微谐振器论文-席涛,谢进,孙建华,魏巍

微谐振器论文-席涛,谢进,孙建华,魏巍

导读:本文包含了微谐振器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:分数阶,微谐振器,材料粘弹性,热阻尼

微谐振器论文文献综述

席涛,谢进,孙建华,魏巍[1](2019)在《分数阶微谐振器动力系统的混沌运动分析》一文中研究指出相比于整数阶微谐振器,分数阶微谐振器能更准确模拟微谐振器系统。利用分数阶微分及其理论,提出分数阶微谐振器系统模型,并通过预估-校正法对系统动力学方程进行数值分析。在分数阶微谐振器中,存在两项分数阶次,p_1为反映系统材料粘弹性特性的微分项阶次,p_2为反映系统内部热阻尼的阻尼项阶次。研究表明:p_1的变化是导致系统混沌现象产生的主要因素;随着p_1的变化,系统以倍周期分岔和阵发性突变的方式进入到混沌运动状态。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2019年11期)

庄须叶,陈丙根,李平华,王新龙,曹卫达[2](2019)在《基于硅各向同性腐蚀工艺的叁维曲面壳体微谐振器制备技术》一文中研究指出轴对称3D曲面壳体谐振器具有自身对称性好、耐冲击能力强、可靠性高的特点,是应用最为广泛的谐振器之一,但因制备工艺涉及薄壳结构的曲面成形过程,属于MEMS 3D工艺,很难进行批量化制备。基于硅各向同性湿法技术对多晶硅3D曲面壳体谐振器的批量化制备工艺进行了实验研究。设计了脱模法制备多晶硅3D曲面壳体结构的工艺流程,实验优选体积比为15∶10∶75的醋酸、氢氟酸、硝酸的混合液各向同性腐蚀制备硅半球腔模具,利用自制的水浴设备和水平度可调夹具,对刻蚀液温度和扩散速度进行了有效控制,减弱了反应放热和硅基片放置不水平对硅半球腔圆度与粗糙度的影响。制备了直径为0.8~1.3mm的多晶硅3D曲面壳体结构,测试对称性最好优于0.4%,多晶硅3D曲面壳体结构的表面粗糙度优于1nm。在0.2Pa的压强下,激光多普勒测试得到曲面壳体谐振器的谐振频率为28kHz,Q值为14 365,调节驱动电压和偏置电压可实现谐振器四波腹谐振模态的模式匹配,基频差趋于零。(本文来源于《光学精密工程》期刊2019年06期)

孟思,郝淑英,高芬,冯晶晶,张琪昌[3](2019)在《热弹性结构阻尼对微谐振器品质因子的影响》一文中研究指出为研究环境温度对微谐振器固有频率和品质因子的影响,采用有限元分析的方法研究了温度对单根微梁和微谐振器固有频率的影响,发现温度对弹性模量的软化作用对固有频率有很大的影响,应综合考虑温度应力和弹性模量软化对固有频率的影响;提出了推导微谐振器等效热弹性结构阻尼的力学模型,通过对支撑梁侧板的巧妙处理导出了微谐振器热弹性阻尼系数与单根微梁的热弹性阻尼系数关系式,为利用Zener标准模型来计算微谐振器的热弹性阻尼及品质因子提供了可能;将有限元分析结果与解析分析方法结合研究了环境温度对微谐振器品质因子的影响规律.(本文来源于《天津理工大学学报》期刊2019年02期)

尚慧琳,胡立力,文永蓬[4](2018)在《一类静电驱动双边电容型微谐振器振动系统的复杂动力学特性研究》一文中研究指出以一类静电驱动双侧平行板电容型微谐振器为研究对象,基于分岔理论研究微结构的复杂动力学行为的机制。通过分析微结构动力系统的静态分岔,发现直流偏置电压的增大会直接引起微结构的静态吸合。在此基础上获得系统的多稳态解的解析形式,解析预测与数值结果吻合,研究发现系统的振动跳跃来源于双平衡点失稳引起的多稳态现象。进而发现继续驱动交流电压幅值的增大则会引起微结构的混沌和吸合不稳定现象。该结果对静电驱动微谐振器的设计中如何避免出现复杂响应具有实际意义。(本文来源于《振动与冲击》期刊2018年24期)

杨亮,郑升灵[5](2018)在《RF微谐振器研究进展》一文中研究指出基于MEMS工艺的Al N压电轮廓模式体波微谐振技术,结构和工艺类似FBAR,但具有频率范围更宽、更高的Q值、体积更小的特点。本文就对该微谐振器国内外发展现状、原理及结构特点、应用前景进行了综合性阐述,并对技术发展遇到的挑战性进行了分析。(本文来源于《数字技术与应用》期刊2018年06期)

姜新红[6](2018)在《基于硅基微谐振器的光滤波器和光开关研究》一文中研究指出硅基集成电路在电子工业发展中占据着主导地位,在各个领域得到了大量的应用。随着高性能计算和高速互连的发展,铜线逐渐无法满足高速数据传输的需求。全光互连具有大带宽和长距离传输的优点,因此被认为是一种有前途的解决方案。为实现低成本的全光互连,集成光子器件已成为学术界和工业界的热门研究领域。在这些技术中,硅基集成光子器件兼容于现有的硅基集成电路制造工艺,是光电子领域最热门的研究方向之一。硅基微谐振器具有小尺寸、低功耗和波长选择性等特点,因而在光通信系统中具有非常广泛的应用。本文研究了基于硅基微谐振器的光滤波器和光开关技术,首先理论分析了光波导器件的基本结构,然后在此基础上研究了硅基微谐振器在硅基交织器、梳状滤波器和光开关中的应用。本文的研究成果概括如下:1.基于硅基微谐振器的交织器波分复用(WDM)和高频谱效率是提升光通信系统容量的主要方式。交织器可以实现波分复用信号的复用和解复用,降低信道串扰和噪声。为了实现小尺寸和低功耗的交织器,本部分提出并实验演示了叁种硅基交织器结构。1)基于迈克尔逊-吉莱-图努瓦干涉仪(MGTI)的波长可调交织器:提出并实验演示了硅基集成的波长可调MGTI交织器,该交织器具有较小尺寸和方形滤波谱。与基于微环的交织器相比,由于吉莱-图努瓦标准具(GTE)的驻波特性,实现相同信道间隔时具有更小的尺寸和更高的波长调节效率。器件尺寸为125μm×376μm,20-dB与3-dB带宽比为1.63,热调效率为~0.02 nm/mW。2)基于级联萨格纳克环干涉环路的波长可调交织器:提出了含有一个法珀谐振器的干涉环路结构,并根据最大平坦准则设计了平顶滤波的交织器,该器件具有小尺寸、平顶滤波和方便调节的优点。器件尺寸为120μm×60μm,20-dB与3-dB带宽比为1.42,热调效率为~0.08 nm/mW。3)基于一维法珀谐振器干涉环路的粗波分复用(CWDM)交织器:首次利用小尺寸和大自由光谱范围(FSR)的一维法珀谐振器实现了平顶滤波的CWDM交织器,该交织器具有小尺寸、大FSR、低插损(IL)和平顶滤波的优点,可用于构建CWDM复用器。器件尺寸为64μm×70μm,IL为~0.5 dB,信道间隔为~19 nm,1-dB带宽为~13 nm。2.基于硅基微谐振器的波长带宽可调滤波器光网络中存在多种不同信道间隔和带宽的信号,为了适应网络的动态变化需要设计可重构的光滤波器。波长带宽调节是可重构滤波器研究中的一个重要课题。本部分围绕波长带宽独立调节的目标,提出并实验演示了一种波长带宽可调的梳状滤波器。基于级联萨格纳克环的波长带宽可调梳状滤波器:提出并实验演示了波长和带宽可调的梳状滤波器。该滤波器由两个带有马赫-曾德干涉仪(MZI)耦合器的萨格纳克环构成,通过对MZI两臂实现共模和差模调节,可以改变萨格纳克环的相移和反射率,进而调节梳状谱的波长和带宽。所设计的梳状滤波器在30-nm波长范围内具有间隔为0.322 nm的93个梳状谱线。波长热调效率为~0.019 nm/mW,热调范围为~0.462 nm。当差分热调功率从0 mW增加到0.53 mW时,滤波带宽从5.88 GHz增加到24.89 GHz。3.基于硅基微谐振器的光开关大规模光开关是光网络中的关键器件,基于硅基微谐振器的光开关具有小尺寸、低功耗和波长选择性等特点。本部分研究两类基于硅基微谐振器的光开关,开关单元(SE)结构分别为双纳米梁(nanobeam)MZI和双环谐振器。1)基于双纳米梁MZI的2×2热光开关:实验演示了基于双纳米梁MZI的2×2热光开关,该开关结构是将两个纳米梁嵌入到MZI两臂。由于纳米梁具有超小模场体积和高Q值的特点,因此适用于实现小尺寸和低功耗的光开关。器件尺寸为38μm×84μm,通过对两个纳米梁的热调实现开关切换。交叉(cross)和直通(bar)状态的热调功率分别为~2.66 mW和~2.36 mW。上升沿和下降沿的响应时间分别为7.1μs和3.9μs。2)基于双环谐振器的N×N光开关:实验演示了O波段基于双环谐振器的2×2和4×4热光开关,以及4×4电光开关,并设计了基于双环谐振器的16×16电光开关。电光开关单元中,微加热器(heater)、p-i-n结和光电探测器(PD)分别用于谐振波长对准、开关切换和功率监测。双环热调效率为~0.057 nm/mW,热调一个FSR所需功率为~210 mW。电调效率为~0.034 nm/mW,上升和下降沿时间分别为5.5 ns和6.9 ns。PD响应率为~0.53 A/W。4×4电光开关的最大插损为10.3 dB,电调的消光比为27.5 dB。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-05-01)

李磊[7](2017)在《多物理场耦合下微谐振器非线性动力学及其控制研究》一文中研究指出MEMS系统技术是21世纪发展的具有革命性的高新技术,在航空航天、精密仪器、生物技术、人工智能等领域有着广泛的应用,是国家中长期科学和技术发展规划纲要明确指出的重要发展方向。随着MEMS器件尺寸减小、精度提高、性能的不断改善,面临着各种需要解决的力学问题。对于各类微谐振器、微陀螺仪等,深入研究复杂环境下非线性振动行为以及各种动力学耦合机制有助MEMS器件的优化设计和应用拓宽。微梁/梳齿结构是MEMS谐振器的核心部件,其主要利用谐振器内部机械谐振特性而工作。然而此类结构在静电驱动力下工作时存在结构大变形非线性、静电力非线性,各物理场之间存在复杂的能量转换关系以及结构内部存在复杂的模态耦合,同时微尺度下材料表现的尺度效应和蠕变特性都会对系统产生重要的影响。复杂的环境耦合条件以及不可避免的非线性因素抑制了MEMS技术的发展,考虑微尺度效应,开展复杂耦合环境和非线性条件下谐振器的非线性动力学行为以及优化问题研究,同时阐述复杂运动形式下能量转移耗散机制的演变规律对于提高MEMS研发水平、拓宽MEMS应用领域具有显着的指导意义。本文以平行板电容驱动微梁和微梳齿结构为研究对象,分别深入研究了不同耦合条件下的静态分岔、非线性振动、能量转移耗散机制、随机振动以及振动控制问题,具体研究内容与研究成果体现在一下五个方面:(一)考虑材料尺度效应,利用非线性伽辽金方法建立了微谐振器改善的单自由度模型,改善了以往弹簧振子模型无法准确预测系统吸合电压和共振频率的缺点,结合分岔方程提出了一种有效的开折方法,理论推导了微谐振器单稳态振动的参数空间和最大振幅,指出合理降低平行板间距和微梁厚度比值是实现线性振动的决定因素。(二)基于非线性环境下结构模态之间的耦合关系,对微梁谐振器进行了耦合动力学分析。改变传统认知下对反对称模态直接忽略的处理方法,系统的研究了高频静电驱动力下对称模态和反对称模态之间的强耦合关系,利用Hopf分岔理论,推导了模态耦合发生的物理条件,得到了两种结构模态之间的能量转移机制。通过研究发现,结构模态耦合有利于降低微梁的大变形,避免动态吸合的发生,同时给出了模态耦合在传感检测中的可能应用前景。(叁)考虑材料的蠕变特性和尺度效应,利用Maxwell模型和分数阶Kelvin模型研究了 MEMS谐振器的静态分岔和全局动力学行为。针对单极板静电驱动微梁结构,提出了等效几何非线性概念,解释了尺度效应对静态吸合效应的影响,同时分析了不同于传统力学本构关系下的两类吸合效应,在文中给出了一种处理含有时间记忆项系统的摄动方法并对不同材料本构下的谐振器进行了参数优化;针对双极板静电驱动微梁结构,提出了连续体模型下的双稳态物理参数条件,并在文中提出了一种针对分数阶系统的简单数值方法研究了分数阶粘弹性系统的全局动力学行为,指出了材料蠕变特性对系统非线性振动和动态吸合的影响。(四)针对环境随机干扰下的温度场-电场-结构场进行耦合系统的建模,给出了一种有效处理非线性随机动力学系统的摄动方法,研究了环境扰动下系统的随机动力学行为演化机制,温度场的不确定性在一定程度上抑制了系统的非线性行为,降低了系统大幅振动出现的可能性,通过蒙特卡罗模拟验证了摄动理论的有效性,并指出了随机干扰对系统多稳态响应的影响机制,文中给出了一种分析随机扰动下多场耦合系统的理论框架。(五)提出了一种参数激励微梳齿结构的概念模型,系统的研究了时滞反馈控制下系统的全局动力学行为,在文中给出了一种分析刚柔耦合系统的直接摄动理论方法。推导了系统Hopf分岔、鞍结分岔、全局分岔的临界点和分岔类型的判别式,得到了系统单稳态振动的物理条件,实现了时滞反馈力对全局动力学行为的控制。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01)

吴立恒,王明红[8](2018)在《基于微谐振器的光子晶体光信号分离器》一文中研究指出为获得超宽可调谐光波长信号分束,在二维光子晶体结构中设计了基于微谐振器的光信号分离器;通过耦合模理论定性分析了不同设计情况下光信号分离器的工作性能;用时域有限差分方法研究了两输出端对称的光信号分离器的工作特性,通过调节5×5微型谐振器的结构和整体柱的相对介电常数,分别得到了29个和38个通带,信道波导提取峰值波长与通带宽度的范围分别为1310.0~1655.5nm和2.0~7.4nm;该结构具有宽调谐通频带、有效滤除噪声信号以及同一峰值波长光信号等功率分束的特性;提出的结构在粗波分解复用设计、光信号功率均分设计、光学设计集成化等领域具有潜在的应用价值。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年03期)

吴立恒,王明红[9](2018)在《基于微谐振器的光子晶体滤波器工作特性》一文中研究指出为设计性能优异的大调谐带宽的滤波器,在二维光子晶体结构中,利用波导与微型谐振器不同耦合结构设计了带有两类微型谐振腔的4种滤波器,借助于耦合模理论(CMT)定性分析了相位失谐因子、耦合因子比值改变对滤波器工作性能产生的影响。调节5×5微型谐振器的柱半径大小,用时域有限差分法(FDTD)方法研究了滤波器传输谱特性,结果表明:3种对称结构提取的各个峰值波长具有归一化传输率高(85.3%~99.9%)、通带宽度窄(1.8~5.6 nm)、提取峰值波长调谐范围宽(1308.0~1582.3 nm)的特性。与非对称结构滤波器相比较,对称结构滤波器的提取峰值波长具有更高的归一化传输率,其结构在光学信号提取接口、光传感、光互联网络设计上有潜在的利用价值。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年02期)

邢亚亮,张卫平,唐健,孙殿竣,刘朝阳[10](2017)在《石英半球型微谐振器的仿真与加工》一文中研究指出该文对石英半球型微谐振器进行了模态仿真,分析了前十阶振型及适合陀螺工作的模态,讨论了谐振器壁厚变化对四波腹模态谐振频率的影响。利用吹玻璃法和湿法腐蚀制作了石英半球型微谐振器,跟踪不同的腐蚀速率得出湿法腐蚀可精确控制壁厚的结论。测试腐蚀后的谐振器表面粗糙度仅为0.581nm,保留了原子级别的光滑度。(本文来源于《压电与声光》期刊2017年04期)

微谐振器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

轴对称3D曲面壳体谐振器具有自身对称性好、耐冲击能力强、可靠性高的特点,是应用最为广泛的谐振器之一,但因制备工艺涉及薄壳结构的曲面成形过程,属于MEMS 3D工艺,很难进行批量化制备。基于硅各向同性湿法技术对多晶硅3D曲面壳体谐振器的批量化制备工艺进行了实验研究。设计了脱模法制备多晶硅3D曲面壳体结构的工艺流程,实验优选体积比为15∶10∶75的醋酸、氢氟酸、硝酸的混合液各向同性腐蚀制备硅半球腔模具,利用自制的水浴设备和水平度可调夹具,对刻蚀液温度和扩散速度进行了有效控制,减弱了反应放热和硅基片放置不水平对硅半球腔圆度与粗糙度的影响。制备了直径为0.8~1.3mm的多晶硅3D曲面壳体结构,测试对称性最好优于0.4%,多晶硅3D曲面壳体结构的表面粗糙度优于1nm。在0.2Pa的压强下,激光多普勒测试得到曲面壳体谐振器的谐振频率为28kHz,Q值为14 365,调节驱动电压和偏置电压可实现谐振器四波腹谐振模态的模式匹配,基频差趋于零。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微谐振器论文参考文献

[1].席涛,谢进,孙建华,魏巍.分数阶微谐振器动力系统的混沌运动分析[J].仪表技术与传感器.2019

[2].庄须叶,陈丙根,李平华,王新龙,曹卫达.基于硅各向同性腐蚀工艺的叁维曲面壳体微谐振器制备技术[J].光学精密工程.2019

[3].孟思,郝淑英,高芬,冯晶晶,张琪昌.热弹性结构阻尼对微谐振器品质因子的影响[J].天津理工大学学报.2019

[4].尚慧琳,胡立力,文永蓬.一类静电驱动双边电容型微谐振器振动系统的复杂动力学特性研究[J].振动与冲击.2018

[5].杨亮,郑升灵.RF微谐振器研究进展[J].数字技术与应用.2018

[6].姜新红.基于硅基微谐振器的光滤波器和光开关研究[D].上海交通大学.2018

[7].李磊.多物理场耦合下微谐振器非线性动力学及其控制研究[D].天津大学.2017

[8].吴立恒,王明红.基于微谐振器的光子晶体光信号分离器[J].激光与光电子学进展.2018

[9].吴立恒,王明红.基于微谐振器的光子晶体滤波器工作特性[J].激光与光电子学进展.2018

[10].邢亚亮,张卫平,唐健,孙殿竣,刘朝阳.石英半球型微谐振器的仿真与加工[J].压电与声光.2017

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