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氮化铝双端固支音叉谐振器的结构设计

雷强 高杨 赵俊武 吕军光

雷强, 高杨, 赵俊武, 等. 氮化铝双端固支音叉谐振器的结构设计[J]. 强激光与粒子束, 2017, 29: 104101. doi: 10.11884/HPLPB201729.170113
引用本文: 雷强, 高杨, 赵俊武, 等. 氮化铝双端固支音叉谐振器的结构设计[J]. 强激光与粒子束, 2017, 29: 104101. doi: 10.11884/HPLPB201729.170113
Lei Qiang, Gao Yang, Zhao Junwu, et al. Structure design of aluminium nitride double-ended tuning fork resonators[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2017, 29: 104101. doi: 10.11884/HPLPB201729.170113
Citation: Lei Qiang, Gao Yang, Zhao Junwu, et al. Structure design of aluminium nitride double-ended tuning fork resonators[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2017, 29: 104101. doi: 10.11884/HPLPB201729.170113

氮化铝双端固支音叉谐振器的结构设计

doi: 10.11884/HPLPB201729.170113

Structure design of aluminium nitride double-ended tuning fork resonators

  • 摘要: 基于氮化铝双端固支音叉(AlN DETF)的谐振式传感器具有尺寸小、稳定性和可靠性好、时间响应快等特点。为了提高灵敏度和分辨率,需要分析AlN DETF谐振器的振梁结构参数对灵敏度和信号功率的影响。在有限元仿真软件中建立AlN谐振器的多物理场模型,进行预应力特征频率分析,仿真验证单个振梁结构参数对灵敏度的影响。在振梁厚度保持恒定的情况下,对仿真结果的数据进行后处理,得到信号功率与振梁长度、宽度的关系。结果表明,相对灵敏度、信号功率随振梁长度、宽度的变化趋势相反。因此,需要根据工艺水平和结构强度等因素,综合考虑AlN谐振器的信号功率和相对灵敏度,对两者进行权衡。仿真分析了优化后AlN DETF谐振器的性能,10 N范围内的灵敏度为56 Hz/N,信号功率为6.810-4 nW,Q值为958。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-07
  • 修回日期:  2017-09-04
  • 刊出日期:  2017-10-15

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