声表面波MOEMS应变E+E传感器
研究的微光机电MOEMS应变E+E传感器是采用微电子工艺在一块芯片上集成了声表面波和集成光学技术的一种新型E+E传感器，可应用于航天航空、化工冶金、石油电力、建筑结构等领域中的结构探伤、智能蒙皮和安全预警。E+E传感器可达到微应变级的测量精度，且具有抗电磁干扰能力强、重量轻、体积小、易于批量生产、小型化等特点。

声表面波MOEMS应变E+E传感器
相对于硅基MEMS应变E+E传感器和声表面波MEMS应变E+E传感器，E+E传感器采用的声光耦合载波的设计方案避免了纯MEMS应变E+E传感器中多模干扰的噪声问题，提高了信噪比，改善了它们抗电磁干扰能力差、稳定性差等问题，继而提高了E+E传感器的检测精度。而这些问题一直是制约MEMSE+E传感器发展的瓶颈问题。在对国内外相关资料充分调研的基础上，提出了声光耦合载波的设计方案，主要研究了声光耦合载波传感系统结构的优化设计、光读出检测方式、光波信号的调制解调方法等内容。测量理论以单壁碳纳米管作为应变E+E传感器，基于其频移应变敏感性、共振、偏振等拉曼散射特性，总体考虑平面内所有方向碳管的拉曼散射效应，通过理论推导得出了碳纳米管平面应变分量与拉曼频移解析关系式。与Wagner的相关工作比较显示，的测量理论不仅能够比较准确地表征变形体表面任何载荷状态下任何方向的应变，而且对多种常见的拉曼模式具有比较广泛的适用性。在碳纳米管应变E+E传感器测量理论基础上进一步提出了显微尺度下拉曼应变花测量技术。该技术建立了拉曼应变花方程组，通过三个偏振方向的拉曼测量可以直接获得微米或更小尺度采样点的三个平面应变分量值（正应变εx、εy和剪应变γxy）。实验验证了测量理论与拉曼应变花技术的正确性，并进一步表明：拉曼应变花技术在继承传统拉曼应变测量技术所有特点的同时，突破了其对研究对象的局限，能够在工程应用中通过附着、修饰、掺杂等方式实现对其它非拉曼活性固体材料表面平面应变分量的直接测量以及微区域应变场的实验分析。 还开展了显微拉曼应力/应变测量技术的微区域、微结构应用研究。具体研究内容包括以下几个方面：在分析声表面波特性及声表面波器件性能要求的基础上，通过声表面波激励技术的理论分析及推导，提出了切趾叉指换能器的设计，并确定了IDT的系统参数，考虑到压电材料对整个系统zui终输出的影响，对比并选择确定了本方案所采用的铌酸锂晶体，结合数据需要给出了相应的具体的材料系数。通过对共线型声光模式转换器的理论分析，提出了一种新型的基于TE/TM光偏振模式转换原理的SAW-MOEMS应变传感方案，讨论了该方案的工作原理，建立了系统的数学模型，得到了zui终的输出结果形式，同时选择了合适的声光耦合方式，对系统的*偏置点进行了分析，并通过仿真对电光调制器结构进行了设计。对光波导、声功率等系统结构参数进行了数学分析，通过Matlab仿真分析了参数对于系统的影响，并对仿真结果进行了讨论，由此确定了本方案中的各项特性参数。

声表面波MOEMS应变E+E传感器
从理论上证实了带光读出型SAW-MOEMS应变E+E传感器方案的可行性，考虑工艺精度、电压波动和材料参数对器件相关特性的影响，对影响应变精度的的主要因素进行了数值分析及讨论。