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超声谐振谱技术在压电材料性能表征中的应用
被引量:
2
1
作者
汤立国
庄铭煌
李惠
《陕西师范大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期44-50,共7页
为保证压电材料定征结果的自洽性,基于单块样品采用超声谐振谱(RUS)技术实现了压电材料全矩阵材料系数的定征。本文阐明了利用RUS技术定征压电材料全矩阵材料系数的原理并给出了具体实施步骤,分析了该技术的优点与局限性;进一步以Mn掺...
为保证压电材料定征结果的自洽性,基于单块样品采用超声谐振谱(RUS)技术实现了压电材料全矩阵材料系数的定征。本文阐明了利用RUS技术定征压电材料全矩阵材料系数的原理并给出了具体实施步骤,分析了该技术的优点与局限性;进一步以Mn掺杂铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅(23PIN-48PMN-29PT)样品为例,利用RUS技术对压电单晶均匀性进行无损评价。结果表明,RUS技术可以有效评估池豫铁电单晶的均匀性。
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关键词
超声
谐振谱
压电材料
弛豫铁电单晶
全矩阵材料系数
无损评估
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职称材料
电极激励超声谐振谱压电材料定征技术
被引量:
1
2
作者
曾照丰
吴校生
+3 位作者
黄山
熊越夫
赵俊军
冯其云
《压电与声光》
CAS
北大核心
2021年第3期421-425,共5页
超声谐振谱(RUS)是一种压电材料单样品定征技术,避免了多样品造成的结果不自洽问题。现有的谐振谱激励方法常使用超声换能器定点激励-拾取,需要有复杂的测试装置。该文提出了一种电极激励-拾取法来获取压电谐振器的超声谐振谱,该方法测...
超声谐振谱(RUS)是一种压电材料单样品定征技术,避免了多样品造成的结果不自洽问题。现有的谐振谱激励方法常使用超声换能器定点激励-拾取,需要有复杂的测试装置。该文提出了一种电极激励-拾取法来获取压电谐振器的超声谐振谱,该方法测试装置简单,同时还可获得模态振型的对称特性,避免了反演过程中峰丢失和错峰拟合。基于现场可编程门阵列(FPGA)技术搭建了压电谐振器分组扫频激励电路,通过电荷放大器拾取谐振峰。结果表明,通过Levenberg-Marquardt算法可完成测试频谱和计算频谱的匹配,成功获得了优化后压电材料参数。
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关键词
超声
谐振谱
(RUS)
压电材料
定征
电极激励
LEVENBERG-MARQUARDT算法
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职称材料
Si基双环级联光学谐振腔应变检测研究
被引量:
1
3
作者
唐军
雷龙海
+4 位作者
张伟
张天恩
薛晨阳
张文栋
刘俊
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期874-879,共6页
绝缘衬底上的硅材料制备的光学微环谐振腔结构具有高灵敏度、结构尺寸小和极低模式体积等特性,被广泛应用到光信息传递、惯性导航领域,但极少被应用到力学信号的测试,为此,研究了一种基于硅基光学微环谐振腔结构的悬臂梁式应力/应变敏感...
绝缘衬底上的硅材料制备的光学微环谐振腔结构具有高灵敏度、结构尺寸小和极低模式体积等特性,被广泛应用到光信息传递、惯性导航领域,但极少被应用到力学信号的测试,为此,研究了一种基于硅基光学微环谐振腔结构的悬臂梁式应力/应变敏感计,利用微环谐振腔环形波导径向形变量作为感应应力的中间物理量,在外界应力作用下,环形波导的半径将发生改变,使结构的光学谐振参数产生变化,从而使光学微环谐振腔谐振谱线发生明显红移,体现出良好的应力/应变敏感特性;通过设计双环级联光学微腔,并采用MEMS光刻、ICP腐蚀工艺制备了嵌入式光学微腔应变计结构,结合理论计算了悬臂梁结构的应力应变敏感特性,经仿真及实验得到,应变计结构的应力/应变灵敏度分别为0.185pm·kPa-1,18.04pm·microstrain-1,与单环微腔结构相比,线性量程增加了近50.3%,应力灵敏度提高了近10.6%,初步验证了嵌入式光学微腔结构进行高灵敏度应力/应变检测的可行性,有望实现新型光学力敏传感器件的微型化、集成化。
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关键词
应变检测
光学
谐振
腔
谐振谱
线
绝缘衬底上的硅
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职称材料
高品质光学微球腔谐振特性及鉴频特性分析
4
作者
王梦宇
金雪莹
+2 位作者
王静
陈黎明
王克逸
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2017年第5期673-677,共5页
光学微球腔的回音壁模式使其存储能量大,从而获得高的品质因数。该文介绍了微球腔的制备方法;介绍了微球腔与锥形光纤的耦合理论,并对其耦合特性作出了分析;搭建了微球腔谐振谱探测系统并分析了不同耦合模式下的谐振特性;设计了微球腔...
光学微球腔的回音壁模式使其存储能量大,从而获得高的品质因数。该文介绍了微球腔的制备方法;介绍了微球腔与锥形光纤的耦合理论,并对其耦合特性作出了分析;搭建了微球腔谐振谱探测系统并分析了不同耦合模式下的谐振特性;设计了微球腔谐振频率跟踪与锁定系统。通过仿真得到了不同调制频率下的鉴频曲线,分析了其吸收谱线与色散谱线特性。实验制得微球腔直径为440μm,耦合状态下的品质因数可达1.08×108;调制频率对鉴频曲线特性影响很大,低频调制下,优化调制后,可提升跟踪锁定效果,为后续的实验奠定了良好的基础。
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关键词
光纤光学
光学微球腔
耦合理论
谐振谱
调制
鉴频特性
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职称材料
Si基微环谐振腔化学传感检测方法研究
5
作者
雷龙海
唐军
+2 位作者
张天恩
郭浩
刘俊
《传感器与微系统》
CSCD
2015年第10期32-34,47,共4页
提出了一种非标记光化学传感检测方法:光波导谐振谱检测,通过感应环形波导表面有效折射率变化进行化学传感;理论分析,并结合光学测试系统,利用此方法实现了微环谐振腔结构对Na Cl离子、结晶紫分子溶液的在线浓度测量,实验得到:其检测灵...
提出了一种非标记光化学传感检测方法:光波导谐振谱检测,通过感应环形波导表面有效折射率变化进行化学传感;理论分析,并结合光学测试系统,利用此方法实现了微环谐振腔结构对Na Cl离子、结晶紫分子溶液的在线浓度测量,实验得到:其检测灵敏度分别达181.47 pm/10-2,227 nm/(mol·L-1),证明了该方法可以应用于化学溶液检测领域。
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关键词
光波导
谐振谱
微环
谐振
腔
化学传感器
非标记检测
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职称材料
高频信号和电离层阿尔芬谐振的非线性相互作用
6
作者
倪彬彬
赵正予
《电波科学学报》
EI
CSCD
2004年第z1期170-172,共3页
重新分析Yampolski等人得到的高频环球信号和舒曼谐振的功率交叉谱,认为在8Hz以下、1.3Hz和4.7Hz上的峰值可能和电离层阿尔芬谐振对高频信号的非线性调制有关,这两个频率分别对应着典型阿尔芬谐振的第一和第六个本征频率.
关键词
电离层阿尔芬
谐振
高频信号
交叉
谱
调制效应
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职称材料
题名
超声谐振谱技术在压电材料性能表征中的应用
被引量:
2
1
作者
汤立国
庄铭煌
李惠
机构
厦门大学应用海洋物理与工程系
出处
《陕西师范大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期44-50,共7页
基金
国家自然科学基金(1174270)
文摘
为保证压电材料定征结果的自洽性,基于单块样品采用超声谐振谱(RUS)技术实现了压电材料全矩阵材料系数的定征。本文阐明了利用RUS技术定征压电材料全矩阵材料系数的原理并给出了具体实施步骤,分析了该技术的优点与局限性;进一步以Mn掺杂铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅(23PIN-48PMN-29PT)样品为例,利用RUS技术对压电单晶均匀性进行无损评价。结果表明,RUS技术可以有效评估池豫铁电单晶的均匀性。
关键词
超声
谐振谱
压电材料
弛豫铁电单晶
全矩阵材料系数
无损评估
Keywords
resonant ultrasound spectroscopy(RUS)
piezoelectric materials
relaxor-based single crystals
full matrix constants
nondestructive evalution
分类号
O426.9 [理学—声学]
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职称材料
题名
电极激励超声谐振谱压电材料定征技术
被引量:
1
2
作者
曾照丰
吴校生
黄山
熊越夫
赵俊军
冯其云
机构
上海交通大学微米/纳米加工技术国家级重点实验室
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2021年第3期421-425,共5页
基金
上海市科委平台建设基金资助项目(19DZ2291103)。
文摘
超声谐振谱(RUS)是一种压电材料单样品定征技术,避免了多样品造成的结果不自洽问题。现有的谐振谱激励方法常使用超声换能器定点激励-拾取,需要有复杂的测试装置。该文提出了一种电极激励-拾取法来获取压电谐振器的超声谐振谱,该方法测试装置简单,同时还可获得模态振型的对称特性,避免了反演过程中峰丢失和错峰拟合。基于现场可编程门阵列(FPGA)技术搭建了压电谐振器分组扫频激励电路,通过电荷放大器拾取谐振峰。结果表明,通过Levenberg-Marquardt算法可完成测试频谱和计算频谱的匹配,成功获得了优化后压电材料参数。
关键词
超声
谐振谱
(RUS)
压电材料
定征
电极激励
LEVENBERG-MARQUARDT算法
Keywords
resonant ultrasonic spectroscopy(RUS)
piezoelectric material
characterization
electrode excitation
Levenberg-Marquardt algorithm
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TM22 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
Si基双环级联光学谐振腔应变检测研究
被引量:
1
3
作者
唐军
雷龙海
张伟
张天恩
薛晨阳
张文栋
刘俊
机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
中北大学电子测试技术国防科技重点实验室
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期874-879,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51225504)资助
文摘
绝缘衬底上的硅材料制备的光学微环谐振腔结构具有高灵敏度、结构尺寸小和极低模式体积等特性,被广泛应用到光信息传递、惯性导航领域,但极少被应用到力学信号的测试,为此,研究了一种基于硅基光学微环谐振腔结构的悬臂梁式应力/应变敏感计,利用微环谐振腔环形波导径向形变量作为感应应力的中间物理量,在外界应力作用下,环形波导的半径将发生改变,使结构的光学谐振参数产生变化,从而使光学微环谐振腔谐振谱线发生明显红移,体现出良好的应力/应变敏感特性;通过设计双环级联光学微腔,并采用MEMS光刻、ICP腐蚀工艺制备了嵌入式光学微腔应变计结构,结合理论计算了悬臂梁结构的应力应变敏感特性,经仿真及实验得到,应变计结构的应力/应变灵敏度分别为0.185pm·kPa-1,18.04pm·microstrain-1,与单环微腔结构相比,线性量程增加了近50.3%,应力灵敏度提高了近10.6%,初步验证了嵌入式光学微腔结构进行高灵敏度应力/应变检测的可行性,有望实现新型光学力敏传感器件的微型化、集成化。
关键词
应变检测
光学
谐振
腔
谐振谱
线
绝缘衬底上的硅
Keywords
Strain detection
Optical resonator
Resonant spectrum
Silicon-on-insulator
分类号
TN815 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
高品质光学微球腔谐振特性及鉴频特性分析
4
作者
王梦宇
金雪莹
王静
陈黎明
王克逸
机构
中国科学技术大学精密机械与精密仪器系
出处
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2017年第5期673-677,共5页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(61275011)
文摘
光学微球腔的回音壁模式使其存储能量大,从而获得高的品质因数。该文介绍了微球腔的制备方法;介绍了微球腔与锥形光纤的耦合理论,并对其耦合特性作出了分析;搭建了微球腔谐振谱探测系统并分析了不同耦合模式下的谐振特性;设计了微球腔谐振频率跟踪与锁定系统。通过仿真得到了不同调制频率下的鉴频曲线,分析了其吸收谱线与色散谱线特性。实验制得微球腔直径为440μm,耦合状态下的品质因数可达1.08×108;调制频率对鉴频曲线特性影响很大,低频调制下,优化调制后,可提升跟踪锁定效果,为后续的实验奠定了良好的基础。
关键词
光纤光学
光学微球腔
耦合理论
谐振谱
调制
鉴频特性
Keywords
fibe r opt ics
o pt ic m ic ro sp h e re cavity
coupling p r in c ip le
re so n an ce s p e c t rum
m o d u la t io n
frequency discrimination characterist ics
分类号
TN815 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
Si基微环谐振腔化学传感检测方法研究
5
作者
雷龙海
唐军
张天恩
郭浩
刘俊
机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
中北大学电子测试技术国家重点实验室
出处
《传感器与微系统》
CSCD
2015年第10期32-34,47,共4页
基金
国家重点基础研究发展计划资助项目(2012CB723404)
国家杰出青年科学基金资助项目(51225504)
+3 种基金
国家自然科学基金资助项目(61171056
91123016
51105345)
山西省优秀青年学术带头人资助项目
文摘
提出了一种非标记光化学传感检测方法:光波导谐振谱检测,通过感应环形波导表面有效折射率变化进行化学传感;理论分析,并结合光学测试系统,利用此方法实现了微环谐振腔结构对Na Cl离子、结晶紫分子溶液的在线浓度测量,实验得到:其检测灵敏度分别达181.47 pm/10-2,227 nm/(mol·L-1),证明了该方法可以应用于化学溶液检测领域。
关键词
光波导
谐振谱
微环
谐振
腔
化学传感器
非标记检测
Keywords
optical waveguide resonance spectroscopy
micro-ring resonator
chemical sensor
label-free detection
分类号
TN247 [电子电信—物理电子学]
TN815 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
高频信号和电离层阿尔芬谐振的非线性相互作用
6
作者
倪彬彬
赵正予
机构
武汉大学
出处
《电波科学学报》
EI
CSCD
2004年第z1期170-172,共3页
文摘
重新分析Yampolski等人得到的高频环球信号和舒曼谐振的功率交叉谱,认为在8Hz以下、1.3Hz和4.7Hz上的峰值可能和电离层阿尔芬谐振对高频信号的非线性调制有关,这两个频率分别对应着典型阿尔芬谐振的第一和第六个本征频率.
关键词
电离层阿尔芬
谐振
高频信号
交叉
谱
调制效应
分类号
TN011-55 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超声谐振谱技术在压电材料性能表征中的应用
汤立国
庄铭煌
李惠
《陕西师范大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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职称材料
2
电极激励超声谐振谱压电材料定征技术
曾照丰
吴校生
黄山
熊越夫
赵俊军
冯其云
《压电与声光》
CAS
北大核心
2021
1
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职称材料
3
Si基双环级联光学谐振腔应变检测研究
唐军
雷龙海
张伟
张天恩
薛晨阳
张文栋
刘俊
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
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职称材料
4
高品质光学微球腔谐振特性及鉴频特性分析
王梦宇
金雪莹
王静
陈黎明
王克逸
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2017
0
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职称材料
5
Si基微环谐振腔化学传感检测方法研究
雷龙海
唐军
张天恩
郭浩
刘俊
《传感器与微系统》
CSCD
2015
0
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职称材料
6
高频信号和电离层阿尔芬谐振的非线性相互作用
倪彬彬
赵正予
《电波科学学报》
EI
CSCD
2004
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职称材料
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