微机械气动红外探测器的计算机仿真  

Simulation of Performance and Optimal Design of A Micro-Machined Pneumatic Infrared Detector

作　　者：吴畯苗[1] 邹德恕[1] 沈光地[1] 

机构地区：[1]北京工业大学电子信息与控制工程学院,北京市光电子技术实验室,北京100022

出　　处：《微电子学与计算机》2004年第7期168-170,180,共4页Microelectronics & Computer

基　　金：国家自然科学基金项目(69976004);国家863计划项目(2002AA312070);国家973计划项目(G20000683-02);北京市教委项目(KM200310005009)

摘　　要：介绍了一种可工作于室温环境下的微型气动式红外探测器,它基于气体介质吸收特定波段的红外辐射后以无辐射气动方式激励并产生一系列热效应的物理基础,可获得包含红外辐射源信息的信号。建立了符合器件工作模式的有限元模型,采用流体-热-结构耦合方法分析了器件的机械行为以及气体介质的温度场分布,模拟并讨论了不同结构参数对器件性能的影响,为采用MEMS技术研制具有波长选择特性的非致冷气动式红外探测器提供了理论基础。A novel Micro-Machined Pneumatic Infrared Sensor is described, which is classified as an uncooled infrared sensor. The sensor consisted of a small cavity filled with a special gas, which shows a characteristic spectral sensitivity in the wavelength range of the infrared light. Infrared intensity is measured via the deflection of the membrane induced by thermal expansion of the special gas. The finite element method is utilized for analyzing the mechanical performance of membrane and the temperature distribution of gas. In addition, the influence of micro-cavity depth and membrane length is discussed.

关 键 词：波长选择性 非致冷 气动式红外探测器 流体-热-结构耦合 

分 类 号：TN205[电子电信—物理电子学]