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题名电磁MEMS-VCSELs微结构的仿真与分析
被引量：1
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作者
廖启超
孙涛
姜楠
关宝璐
何凯旋
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机构
北京工业大学信息学部微电子学院
安徽北方微电子研究院集团有限公司
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2024年第12期155-159,164,共6页
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文摘
提出了一种电磁驱动式VCSELs阵列与MEMS微镜集成化的MEMS-VCSELs微结构,给出了圆角矩形线圈的布线规则,并利用格林定理求解等温线性雷诺方程后,建立了带有金属线圈和VCSELs的活动平板的转动惯量、阻尼系数等参量的理论模型。使用Auto CAD及COMSOL软件搭建了有限元模型,考虑了微结构各模块的组合特性以及磁力矩的效用特性。通过添加材料固体力学相关要素进行了稳态和频域下的状态模拟,探究了微结构的静态扭转、谐振模态、谐响应以及扭转应力等扭转特性。结果表明:边界载荷作用下微结构的最大静态机械扭转角度达到3.02°;在一阶模态作为工作模态时,其谐振频率为1.313 kHz,谐振状态机械扭转角度可达42°,并与其余临近高阶模态相对独立。通过提取静态和谐振态下扭转梁表面中心线的应力分布,其最大应力值小于硅基直扭转梁的安全应力,微结构可靠性良好。
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关键词
mems-垂直腔面微结构
MEMS微镜
激光雷达
有限元仿真
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Keywords
mems-VCSELs micro-structure
MEMS micro-mirror
LiDAR
finite element simulation
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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