本文關(guān)鍵詞：MOEMS電磁式集成掃描光柵微鏡的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： MOEMS掃描光柵微鏡 閃耀光柵 衍射效率 電磁驅(qū)動(dòng) 角傳感器

【摘要】：近紅外光譜儀是一種非接觸、無(wú)需樣品前處理,可定性、定量檢測(cè)物質(zhì)組分與含量的重要檢測(cè)裝備。論文針對(duì)高性能、低成本微型近紅外光譜儀的迫切需求,開(kāi)展具有分光、掃描與角度傳感功能的MOEMS集成掃描光柵微鏡設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究,具有重要的科學(xué)意義與應(yīng)用需求。論文針對(duì)MOEMS掃描光柵微鏡的光柵衍射效率、微鏡掃描精度控制與光譜準(zhǔn)確采集等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,提出了一種將閃耀光柵、掃描微鏡與角傳感器一體化三維集成的MOEMS掃描光柵微鏡新結(jié)構(gòu);研究了閃耀光柵、MOEMS掃描微鏡驅(qū)動(dòng)和角傳感器的相關(guān)理論;分析了影響閃耀光柵分辨能力與衍射效率等性能的主要因素,利用光柵仿真軟件完成了閃耀光柵主要性能參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì);研究了MOEMS掃描微鏡機(jī)械特性和角傳感器輸出性能,基于有限元分析軟件,進(jìn)行了MOEMS掃描微鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與穩(wěn)定性、可靠性分析;完成了MOEMS掃描光柵微鏡的微加工工藝流程、掩膜版圖與封裝設(shè)計(jì),研制出了MOEMS掃描光柵微鏡原理樣機(jī),并進(jìn)行了樣機(jī)芯片主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的測(cè)試與分析,測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)基本一致。論文主要研究工作:(1)研究分析了MOEMS掃描光柵微鏡的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及存在的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,確定了論文的研究目標(biāo)與內(nèi)容;(2)提出了將閃耀光柵、掃描微鏡、角傳感器一體化三維集成的MOEMS掃描光柵微鏡新結(jié)構(gòu);研究了閃耀光柵的光學(xué)特性和電磁式掃描微鏡、角傳感器的工作原理;建立了MOEMS掃描微鏡扭轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型以及角傳感理論模型,分析了影響掃描微鏡和角傳感器機(jī)電性能的主要因素;(3)基于MOEMS掃描光柵微鏡的相關(guān)理論模型,完成了閃耀光柵光學(xué)特性、電磁式掃描微鏡、角傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的仿真與優(yōu)化;研究了永磁體磁場(chǎng)分布情況;確定了MOEMS掃描光柵微鏡的結(jié)構(gòu)參數(shù);(4)研究了MOEMS掃描光柵微鏡的關(guān)鍵加工技術(shù),完成了微加工工藝流程、光刻掩膜版與器件封裝設(shè)計(jì),研制出了MOEMS掃描光柵微鏡原理樣機(jī),并完成了樣機(jī)芯片主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的測(cè)試分析,測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)值基本一致。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH744.1

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