速度計量程與靈敏度的矛盾,制備出具有高穩(wěn)定性、高靈敏度、寬測量范圍的新型加速度計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。該加速度計利用光子晶體具有的介觀壓光效

2、應取代傳統(tǒng)的壓阻效應,通過理論研究擬合出應力與光子晶體透射峰之間的力光耦合現(xiàn)象,并仿真驗證其可行性,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。本文所進行的具體工作如下:
　　(1)回顧了關(guān)于MEMS方面的概念性知識以及長久以來MEMS的國內(nèi)外發(fā)展歷程,據(jù)此重點解釋了新型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)上進行了展望。
　　(2)介紹了幾種常用的MEMS微機械加工技術(shù),并分別分析其特點

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

4、輸矩陣法等。這些方法各有優(yōu)勢且適用于不同的應用場合。最后概括性的說明幾種目前廣泛應用的光子晶體器件如:光子晶體光波導、光纖、超棱鏡、隱身衣、微波發(fā)射裝置等一系列材料。
　　(4)分析介觀壓阻效應與介觀壓光效應的區(qū)別與聯(lián)系。并詳細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的設(shè)計原理以及模擬仿真過程。簡要的分析該類型光子晶體的光學特性。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受到其他