国家自然科学基金(10477015)
- 作品数：9 被引量：43H指数：4
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- 基于菲涅耳微透镜的光学加速度传感器原理研究
- 2007年
- 目前航空业惯性导航系统中广泛采用的加速度传感器存在抗电磁干扰(EMI)和电磁冲击(EMP)能力差等缺陷,针对此提出了一种基于菲涅耳衍射微透镜的光学加速度传感器,它能够有效地解决上述问题。该传感器的传感原理是把一个反光膜平行地置于微透镜的后方,根据微透镜前方汇聚点处光强的变化来敏感加速度的大小。通过F resnel-Kirchhoff衍射公式详细推导了传感器的光学原理,并且对光纤的偏移对光强的影响进行了计算机模拟分析。结果表明:光纤接收的光强对反光膜的位置具有纳米级的灵敏度,并且对光纤沿微透镜焦平面方向的偏移极其敏感,当此偏移超过2μm,光强就会下降至不足理想情况下的50%。验证性实验结果表明这种传感器的原理是正确的。
- 孔维军贾书海杨佳
- 关键词：光纤光学微机电系统
- 新型光学加速度传感器动力学性能设计被引量：2
- 2007年
- 针对一种新型光学加速度传感器设计了一种简单实用的微弹性机械结构，它是通过MEMS工艺在硅片上加工出来。通过能量法和有限元模拟法（ANSYS8．0）对弹性臂的弹性系数和动力学振动系统的一阶固有频率进行了分析与模拟，根据传感器的性能要求选取了微弹性机械结构的参数，并对传感器的性能进行了分析模拟。结果表明：设计是合理可行的，根据参数确定传感器的量程约为±395m／s^2，测量频率约为1～4．5kHz。
- 孔维军贾书海杨佳王军
- 关键词：动力学系统微机电系统有限元方法
- MEMS微电磁驱动器磨损对光开关性能的影响分析
- 2007年
- 光开关中运动元件的磨损对光学元件的位置精度有重要影响。介绍了MEMS微电磁驱动器磨损对光开关光学性能影响的理论分析,采用光纤光学理论计算了磨损所引起的光开关的附加插入损耗,结果表明,所采用的微电磁驱动器磨损引起的附加插入损耗小于0.02 dB,其磨损特性可以满足光通信开关的要求,实验结果证明了理论分析的正确性。此方法对光开关和MEMS微驱动器的研究具有指导意义。
- 贾书海朱军赵小林杨春生丁桂甫蔡炳初
- 关键词：光开关磨损
- 单幅载频条纹图的相位恢复新算法被引量：12
- 2010年
- 针对单幅载频变形条纹图的相位重构问题,提出了一种快速、高精度和免解包裹的相位恢复新算法。该算法利用两次希尔伯特(Hilbert)变换法从单幅条纹图中分离出正弦分量和余弦分量,然后由这两个分量计算出相位的斜率,对水平和垂直两个方向上的相位斜率进行积分,最后得到全场相位分布。计算机模拟和实验结果表明,该算法仅需一幅变形条纹图即可很好的恢复全场相位分布。与传统的傅里叶方法相比,该算法不需要解包裹处理,简化了计算量,避免了相位解包裹过程带来的误差,并且对阴影和相位不连续点不敏感。
- 熊六东贾书海杜艳芬
- 关键词：光学测量相位恢复希尔伯特变换
- 一种新的低成本微电子机械系统微针加工方法被引量：3
- 2007年
- 提出了一种新的空心微针阵列加工方法,利用三次同步辐射曝光和显影过程来加工微针．通过无掩膜曝光实现显影腐蚀的侧向扩展,从而获得微针的尖部形状;为克服因同步辐射光源的光束为近似椭圆高斯分布所造成的微针呈椭圆形及微针在各个方向上的强度不均匀问题,采用正交两次曝光方法来补偿同步辐射光源的光束分布不均匀性．这种方法工艺过程非常简单,并且无需任何特殊装置．文中所有实验是在日本立命馆大学的超导压缩存储环同步辐射光源AURORA的第13条线上完成的．实验结果表明,利用这种新方法可以非常方便地加工出高质量的空心微针,实现微针阵列的低成本、批量化制造．
- 贾书海李以贵朱军孙潇
- 关键词：微电子机械系统微针光刻
- 基于衍射微透镜的光学加速度传感器设计被引量：6
- 2007年
- 提出了一种基于菲涅耳衍射微透镜的新型光学加速度传感器,它能够解决导航系统中惯性传感器普遍存在的抗电磁干扰和电磁冲击能力差等缺陷。其传感原理是把一个反光膜平行地置于衍射微透镜的后方,加速度的变化会改变反光膜的位置,根据微透镜前方会聚点处光强的变化,感知加速度的大小。介绍了传感器及其动力学系统的工作原理,并对衍射微透镜和动力学系统的微弹性机械结构进行了设计和加工,最后对传感器的性能和误差进行了分析。原理验证性实验的结果表明这种新型光学加速度传感器的原理正确,并且结构简单,灵敏度高。
- 贾书海孔维军杨佳
- 关键词：光纤光学微机电系统
- 新型MEMS微针设计及其力学性能被引量：7
- 2007年
- 描述了三种新型MEMS微针的结构设计及制备方法.针对微针的实际使用要求,对微针的固体力学性质及微通道内液体的流动情况进行了理论分析和数值模拟.结果表明,所设计的三种微针的强度可以保证安全地进行皮肤注射,且适于进行药剂的微量传输.
- 孙潇贾书海朱军李以贵
- 关键词：微电子机械系统微针有限元
- 基于希尔伯特变换的干涉条纹相位解调新算法被引量：16
- 2010年
- 提出了一种新的应用希尔伯特变换解调干涉条纹相位的算法,可以从单幅干涉条纹图中解调出全场相位分布.在实际应用中,常借助傅里叶变换实现希尔伯特变换算法,但是会忽略负频率成分,造成相位信息的丢失.对于相位分布非单调变化的干涉条纹,提出了一种判断函数,用来计算相位信息零频率点的分布.利用相位的零频率点分布构造了一个二元模板,使用该模板对本文提出的两次希尔伯特变换法产生的包裹相位图进行修正.对修正后的包裹相位图进行解包裹处理,可以得到连续的全场相位分布.对该方法用计算机模拟进行了验证.
- 熊六东贾书海杜艳芬
- 关键词：希尔伯特变换干涉条纹判断函数
- 一种新型梯度电场控制光开关的原理研究
- 2008年
- 基于LiNbO3晶体的电光效应,提出一种利用外加梯度电场控制的新型1×2电光开关的设计理论。采用理论计算及有限元数值模拟的方法对晶体的电光偏转效果及其内部梯度电场的分布进行了分析,讨论了外加电场强度、晶体尺寸、电极条数等对光线偏转角度的影响。分析结果表明,外加梯度电场可以在LiNbO3晶体内部形成折射率的梯度变化,造成光线逐步偏转,且外加电场强度越大,电极条数越多,偏转角度越大。对尺寸为2 mm×2 mm×4 mm的LiNbO3晶体施加的外部电场最大值在1 kV/mm的量级时,光线总偏转角可达到2°(340 mrad)左右,有效地实现了1×2光开关的效果。
- 孙潇贾书海
- 关键词：非线性光学光开关LINBO3晶体有限元
