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公开(公告)号：CN110940830A
公开(公告)日：2020-03-31
申请号：CN201911273080.7
申请日：2019-12-12
Applicant: 中北大学
IPC: G01P15/03
Abstract: 本发明属于加速度计技术领域，具体涉及一种基于二维光栅和四象限探测器的两轴加速度计结构，包括上层结构、中层结构和下层结构，中层结构设置在上层结构与下层结构之间，上层结构的中部设置有二维光栅，中层结构的上设置有质量块，质量块上固定有玻璃基底，玻璃基底上固定有一维光栅，下层结构的中部设置有四象限探测器，二维光栅的顶部设置有激光器。本发明通过一层二维光栅和四象限的一维光栅实现的双轴加速度测量，较传统加速度计，提高了检测量程，同时，利用相错四分之一光栅周期的一维光栅实现两个相位差90°的A、B相信号，从而实现进一步的电学细分，提高了加速度计的灵敏度。本发明用于载体加速度的测量。
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公开(公告)号：CN117584505A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311546793.2
申请日：2023-11-20
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于光学纳波导技术领域，具体涉及一种基于可控热熔解的光学波导纳米带制备装置及方法，包括温度传感器、CCD相机、加热板、电控加热台、加热台控制器和计算机，所述温度传感器与电控加热台相连接，所述CCD相机的镜头正对加热板，所述CCD相机通过电缆与计算机电性连接，所述电热板设置在电控加热台上，所述电控加热台通过控制电缆与加热台控制器电性连接。本发明无需高温炉、光刻机等大型设备，以及惰性气体、光刻胶等辅助元料，具有尺寸可控、成本低、适用范围广、制备时间短、重复率高等特点，有利于实现聚合物光学导波纳米带在集成化光通信等领域的产业化推广。
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公开(公告)号：CN116818100A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310726038.6
申请日：2023-06-19
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于光谱分析仪技术领域，具体涉及一种基于横向合频效应的单纳米线微型光谱分析仪，包括衬底、非线性半导体纳米线、锥形光纤、透镜和CCD阵列相机，所述衬底上设置有非线性半导体纳米线，所述非线性半导体纳米线上设置有锥形光纤，所述非线性半导体纳米线的光路方向上设置有透镜，所述透镜的光路方向上设置有CCD阵列相机。本发明无需光栅、反射镜、棱镜等光学元件，待测光束不经过空间传输，具有光路简单、体积小、集成度高等优点。本发明可以植入光纤或硅基光学系统，通过改变标准光波长可获得较宽的适用工作波长范围，适用于波分复用、激光光谱检测等片上光通信应用。
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公开(公告)号：CN116735498A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310742591.9
申请日：2023-06-21
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于折射率传感器技术领域，具体涉及一种基于双分布式布拉格反射器结构的片上折射率传感器，所述光源的光路方向上设置有透镜，所述第一波导的一端设置在透镜的光路方向上，所述第一波导的另一端设置有第一DBR结构，所述第二DBR结构设置在第二波导的一端，所述第二DBR结构设置在第一DBR结构的光路方向上，所述第二波导的另一端设置有光纤耦合器。本发明利用两个DBR间隙位置填充气体/液体折射率变化引发透射光谱改变的效应实现折射率传感。本发明具有结构简单、抗干扰能力强、结构紧凑、集成化程度高的特点。此外，由于透射光谱对折射率微小变化有显著响应，因此该传感器还具有灵敏度高的优点。
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公开(公告)号：CN115962767A
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202211561244.8
申请日：2022-12-07
Applicant: 中北大学
IPC: G01C19/5649 , G01C19/5656 , G01C19/5663
Abstract: 本发明属于MEMS陀螺技术领域，具体涉及一种基于光学拍频检测的闪耀光栅MEMS陀螺，所述第一分束镜的一个光路方向上设置有第一反射镜，所述第一分束镜的另一个光路方向上设置有环形器，所述环形器的一个光路方向上设置有准直透镜，所述准直透镜的光路方向上设置有闪耀光栅陀螺，所述第一反射镜的反射光路上设置有第二分束镜，所述环形器的另一个光路方向上设置有第二反射镜，所述第二反射镜的反射光路上设置有第二分束镜，所述第二分束镜的一个光路方向上设置有光电探测器。本发明是通过检测闪耀光栅的偏转角度来实现对MEMS陀螺角速率的测量，在加工上降低加工难度，并且在结构上减小了交叉串扰对陀螺灵敏度的影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112491233B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202011454522.0
申请日：2020-12-10
IPC: H02K35/02
Abstract: 本发明属于能量收集技术领域，具体涉及一种基于电磁感应原理的MEMS三轴能量收集器，包括上层结构和下层结构，所述上层结构设置在下层结构的上方，所述上层结构包括支撑框架、面内振动结构、离面振动结构，所述面内振动结构、离面振动结构设置在支撑框架上，所述下层结构包括磁体基座、第一永磁体、第二永磁体，所述第一永磁体、第二永磁体均镶嵌在磁体基座内。本发明提出的三轴能量收集器利用电磁感应原理收集环境中的振动能，并且环境适应性极强，能为各种无线传感网络提供必要的能源，具有结构简单、加工方便、易集成、效率高、寿命长等优点。本发明用于能量的收集。
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公开(公告)号：CN112710292B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202011457459.6
申请日：2020-12-10
Applicant: 中北大学南通智能光机电研究院
IPC: G01C19/02
Abstract: 本发明属于微机械陀螺技术领域，具体涉及一种基于隧道磁阻检测的频率可调谐微机械陀螺结构，包括玻璃基板、支撑结构、驱动质量块、检测质量块、第一支撑梁、第二支撑梁、驱动导线、驱动反馈导线、第一调节电极、第二调节电极、第三调节电极、第四调节电极、导线圈，所述支撑结构通过阳极键合固定在玻璃基板上，所述第一支撑梁、第二支撑梁均有四个，所述支撑结构通过四个第一支撑梁连接有驱动质量块，所述驱动质量块通过四个第二支撑梁连接有检测质量块，所述驱动质量块的两侧分别设置有驱动导线、驱动反馈导线。本发明微机械陀螺结构设计合理、接口电路简单、检测精度高，可解决角速率信号检测的难题。
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公开(公告)号：CN114877809A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210590198.8
申请日：2022-05-27
Applicant: 中北大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明属于位移测量系统技术领域，具体涉及一种基于二维复合平面大量程光栅结构的位移测量系统，所述激光器的光路方向上设置有半透半反平面镜，所述半透半反平面镜的透射光路上设置有反射镜，所述上层二维复合平面大量程刻度光栅设置在半透半反平面镜和反射镜的反射光路上，所述上层二维复合平面大量程刻度光栅的光路方向上分别设置有放大透镜和下层四象限光栅，所述放大透镜的光路方向上设置有CCD摄像机，所述CCD摄像机上设置有上层光栅参考代码标记处图像。本发明中的二维复合大量程位移测量运用光学自成像原理，采用双层纳米二维平面光栅面内运动位移检测的方式来实现二维平面内的位移检测和精确位置定位。
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公开(公告)号：CN114137254A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111444321.7
申请日：2021-11-30
Applicant: 中北大学
IPC: G01P15/093
Abstract: 本发明属于微机电系统和微惯性器件技术领域，具体涉及一种基于微纳波导倏逝场耦合的单片式光学MEMS加速度计，包括输入硅纳米线、弯曲硅纳米线、输出硅纳米线、质量块、悬臂梁、支撑结构，所述弯曲硅纳米线固定在质量块上，所述弯曲硅纳米线的一端与输入硅纳米线耦合，所述弯曲硅纳米线的另一端与输出硅纳米线耦合，所述质量块通过悬臂梁与支撑结构连接，所述输入硅纳米线、弯曲硅纳米线均固定在支撑结构上。本发明基于光学原理，通过检测波导中光功率变化实现加速度检测，具有免疫电磁干扰和外界环境光干扰的特点；根据微纳波导倏逝场耦合原理，极其微小的位移将会引起耦合效率的剧烈变化，具有很高的测量灵敏度。
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公开(公告)号：CN113819847A
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202111115058.7
申请日：2021-09-23
Applicant: 中北大学
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明属于三维微位移传感器技术领域，具体涉及一种基于位错二维光栅阵列的双光栅结构三维微位移传感器，包括激光器、准直扩束镜、上层二维光栅、下层位错式光栅、四象限探测器，所述激光器的上方设置有准直扩束镜，所述准直扩束镜上设置有上层二维光栅，所述上层二维光栅上设置有下层位错式光栅，所述下层位错式光栅上设置有四象限探测器。本发明通过采用双层光栅结构，利用二维光栅在近场区域内的自成像效应，实现了透过光强随位移变化，并由四象限探测器实现光电转化，再通过整体结构输出的经细化后的电学信号进行精准三维位移测量，提高了整体结构的精度。同时，利用四象限结构实现了整体系统的高度集成化。
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