基于液体光阑的微流控可变光衰减器阵列

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作者 万静 俞廷杰 +2 位作者 陈建松 周瑞 万洪丹 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期609-614,共6页

可变光衰减器(Variable optical attenuator,VOA)广泛应用于光通信和光电子系统中,然而很少有VOA阵列的报道。本文提出一种基于液体光阑的微流控VOA阵列,利用螺旋形轨道实现多光束能量同步非等量衰减,或者使用环形轨道同步等量衰减,其... 可变光衰减器(Variable optical attenuator,VOA)广泛应用于光通信和光电子系统中,然而很少有VOA阵列的报道。本文提出一种基于液体光阑的微流控VOA阵列,利用螺旋形轨道实现多光束能量同步非等量衰减,或者使用环形轨道同步等量衰减,其中液体光阑的通光孔径通过介质上电润湿效应调节。该VOA阵列结构紧凑、体积小、操作简单、成本低,可灵活调整多光束之间的衰减比以实现多信道功率均衡。研究结果表明:所提微流控VOA阵列具有超越一般VOA阵列的宽衰减范围(0-100%衰减)和很小的插入损耗(0.26 dB),响应时间为0.1 ms,对偏振不敏感。它也能兼作光开关阵列。所提VOA阵列展示了集成和高性能的潜力,并为应用提供一种经济有效的方式。 展开更多

关键词 微流控光学 可变光衰减器阵列 液体光阑 介质上电润湿

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微机电反射式可变光衰减器WDL的计算分析 被引量：1

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作者 胡薇 周日凯 +1 位作者 胡强高 马洪勇 《光通信研究》 北大核心 2008年第2期47-50,共4页

文章采用矩阵光学方法,结合高斯光束耦合理论,推导出了反射式微电子机械系统(MEMS)可变光衰减器(VOA)波长—损耗相关特性公式;对透镜和插针之间空气隙的长度d1、透镜的长度d2、C透镜折射率和曲率半径等影响波长相关损耗(WDL)的因素进行... 文章采用矩阵光学方法,结合高斯光束耦合理论,推导出了反射式微电子机械系统(MEMS)可变光衰减器(VOA)波长—损耗相关特性公式;对透镜和插针之间空气隙的长度d1、透镜的长度d2、C透镜折射率和曲率半径等影响波长相关损耗(WDL)的因素进行了详细分析,并分别进行了数值仿真,得出了影响波长—损耗相关特性的几个关键因素,这些结果对研制反射式VOA有重要指导意义。 展开更多

关键词 微电子机械系统 波长相关损耗 矩阵光学 可变光衰减器 高斯光束

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一种新型的微机械可变式光衰减器

3

作者 李文军 赵小林 蔡炳初 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2003年第3期52-55,51,共5页

介绍了一种新型的连续可变式微机械单模光衰减器的设计与制作。该光衰减器采用电磁型微驱动器驱动一个铁镍合金衰减片 ,使其插入两根准直的单模光纤的间隙中 ,依靠精密地调节衰减片切入光路中的位置而实现对传输光功率的连续衰减。采用... 介绍了一种新型的连续可变式微机械单模光衰减器的设计与制作。该光衰减器采用电磁型微驱动器驱动一个铁镍合金衰减片 ,使其插入两根准直的单模光纤的间隙中 ,依靠精密地调节衰减片切入光路中的位置而实现对传输光功率的连续衰减。采用硅微细加工技术成功地制作出了这种光衰减器 ,并对微驱动器的性能进行了理论分析。测试结果表明 ,当传输的光波长为 15 5 0nm时 ,该衰减器的平均插入损耗为 2 5dB ,衰减范围为 2 5～ 4 5dB ,回波损耗为 4 0dB。 展开更多

关键词 微电子机械系统 微机械 光衰减器 电磁微驱动器 平面线圈 光纤通信 波分复用 制造工艺

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基于透明铁电陶瓷的高速可变光衰减器 被引量：3

4

作者 陈捷 曹永良 +2 位作者 章献民 陈抗生 邹英寅 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第1期21-22,26,共3页

透明铁电陶瓷具有很高的电光效应和快速的响应时间,但其存在回滞效应且受温度影响大,存在稳定性问题。该文采用后反馈闭环控制技术,有效地克服了这一缺点,制成了高性能的高速可变光衰减器模块。实验结果表明该器件模块的响应时间约10μs... 透明铁电陶瓷具有很高的电光效应和快速的响应时间,但其存在回滞效应且受温度影响大,存在稳定性问题。该文采用后反馈闭环控制技术,有效地克服了这一缺点,制成了高性能的高速可变光衰减器模块。实验结果表明该器件模块的响应时间约10μs,衰减动态范围大于25 dB,插入损耗小于0.6 dB。 展开更多

关键词 可变光衰减器 透明铁电陶瓷 闭环控制

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10Gb/s带可变光衰减器的雪崩光电二极管接收器(英文) 被引量：1

5

作者 范宏 查毅 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期92-95,共4页

报导了一种集成MEMS的光接收器件的10Gb/s雪崩光电二极管,并介绍了10Gb/s APD-TIA的结构和基本特点.对衰减器进行了性能测试,所得到的特性曲线表明其衰减随所加电压变化而变化.集成MEMS VOA接收器的动态范围至少增加了50%达到13dB,这个... 报导了一种集成MEMS的光接收器件的10Gb/s雪崩光电二极管,并介绍了10Gb/s APD-TIA的结构和基本特点.对衰减器进行了性能测试,所得到的特性曲线表明其衰减随所加电压变化而变化.集成MEMS VOA接收器的动态范围至少增加了50%达到13dB,这个结果对密集波分复用系统中的应用非常理想,同时对高速通信系统中的信号改变是一种有效的补偿方式.本文报导了传输速率10Gb/s带衰减器的雪崩光电二极管光接收器的眼图和测试结果,能够获得的灵敏度和清晰的眼图雪崩光电二极管光接收器的眼图和测试结果,能够获得-26.5dBm的灵敏度和清晰的眼图. 展开更多

关键词 雪崩光电二极管 衰减器 灵敏度 微机电系统

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新型微机电系统光开关研制 被引量：2

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作者 贾书海 赵小林 +3 位作者 杨春生 张琛 蔡炳初 冯建智 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1468-1471,共4页

介绍了几种新型微机电系统(MEMS)光开关的设计、制造和性能.研制了一种摆动式微电磁驱动器,用其驱动反射镜切入和切出光路.在此基础上,研制了1×2、2×2、1×4和1×8四种典型的MEMS光开关,达到了较好的性能.这些光开关... 介绍了几种新型微机电系统(MEMS)光开关的设计、制造和性能.研制了一种摆动式微电磁驱动器,用其驱动反射镜切入和切出光路.在此基础上,研制了1×2、2×2、1×4和1×8四种典型的MEMS光开关,达到了较好的性能.这些光开关可广泛应用于光纤通信系统. 展开更多

关键词 光纤通信 光开关 微机电系统 微电磁驱动器

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光可变衰减器的研究进展 被引量：3

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作者 李鹰 江晓清 +1 位作者 李锡华 王明华 《光通信研究》 北大核心 2004年第4期67-70,共4页

光可变衰减器(VOA)作为波分复用(WDM)网络中关键的功率管理器件,能够实现信道均衡和自动增益控制功能.微电机械系统(MEMS)型和热光型VOA以其衰减范围宽、功耗低、体积小、易于集成等优点成为研究重点,热光特性极佳的聚合物材料则成为最... 光可变衰减器(VOA)作为波分复用(WDM)网络中关键的功率管理器件,能够实现信道均衡和自动增益控制功能.微电机械系统(MEMS)型和热光型VOA以其衰减范围宽、功耗低、体积小、易于集成等优点成为研究重点,热光特性极佳的聚合物材料则成为最引人注目的热光材料.文章对已有的VOA器件作了概括分类,介绍了各种MEMS型VOA,还从热光材料的角度,总结了聚合物材料的研究成果,对已见报道的基于聚合物的各种热光型VOA进行了重点的描述和分析.最后给出了VOA的两种网络实例. 展开更多

关键词 光可变衰减器 微电机械系统 热光效应 聚合物

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微机电系统动态特性的光学检测方法 被引量：3

8

作者 陈津平 郭彤 胡小唐 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2006年第2期30-34,共5页

微机电系统(MEMS)的动态表征是为可动MEMS器件的设计和加工过程提供可靠的实验数据反馈。文中构建了一个MEMS动态测试系统,它采用了光学检测方法,具有非接触、快速、高精度等优点。系统分别采用光流技术和显微干涉技术,结合频闪照明的方... 微机电系统(MEMS)的动态表征是为可动MEMS器件的设计和加工过程提供可靠的实验数据反馈。文中构建了一个MEMS动态测试系统,它采用了光学检测方法,具有非接触、快速、高精度等优点。系统分别采用光流技术和显微干涉技术,结合频闪照明的方法,对MEMS器件的面内和离面运动特性进行了测量。通过对一个微加工水平谐振器的运动特性测量实验说明了系统具有的功能。 展开更多

关键词 微机电系统 光学检测 动态特性 光流技术 显微干涉 频闪照明

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基于PDLC的可变光衰减器的研制 被引量：1

9

作者 仲志成 刘彩霞 +5 位作者 张歆东 王明峰 唐勇 贾翠萍 薛海林 陈维友 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05A期1744-1746,共3页

介绍了一种新型的低成本、小体积的的液晶可变光衰减器的设计与制作.该衰减器采用聚合物分散液晶材料,使其填充在经过耦合的带透明导电电极的两根单模光纤的间隙里,利用聚合物分散液晶在不同电场强度下引起的光的散射效应的变化,来实现... 介绍了一种新型的低成本、小体积的的液晶可变光衰减器的设计与制作.该衰减器采用聚合物分散液晶材料,使其填充在经过耦合的带透明导电电极的两根单模光纤的间隙里,利用聚合物分散液晶在不同电场强度下引起的光的散射效应的变化,来实现对光路能量的可控连续衰减.采用体硅微细加工技术术成功地制作出了这种衰减器,并对器件进行了测试,结果表明:当传输的光波长为1550nm时,该衰减器的插入损耗为0.85dB;衰减的最大范围为0.85dB-14.21dB;驱动电压范围9V^57V. 展开更多

关键词 可变光衰减器(VOA) 聚合物分散液晶(PDLC) 插入损耗 微电子机械系统

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新型MEMS可变光衰减器的微磁执行器

10

作者 吴茂松 杨春生 +2 位作者 茅昕辉 赵小林 蔡炳初 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2003年第1期26-29,共4页

探讨了新型可变光衰减器——光纤横向偏移型MEMS可变光衰减器的微磁驱动方式,从理论上分析了微磁执行器设计时应遵从的原理,讨论和设计了微磁执行器的各个参数,新开发了结合使用正胶(AZ-4000系列)和负胶(SU-8系列)的UV-LIGA工艺:在制作... 探讨了新型可变光衰减器——光纤横向偏移型MEMS可变光衰减器的微磁驱动方式,从理论上分析了微磁执行器设计时应遵从的原理,讨论和设计了微磁执行器的各个参数,新开发了结合使用正胶(AZ-4000系列)和负胶(SU-8系列)的UV-LIGA工艺:在制作了光纤定位槽的基片上溅射Cr/Cu作为电镀种子层,涂布正胶,紫外光刻得到电镀模具,电镀Cu和FeNi分别得到线圈的下层、中层和上层以及铁芯;在完成下层和中层后,分别进行一次负胶工艺以形成电绝缘层和后续结构的支撑平台,即涂布负胶覆盖较下层结构,光刻开出了通往较上一层的通道并使SU-8聚合、交联以满足性能要求。并运用该工艺实现了微磁执行器。 展开更多

关键词 微磁执行器 微机电系统 MEMS 可变光衰减器 电感器 VOA

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光造型技术在微机电系统中的应用研究

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作者 杨继全 侯丽雅 +1 位作者 章维一 张庆 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期32-35,共4页

在分析了当前制作微机电系统的几种技术的基础上 ,采用自由度较大的、制作复杂结构能力较强的光造型 (SL )技术。研究过程中在以下方面有所进展与创新 :STL文件纠错、CAD直接切片、固化单元研究、提出与传统机械设计不同的设计思想及方... 在分析了当前制作微机电系统的几种技术的基础上 ,采用自由度较大的、制作复杂结构能力较强的光造型 (SL )技术。研究过程中在以下方面有所进展与创新 :STL文件纠错、CAD直接切片、固化单元研究、提出与传统机械设计不同的设计思想及方法等。为解决光造型技术在微系统的设计及加工过程中存在的问题提出了以下措施 :在微机电系统设计中采用虚拟现实技术 ;改进制造工艺以提高精度和速度 ;利用多种复合材料制作微零件 ;结合多种微细加工技术研究微系统整体制造工艺。 展开更多

关键词 光造型技术 微机电系统 快速成形 微细加工技术

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一种低成本光通信用MEMS可变光衰减器

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作者 李海军 杨拥军 +3 位作者 王建军 徐永青 郑七龙 陈维友 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05A期1731-1734,共4页

介绍了一种采用新型体硅微机械加工工艺研制的低成本光通信用微机械可变光衰减器.根据光通信系统对可变光衰减器的插入损耗低、动态衰减范围大、响应时间短等技术要求,对器件的机械模型结构和光耦合模型结构进行了分析.测试表明器件的... 介绍了一种采用新型体硅微机械加工工艺研制的低成本光通信用微机械可变光衰减器.根据光通信系统对可变光衰减器的插入损耗低、动态衰减范围大、响应时间短等技术要求,对器件的机械模型结构和光耦合模型结构进行了分析.测试表明器件的动态衰减范围≥50dB,插入损耗≤0.8dB,回波损耗≤-45dB,波长相关损耗≤0.2dB,偏振相关损耗≤0.25dB,响应时间<1ms. 展开更多

关键词 微机械 光学微机电系统 可变光衰减器 波分复用

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一种闭环控制的错位型MEMS可调光衰减器 被引量：4

13

作者 邵国成 戴旭涵 +2 位作者 杨昊宇 赵小林 丁桂甫 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1888-1891,共4页

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... 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. 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS) 可调光衰减器 闭环 线性度

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可调光衰减器的光衰减量线性补偿 被引量：5

14

作者 曹钟慧 晏辉鸣 吴兴坤 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期826-829,共4页

设计制成一种数字化电磁驱动微机械MOEMS可调光衰减器 与传统可调光衰减器相比 ,该器件不仅可实现光衰减量数字化电控调节 ,并且可通过器件结构的优化设计 ,对光衰减量的非线性进行补偿 ,最终得到线性衰减 器件性能测试表明 ,插入损耗... 设计制成一种数字化电磁驱动微机械MOEMS可调光衰减器 与传统可调光衰减器相比 ,该器件不仅可实现光衰减量数字化电控调节 ,并且可通过器件结构的优化设计 ,对光衰减量的非线性进行补偿 ,最终得到线性衰减 器件性能测试表明 ,插入损耗IL <0 .3dB ,偏振相关损耗PDL <0 .1dB ,波长相关损耗WDL <0 .2dB ,衰减范围 0～ 4 0dB ,回波损耗RL >5 展开更多

关键词 微光机电系统(MOEMS) 可变光衰减器 电磁驱动 微位移驱动器

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基于SRAM光栅光调制器阵列控制系统电路的研究 被引量：1

15

作者 金珠 温志渝 +1 位作者 张智海 黄尚廉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期393-398,共6页

提出一种基于静态随机存储器(SRAM)的光栅光调制器阵列控制系统电路.介绍了光栅光调制器的加工工艺和工作原理,分析了该控制系统电路的原理和技术指标.利用Cadence软件和无锡华润上华0.5μm工艺,设计和加工了大小为8×8的控制系统电... 提出一种基于静态随机存储器(SRAM)的光栅光调制器阵列控制系统电路.介绍了光栅光调制器的加工工艺和工作原理,分析了该控制系统电路的原理和技术指标.利用Cadence软件和无锡华润上华0.5μm工艺,设计和加工了大小为8×8的控制系统电路.通过实验表明:加工的SRAM有源矩阵单元能够实现对输出电压的更新或保持;且加工的控制系统电路能够实现对光栅光调制器阵列的有源控制,从逻辑功能上验证了该控制系统电路设计的正确性.结果表明:只要该控制系统电路的行、列驱动电路能够在248MHz的时钟频率下工作,且有源矩阵单元的开关时间小于121ns,则该控制系统电路可以满足分辨率为1920×1080,帧频为30Hz,灰度级为256的投影显示. 展开更多

关键词 微机电系统 光栅光调制器 控制系统电路 静态随机存储器

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微机电系统(MEMS)的干涉测量方法的研究进展

16

作者 吕捷 王鸣 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期4-6,共3页

目前大量的机械系统中应用了微电子机械设备 ,从而对微机电系统 (MEMS)的测量提出了新的要求。

关键词 微机电系统 MEMS 干涉测量 测量方法 激光干涉 光干涉平台

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MEMS可调光衰减器的波长相关损耗优化

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作者 陈旭 万助军 +1 位作者 米仁杰 罗志祥 《光通信研究》 北大核心 2015年第6期49-52,共4页

基于MEMS（微机电系统）扭镜的光束偏转技术是实现VOA（可调光衰减器）的主流技术方案之一,但其存在WDL（波长相关损耗）较大的问题.通过分析WDL的成因,提出了-种优化设计方案.实验测得在波长范围1.53-1.57μm 与衰减范围0-20dB内,WDL... 基于MEMS（微机电系统）扭镜的光束偏转技术是实现VOA（可调光衰减器）的主流技术方案之一,但其存在WDL（波长相关损耗）较大的问题.通过分析WDL的成因,提出了-种优化设计方案.实验测得在波长范围1.53-1.57μm 与衰减范围0-20dB内,WDL最大为0.21dB,验证了理论分析的正确性. 展开更多

关键词 光纤通信 可调光衰减器 波长相关损耗 微机电系统

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电力系统中MEMS光开关切换路径优化控制的方法 被引量：3

18

作者 阮峻 杜浩滔 +1 位作者 朱志俊 孙豪 《光通信研究》 2021年第2期66-69,共4页

针对电力系统中微机电系统(MEMS)光开关在切换备纤时可能受到光控信号的影响而造成光时域反射仪(OTDR)发生损坏的问题,文章提出了一种电力系统中MEMS光开关切换路径优化控制的方法,在对MEMS光开关进行完整的扫描后得到其精确的光信号通... 针对电力系统中微机电系统(MEMS)光开关在切换备纤时可能受到光控信号的影响而造成光时域反射仪(OTDR)发生损坏的问题,文章提出了一种电力系统中MEMS光开关切换路径优化控制的方法,在对MEMS光开关进行完整的扫描后得到其精确的光信号通道功率等高图,然后再对其切换路径进行优化控制,使得MEMS光开关可以在平衡控制通道切换时间的前提下使入射光沿相对通道隔离度最高的最佳路径进行切换控制,同时也可以在保证切换时间的前提下将MEMS光开关在切换时对其他通道的影响降到最低,并且即使在通道环境非常复杂的情况下也不受影响。 展开更多

关键词 微机电系统光开关 切换路径 优化

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一种基于MEMS光栅光调制器的近红外光谱探测系统 被引量：2

19

作者 韦玮 黄尚廉 +3 位作者 陈伟民 王宁 张洁 朱永 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期846-850,共5页

基于微机电系统技术的近红外光谱探测系统已成为了近红外光谱仪研究的一个新方向。文章提出了一种基于光栅光调制器的新型近红外光谱探测系统。该系统采用微加工技术制造的光栅光调制器阵列与单点近红外探测器相结合使用的方法进行光谱... 基于微机电系统技术的近红外光谱探测系统已成为了近红外光谱仪研究的一个新方向。文章提出了一种基于光栅光调制器的新型近红外光谱探测系统。该系统采用微加工技术制造的光栅光调制器阵列与单点近红外探测器相结合使用的方法进行光谱探测。设计了该光谱探测系统的光学结构,论述了系统光谱探测原理,并使用经表面微加工工艺得到的光栅光调制器器件进行了系统分辨本领、波长准确性、系统稳定性、器件响应频率等特征参数测试实验。结果表明,该探测系统在1 320到1 400 nm波长范围内,分辨本领小于10 nm,波长准确性小于1 nm,系统稳定性小于0.5%,光栅光调制器的响应频率为5kHz。实验结果证明了该近红外光谱探测系统的可行性,为研制基于微机电系统光栅光调制器的微型化近红外光谱仪提供了理论基础及实验指导。 展开更多

关键词 近红外 光谱探测系统 光栅光调制器 微机电系统

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叉指式高Q值可变电容仿真设计 被引量：1

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作者 李延宁 阮勇 +2 位作者 尤政 徐宏伟 黎玉刚 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1236-1242,共7页

提出了一种叉指式微机电系统（MEMS）可变电容设计方案，并从结构、电学特性、工艺三方面进行了仿真设计。由仿真结果可知：驱动电压为67V时，该设计理论电容可调率3．45，电容调节范围88．16～392．19iF，谐振频率36GHz，Q值223（1GHz... 提出了一种叉指式微机电系统（MEMS）可变电容设计方案，并从结构、电学特性、工艺三方面进行了仿真设计。由仿真结果可知：驱动电压为67V时，该设计理论电容可调率3．45，电容调节范围88．16～392．19iF，谐振频率36GHz，Q值223（1GHz），反射衰减0．00225dB，插入损耗42．75dB．与其他形式可变电容相比，该设计理论电容具有高Q值、高电容可调率和工艺简单的技术优势。 展开更多

关键词 电子技术 可变电容 微机电系统 仿真设计 蛇形梁 Q值

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