光纤陀螺的信号处理方案评述

介绍了国外应用于不同场合、满足不同性能要求的光纤陀螺的闭环和开环信号处理方案，比较了它们的优缺点． 光纤陀螺是近年来惯性导航系统中很有可能得到广泛应用的核心元件，其中信号处理方案在很大程度上决定了光纤陀螺的性能．

复杂工况下光学元件变形及应力的有限元研究

航天及其它特殊领域的工作环境，会使光学元件的形状及内部应力发生变化，进而对其光学特性产生明显的影响本文运用有限元法，在考虑大加速度引起的惯性载荷的影响的同时。

应用于激光直写设备的转台自动测控系统

极坐标激光直写法是制作二元光学器件较有前途的方法:它对直写设备中的转台测控系统提出了许多特殊要求。本文介绍了一种满足这些要求的新型转台测控系统,它在工作过程中相当于上位机与转台之间的智能外围接口。系统以MCS-51微处理机为核心,采用IEEE-488协议实现与上位机的通讯;能够根据上位机的要求,综合运用比例积分与测速微分反馈原理控制转台转速;以硬件为核心构成的模块,实现了曝光圈数控制及高精度测速。

光纤环中的Shupe效应及其补偿方法研究

本文研究了光纤环的时变温度场 ,在此基础上对 Shupe效应进行了定量分析 ,并且提出了通过模型修正以减小 Shupe效应的补偿方法 .

基于MEMS技术的三明治型电磁式微振动能量采集器

本文中设计了一种结构新颖的三明治型电磁式微振动能量采集器,主要包括上线圈、下线圈和由永磁体与硅基平面镍弹簧构成的拾振系统.上、下线圈的对称性分布有利于充分利用永磁体周围的磁场从而提高整个器件的机械能-电能转换效率.实验样机主要采用MEMS微加工技术制作,其中的硅基平面镍弹簧采用体硅微加工和微电镀技术制作,双层铜线圈采用微电镀和聚酰亚胺绝缘层技术制作.实验样机的体积约为0.32 cm3.振动特性测试表明,在外界加速度小于8 m/s2时,永磁体振幅随着加速度的增加而增加,在加速度大于8 m/s2以后,振幅几乎不再增加,出现饱和现象.电学特性测试表明,在8 m/s2加速度作用下,单线圈和串联线圈产生的感应电压峰峰值分别为82.5 mV和125 mV,因此,三明治结构的新型设计使得输出电压增加了51.5%.另外,在加速度为8 m/s2、频率为280.9 Hz的外界振动激励下,实验样机产生的最大负载电压和最大负载功率分别为125 mV和13.2μW.

微起爆序列设计及传爆与隔爆性能

为满足引信微小型化发展的需求,基于微机电系统(MEMS)工艺技术设计了由微起爆器、飞片、MEMS安全保险机构等构成的微起爆序列。依照国家军用标准GJB 5309.17—2004(K)火工品试验方法:轴向输出测定铝块凹痕法,对微起爆器装药、安全保险机构传爆空腔等参数不同时内置MEMS安全保险机构起爆序列的传爆性能进行测试,获得微起爆序列理想的设计参数,即微起爆器装药密度为1.67 g/cm3、装药直径为2.0 mm、装药高度为1.5 mm,安全保险机构传爆空腔直径为1.0~2.0 mm、高度为0.65~1.50 mm.在序列优化设计基础上对微起爆序列隔爆性能及解除保险功能进行测试,发现当滑块厚度≮0.3 mm时序列正常隔爆,发射过载21000 g、转速6000 r/min条件下序列正常解除保险。结果表明,利用安全保险机构传爆空腔作为加速膛,采用微起爆器驱动飞片冲击起爆下一级装药的爆轰能量放大方式,实现了序列传爆、隔爆、解除保险功能,有效减少了起爆序列初级装药量和轴向尺寸。

微型电磁式振动能量采集器的研究进展

随着低功耗无线传感网络和微机电系统的迅速发展,供电问题正成为它们进入实用化、产业化的一大障碍。现有的一个解决方案是微型电磁式振动能量采集器。首先给出电磁式振动能量采集器的工作原理、物理模型和设计原则,然后详细介绍目前国内外各研究小组研制的电磁式振动能量采集器的几何模型、结构参数、输出结果和技术特点,最后简单分析电磁式振动能量采集器面临的困难、挑战和发展趋势。

0.1μm大行程精密定位控制系统的研究

本文介绍了一种新型的精密工作台定位控制系统。本控制系统采用伺服电机粗动控制与压电陶瓷精动控制相结合的方法完成对工作台的定位控制 ,并利用衍射干涉光栅测长技术进行实时检测。本系统工作行程 5 0 mm,定位精度± 0 .1μm。

平面线圈型MEMS微电磁驱动器的理论分析与实验研究

介绍了一种平面线圈型电磁驱动的MEMS微驱动器,基于分段磁路的网络方程法,针对微电磁驱动器所采用的平面线圈的结构特点,比较了考虑磁动势的分布效应和传统的集总处理两种方法所建立的平面线圈微驱动器的非线性磁路模型.实验结果表明考虑线圈绕组半径不同而产生的分布效应可以为平面线圈型微驱动器建立可靠的模型,便于定量分析微驱动器结构物理参数对于磁通分布和电磁力的影响,从而为进一步优化设计该微电磁驱动器提供了理论分析依据.

微型电磁式振动能量采集器的设计和电磁特性仿真研究

为了设计出结构合理、性能优良的微型电磁式振动能量采集器,利用Ansoft Maxwell软件对模型的结构参数和输出电动势之间的关系进行有限元仿真,分析发现:随着圆形永磁体厚度、悬臂梁振幅的增加及悬臂梁和永磁体间距的减小,输出电动势逐渐增加;在永磁体半径不断增加的过程中,输出电动势会出现一极大值。根据优化原则设计出结构参数如下的模型:圆形SmCo28永磁体厚度为1 mm,半径为2 mm,悬臂梁振幅为1 mm,永磁体和悬臂梁之间的距离为1.02 mm。该模型的最大输出电动势为26 mV,最大输出功率为5.633μW。

一种基于MEMS技术的可变光衰减器

介绍了一种基于微电子机械系统(MEMS)技术实现的可变光衰减器,通过微电磁驱动器改变输入输出光纤之间的径向偏移量来调整衰减量。分析了偏移量与衰减量的关系,通过MEMS微细加工技术实现了器件的制作和封装,介绍了加工及装配流程。并进行了性能测试,结果表明,新型可变光衰减器的插入损耗小于1dB,动态范围约35dB,工作电压小于5V,偏振相关损耗小于0.1dB,有望为光纤网络提供一种低成本、高性能的光通信器件。

一种闭环控制的错位型MEMS可调光衰减器

针对一种错位型MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)可调光衰减器,基于输入输出光纤间模场的交叠积分,数值分析了径向偏差和轴向间隙同时存在的情况下,光功率衰减量与错位量和波长的关系.演示了利用闭环反馈控制系统提高器件响应线性度的显著效果.研制出样机并测量得到器件的响应时间(约1.5ms),动态范围(约35dB),波长相关损耗(<0.4dB),偏振相关损耗(<0.1dB)等关键性能参量.

MEMS微器件用CoNiMnP永磁体薄膜的工艺制备和性能研究

研究了采用多种氯化物体系电沉积制备CoNiMnP永磁体薄膜及在微继电器、电磁驱动器永磁体阵列器件方面的应用。对薄膜组成、磁性能的对比研究表明：从稀氯化物体系(200mT)中获得的Co_(82．4) Ni_(11．9)Mn_(0．4)P_(5．3)永磁体薄膜具有最好的磁性能：H_c= 208790A/m,B_r=0．2T,(BH)_(max)=10．15kJ/m^3,且脆性小、内应力较低。进一步解析发现这可能是因为与易磁化轴相平行的Co(110)面上存在织构所致。在此基础上采用掩膜电沉积技术成功地制备出微继电器原位制造和电磁驱动器永磁体薄膜阵列。

GMM蠕动微位移机械的研究

本文介绍了一种采用超磁致伸缩材料构成的蠕动微位移机械的结构、仿生运动原理及其控制方式。实验表明，所研制的ＧＭＭ微位移机械在其控制器的作用下，能够可靠地进行双向可控运动。

电镀层均匀性的Ansys模拟与优化

尝试用Ansys有限元软件对电镀过程中电力线分布进行模拟分析.并采用一些辅助措施改进电镀模型,力求使电镀层厚度的均匀性有所提高。模拟分析发现:在阴阳极之间加上一块中间带孔的挡板,可以改善镀层的均匀性。当辅助挡板的孔径为5 cm、且离开阴极5.25 cm时,电镀层厚度的相对误差由无挡板时的41.8%降为24.3%。通过电镀试验验证模拟分析,结果两者显示出较好的一致性。

反应离子刻蚀中的边缘效应及其补偿办法

在反应离子刻蚀中,可以通过提高刻蚀功率来提高反应离子刻蚀速率,但此时由于反应气体浓度分布的影响,Si片中央和边缘的刻蚀速率存在着明显的差异,刻蚀量偏差最多可达±15%以上。本文分析了反应离子刻蚀中不均匀性的产生机理,并通过实验予以验证。进而提出了通过合理设计掩模图形,以减少边缘效应,从而得到均匀刻蚀结果的补偿方法。实验表明,这种补偿方法在刻蚀速率提高近3倍的同时,可以将不均匀性降至±5%以下,适用于对微结构的均匀性要求较高的场所。

低应力Ni–W/Ni叠层微模具的制备与特性

采用UV-LIGA技术和Ni–W/Ni叠层电镀方法,在微喷嘴模具上制备出低应力Ni–W沉积层。研究了热处理条件对低应力Ni–W电沉积层硬度的影响。考察了沉积态及热处理态的Ni–W层、Ni层的耐磨性。结果发现,热处理后Ni–W/Ni叠层微模具界面结合良好,在干摩擦条件下,经过热处理的Ni–W层的耐磨性是Ni层的6倍;在550°C、2h真空热处理条件下,Ni–W电沉积层应力最低,为230MPa,硬度大于950HV。

超磁致伸缩材料在流体控制元件中的应用研究展望

本文介绍超磁致伸缩材料及其应用研究现状，重点提出该材料在流体器件方面可能的应用研究方向。

一种微电磁驱动的MEMS可调光衰减器

介绍了一种电磁驱动型MEMS可调光衰减器,该器件通过调节微挡光片在光路中的位置控制衰减量.以铜作为牺牲层,由电镀铁镍作为结构层的非硅表面微加工微技术被应用于挡光片的制作上,此项技术与硅的体加工技术相结合有望降低器件的加工成本.此外,还分析了该可调光衰减器的衰减机理,理论计算结果与实验数据基本吻合.实验测得样机性能为,插入损耗低于3dB,动态范围大于40dB,回波损耗大于40dB.

精密工作台定位控制系统的设计与研究

研制了一种大行程精密工作台定位控制系统。提出用伺服电机粗动控制与压电陶瓷精动控制相结合的方法来完成对工作台的定位控制，利用衍射干涉光栅测长技术进行实时检测，最后由计算机完成系统总体控制。本系统工作行程 ５０ｍｍ，定位精度±０． １μｍ。