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產品名稱：聲表面波MOEMS應變E+E傳感器
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產品特點：聲表面波MOEMS應變E+E傳感器研究的微光機電MOEMS應變E+E傳感器是采用微電子工藝在一塊芯片上集成了聲表面波和集成光學技術的一種新型E+E傳感器，可應用于航天航空、化工冶金、石油電力、建筑結構等領域中的結構探傷、智能蒙皮和安全預警。E+E傳感器可達到微應變級的測量精度，且具有抗電磁干擾能力強、重量輕、體積小、易于批量生產、小型化等特點。
聲表面波MOEMS應變E+E傳感器的詳細資料：
聲表面波MOEMS應變E+E傳感器
研究的微光機電MOEMS應變E+E傳感器是采用微電子工藝在一塊芯片上集成了聲表面波和集成光學技術的一種新型E+E傳感器，可應用于航天航空、化工冶金、石油電力、建筑結構等領域中的結構探傷、智能蒙皮和安全預警。E+E傳感器可達到微應變級的測量精度，且具有抗電磁干擾能力強、重量輕、體積小、易于批量生產、小型化等特點。
聲表面波MOEMS應變E+E傳感器
相對于硅基MEMS應變E+E傳感器和聲表面波MEMS應變E+E傳感器，E+E傳感器采用的聲光耦合載波的設計方案避免了純MEMS應變E+E傳感器中多模干擾的噪聲問題，提高了信噪比，改善了它們抗電磁干擾能力差、穩定性差等問題，繼而提高了E+E傳感器的檢測精度。而這些問題一直是制約MEMSE+E傳感器發展的瓶頸問題。在對國內外相關資料充分調研的基礎上，提出了聲光耦合載波的設計方案，主要研究了聲光耦合載波傳感系統結構的優化設計、光讀出檢測方式、光波信號的調制解調方法等內容。測量理論以單壁碳納米管作為應變E+E傳感器，基于其頻移應變敏感性、共振、偏振等拉曼散射特性，總體考慮平面內所有方向碳管的拉曼散射效應，通過理論推導得出了碳納米管平面應變分量與拉曼頻移解析關系式。與Wagner的相關工作比較顯示，的測量理論不僅能夠比較準確地表征變形體表面任何載荷狀態下任何方向的應變，而且對多種常見的拉曼模式具有比較廣泛的適用性。在碳納米管應變E+E傳感器測量理論基礎上進一步提出了顯微尺度下拉曼應變花測量技術。該技術建立了拉曼應變花方程組，通過三個偏振方向的拉曼測量可以直接獲得微米或更小尺度采樣點的三個平面應變分量值（正應變εx、εy和剪應變γxy）。實驗驗證了測量理論與拉曼應變花技術的正確性，并進一步表明：拉曼應變花技術在繼承傳統拉曼應變測量技術所有特點的同時，突破了其對研究對象的局限，能夠在工程應用中通過附著、修飾、摻雜等方式實現對其它非拉曼活性固體材料表面平面應變分量的直接測量以及微區域應變場的實驗分析。 還開展了顯微拉曼應力/應變測量技術的微區域、微結構應用研究。具體研究內容包括以下幾個方面：在分析聲表面波特性及聲表面波器件性能要求的基礎上，通過聲表面波激勵技術的理論分析及推導，提出了切趾叉指換能器的設計，并確定了IDT的系統參數，考慮到壓電材料對整個系統zui終輸出的影響，對比并選擇確定了本方案所采用的鈮酸鋰晶體，結合數據需要給出了相應的具體的材料系數。通過對共線型聲光模式轉換器的理論分析，提出了一種新型的基于TE/TM光偏振模式轉換原理的SAW-MOEMS應變傳感方案，討論了該方案的工作原理，建立了系統的數學模型，得到了zui終的輸出結果形式，同時選擇了合適的聲光耦合方式，對系統的*偏置點進行了分析，并通過仿真對電光調制器結構進行了設計。對光波導、聲功率等系統結構參數進行了數學分析，通過Matlab仿真分析了參數對于系統的影響，并對仿真結果進行了討論，由此確定了本方案中的各項特性參數。
聲表面波MOEMS應變E+E傳感器
從理論上證實了帶光讀出型SAW-MOEMS應變E+E傳感器方案的可行性，考慮工藝精度、電壓波動和材料參數對器件相關特性的影響，對影響應變精度的的主要因素進行了數值分析及討論。
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