微型笔直写技术制备厚膜温度传感器阵列研究

利用微型笔直写技术，在Al2O3陶瓷基板上制备了4×4厚膜PTC热敏电阻温度传感器阵列。研究了驱动气压、笔嘴直径以及直写速度等对厚膜PTC热敏电阻线宽的影响，分析了微型笔直写PTC热敏电阻温度传感器的形成机理。目前微型笔在Al2O3陶瓷基板上直写的厚膜PTC热敏电阻线宽为130-400μm。高温烧结后其电阻温度系数啄为1620×10^-6／℃，在25～95℃之间电阻阻值随温度的变化具有良好的线性。

基于片光源照明成像的水中群气泡特性测量

研究了舰船尾流分布特性规律,分析了图像法测量舰船尾流气泡参数的难点,提出了片光源照明、高速摄影技术结合的尾流气泡群测量方法.采用空气泵产生压缩空气,并通过微孔陶瓷管释放的方法建立了水中气泡产生及控制平台,系统通过调节空压泵气压,产生不同大小、密度、运动速度的气泡源,并采用片光源、短曝光时间(最小曝光时间为14μs)高速相机对不同气泡源进行了测量分析.结果表明:采用片光源照明、CCD照相技术可对气泡群进行清晰成像,空压泵压力的调节可获取不同尺寸、密度、运动速度的气泡源.

微型笔直写制备厚膜阻性元件技术研究

为了实现电子元器件的快速制备,设计并实现了一种微型笔直写装置。利用该装置进行了电阻浆料的直写制备。研究了直写电阻元件的工艺特点、表面形貌和性能。得到了优化的工艺范围:笔头通径100～450μm,笔头到基板表面距离8～20μm,电阻高温烧结之后线宽100～500μm,膜厚5～15μm。所直写的电阻边缘整齐,表面较平整,烧结后,方阻约为0.92 kΩ/□。

激光微熔覆技术的发展及应用

基于激光的直写技术具有加工周期短、使用灵活、无需掩模、环境要求低等诸多优点,其在微电子等领域应用广泛。本文引入了一种新的激光直写技术—激光微熔覆技术,介绍了该技术的工艺过程及特点,并在此基础上集成制造了激光微熔覆设备。通过激光与物质的相互作用原理,理论分析了激光微熔覆电子浆料的成型机理。最后,举例说明该技术在微电子、光电子以及传感器领域的应用,并对该技术的发展趋势进行了初步预测,认为该技术在混合集成电路基板的加工、微型传感器和加热器的制造、平面无源电子器件和分立无源电子器件的研制以及生物芯片、电子封装等领域有好的发展前景。

金属玻璃飞秒激光烧蚀特性

采用飞秒激光对Zr基金属玻璃在空气中进行了表面烧蚀、微打孔与微细切割等过程的研究.通过扫描电镜(SEM)、能量弥散X射线(EDX)能谱分析与透射电镜(TEM)及电子衍射等方法,分析了飞秒激光烧蚀金属玻璃的表面形貌与加工区域发生的相关效应.实验与分析表明加工区域周围无熔融和液滴溅射现象,热影响区极小,并且无晶化现象发生,但飞秒激光微细加工金属玻璃时存在极薄的表面氧化现象.研究结果表明,在适当选择参数的条件下,飞秒激光烧蚀是一种极有前途的金属玻璃无晶化微细加工方法.

色散平坦光子晶体光纤的研究进展

光纤的色散管理与控制是设计光电子器件中必须考虑的重要因素。光子晶体光纤(PCF)作为一种新颖的光传输介质,由于其自由的结构设计,使它在色散控制与管理方面优于常规的通信光纤,因此在很多方面有巨大的应用前景。介绍了改变PCF的几何结构对其色散的控制以及实现平坦色散的实例,着重回顾了近年来PCF在色散平坦方面的结构设计,总结了色散平坦PCF在实际中的一些应用情况。

激光-电弧复合焊接临界速度规律研究

为了加深对激光-惰性气体熔化极电弧(MIG)复合焊接特性的认识程度,采用厚4 mm的Q235低碳钢系统研究了激光功率、电弧电流和坡口间隙对复合焊接临界速度的影响规律。结果表明,激光功率、电弧电流和复合焊接临界速度成正比关系。激光功率是决定上临界速度v_(max)的主要因素,电弧电流是决定下临界速度v_(min)的主要因素。增加坡口问隙能同时提高v_(max)和v_(min),但其对v_(min)的影响更显著。在实验范围内,坡口间隙对v_(max)和v_(min)的最大提高幅度分别町达20%和35%。此外,激光功率越大,复合焊接町选速度范围Δv越大。在既定激光功率下,增加电弧电流会减小Δv。

有损串联双微环谐振器谱线与延迟特性的解析研究

给出了有损串联双微环谐振器的传输谱线和归一化延迟的解析表述,研究了耦合系数以及损耗对传输谱线和归一化延迟的影响。解析研究表明,在一定的耦合系数和损耗条件下,传输谱线和归一化延迟均出现双谐振峰的特征,但二者的归一化谐振频率并不重合。增大环-波导耦合系数(或减小环-环耦合系数),传输谱线和归一化延迟由非简并态演化为简并态,并且归一化延迟达到简并态时的环-波导耦合系数要大(或环-环耦合系数要小)。当损耗增大,传输谱线和归一化延迟也由非简并态向简并态逐渐演化。传输谱线的半峰全宽和归一化延迟3 dB带宽随着耦合系数或损耗的增大而增大。

激光烧结厚膜正温度系数热敏电阻浆料的研究

采用激光烧结厚膜电子浆料技术．在三氧化二铝陶瓷基板上制备厚膜正温度系数（PTC）热敏电阻。研究了激光工艺参数以及后续热处理温度对PTC热敏电阻线宽、形貌和性能的影响规律。激光烧结制得的厚膜PTC热敏电阻最小线宽为40μm．电阻温度系数（TCR）可达2965×10^-6／℃，其性能与传统的炉中烧结相当。激光功率密度和后续热处理温度对PTC热敏电阻方阻和电阻温度系数影响较大，并都存在一个最佳值。

基于串联双电极马赫-曾德尔调制器的六倍频技术

提出并理论分析和实验验证了一种新的产生毫米波的六倍频技术。该方法采用两个相同串联的双电极驱动马赫-曾德尔电光调制器(MZM),调节第一个MZM的偏置电压使其工作在最小传输模式,只输出奇次光谐波分量,调节第二个MZM的偏置电压使其工作在最大传输模式,抑制所有的奇次光谐波分量。实验结果显示,采用10 GHz的射频(RF)信号驱动这两台MZM后,输出60 GHz的毫米波信号,实现了六倍频。通过测量输出的信号性能指标并与未使用带通光滤波器方案作比较得出经过50 km光纤传输后,输出信号受到色散的影响小。

基于级联马赫-曾德电光调制器的60GHz光载毫米波传输系统的研究

提出并实现了一种新的产生毫米波的六倍频技术。采用两个相同的串联马赫-曾德电光调制器(MZM),调节第1个MZM调制器的偏置电压使其工作在最小传输模式,只输出奇次光谐波分量;调节第2个MZM调制器的偏置电压使其工作在最大传输模式,抑制所有的奇次光谐波分量。实验显示,采用10GHz的射频(RF)信号驱动这两台MZM调制器后,可输出60GHz的毫米波信号,实现了频率的6倍频,并且输出的信号经过50km光纤传输后,受到色散影响小。

激光微熔覆制备SnO_2气敏膜及其性能研究

以纳米氧化锡(SnO2)粉末为原料,有机溶剂为载体,配置了SnO2浆料,通过激光微熔覆技术在氧化铝基板上制备了SnO2气敏膜。采用X射线衍射(XRD)和场发射扫描式电子显微镜(FE-SEM)分析研究了激光功率对SnO2气敏膜微观结构和气敏特性的影响规律。实验表明,随着激光功率的升高,纳米SnO2的晶粒逐渐长大,气敏膜对乙醇气体的灵敏度逐渐降低;激光微熔覆制备的气敏膜对体积分数为2×10-3乙醇气体的灵敏度最高达到8.6,与传统丝网印刷工艺制备的气敏膜性能相当。

γ辐照对掺Er硅酸盐玻璃吸收和发光特性的影响

用传统的高温熔融法熔制了一系列掺Er硅酸盐玻璃,并测试了这些样品经5 kGyγ射线辐照前后紫外至近红外的吸收和荧光光谱.实验结果表明,辐致暗化效应使得玻璃材料中形成了大量色心,导致在400 nm附近出现强吸收带,其尾端延伸至近红外区.辐照产生的新能带增加了基质与Er^(3+)特定能级(如~2H_(11/2),~4S_(3/2)及~4F_(9/2)等)之间的能量传递,从而使辐照后的样品荧光寿命减小,且在相同激发条件下荧光强度下降.室温下辐照样品在荧光测试过程中出现了漂白现象.

流道截面参量对微通道水冷镜热变形的影响

采用将有限体积法求解三维层流传热方程获得的温度场耦合到ANSYS进行热变形分析的方法,研究了流道截面形状和尺寸对微通道水冷镜内传热现象和镜面热畸变的影响。计算了矩形、梯形、圆形3种截面形状以及3种不同水力直径(百微米量级)下微通道水冷镜的平均换热系数、温升和镜面热变形。结果表明,同一条流道,各壁面温度并不随激光辐照面和镜面呈对称分布,最高温度偏向下游;侧壁的换热系数最大,且沿水流方向逐步减小;流道距进水口距离越大,其换热系数越小。在3种截面形状微通道中,减小截面尺寸可获得较大换热系数,且梯形截面微通道水冷镜能获得最小的镜面热变形量,在热流密度为14730 W/m2,水力直径为239μm,入口速度为2.54m/s的条件下,其镜面热变形仅为0.016μm。