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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 叉指换能器中的声表面波陀螺效应

    摘要： 压电基片上沉积的叉指换能器（IDT）中表面声波（SAW）的陀螺效应与直接在压电基片中产生的陀螺效应不同，这是由IDT引发的反射所致。本研究建立了包含陀螺效应和反射的扩展耦合模（COM）模型来分析SAW陀螺效应。首先根据有限元法（FEM）推导的数据拟合SAW的色散特性参数，随后将这些参数代入COM模型，通过扩展COM理论计算阻带边缘频率的变化。我们将该结果与FEM分析结果进行对比以验证所提模型的有效性。研究发现：当反射率为零时，与陀螺效应相关的阻带边缘频率变化达到最大值；对于分裂IDT，在归一化厚度低于1%时陀螺效应灵敏度为0.036Hz/rad/s；而双向IDT和电极宽度控制单相单向换能器（EWC/SPUDT）的灵敏度值几乎为零。

    关键词： 叉指换能器，声表面波，陀螺效应

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 日本神户 (2018.10.22-2018.10.25)] 2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 声表面波器件有限元模拟中的分层级联方法

    摘要： 有限元法（FEM）在声表面波器件仿真中的应用传统上受限于所需的大量自由度，这导致内存占用高、计算耗时长，并限制了仿真精度。本文综述了新近提出的分层级联方法，该方法能显著降低二维仿真的内存消耗和计算时间。在三维情况下，由于横截面自由度数量庞大，分层级联的优势有所减弱。作为该问题的部分解决方案，我们提出了一种迭代式分层级联方法，可有效减少自由度数量。文中给出了二维有限器件和三维周期阵列的仿真示例。

    关键词： 有限元法，声表面波仿真，声表面波

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 日本神户 (2018.10.22-2018.10.25)] 2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 基于铌酸锂衬底采用低声速瑞利表面波的无SH型杂散响应TC-SAW谐振器

    摘要： 本文描述了低声速（LAV）瑞利型声表面波（SAW）结构中由剪切水平（SH）型SAW器件引发的伪共振行为。众所周知，在铌酸锂（LN）衬底上，SH型SAW或瑞利型SAW器件会出现在主谐振峰附近，从而对器件特性产生各种不良影响。然而这些现象在实际应用中往往不可忽略。为探究该问题的解决方案，我们通过理论与实验研究了LN衬底上低声速（LAV）瑞利型SAW结构中SH型SAW谐振的变化情况——这是一种结合高性能温度补偿（TC）SAW器件（TC-SAW）技术的新LAV-SAW结构。研究结果表明：即使改变各类参数，SH型SAW仍可近乎消除。此外，采用该新技术还能实现尺寸极小且具备温度补偿功能的SAW器件。

    关键词： 温度补偿、声表面波（SAW）、瑞利型声表面波（Rayleigh-type SAW）、声速、铌酸锂（LiNbO3）、SH型声表面波（SH-type SAW）

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于癌胚抗原检测的高选择性、无标记Love模式表面声波生物传感器，采用自组装单分子层生物受体

    摘要： 基于ST切石英晶片开发了一种用于高选择性、无标记检测癌胚抗原（CEA）的声表面波（SAW）生物传感器。该叉指换能器（IDT）型SAW器件的延迟线区域先镀金，再通过巯基乙酸-EDC/NHS反应机制进行化学修饰，随后通过偶联层将抗CEA自组装单分子层固定于生物受体上。采用不同浓度的CEA溶液评估该SAW器件的生物传感性能，测得检测限为0.31 ng/ml，优于现有文献报道的SAW器件CEA检测结果。通过临床血清样本评估了该生物传感器的实时检测能力，并利用CEA与其他常见肿瘤标志蛋白的混合溶液验证其选择性。经30天长期稳定性测试，整个周期内免疫检测响应性能仅下降8%。同时通过Langmuir和Freundlich吸附等温动力学研究评估了CEA与生物受体的结合情况。

    关键词： 声表面波，压电性，生物传感，癌胚抗原，无标记，自组装单分子层

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 声表面波驱动横向发光二极管中单电子输运的单光子发射

    摘要： 半导体中电子自旋量子比特之间的长距离量子传输对于实现大规模量子计算电路至关重要。电子自旋到光子偏振的转换是实现自由空间或光纤耦合量子传输的有前途技术。在这项工作中，我们仅使用常规15纳米砷化镓量子阱上的标准光刻技术，在无需自组装量子点的情况下，展示了声学驱动的单电子单光子产生。该器件中，单个电子被表面声波（SAW）的势阱最小值携带，并传输至空穴区域形成激子。随后激子衰变并在100皮秒内产生单个光学光子。这种未经优化的声表面波驱动电致发光，在单电子极限下（原始直方图中g(2)(0)=0.63±0.03）实现了g(2)(0)=0.39±0.05的光子反聚束效应。我们的工作标志着迈向可扩展量子计算架构中电子-光子（自旋-偏振）量子比特转换的第一步。

    关键词： 量子计算、砷化镓量子阱、电子自旋量子比特、声表面波、单光子发射

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2018年IEEE传感器会议 - 印度新德里（2018.10.28-2018.10.31）] 2018年IEEE传感器会议 - 基于碳复合材料的Love波传感器力学特性的有限元建模与计算分析

    摘要： 结构化材料对于增强气体或生物传感器的灵敏度具有重要意义。本研究聚焦于碳-聚合物复合材料（PEDOT:PSS-MWCNT）与额外添加的多壁碳纳米管（MWCNT），这些材料通过喷墨打印技术沉积在Love声波器件上。我们结合基于有限元建模的仿真、简化模型的计算分析以及实验测量对该组合进行研究。由此估算出各材料的杨氏模量：PEDOT:PSS-MWCNT双层复合材料（约450纳米）为70 GPa，碳复合基底上的MWCNT双层结构（约140纳米）为150 GPa。该数值低于文献报道值，研究认为这与材料孔隙率有关。实验还观察到增强的导波效应，这对后续检测应用具有重要价值。

    关键词： 多壁碳纳米管，聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐，气体传感器，有限元法，声表面波，生物传感器

    更新于2025-09-23 06:15:46

  • 基于SAW聚合物/量子点敏感膜的氢气检测

    摘要： 关于氢气作为燃料的使用，有必要测量其在室温下空气中的浓度。本文开发了用于表面声波（SAW）传感器的敏感复合薄膜，采用量子点（QDs）和聚合物制成。由于具有高比表面积，选用了Si/SiO2量子点，与仅含聚合物的传感器相比，这显著提高了传感器的灵敏度。通过激光烧蚀法获得Si/SiO2量子点，并通过X射线衍射和透射电子显微镜（TEM）进行分析。使用了两种聚合物：聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。将聚合物及含量子点的聚合物复合物通过滴涂法沉积在传感器基底上。薄膜在80°C下进行了两小时的热处理。所得传感器在室温下针对不同氢气浓度进行了测试。经热处理的PDMS与Si/SiO2量子点传感器获得了452 ppm的检测限（LOD）。结果表明，利用量子点提高SAW传感器灵敏度以及通过热处理增强气体分子吸附能力的潜力。

    关键词： 量子点、气体检测、气体传感器、氢气传感器、声表面波、聚合物、复合材料、声表面波传感器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年第四届仪器系统、电路与传感器国际研讨会(INSCIT) - 巴西圣保罗 (2019.8.26-2019.8.30)] 2019年第四届仪器系统、电路与传感器国际研讨会(INSCIT) - 基于超连续谱激光源直接法的二极管归一化光谱响应测量

    摘要： 基于田口法的遗传算法（TBGA）被应用于自适应神经模糊推理系统（ANFIS），用于优化声表面波（SAW）气体传感器的设计参数。田口方法用于减少实验次数并收集SAW气体传感器的性能数据。该TBGA具有双重优化功能：在ANFIS中，通过最小化均方根误差性能指标来选择合适的隶属函数，并优化前提参数与结论参数；另一功能是优化SAW气体传感器的设计参数。基于TBGA的ANFIS方法仿真实验表明，无论是谐振频率偏移还是精度性能，这种系统化设计方法相比传统试错法及其他田口法设计方法都取得了显著更优的结果。

    关键词： 自适应神经模糊推理系统、田口-遗传算法、声表面波(SAW)气体传感器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）-中国厦门（2019.12.17-2019.12.20）] 2019光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）-采用嵌入式棋盘极化转换超表面的低雷达散射截面高增益带宽法布里-珀罗天线

    摘要： 提出了一种改进的自适应神经模糊推理系统（IANFIS），用于构建预测声表面波（SAW）气体传感器谐振频率偏移性能的模型。在该IANFIS中，通过直接最小化均方根误差性能准则，采用田口-遗传学习算法在ANFIS中寻找最优前提参数和结论参数，并同步确定最合适的隶属函数。将SAW气体传感器的五个设计参数作为IANFIS模型的输入变量，包括电极指对数、电极重叠长度、基底上两个叉指换能器的分离距离、稳定温度切割（ST-cut）石英基底的尺寸以及电极厚度。IANFIS模型的输出变量为谐振频率偏移性能。将所提IANFIS的预测结果与反向传播神经网络的结果进行对比，结果表明该IANFIS对谐振频率偏移的性能预测是有效的。此外，五个设计参数的敏感性分析还表明，电极重叠长度和ST-cut石英基底的尺寸对谐振频率偏移性能的影响最为显著。

    关键词： 自适应神经模糊推理系统、声表面波(SAW)气体传感器、田口-遗传学习算法

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于表面声波的紫外光电探测器：综述

    摘要： 过去十年间，紫外（UV）检测因其在民用和军事领域的重要应用，成为科研人员和工程师重点关注的研究方向?？缪Э蒲芯康目焖俜⒄勾呱硕嘀衷淼淖贤馓讲馄鳌Ｆ渲谢谏砻娌ǎ⊿AW）技术的紫外探测器具有远程无线操作和零功耗的独特优势。本文全面综述了声表面波紫外探测器的工作原理、关键参数、所用声波类型及材料体系，探讨了该类探测器的研究进展现状，总结了优化器件性能的主要方法，并简要介绍了基于薄膜体声波谐振器（FBAR）和兰姆波谐振器（LMR）的新型声学紫外探测器。最后提出未来发展的挑战，为推动这一重要研究领域的发展提供方向建议。

    关键词： 紫外探测器、敏感材料、声表面波、压电材料

    更新于2025-09-12 10:27:22