光电信息技术的某些发展前沿

本文着重如下内容 :1.波长路由在光互连中的应用 :提出适用于环网的光互连接口 (OII)组件和波长路由交换器件 (WRS)的设计 .网络为多层结构 ,第一层为λ1子环网 (RSN) ,第二层为λ2 子环网等 ,层间通过 WRS连接 .2 .微机电系统 (MEMS)可能在下一代通信网络中占重要地位 :随着信息技术的发展 ,使微电子信息处理向系统级芯片技术发展 ,从微型化或性能价格比来看 ,把信息获取、处理和执行集成在一起的微机电系统 (MEMS) ,特别是光机电一体化集成芯片 ,或称为微光机电系统 (OpticalMEMS或 MOEMS)是很合理的 .3.结合光通信中 WDM技术的发展 ,研究了用用一块光栅模板在 Tal-bot干涉仪上刻写多种频率的光纤 Bragg光栅 .     

频闪白光干涉技术（英文）

频闪白光干涉技术(SWLI)能够对被测系统进行动态模式的重建和表征,在微机电系统(MEMS)或微光机电系统(MOEMS)等振动样品测量中具有很高的实用性。传统频闪方法不能预先检测或分析具有单个振动激励源的微结构,而频闪白光干涉技术则解决了这一问题。为全面了解这一新开发的技术,本文从理论、技术方法和该技术各种应用的实验结果及分析进行了介绍。该技术为MEMS,MOEMS甚至微纳尺度生物体动态性能的重建和分析提供了一种有效的方法。实验结果和分析证明了频闪白光干涉技术在实际应用中具有良好的可行性和准确性。     

频闪白光干涉技术

频闪白光干涉技术（SWLI）能够对被测系统进行动态模式的重建和表征,在微机电系统（MEMS）或微光机电系统（MOEMS）等振动样品测量中具有很高的实用性。传统频闪方法不能预先检测或分析具有单个振动激励源的微结构,而频闪白光干涉技术则解决了这一问题。为了全面了解这一新开发的技术,本文介绍了理论、技术方法和该技术各种应用的实验结果及分析。该技术为MEMS、MOEMS甚至微纳尺度生物体动态行为的重建和分析提供了一种有效的方法。实验结果和分析表明所开发的技术在实际应用中具有良好的可行性和准确性。     

微型螺旋转子的光驱动计算

利用光学力来驱动微型器件是一种新型 MEMS 驱动方式。在几何光学模型近似下,对用TEM00 高斯激光束驱动微型螺旋桨结构的光驱动力和力矩进行了理论计算。光驱动力矩与激光功率成正比,和微器件的结构尺寸以及微器件与工作介质的相对折射率等因素有关,设计微器件时必须同时考虑这三个因素。计算得出激光功率 10mW 时,作用在螺旋转子上的光学驱动力矩为7.4×10-17 N?m,和文献中实验结果基本一致。该方法可以应用在复杂三维微结构的光驱动计算中,对微型转子进行优化设计。     

自溯源型MOEMS加速度计谐振子设计仿真研究

MOEMS加速度计是加速度传感器未来的发展趋势之一,光学位移检测手段是决定测量精度的核心因素,与之配套的谐振子设计、匹配关系是充分发挥其性能的关键要素。自溯源光栅干涉仪是一种超精密位移测量方法,具有测量直接溯源、精度高、小型化等优势,非常契合MOEMS加速度计的位移测量需求。结合自溯源光栅干涉仪特性,计算、设计并仿真了自溯源型MOEMS加速度计谐振子。基于谐振子力学理论模型,计算了谐振子刚度和固有频率,采用COMSOL软件仿真了谐振子谐振模态、不同轴向的灵敏度与应力分布,设计了位移灵敏度高达10.01μm/g,同时具有超低横向串扰的谐振子,对直接溯源型高精度加速度测量方案的技术研发与性能优化具有重要意义。     

基于干法刻蚀技术的氮化镓MEMS加工工艺(英文)

氮化镓(GaN)材料已成功应用于光电子器件、高频功率器件等领域.近年来,由于GaN优异的材料特性,例如机械、热、化学稳定性以及生物兼容性等,使基于GaN的微机电系统(MEMS)得到了学术界的广泛关注.针对氮化镓MEMS结构的有效的图形化及释放技术是工艺研究的重点.设计、采用了一种全干法刻蚀技术,实现了(111)晶向硅衬底上的氮化镓基MEMS微结构的加工制造.利用提出的工艺方案,实现了多种悬浮GaN微结构的加工与测试表征实验.通过电子扫描显微镜(SEM)和光学轮廓仪进行了基本形貌表征;利用微拉曼光谱实验进行了加工结构的残余应力表征.     

全新的模具制造快速成形技术

快速成形技术(RPM)是一门新兴的制造技术,给模具制造企业带来了巨大的经济效益,被称为制造领域的又一重大突破.对RPM技术原理、方法及特点进行了分析与探讨.     

微机电系统(MEMS)与纳机电系统(NEMS)

微机电系统(MEMS)和纳机电系统(NEMS)是微米/纳米技术的重要组成部分.MEMS已经在产业化道路上不断发展,NEMS还处于基础研究阶段.本文强调了制造技术是微/纳机电系统发展的基础,在简单地介绍了典型的MEMS和NEMS器件和系统后,讨论了MEMS和NEMS发展中的几个问题和MEMS和NEMS的发展前景.     

非球面光学元件的快速制造技术

为满足光学行业的市场需求,非球面光学元件的快速制造技术是实现低成本、批量化、高精度生产的最佳解决方案之一。本文主要介绍了非球面光学元件的快速制造技术,包括精密光学玻璃模压成型技术和精密光学塑料注射成型技术,并对两种技术与其他非球面光学元件的制造技术进行了对比,阐述了模具材料种类、模具加工方法、成型材料、成型过程等内容。最后总结了近年来非球面光学元件的快速制造技术的发展现状,并对未来发展进行了展望。     

MEMS器件在药物释放中的应用与展望

近年来,随着微纳加工技术的不断发展,基于微机电系统(MEMS)技术精度高、尺寸小及生物兼容等特性,MEMS器件在生物医疗方面被广泛应用.本文介绍了MEMS器件在药物释放中的应用研究进展,主要包括微泵、微针阵列、微储药库以及微流控系统的制造、发展及应用情况.最后阐述了MEMS器件在药物释放中存在的问题和面临的挑战,同时对未来的发展进行了展望.     

微机电系统在计量领域的应用

正一、微机电系统的发展现状微型机械电子系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)是指由微传感器、微执行器、信号处理和控制集成电路以及微型能源等组成的、高度集成化的、具有信息获取、信息处理以及信息输出和控制功能的微型系统(Micro Systems),俗称微机电系统。它是在集成电路(IC)加工技术基础上发展起来的新兴研究领域,涵盖力学、电磁学、热力学、化学、光学、材料科学等多个学科,是21世纪最有发展前途的技术之一,被誉为"第二次硅技术革命"。对于MEMS的定义,还没有一个统一的确切描述,各个国家基于各自不同的发展背景和认识上的侧重点,提出了几种不同的定义。     

气体传感器研究进展

通过对气体传感器原理和发展历程的研究和归纳,对电化学型、光学型及电学型气体传感器的原理、发展、特点以及适用范围进行了阐述。文章针对国际上目前气体传感器的发展趋势进行了详细的分析,归纳了气体传感器新原理、新材料及优化结构这三个方面的发展方向,并对应用MEMS技术研制气体传感器提出了展望。     

硅基MEMS技术

本文结合MEMS技术的发展历史,概括了当今硅基MEMS加工技术的发展方向.指出表面牺牲层技术和体硅加工技术是硅基MEMS加工技术的两条发展主线;表面牺牲层技术向多层、集成化方向发展;体硅工艺主要表现为键合与深刻蚀技术的组合,追求大质量块和低应力,以及三维加工.SOI技术是新一代的体硅工艺发展方向;标准化加工是MEMS研究的重要手段.     

薄膜温差电材料的电沉积机理研究及微型温差电池的制造技术

随着微电子技术以及MEMS技术的快速发展,微型处理器、微型传感器、微型控制器以及各种形式的微结构已大量出现。微型化的电子装置必然要求微型电源与之相配。微型化的电子装置对电源的需求特点是高的输出电压和低的输出功率。目前,微电池技术的发展已经明显落后于微电子技术以及MEMS技术的发展,已经成为制约微电子技术以及MEMS技术发展的瓶颈。微型温差电池的最大特点,在于它可从环境接受各种形式的热能,并高效率地直接将其转变为电能输出,且使用温度范围宽(200～500K),寿命长(超过20年),性能高度稳定。由于微型温差电池的外形具有薄膜结构,这种电池非常适合于集成化到相应的器件上直接供电,实现电能的分散储存,安全性高。目前,Bi_2Te_3及其掺杂化合物被认为是在200～500K温度范围内最适用于制备微型温差电池的温差电材料,其中Bi_2Te_3掺杂p型和n型化合物的性能更优。微型温差电池在很小的温度梯度下的开路电压可达到几十伏。这样高的输出电压是目前各种通过线切割块体温差电材料制备出的微型温差电池难以达到的。基于薄膜温差电材料的微型温差电池的制造过程包括微米尺度的p型和n型薄膜温差电材料微区的制造以及微电池的制造。微米尺...     

王大珩与“八大件一个汤”

<正>王大珩,中国光学界的主要学术奠基人、开拓者和组织领导者。他成功研制出了我国第1炉光学玻璃、第1台电子显微镜、第1台激光器,开拓和推动了中国光学研究及光学仪器制造,在雷射技术、遥感技术、计量科学、色度标准等方面都作出了重要贡献,是科技部"863"计划的主要倡导者,被称为"中国光学之父"。他于1955年被选聘为中国科学院院士(学部委员),1985年获国家科技进步特等奖,1999年荣获"两弹一星功勋"奖章     

高端光学元件超精密加工技术与装备发展研究

高端光学元件是决定高端装备性能水平的核心零件，研究高端光学元件超精密加工技术与装备发展，对于实施制造强国战略、满足高端装备产业需求具有积极意义。本文剖析了光学元件超精密加工方法与装备、高性能基础部件、超精密光学加工中的测量方法与装备等的发展情况，凝练了精度与尺寸极端化、形状与性能一体化、加工工艺复合化、加工与检测一体化、装备与工艺智能化等发展趋势。通过广泛的行业调研和研讨，从需求、目标、产品、关键技术、应用示范、支撑保障等方面着手，形成了面向2035年我国高端光学元件超精密制造技术路线图。针对性提出了优化创新体系设置、组织优势资源成立技术联盟，加大资源保障力度、布局基础研究和技术攻关计划，加强人才培育、构建梯队并扩大队伍规模，筑牢产业发展基础、培育龙头企业和专精特新“小巨人”企业等发展建议，以期促进高端光学元件加工产业提升与高质量发展。     

微结构光学元件的应用与制造

介绍了微结构光学元件在很多领域的应用,比如军事、医药生物研究及其他民用行业等,这种微结构光学元件为光学设计者与制造者提供了更多的自由度,讨论了微结构光学元件的多种制造方法,包括光刻技术、LIGA技术、模压成型技术、注射成型技术、热压成型技术以及金刚石机械加工技术,每种方法在加工精度、效率以及是否适合加工大深宽比结构等方面都有其自身的优点与缺点,将各种复制技术与机械加工技术结合起来,是将来的发展方向。     

北京市生物3D打印产业化路径探究

当前，3D打印技术（又称增材制造技术）在国内外掀起了一波新的发展热潮。这个新技术通过摒弃传统的生产线而降低了成本，大幅减少了材料浪费。而且，它还可以制造出传统生产技术无法制造出的零件与产品。在与新的医学信息获取技术相结合后，在良好设计概念和设计过程的协助下，采用生物材料及细胞，利用生物3D打印（亦称为“生物制造”）技术还可以快速有效又较廉价地生产出与医疗密切结合的新型产品。     

下一代旋转式光编码器

传感器通过混音，提升了音响的性能和灵活性 计算机和元件技术的发展为专业声学设备带来了日新月异的变化．随着数字混音技术的出现，音响的混音成为了现实。其功能大大增强。推钮、旋钮和按钮一起使用．可以控制混合音效．包括调整声道、制造效果、调节以及混合多种数字和模拟声音输入。使用旋转式光学编码器．可以增强工作效果．实现定制化控制．通过与屏幕菜单的交互调节不同的声音效果。     

跨入21世纪的先进光学制造技术

以21世纪的光学、光学工程和先进制造技术两大领域不断深化的学科交叉及其发展趋势为背景,从更高和更宽的视角上讨论先进光学制造技术的跨世纪发展。指出“一大一小”引领着先进光学制造技术的发展主流。先进光学制造技术应该在自然科学的学科体系中占有一席之地。