本文關(guān)鍵詞：基于鏡像結(jié)構(gòu)光子晶體的微加速度計設(shè)計

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【摘要】：研究表明當(dāng)電磁波在光子晶體中傳播時，由于多層布拉格散射而形成能帶結(jié)構(gòu)，即光子能帶，在光子能帶之間存在光子帶隙也稱作光子禁帶，頻率處在光子禁帶范圍內(nèi)的光子不能在光子晶體內(nèi)傳播，即光子晶體能夠阻斷特定頻率光子的傳播，而引入缺陷或者小范圍內(nèi)非周期排列的光子晶體，將在光子禁帶范圍內(nèi)有透射峰存在，并且透射峰的透射率隨著光子晶體外部所受應(yīng)力大小的變化而變化。本論文借鑒介觀壓阻效應(yīng)，，運用等效傳輸矩陣方法研究了鏡像結(jié)構(gòu)光子晶體在應(yīng)力作用下的傳輸特性，并利用Matlab計算了在不同單軸應(yīng)力作用下，鏡像結(jié)構(gòu)光子晶體的透射譜線的變化特性，并模擬出了此結(jié)構(gòu)光子晶體禁帶中心處的透射峰的透射率與軸向應(yīng)力變化的關(guān)系曲線，我們稱這種“力光耦合”為介觀壓光效應(yīng)，并通過對曲線進行直線擬合，得到鏡像結(jié)構(gòu)光子晶體對一定頻率光子的透射率與所受軸向應(yīng)力在一定范圍內(nèi)具有線性函數(shù)關(guān)系。根據(jù)其介觀壓光效應(yīng)，我們以典型的單懸臂梁結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)設(shè)計了一種簡單的新型微加速度計，用鏡像結(jié)構(gòu)光子晶體材料代替在單懸臂梁根部的壓敏電阻材料，通過測出透射率，進而可以算出加速度的值，最后通過仿真可得到這種新型加速度計具有更好的穩(wěn)定性和抗干擾性。本論文為研究新型微加速度計提供了一種可行性思路
【關(guān)鍵詞】：微機電系統(tǒng) 微加速度計 光子晶體 介觀壓阻 介觀壓光 鏡像結(jié)構(gòu) 高精度
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH824.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題研究的背景、目的和意義9-10
• 1.2 課題研究的現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本論文的主要研究內(nèi)容11-13
• 第二章 微機電系統(tǒng)與微加速度計13-27
• 2.1 微機電系統(tǒng)的研究13-19
• 2.1.1 微機電系統(tǒng)的概術(shù)13-15
• 2.1.2 MEMS 技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用15-18
• 2.1.3 MEMS 傳感器的發(fā)展及應(yīng)用18-19
• 2.2 微加速度計的研究19-26
• 2.2.1 微加速度計的發(fā)展及應(yīng)用19-20
• 2.2.2 常見微加速度計的結(jié)構(gòu)類型20-25
• 2.2.3 微加速度計的設(shè)計問題25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 光子晶體的研究27-40
• 3.1 光子晶體的概述27-32
• 3.1.1 光子晶體的概念及性質(zhì)27-29
• 3.1.2 光子晶體的分類和制作方法29-32
• 3.2 光子晶體的主要分析方法32-37
• 3.2.1 平面波展開法32-33
• 3.2.2 等效轉(zhuǎn)移傳輸矩陣方法33-35
• 3.2.3 時域差分或有限差分方法35-36
• 3.2.4 多重散射矩陣方法36-37
• 3.3 光子晶體的應(yīng)用37-39
• 3.3.1 光子晶體波導(dǎo)37-38
• 3.3.2 高發(fā)射率的光子微波天線38
• 3.3.3 光子晶體傳感器38-39
• 3.3.4 無閾值激光器39
• 3.3.5 極窄帶的選頻濾波器39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 介觀效應(yīng)40-46
• 4.1 引言40
• 4.2 介觀壓阻效應(yīng)40-42
• 4.4 介觀壓光效應(yīng)42-44
• 4.5 本章小結(jié)44-46
• 第五章 基于鏡像結(jié)構(gòu)光子晶體微加速度計設(shè)計46-54
• 5.1 引言46
• 5.2 一維鏡像結(jié)構(gòu)光子晶體光學(xué)特性46-49
• 5.3 微加速度計的結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析49-52
• 5.4 微加速度計的結(jié)構(gòu)仿真52-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 第六章 總結(jié)及展望54-56
• 參考文獻56-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果58-59
• 致謝59-60

【參考文獻】

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本文編號：629910