基于MEMS技术的微型惯性导航系统的发展现状 被引量：94

1

作者 李荣冰 刘建业 +1 位作者 曾庆化 华冰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第6期88-94,共7页

根据美国 DARPA(the Defense Advanced Research Projects Agency)资助项目的概况,介绍了微电子机械系统(MEMS)惯性传感器领域的新进展,对 DARPA 的特别项目 MEMS-INS(Inertial Navigation System)的进展状况进行了说明。详细描述了惯... 根据美国 DARPA(the Defense Advanced Research Projects Agency)资助项目的概况,介绍了微电子机械系统(MEMS)惯性传感器领域的新进展,对 DARPA 的特别项目 MEMS-INS(Inertial Navigation System)的进展状况进行了说明。详细描述了惯性技术、导航技术领域内前沿研究机构研究 MEMS INS 的路线,总结了微型导航技术系统算法的研究现状。最后,对 MEMSINS 的发展进行展望,指出 MEMS INS 的发展方向。过去的发展趋势表明:微型惯性技术将向芯片级的超小型 MEMS IMU(Inertial Measurement Unit)和 MEMS INS 以及组合导航的发展方向。 展开更多

关键词 INS mems技术 DARPA 惯性技术 微型 惯性导航系统 芯片 惯性传感器 导航技术 System)

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基于DSC与MEMS的微型测姿系统研究 被引量：4

2

作者 罗秋凤 高振 牛妍 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期861-864,共4页

针对当前无人机航姿系统对GPS信息依赖严重的特点,设计了基于MEMS ADIS16405传感器和数字信号处理器(DSC)TMS320F28335的微型惯性测姿系统。以MEMS传感器的角速度、重力加速度、航向信息,建立姿态四元数方程,解算出飞行器姿态。运用扩... 针对当前无人机航姿系统对GPS信息依赖严重的特点,设计了基于MEMS ADIS16405传感器和数字信号处理器(DSC)TMS320F28335的微型惯性测姿系统。以MEMS传感器的角速度、重力加速度、航向信息,建立姿态四元数方程,解算出飞行器姿态。运用扩展卡尔曼滤波方法,消除MEMS陀螺漂移误差。DSC28335的硬件平台实现了四元数扩展卡尔曼滤波算法。转台仿真试验表明,漂移误差能在线最优估计和实时补偿,输出的航姿精度较高。该微型测姿系统具有较高的实用价值。 展开更多

关键词 微型测姿系统 mems传感器 TMS320F28335 扩展卡尔曼滤波 四元数

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立体微型器件的微制造技术及其在微机电系统(MEMS)的应用 被引量：8

3

作者 李敬锋 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期657-664,共8页

综述了近年来与微型机电系统（MEMS）相关的材料微制造和微加工技术的最新研究进展.重点介绍了如何利用硅晶片作为微型模具来制备压电陶瓷和热电材料的微型柱状阵列结构和反应烧结碳化硅微型转子等微制造技术,并展望了材料微制造技术在... 综述了近年来与微型机电系统（MEMS）相关的材料微制造和微加工技术的最新研究进展.重点介绍了如何利用硅晶片作为微型模具来制备压电陶瓷和热电材料的微型柱状阵列结构和反应烧结碳化硅微型转子等微制造技术,并展望了材料微制造技术在研制微型医疗器件和微型移动能源方面的应用前景. 展开更多

关键词 立体微型器件 微制造技术 微机电系统 mems 碳化硅 微柱阵列 硅模工艺 压电陶瓷 微型转子 热电器件

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基于MEMS技术的微型流量传感器的研究进展 被引量：27

4

作者 彭杰纲 周兆英 叶雄英 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期361-376,共16页

流量测量是工业生产和科研工作的重要的检测参数.近年来,随着对微电子机械系统(MEMS)的深入研究和取得的进展,传统的工业和流体力学研究的流量传感器向高集成度,微型化,高精度,高可靠性方向发展,同时生命科学的发展大大促进了用于微流体... 流量测量是工业生产和科研工作的重要的检测参数.近年来,随着对微电子机械系统(MEMS)的深入研究和取得的进展,传统的工业和流体力学研究的流量传感器向高集成度,微型化,高精度,高可靠性方向发展,同时生命科学的发展大大促进了用于微流体,生物学、医学、卫生、食物等学科研究新型微型流量传感器的研究开发,微型流量传感器已成为MEMS的重要研究方向.本文对基于MEMS技术的流量传感器技术的原理、分类作了简要介绍,归纳和评述了各种基于MEMS技术的流量传感器(热式型,差压型,升力型,流体振动型,科里奥利型及仿生型微型流量传感器等)的生产工艺和应用特点,并对基于MEMS技术的微型流量传感器的校正方法做了总结归纳.介绍了国内在微型流量传感器方面的研制工作.最后总结归纳出基于MEMS技术的流量传感器发展不同阶段并阐述了各个阶段的发展特点,并对基于MEMS技术的流量传感器新的发展趋势进行了展望. 展开更多

关键词 微型流量传感器 mems 最新进展 mems技术 微电子机械系统 科研工作 工业生产 传感器技术 微流体 检测参数

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MEMS微型热敏传感器数值模拟 被引量：4

5

作者 王竹萍 丁英涛 刘汝卿 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1435-1438,共4页

借助计算流体动力学软件Fluent,采用有限体积法、非定常N-S方程、Realizable k-ε湍流模型及无滑移壁面边界条件对微电子机械系统(MEMS)微型热敏传感器进行三维数值模拟.全面地分析了传感器绝缘层材料、空腔内介质材料以及结构尺寸参数... 借助计算流体动力学软件Fluent,采用有限体积法、非定常N-S方程、Realizable k-ε湍流模型及无滑移壁面边界条件对微电子机械系统(MEMS)微型热敏传感器进行三维数值模拟.全面地分析了传感器绝缘层材料、空腔内介质材料以及结构尺寸参数对其灵敏度的影响情况,探讨了提高传感器灵敏度的方法.同时,设计了一款高灵敏度的MEMS微型热敏传感器.数值模拟结果发现,采用具有较低热导率的结构材料及工作气体,隔热效果最佳;合理优化传感器尺寸参数有助于获得较高的灵敏度.该结果对微型热敏传感器的优化设计和实际加工、制造提供了依据. 展开更多

关键词 微电子机械系统(mems) 微型热敏传感器 灵敏度 三维数值模拟

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面向MEMS的微型挤出成形技术 被引量：4

6

作者 赵丹阳 王敏杰 +1 位作者 宋满仓 刘莹 《电加工与模具》 2004年第2期55-57,共3页

阐述了微成形技术领域中的一种新兴技术———微型挤出成形 ,并着重介绍了一种微型后挤出机成形微齿轮的原理和相关技术 ,指出了发展面向微机电系统 (MEMS)

关键词 微型挤出 微齿轮 mems 微成形技术 微机电系统

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基于MEMS技术的微型飞行器 被引量：2

7

作者 吴鸿 刘太秋 陈建辉 《航空发动机》 2004年第2期51-53,共3页

随着MEMS技术的发展,微型飞行器(MAV)成为当今先进国家竞相研究的科技前沿课题。综述了世界各国微型飞行器研究的进展及其关键技术。

关键词 mems技术 微型飞行器 微电子机械系统 空气动力学

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基于MEMS微电极芯片的电穿孔系统

8

作者 闫浩 魏泽文 +3 位作者 李学明 赵德尧 梁子才 李志宏 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期319-321,共3页

报道了一种基于微加工金电极的细胞电穿孔芯片及一套完整的细胞电穿孔系统。该系统能够在多种细胞系中实现高效细胞电穿孔(对典型HEK-293A(人胚胎肾细胞)细胞的穿孔效率高于90%,3T3-L1(小鼠胚胎成纤维细胞)的电穿孔效率高达80%)。并且... 报道了一种基于微加工金电极的细胞电穿孔芯片及一套完整的细胞电穿孔系统。该系统能够在多种细胞系中实现高效细胞电穿孔(对典型HEK-293A(人胚胎肾细胞)细胞的穿孔效率高于90%,3T3-L1(小鼠胚胎成纤维细胞)的电穿孔效率高达80%)。并且具有手动模式和自动模式。同时,由于基于独特的电极设计,其所需电压也远低于现有设备(典型工作电压为60 V),成本更低,操作更安全。 展开更多

关键词 生物mems 细胞电穿孔 微加工 微型电穿孔系统 低电压

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极微型双曲面线性离子阱的模拟研究

9

作者 何云帆 朱洪良 +6 位作者 杨卓青 王艳 丁桂甫 孙久文 魏东亭 刘民 姚锦元 《质谱学报》 北大核心 2025年第5期542-553,I0001,共13页

随着微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)工艺的快速发展,芯片级质谱仪的研制逐渐成为分析仪器领域的新焦点。微型质量分析器是芯片级质谱仪的核心器件,本工作基于非硅MEMS工艺下可实现的1 mm场半径极微型双曲面线性离子... 随着微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)工艺的快速发展,芯片级质谱仪的研制逐渐成为分析仪器领域的新焦点。微型质量分析器是芯片级质谱仪的核心器件,本工作基于非硅MEMS工艺下可实现的1 mm场半径极微型双曲面线性离子阱(miniature-hyperboloid linear ion trap,M-HLIT)质量分析器,采用理论模拟方法研究了2种不同结构M-HLIT的质量分析性能。在理想结构中,系统研究了共振激发交流(alternatingcurrent,AC)信号幅值和频率、射频(radio frequency,RF)信号频率等电参数对质量分辨率的影响。在“拉伸”结构中,优化了“拉伸”比(ry/rx)、开槽宽度d、电极截断距离h等结构参数。模拟结果表明,通过对M-HLIT的系统性优化,m/z 117离子的最高质量分辨率可达551,优于相同尺寸的简化电极线性离子阱;当扫描速率降至600 Th/s时,质量分辨率可提升至1376。该M-HLIT在处理低m/z离子时存在一定局限性,但在处理高m/z离子时具有优势。优化后的M-HLIT体积仅0.62 cm3,为传统微型线性离子阱体积的25.5%,这为芯片级.质谱仪中微型质量分析器的设计提供了有效解决方案,可有力推动原位快检质谱分析技术的发展。 展开更多

关键词 极微型双曲面线性离子阱(M-HLIT) 理论模拟 电场分析 质量分辨率 微机电系统(mems)

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MEMS用新型微型超级电容器的制造及性能分析

10

作者 陈学坤 王晓峰 +2 位作者 张高飞 阮勇 尤政 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期863-868,共6页

采用微加工工艺为MEMS制作了一种基于电化学赝电容原理储能的微型能量存储器件——新型微型超级电容器。通过光刻、感应耦合等离子体刻蚀和溅射等MEMS微加工工艺制作了硅基3D微电极阵列，并在其表面用阴极电沉积法制备了氧化钌功能薄膜... 采用微加工工艺为MEMS制作了一种基于电化学赝电容原理储能的微型能量存储器件——新型微型超级电容器。通过光刻、感应耦合等离子体刻蚀和溅射等MEMS微加工工艺制作了硅基3D微电极阵列，并在其表面用阴极电沉积法制备了氧化钌功能薄膜。采用循环伏安法和交流阻抗法研究了3D微电极的性能，系统比较了3D微电极与平面微电极的电化学性能，测试结果表明3D微电极的比电容达1．57F·cm^-2。基于三维微电极阵列阳极和钌钛金属氧化物阴极组装了微型超级电容器，恒流充放电测试结果表明该电容器的比容量达0．73F·cm^-2，比功率达0．50mW·cm^-2，比能量达0．36J·cm^-2。 展开更多

关键词 微机电系统(mems) 三维微电极阵列 微型超级电容器 氧化钌 赝电容

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基于氧化钌微电极的MEMS微型超级电容器的设计与制作

11

作者 周扬 王晓峰 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期436-440,共5页

基于感应耦合等离子刻蚀等工艺设计制作了一种具有双腔室结构的微型氧化钌超级电容器，在其腔室微结构中基于电化学沉积方法制备了氧化钌微电极功能薄膜。直流充放电测试结果表明，该微型超级电容器的比容量达到0．012F·cm^-2，储... 基于感应耦合等离子刻蚀等工艺设计制作了一种具有双腔室结构的微型氧化钌超级电容器，在其腔室微结构中基于电化学沉积方法制备了氧化钌微电极功能薄膜。直流充放电测试结果表明，该微型超级电容器的比容量达到0．012F·cm^-2，储能密度达到0．006J·cm^-2。进行了氧化钌／碳纳米管复合功能，薄膜微电极的性能研究，阻抗谱测试与伏安测试曲线表明，与氧化钌微电极功能薄膜相比，氧化钌／碳纳米管复合功能薄膜阻抗显著降低，容量明显提高，基于该复合功能薄膜的微型超级电容器的储能密度等关键性能指标可得到显著提高。 展开更多

关键词 微电子机械系统(mems) 微型超级电容器 RUO2 碳纳米管 复合功能薄膜

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用于苯系物快速分离的微型气相色谱柱

12

作者 李文博 祝雨晨 +4 位作者 李之睿 马少杰 曾睿 赵斌 冯飞 《半导体技术》 北大核心 2025年第3期248-253,共6页

苯、甲苯、乙苯和二甲苯等苯系物(BTEX)因化学性质相似、分子结构相近,通常难以快速分离。基于微电子机械系统(MEMS)技术研制了一种以SE-54为固定相的含有高密度椭圆柱阵列的微型气相色谱柱(μGCC),该μGCC表面积大、深宽比高。研究结... 苯、甲苯、乙苯和二甲苯等苯系物(BTEX)因化学性质相似、分子结构相近,通常难以快速分离。基于微电子机械系统(MEMS)技术研制了一种以SE-54为固定相的含有高密度椭圆柱阵列的微型气相色谱柱(μGCC),该μGCC表面积大、深宽比高。研究结果表明,所研制的μGCC最快能在55 s内分离苯、甲苯、对二甲苯和邻二甲苯这四种苯系物,且四种苯系物的分离度均大于1.5,实现了对苯系物的快速基线分离,且柱前压仅为8.71 psi(1 psi≈6.895 kPa),有利于将其应用于便携式气相色谱系统。该μGCC有望在苯系物现场实时检测领域获得广泛应用。 展开更多

关键词 微型气相色谱柱(μGCC) 高密度椭圆柱阵列 快速分离 苯系物(BTEX) 微电子机械系统(mems)

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微型卫星的微电子机—电系统集成技术

13

作者 Muller,Lilac 潘科炎 等 《控制工程（北京）》 1996年第2期45-50,19,共7页

未来科研卫星的质量，功耗和体积均要大大减少，这一需求促使NASA致力于微电子机－电系统（MEMS）这一新技术的开发。MEMS除重量轻，结构紧凑，功耗小这些优点外，它还有许多适合于空间应用的优势，最主要的是MEMS采用高可靠性的固态集... 未来科研卫星的质量，功耗和体积均要大大减少，这一需求促使NASA致力于微电子机－电系统（MEMS）这一新技术的开发。MEMS除重量轻，结构紧凑，功耗小这些优点外，它还有许多适合于空间应用的优势，最主要的是MEMS采用高可靠性的固态集成器件，因此其鲁棒性好，适应能力强，此外，将多个相同的MEMS装置组成阵列便于构成超大规模集成的分布式容错结构。这些芯片级的微电子机－电系统在过去10年中已进入研究阶段，最近在汽车和生物医学传感器等地面应用领域已转入商用开发阶段。尽管MEMS技术在空间应用领域前途远大，但目前尚未达到其成熟阶段，要使MEMS装置走出实验进入空间环境实际应用，还需进行大量的工作，虽然空间应用可依靠其它工业部门所取得的技术进步作为杠杆，然而要使这些MEMS装置达到上天的水平，还要做大量的技术突破工作。这些技术突破主要是针对空间性能，可靠性和运行性能以及空间结构和飞行鉴定方法等方面。本文旨在明确能使MEMS真正武装空间的这些技术难题，文中还介绍了JPL为突破这些关键技术而进行的研究和开发工作。 展开更多

关键词 微型卫星 微电子机-电系统 集成技术 mems

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全柔性机构与MEMS 被引量：80

14

作者 于靖军 宗光华 毕树生 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2001年第1期1-5,共5页

柔性机构是一种新型机构。首先描述了柔性机构和全柔性机构的概念及特点 ,论述了它们与MEMS之间的关系。然后详细介绍了全柔性机构在 MEMS领域内包括微装配、微操作等应用背景下的状况及前景。最后就对全柔性机构研究中的几个关键技术... 柔性机构是一种新型机构。首先描述了柔性机构和全柔性机构的概念及特点 ,论述了它们与MEMS之间的关系。然后详细介绍了全柔性机构在 MEMS领域内包括微装配、微操作等应用背景下的状况及前景。最后就对全柔性机构研究中的几个关键技术问题如机构的分析、设计及加工 ,柔性铰链的选择与设计 ,驱动器的选择及设计等进行了探讨。 展开更多

关键词 柔性机构 全柔性机构 柔性铰链 微型机电系统 mems

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中国MEMS的研究与开发进程 被引量：14

15

作者 王立鼎 罗怡 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2003年第1期1-3,共3页

微机电系统 (MicroElectroMechanicalSystems)是 80年代发展起来的新兴交叉学科 ,其系统包括能源、微驱动器、微执行器、微传感器、微控制器以及与外界的接口等。由于该系统能够实现各类产品的微型化、集成化与便携化 ,因而在天上、地... 微机电系统 (MicroElectroMechanicalSystems)是 80年代发展起来的新兴交叉学科 ,其系统包括能源、微驱动器、微执行器、微传感器、微控制器以及与外界的接口等。由于该系统能够实现各类产品的微型化、集成化与便携化 ,因而在天上、地面和海洋的诸多领域有广泛的应用与产业前景。本文概括地介绍微机电系统学科的重大意义 ,13年来中国MEMS研发的总体概况 。 展开更多

关键词 中国 mems 研究 开发 微机电系统 微型化 集成化

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基于MEMS技术的微扑翼飞行器研究 被引量：7

16

作者 侯宇 方宗德 +1 位作者 刘岚 吴立言 《航空制造技术》 北大核心 2003年第9期38-42,63,共6页

简要介绍了微型扑翼飞行器的概念、特点及其应用 ,概述了微扑翼飞行器的国内外研究现状及未来发展趋势。在此基础上 ,重点讨论了基于微机电系统 (MEMS)技术的微型扑翼飞行器的系统结构和单元划分 。

关键词 微机电系统 结构 现状 微型扑翼飞行器 mems

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微型推进系统技术方案研究 被引量：6

17

作者 韩先伟 周军 +2 位作者 唐周强 郭斌 张恩昭 《火箭推进》 CAS 2005年第1期1-7,共7页

将微机电系统(MEMS)技术应用于微推进系统可以降低成本,减少风险,并可满足微型航天器对性能、体积和质量等的特殊要求。本文针对微电热推力器(FMMR)和微型双组元液体火箭发动机的技术方案进行研究,采用直接蒙特卡罗(DSMC)方法,对影响FMM... 将微机电系统(MEMS)技术应用于微推进系统可以降低成本,减少风险,并可满足微型航天器对性能、体积和质量等的特殊要求。本文针对微电热推力器(FMMR)和微型双组元液体火箭发动机的技术方案进行研究,采用直接蒙特卡罗(DSMC)方法,对影响FMMR工作特性的因素进行了研究,并对其进行了性能评估;应用商用FLUANT软件,计算并分析了二维喷管流场的附面层情况;对无毒液体推进剂进行点火试验选择。研究结果表明,对于FMMR当采用H2O作为推进剂工质,比冲为68.247s,推力为0.225mN,效率为52.6%。通过采取其它措施可以进一步提高比冲、推力和效率。对于微型双组元液体火箭发动机,采用醇类作燃料时,起动平稳、响应时间短。通过系统集成和一体化设计,微推进系统在未来微型航天器上具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 微机电系统 mems 微电热推进 微型双组元液体火箭发动机 直接蒙特卡罗方法

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无人机微型姿态航向系统数据处理 被引量：15

18

作者 宋英麟 鲜斌 +1 位作者 茹滨超 曹美会 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期89-93,共5页

针对四旋翼无人机机体尺寸较小、带载荷能力有限的特点,设计基于低成本MEMS器件的微型姿态航向系统,以满足四旋翼无人机在系统控制方面的需求。针对低成本MEMS器件传感器漂移较大,不适用于载体动态姿态测量的应用问题,设计基于梯度下降... 针对四旋翼无人机机体尺寸较小、带载荷能力有限的特点,设计基于低成本MEMS器件的微型姿态航向系统,以满足四旋翼无人机在系统控制方面的需求。针对低成本MEMS器件传感器漂移较大,不适用于载体动态姿态测量的应用问题,设计基于梯度下降的四元数姿态补偿算法,用于微型AHRS系统的姿态数据解算,获取较高精度的动态姿态测量数据。实验结果表明,采用基于梯度下降的四元数姿态补偿算法,有效提高了微型AHRS系统的测量精度。 展开更多

关键词 微型姿态航向系统 mems传感器 四元数 梯度下降

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微型机电系统的计算机辅助设计系统简介 被引量：3

19

作者 朱俊华 周兆英 叶雄英 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2000年第1期1-3,7,共4页

虽然微型机电系统的制造通常使用基于集成电路工艺的平面制造技术,但由于MEMS器件的三维特性,使它与IC的制造有很大不同。而且,它涉及复杂的多能量域问题,给设计分析带来了较大难度。为加快MEMS的设计过程,需要有相应的计算机辅助设计系... 虽然微型机电系统的制造通常使用基于集成电路工艺的平面制造技术,但由于MEMS器件的三维特性,使它与IC的制造有很大不同。而且,它涉及复杂的多能量域问题,给设计分析带来了较大难度。为加快MEMS的设计过程,需要有相应的计算机辅助设计系统(MEMSCAD)。 展开更多

关键词 mems CAD 仿真 建模 微型机电系统

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微型光机电系统 被引量：3

20

作者 叶雄英 周兆英 +1 位作者 福田敏男 新井史人 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1998年第10期30-32,35,共4页

微型电子机械系统（ＭＥＭＳ）与光器件融合于一体的微型光机电系统（ＭＯＥＭＳ）成为ＭＥＭＳ研究的一个重要方向，它将会给光器件的发展带来新的飞跃，而光系统因无需力的输出，正是ＭＥＭＳ的一个理想的应用领域。本文主要介绍几种... 微型电子机械系统（ＭＥＭＳ）与光器件融合于一体的微型光机电系统（ＭＯＥＭＳ）成为ＭＥＭＳ研究的一个重要方向，它将会给光器件的发展带来新的飞跃，而光系统因无需力的输出，正是ＭＥＭＳ的一个理想的应用领域。本文主要介绍几种有突破性的、具有可动部件的微型光机电系统，最后提出一种新型的微光学开关。 展开更多

关键词 mems 微型光机电系统 光学平台 光开关

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