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面向陀螺应用的硅基大尺寸楔角型谐振腔
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:红外与激光工程
  • 时间:2015
  • 页码:747-751
  • 分类:TN214[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,电子测试技术国家重点实验室,山西太原030051
  • 相关基金:国家自然科学基金(91123036,61275166,61178058)
  • 相关项目:基于高Q值环形微谐振腔倏逝场的MEMS生化传感芯片基础研究
中文摘要:

针对集成光学陀螺中核心敏感单元难以同时实现集成化和高灵敏度问题,提出了硅基二氧化硅楔角型谐振腔的制作方案。通过理论分析得出,由光电探测器散弹噪声引起的陀螺极限灵敏度与谐振腔的直径和品质因数乘积(D×Q)成正比。运用MEMS工艺,制作出直径达1.5 cm、楔角22°的谐振腔;通过控制氧化硅腐蚀时掩膜层的参数,获得了不同楔角的谐振腔,并论述了腐蚀楔角跟掩膜层参数的关系。通过耦合测试,该谐振腔品质因数为2×106,理论上采用上述谐振腔研制的陀螺,其极限灵敏度可达6(°)/h。

英文摘要:

For the problem that core sensitive unit of integrated optic gyro is difficult to realize integration and high sensitivity, a program of fabricating silica wedge-resonator was proposed. Through the theoretical analysis, the ultimate resolution of the gyro caused by the photo-detector shot noise was proportional to the product of the diameter and the quality factor of the resonant cavity. Wedge cavity of1.5 cm diameter and 22° wedge angle was produced by MEMS(micro-electromechanical systems) process;resonant cavities with different wedge angles were acquired by controlling the mask layer parameters; the relationship between mask layer parameters and wedge angles quality was discussed. Through the coupling test, the quality factor of the resonator is 2 ×106, the theoretical sensitivity of 6(°)/h is achieved for the gyroscope based on the resonator fabricated.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466