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双针表面形貌测量系统的研究

计量学报 2002年第3期23卷 171-173,236页

作者：卢圣凤谢铁邦高咏生李柱华中科技大学精密仪器测试中心武汉430074 香港科技大学机械工程系

介绍一种新颖的双针表面形貌测量系统 ,它将光学位移传感器和触针位移传感器巧妙地结合在一起 ,从而具有接触和非接触两种测量手段。与单一测量模式的表面形貌测量仪器相比 ,它的性能价格比更高 ,应用范围更广。该测量系统已投入实用 ,... 详细信息

介绍一种新颖的双针表面形貌测量系统 ,它将光学位移传感器和触针位移传感器巧妙地结合在一起 ,从而具有接触和非接触两种测量手段。与单一测量模式的表面形貌测量仪器相比 ,它的性能价格比更高 ,应用范围更广。该测量系统已投入实用 ,接触测量模式下其垂直测量范围和垂直分辨率分别是 1mm和 10nm ,非接触测量模式下分别是 5 0 0 μm和 3nm。实践证实 ,该系统使用灵活。

关键词：双针表面形貌测量系统表面特征提取光学位移传感器触针位移传感器

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硅基双层光栅的优化设计及耦合机理研究

硅基双层光栅的优化设计及耦合机理研究

作者：田金凤华中科技大学

学位级别：硕士

衍射光栅现已被应用于各种光学系统中,在光谱分析、光通信、光耦合、光学传感等领域具有重要应用价值。纯硅基光栅能够与MEMS加工工艺相兼容,并具有易于量产、成本低廉、加工工艺简单等特点,引起了广泛关注。本文对硅基双层亚波长光栅... 详细信息

衍射光栅现已被应用于各种光学系统中,在光谱分析、光通信、光耦合、光学传感等领域具有重要应用价值。纯硅基光栅能够与MEMS加工工艺相兼容,并具有易于量产、成本低廉、加工工艺简单等特点,引起了广泛关注。本文对硅基双层亚波长光栅进行研究,利用“伍德异常”现象,设计优化了一款用于光学位移检测的高灵敏度位移传感结构并研究了其耦合机理。为了简化双层光栅的分析过程,采用严格耦合波分析(Rigorous Coupled Wave Analysis,RCWA)方法求解双层光栅电磁场问题,提出将中间空气层近似看做占空比很小的光栅结构,电磁场表达式表达为与光栅层类似的傅里叶级数展开形式,并编写了基于RCWA算法的MATLAB程序,验证了RCWA分析双层光栅结构时具有较高准确性。为了实现较高的光学位移结构灵敏度并节约优化时间,将RCWA算法与粒子群算法相结合,对纯硅基亚波长双层光栅结构进行了参数优化。通过改变双层光栅结构参数如光栅周期、梁宽、厚度、间距等,在入射波长为1037.3μm时,得到了5μm位移区间上14.32%/μm的灵敏度。相比于仿真软件,基于RCWA算法的优化时间降低为原来的1/15。本文最后对纯硅基亚波长光栅中“伍德异常”现象的产生原因进行了探究。双层光栅出现异常衍射现象表明,当双层光栅处于特定的相对位移处,光栅会将垂直入射的TE极化波转化为沿着双层光栅中间空气层传播的倏逝波,导致只有很小一部分能量能够通过双层光栅结构并传播至远场,使透射率在该位移处变小,从而表现出异常衍射特性。因该现象对双层光栅相对位移极为敏感,能够有效提高光学位移传感结构的灵敏度。该耦合机理研究为后续进一步利用双层光栅设计高灵敏度的位移传感器奠定了基础。

关键词：亚波长光栅伍德异常严格耦合波分析光学位移传感器粒子群优化算法

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心血管介入虚拟手术造影剂显影仿真

中国数字医学 2015年第2期10卷 29-31页

作者：邓子龙谢叻罗买生蔡佳音顾力栩上海交通大学模具CAD国家工程研究中心上海交通大学国家数字化制造技术中心上海交通大学Med-x研究院上海交通大学生物医学工程学院

心血管介入手术造影剂的使用对肾功能尤其对肾功能不全患者影响较大。在使用心血管介入手术模拟器进行手术培训过程中,造影剂剂量信号的检测是造影剂模拟的关键技术之一。将光学位移传感器用于造影剂注射剂量信号检测,并成功应用于心血... 详细信息

心血管介入手术造影剂的使用对肾功能尤其对肾功能不全患者影响较大。在使用心血管介入手术模拟器进行手术培训过程中,造影剂剂量信号的检测是造影剂模拟的关键技术之一。将光学位移传感器用于造影剂注射剂量信号检测,并成功应用于心血管介入手术模拟器。通过Windows API提取光学位移传感器位移信息,并进行实验验证基于光学位移传感器的造影剂注射剂量信号检测的可行性。

关键词：造影剂光学位移传感器心血管介入虚拟手术

基于光学运动传感器的履带相扑机器人牵引控制系统研究

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机器人技术与应用 2013年第6期 27-29页

作者： Dawid Woroch Pawel Stojaczyk 宋子由危银涛清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

本文介绍一种用于估计相扑机器人摔跤比赛场地表面摩擦极限的技术,并基于此开发了该移动式相扑机器人的牵引控制系统。该测量估计基于机器人的激光光学传感器。在比赛开始之前,机器人需要完成一系列半自动的测试,以确定在不同情形下用... 详细信息

本文介绍一种用于估计相扑机器人摔跤比赛场地表面摩擦极限的技术,并基于此开发了该移动式相扑机器人的牵引控制系统。该测量估计基于机器人的激光光学传感器。在比赛开始之前,机器人需要完成一系列半自动的测试,以确定在不同情形下用最大的牵引力加速,从而达到以最高的动量撞击对手的目的。

关键词：相扑机器人牵引控制系统光学位移传感器位移测量