重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室，新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室，重庆 400044
该文研究了一种薄膜体声波谐振器(FBAR）采用并联电感和外匹配电路的拓扑结构实现宽带滤波的方法。使用Comsol软件对FBAR进行三维结构仿真，并提取最优电极形状(变迹五边形）对应曲线到ADS中联合外匹配电路进行频带拓展，外匹配电路中的电感Ls取值直接影响滤波器带宽。经调节，最终在谐振器串联谐振频率fs=1.97 GHz，并联谐振频率fp=2.03 GHz的情况下实现了21.15%的相对带宽，此时对应的3 dB带宽为419 MHz，1 GHz处的带外抑制为11.616 dB。
薄膜体声波谐振器(FBAR) 有限元仿真 MBVD模型 宽带 拓扑结构 film bulk acoustic resonator (FBAR) finite element simulation MBVD model broadband topology
1 成都信息工程大学通信工程学院, 四川 成都 610225
2 电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
3 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
提出一种具有电磁诱导透明 (EIT)效应的太赫兹超材料。该结构单元由非对称排布的 2对双金属线 (aCWs)组成。当入射电场为垂直极化时, 所提结构在 0.580 8 THz附近产生磁束缚模式的相消干涉, 形成一个 Q值较高的异常透明峰。在单元中加入开口谐振环 (SRR), SRRs与非对称双金属线对之间产生干涉, 形成新的透明峰。加入 SRRs后, 2对双金属线干涉产生的透明峰的传感特性得到改善。仿真表明, aCWs以及其与 SRRs组合而成的结构 (aCWs/SRRs)可用于太赫兹的单频带通滤波、双频滤波以及传感。
电磁诱导透明 超材料 太赫兹 磁束缚模式 Q值 双频滤波 electromagnetically induced transparency metamaterial terahertz magnetic trapped mode Q factor dual band filter 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(2): 191
1 中国科学院光电技术研究所，微细加工光学技术国家重点实验室，四川 成都 610209
2 桂林电子科技大学，广西自动检测技术与仪器重点实验室，广西 桂林 541004
3 中国科学院大学，北京 100049
为了满足自适应光学技术更广泛的应用需求，针对传统变形镜体积大、成本高的问题，本文研制了基于微机电系统技术的MEMS变形镜并进行了实验测试。本文研制的变形镜共有140个六边形平行板电容静电驱动器，驱动器为12×12正方形排列，间距400 μm。采用表面MEMS工艺加工了变形镜样品，并利用陶瓷PGA管壳和石英玻璃盖板对样品进行了封装，同时还研制了与之配套的小型化多通道高压驱动电源。测试结果表明，该变形镜表面PV 值411nm，RMS值78 nm，在600 nm 到900 nm 波段的反射率接近80%，行程1.8 μm，交连值约15%，工作带宽13kHz，阶跃响应时间23 μs，具有体积小、成本低、响应快等优势。除了进行了单元性能的测试之外，还开环控制变形镜进行了Zernike 像差的拟合测试，验证了变形镜的校正能力。结果表明，该变形镜能初步满足自适应光学系统的应用需求。
微机电系统 变形镜 自适应光学 静电驱动器 MEMS deformable mirror adaptive optics electrostatic actuator
1 成都信息工程大学通信工程学院，成都 610225
2 电子科技大学光电信息学院，成都 610054
3 中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室，成都 610209
本文设计了一种具有电磁诱导透明(EIT)效应的太赫兹超材料，其单元结构由水平放置的单金属线以及垂直放置的双金属线组成。仿真结果表明，通过单金属线绕其自身中心旋转，可以激发出电磁诱导透明效应。金属线的旋转角度逐渐变大，透明峰的幅度也随之增大，当旋转角度为60°时达到最大值；旋转角度进一步增大，透明峰的幅度逐渐降低；旋转角度为90°时，透明峰消失。仿真说明该结构可以通过单金属线的旋转调控透明峰的出现。最后，对旋转角度为60°时结构的传感特性进行了分析。该结构设计简单，具有可调性、较高的Q值以及良好的传感特性。
太赫兹 超材料 电磁诱导透明 可调性 高Q值 传感特性 terahertz metamaterial electromagnetically induced transparency tunability high Q factor sensing performance
1 成都信息工程大学 通信工程学院, 成都 610225
2 中国科学院 光电技术研究所 微细加工光学技术国家重点实验室, 成都 610209
微光机电系统（MOEMS）微镜在激光显示、光束扫描、自适应光学等领域都有重要应用。现有的MOEMS微镜驱动器一般为静电吸引型, 难以克服其吸合效应造成的各种问题, 同时, 方形的驱动器难以与圆形的镜面形成良好匹配, 填充比较低。提出了一种环形静电排斥驱动器的MOEMS微镜, 该静电排斥驱动器以环形排列, 并围绕在镜面的周围, 达到了与圆形镜面的良好匹配。所设计的微镜口径为204 μm, 并利用PolyMUMPS表面工艺进行加工。模拟仿真及实验测试结果显示, 该微镜具有0.62°的最大旋转角, 494 μs的响应时间和1.191 kHz的工作带宽, 适用于一般光束扫描等的应用需求。
微光机电系统 微镜 表面工艺 静电排斥 环形驱动器 旋转角 micro-opto-electro-mechanical systems micro mirror surface micromachining electrostatic repulsive circular actuator rotation angle 强激光与粒子束
2016, 28(6): 064106
1 中国科学院光电技术研究所 微细加工光学技术国家重点实验室， 成都 610209
2 电子科技大学 光电信息学院， 成都 610054
3 中国科学院大学，北京 100049
为研究MEMS静电驱动器的场电子发射效应，设计并加工了排斥驱动器和平行板驱动器两种不同结构的静电驱动器，实验测试了电极间漏电流随驱动电压的变化关系，验证了其满足场发射效应的FN理论公式，从而首次观察到静电排斥驱动器的场致电子发射效应。根据测试结果计算得到了所设计的两种MEMS静电驱动器的名义发射面积和场增强因子。由于器件自身的结构设计特征，平行板驱动器相对于排斥驱动器具有更大的名义发射面积和更小的场增强因子。
静电驱动器 场致电子发射 场增强因子 名义发射面积 可靠性 MEMS MEMS electrostatic actuators field electron emission field enhancement factor notional emission area reliability
1 中国科学院光电技术研究所 微细加工光学技术国家重点实验室,成都 610209
2 电子科技大学 光电信息学院,成都 610054
3 中国科学院大学,北京 100049
静电平行板驱动器是基于静电驱动的MEMS变形镜的关键部件,其静态及动态性能对MEMS变形镜有重要影响。设计并利用表面硅工艺加工制作了三种基于不同弹性系数的静电平行板驱动器的MEMS变形镜,分别采用解析公式和有限元仿真方法分析了弹性系数对变形镜的三项性能参数即行程、吸合电压和固有频率的影响,并利用白光表面轮廓仪进行实验测试,验证了理论和仿真结果的有效性。实验结果表明三种变形镜中半圆环梁驱动器变形镜具有适中的吸合电压和较大的行程,最适合于自适应光学系统的应用需求。
静电平行板驱动器 变形镜 弹性系数 MEMS MEMS electrostatic parallelplate actuator deformable mirror spring constant
1 中国科学院 光电技术研究所, 微细加工光学技术国家重点实验室, 成都 610209
2 电子科技大学 光电信息学院, 成都 610054
研制了一种基于自组装技术的静电驱动微机电系统(MEMS)倾斜镜,并利用表面硅工艺PolyMUMPs制备了样品。倾斜镜主要由一个中心镜面,两个偏转梁和两个可实现自组装的复合悬臂梁组成。中心镜面离衬底的高度可通过增大金和多晶硅复合悬臂梁的残余应力梯度得到提升。热退火技术被用于提高金层的残余应力。器件结构利用有限元仿真软件进行了优化并通过实验进行了验证。经过200 ℃热退火后,倾斜镜的偏转角度可以达到3.6°。该倾斜镜可运用于微光机电系统。
倾斜镜 微机电系统 静电驱动 自组装 tilting mirror MEMS electrostatic actuation self-assembly 强激光与粒子束
2015, 27(2): 024127
1 成都信息工程学院通信工程学院, 四川 成都 610225
2 中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室, 四川 成都 610209
推导了任意形状金属纳米结构对复杂环境折射率的局域表面等离子体共振(LSPR)光谱响应的解析解，给出了体折射率和局部折射率灵敏度公式，并进行了详细的理论分析和数值验证。结果表明，金属纳米结构的光谱响应与被分析物厚度呈指数增长关系，并与被分析物的折射率、敏感层厚度、金属纳米结构的材料和形状等因素有关。被分析物折射率越高，光谱响应越大。敏感层越厚，局部折射率灵敏度越差。同时，尖锐的金属纳米结构形状可以获得更大的体折射率灵敏度。对金属纳米结构光谱响应及折射率灵敏度的研究对制作高灵敏度LSPR传感器具有重要的指导意义。
传感器 折射率灵敏度 准静态理论 形状 敏感层厚度 光学学报
2012, 32(12): 1228001
