基于MEMS工艺的集成红外气体传感器工艺研究

研究了一种采用MEMS技术实现的含有红外发射源和探测单元的片上集成红外气体传感器芯片。通过理论分析证明了探测器和红外发射源可以集成在同一衬底上的可行性,采用正面刻蚀和背面ICP深刻蚀硅工艺实现红外发射元和探测单元的悬空热隔离结构,可以使红外发射源和探测器同时工作在较好的性能状态下。通过对红外气体传感器的红外发射源和探测单元的测试,表明两种单元均可以正常工作,验证了这种集成工艺的可行性。     

一种新颖的聚合物分散液晶反射光栅

在制备液晶光开关的基础上,采用聚合物分散液晶(PDLC)与金属反射光栅压合的方法研制了一种新型反射式液晶光栅器件,并对其响应时间、调制电压、不同偏振态和不同入射角情况下的衍射效率等光电参数进行了测试.结果表明,该液晶反射光栅具有电场可调性,当驱动电压小于特定值时仅观察到常规反射现象,当驱动电压大于40 V时器件出现明显的光栅衍射效应,且1级衍射效率最大可到6.7%.实验讨论了入射光的偏振态、入射角度等因素对PDLC光栅衍射效率的影响,同时测试了该液晶反射光栅的电场响应时间为10 ms.     

双层插值边界面法研究进展

CAD/CAE一体化以及CAE分析的自动化是CAE软件发展的必然趋势,一直以来也是众多软件开发商以及算法研究人员不断追寻的目标.尽管国际市场已经在该领域投入相当多的人力以及物力成本,却未能在关键技术方面给出彻底的解决方案.实现CAD/CAE一体化以及CAE分析自动化的关键在于完整实体分析与网格的全自动划分.以往,基于连续网格(结构化网格和非结构化网格)的数值算法,要做到网格的全自动划分,至少要求CAD模型“干净”,这往往需要对CAD模型进行几何修复,而几何修复又是一个甚至比网格划分更困难且更难以自动化的课题.而双层插值边界面法以及非连续网格的出现,使得CAD/CAE一体化以及CAE分析的自动化成为可能.非连续网格能够有效地实现自动化的CAE分析;双层插值边界面法为非连续网格的应用以及CAD/CAE一体化的实现提供了理论支持.对于边界积分方程中的奇异以及近奇异积分,提出了球面细分法来提升数值积分的准确性以及稳定性.几何映射交叉近似算法和几何交叉近似算法,能够有效地降低稠密矩阵的存储量近似远场矩阵,满足大规模计算需要.基于以上理论的“5aCAE仿真软件”能够直接在原CAD模型上,采用非连续...     

Fabrication of two- and three-dimensional periodic submicron structures by holographic lithography with a 635~nm laserand matched photopolymer

2D and 3D submicron periodic structures are first fabricated by red-induced photopolymerization using a common 635 nm semiconductor laser and specially developed red-sensitive polymer material. The principle of this new photo-polymer material fabrication is explained and the absorption spectra of the material are measured. This fabrication technique allows a deeper penetration into volume and larger interference irradiation area which is more than 1 cm². The optical design, theoretical calculations and experimental results including diffraction patterns verifying the formation of periodic structures are presented. Compared with other fabrication technologies using high-power lasers, this approach has greatly reduced the demand for laser apparatus. Therefore, it is much more accessible to most laboratories and potentially usable in holographic fabrication of photonic crystals and devices in micro electro-mechanical systems (MEMS).     

一种基于PDLC-KIO3的新型光倍频开关设计与实现

利用聚合物分散液晶(PDLC)的开关特性与KIO3微晶体的非线性光学特性,研制出具有倍频效应(SHG)并且倍频光强电控可调谐的光变频开关。将YAG激光脉冲入射到开关器件,通过调制施加在开关上的驱动电压,当光开关闭合时,可阻挡基频光脉冲,抑制SHG,当光开关开启时,可在散射光路中观察到显著的SHG,开、关态倍频光强对比度可达6∶1。实验发现,驱动电压在0～80 V间,倍频光强能够实现近似线性的调制。测试表明,该变频开关的响应时间为20 ms。