MEMS微镜电热传输特性的研究与应用
发布时间：2021-01-15 02:22
电热型MEMS微镜是通过在驱动器上施加电压,从而基于材料的热膨胀而产生位移,驱使MEMS微镜运动或偏转。它是光纤通信中重要的构成部分,可以对任何波长的光波进行处理,减少光纤线路的升级要求,这为光通信实现低成本、小型化提供了可能性。因为电热型MEMS微镜是利用材料的热胀冷缩特性,这也导致MEMS微镜的偏转位移与温度密切相关,所以对MEMS微镜的电热传输特性的研究是非常有必要的。本文设计了一种电热型硅梁结构MEMS微镜,采用第一种方法数学物理方程来讨论硅梁结构的电热传输特性。首先根据硅梁结构建立数学物理方程,根据能量守恒原理求解硅梁结构的温度分布。分别讨论了有无热对流和热辐射、不同输入电压、不同空气层和不同结构参数对硅梁结构温度分布的影响。接着采用第二种方法有限差分法来讨论硅梁结构的电热传输特性。首先根据硅梁结构建立有限差分方程,根据差分原理求解硅梁结构的温度分布。分别讨论了不同输入电压、不同空气层和不同结构参数对硅梁结构温度分布的影响。利用COMSOL仿真软件建立电热型硅梁结构MEMS微镜的模型,分别求解了在不同输入电压、不同空气层和不同结构参数下的温度分布,并与数学物理方程和有限差分法...
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
U型电热驱动器
图 2-2 V 型电热驱动器图 2-3 V 型电热驱动的级联模式imorph 电热驱动h 电热驱动的结构图如图 3-4 所示，从图中可以看出，种不同的材料构成，这两种材料分别是二氧化硅（SiO2氧化硅层中加入很薄的一层加热层 Ti，将该梁一端固定 Ti 施加某个电压，Ti 产生热量并将热量传递给铝层和二
图 2-3 V 型电热驱动的级联模式ph 电热驱动驱动的结构图如图 3-4 所示，从图中可以看出，Bi同的材料构成，这两种材料分别是二氧化硅（SiO2）硅层中加入很薄的一层加热层 Ti，将该梁一端固定在加某个电压，Ti 产生热量并将热量传递给铝层和二系数大于二氧化硅层的膨胀系数，致使 Bimorph 向二度趋于室温时，铝层的收缩量大于二氧化硅层的收层的方向弯曲，这样通过不断的加电，断电实现对
【参考文献】：
期刊论文
[1]Micro-CT月骨矢状面有限元模型建立及应力分析（英文）[J]. 杜传超,熊革,任爽,荣起国,张衡. 中国组织工程研究. 2017(27)
[2]V型和Z型电热微驱动器性能比较与分析（邀请论文）[J]. 张绪平,张卓. 北京工业大学学报. 2015(11)
[3]有限元方法在无线能量传输模式数值计算中的应用[J]. 崔江澎. 科技创新与应用. 2015(26)
[4]微系统及其加工方法的介绍[J]. 孔亚君. 江西化工. 2015(01)
[5]利用有限元分析软件指导连接器端子设计[J]. 彭强,方庆文. 机电元件. 2014(01)
[6]考虑辐射换热后散热器肋的优化设计[J]. 钟名湖. 现代雷达. 2013(12)
[7]微机电系统在计量领域中的应用[J]. 王有忠. 精密制造与自动化. 2013(04)
[8]一种简易光谱实验仪的设计与实现[J]. 冯祺婷,彭保进,陈丹露,俞丹女,王伟,李登辉. 光学仪器. 2013(05)
[9]接触热阻的计算及ICEPAK环境下的数值模拟[J]. 吴圣陶,曾柯杰,刘恒. 通信技术. 2013(01)
[10]MEMS对信息技术发展的影响与前景[J]. 王鸿雁. 赤峰学院学报(自然科学版). 2010(10)
博士论文
[1]基于有限差分法的铸造热应力数值模拟[D]. 王跃平.哈尔滨工业大学 2013
[2]无驱动结构的硅微机械陀螺若干关键技术研究[D]. 吴立锋.北京邮电大学 2010
硕士论文
[1]用于三维成像激光雷达的MEMS扫描镜研究[D]. 王强.电子科技大学 2016
[2]部分电极AT切石英圆板厚度剪切振动分析及有限元仿真[D]. 赵鑫涛.南京航空航天大学 2016
[3]电热式MEMS微镜驱动控制技术研究[D]. 章皓.苏州大学 2014
[4]红外热成像气密性检测方法的技术探讨[D]. 田鹏飞.扬州大学 2013
[5]双金属固—液复合有限元模拟[D]. 刘娟娟.东北大学 2011
[6]MEMS电容式加速度传感器检测电路研究[D]. 刘冬.西安电子科技大学 2010
[7]地面模拟试验燃烧室复杂槽道式水冷壁面耦合传热分析[D]. 聂涛.国防科学技术大学 2009
[8]横向热驱动RF MEMS开关研究[D]. 饶青.电子科技大学 2009
[9]地—井激电法探测盲矿体的数字模拟研究[D]. 吴冰.长安大学 2008
[10]具有阻尼项的非线性KG方程的柯西问题[D]. 李淑凤.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：2978028
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
U型电热驱动器
图 2-2 V 型电热驱动器图 2-3 V 型电热驱动的级联模式imorph 电热驱动h 电热驱动的结构图如图 3-4 所示，从图中可以看出，种不同的材料构成，这两种材料分别是二氧化硅（SiO2氧化硅层中加入很薄的一层加热层 Ti，将该梁一端固定 Ti 施加某个电压，Ti 产生热量并将热量传递给铝层和二
图 2-3 V 型电热驱动的级联模式ph 电热驱动驱动的结构图如图 3-4 所示，从图中可以看出，Bi同的材料构成，这两种材料分别是二氧化硅（SiO2）硅层中加入很薄的一层加热层 Ti，将该梁一端固定在加某个电压，Ti 产生热量并将热量传递给铝层和二系数大于二氧化硅层的膨胀系数，致使 Bimorph 向二度趋于室温时，铝层的收缩量大于二氧化硅层的收层的方向弯曲，这样通过不断的加电，断电实现对
【参考文献】：
期刊论文
[1]Micro-CT月骨矢状面有限元模型建立及应力分析（英文）[J]. 杜传超,熊革,任爽,荣起国,张衡. 中国组织工程研究. 2017(27)
[2]V型和Z型电热微驱动器性能比较与分析（邀请论文）[J]. 张绪平,张卓. 北京工业大学学报. 2015(11)
[3]有限元方法在无线能量传输模式数值计算中的应用[J]. 崔江澎. 科技创新与应用. 2015(26)
[4]微系统及其加工方法的介绍[J]. 孔亚君. 江西化工. 2015(01)
[5]利用有限元分析软件指导连接器端子设计[J]. 彭强,方庆文. 机电元件. 2014(01)
[6]考虑辐射换热后散热器肋的优化设计[J]. 钟名湖. 现代雷达. 2013(12)
[7]微机电系统在计量领域中的应用[J]. 王有忠. 精密制造与自动化. 2013(04)
[8]一种简易光谱实验仪的设计与实现[J]. 冯祺婷,彭保进,陈丹露,俞丹女,王伟,李登辉. 光学仪器. 2013(05)
[9]接触热阻的计算及ICEPAK环境下的数值模拟[J]. 吴圣陶,曾柯杰,刘恒. 通信技术. 2013(01)
[10]MEMS对信息技术发展的影响与前景[J]. 王鸿雁. 赤峰学院学报(自然科学版). 2010(10)
博士论文
[1]基于有限差分法的铸造热应力数值模拟[D]. 王跃平.哈尔滨工业大学 2013
[2]无驱动结构的硅微机械陀螺若干关键技术研究[D]. 吴立锋.北京邮电大学 2010
硕士论文
[1]用于三维成像激光雷达的MEMS扫描镜研究[D]. 王强.电子科技大学 2016
[2]部分电极AT切石英圆板厚度剪切振动分析及有限元仿真[D]. 赵鑫涛.南京航空航天大学 2016
[3]电热式MEMS微镜驱动控制技术研究[D]. 章皓.苏州大学 2014
[4]红外热成像气密性检测方法的技术探讨[D]. 田鹏飞.扬州大学 2013
[5]双金属固—液复合有限元模拟[D]. 刘娟娟.东北大学 2011
[6]MEMS电容式加速度传感器检测电路研究[D]. 刘冬.西安电子科技大学 2010
[7]地面模拟试验燃烧室复杂槽道式水冷壁面耦合传热分析[D]. 聂涛.国防科学技术大学 2009
[8]横向热驱动RF MEMS开关研究[D]. 饶青.电子科技大学 2009
[9]地—井激电法探测盲矿体的数字模拟研究[D]. 吴冰.长安大学 2008
[10]具有阻尼项的非线性KG方程的柯西问题[D]. 李淑凤.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：2978028
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