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[发明专利]一种基于二维复合平面大量程光栅结构的位移测量系统-CN202210590198.8有效
发明人：辛晨光;马霄琛;李孟委 -专利权人：中北大学
申请日： 2022-05-27 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：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。
一种基于二维复合平面量程光栅结构位移测量系统

[发明专利]一种片内温度补偿石墨烯压力传感器-CN201710693620.1有效
发明人： 李孟委;赵世亮;吴承根;王莉;王俊强 -专利权人：中北大学
申请日： 2017-08-14 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01L1/18 文献下载
摘要：一种片内温度补偿石墨烯压力传感器，主要结构由力敏薄膜、温敏薄膜、互连电极、基片、密封环、封装外壳、基板、陶瓷基座、引线柱组成。力敏薄膜和温敏薄膜均由复合纳米薄膜、电极组成，布置于基片下侧，处于同一温区，基片上部刻蚀有一个凹型结构，基板在与温敏薄膜相对的位置刻蚀形成一凸台结构，复合纳米薄膜由两层氮化硼与夹在其中的石墨烯组成，基片底部外周侧通过密封环键合在基板上构成无氧真空腔，隔绝了复合纳米薄膜与外界的直接接触，互连电极、引线柱将力敏薄膜和温敏薄膜与外部相连接，传感器可应用于动态、静态测试环境，利用温敏薄膜检测温度干扰信号，补偿力敏薄膜压力测量时产生的温度误差，实现对压力的准确测量。
一种温度补偿石墨压力传感器

[发明专利]一种基于RF MEMS开关的多刀多掷开关-CN202110502070.7有效
发明人：吴倩楠;张世义;王姗姗;余建刚;李孟委 -专利权人：中北大学;南通高等研究院
申请日： 2021-05-08 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： H01H59/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于RF MEMS开关的多刀多掷开关，包括：衬底；设置在衬底上且级联的两个MEMS单刀多掷开关；MEMS单刀多掷开关包括若干信号线、地线、若干上电极、若干驱动电极、功分器和若干空气桥。该多刀多掷开关通过将两个MEMS单刀多掷开关级联，不仅可以减小器件的插入损耗，提高了器件的隔离度，减小了器件的尺寸，扩宽了器件的工作频率，而且可以实现多通道信号的选通功能。
一种基于 rf mems 开关多刀多掷

[发明专利]一种高精度双层纳米光栅三轴加速度检测装置-CN201610562496.0有效
发明人： 李孟委;王宾;薛梅;王高 -专利权人：中北大学
申请日： 2016-07-15 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01P15/093 文献下载
摘要：本发明涉及加速度检测技术领域，提供了一种高精度双层纳米光栅三轴加速度检测装置，包括凸台、3轴加速度敏感结构、光电探测器阵列；凸台上布置有固定纳米光栅，凸台下方布置有对应的激光光源阵列，3轴加速度敏感结构包括分别检测X、Y、Z轴加速度的纳米光栅加速度敏感结构，位于凸台上方，纳米光栅加速度敏感结构上设有与固定纳米光栅对应的可动纳米光栅，3轴加速度敏感结构通过连接块与凸台可移动连接；激光光源阵列、固定纳米光栅、可动纳米光栅、光电探测器阵列自下而上对应布置在一条竖直轴线上。本发明的有益效果为：能同时检测三轴方向的加速度，精度高，使用惰性气体封装，寿命长，微型化、集成化、多功能，适于推广应用。
一种高精度双层纳米光栅加速度检测装置

[发明专利]一种石墨烯超材料的超宽带微波开关-CN202311015663.6在审
发明人：吴倩楠;李静;李孟委;马斌溢 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-08-11 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： H01P1/10 文献下载
摘要：本发明属于超宽带微波开关技术领域，具体涉及一种石墨烯超材料的超宽带微波开关，由单元结构在平面上按阵列形式连续拼接而成；每个所述单元结构由不同的功能层叠加组成，从上到下依次是顶层石墨烯层、聚氯乙烯PVC介质层和金属衬底；所述顶层石墨烯层为图案化的正方形石墨烯，所述聚氯乙烯PVC介质层和金属衬底的任意位置横截面均为相同尺寸的正方形，所述顶层石墨烯层贴附于聚氯乙烯PVC介质层上表面的中心，所述金属衬底贴附于聚氯乙烯PVC介质层的下表面。本发明提出的微波超材料开关的顶层为图案化刻蚀的四个相同尺寸的三角形孔和方孔的石墨烯层，结构简单、小尺寸、完美对称、易于集成和加工，并且该开关对于TE和TM波表现出极化不敏感特性。
一种石墨材料宽带微波开关

[发明专利]一种MEMS惯性测量单元系统级批量标定方法-CN202010323074.4有效
发明人：张鹏;李维刚;刘鹏;李孟委 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-04-22 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种MEMS惯性测量单元系统级批量标定方法，包括以下步骤：S1、将基准惯组安装在三轴转台中心，被测惯组安装在基准惯组四周；S2、连接测试设备，给惯组供电并且预热，完成初始化；S3、建立MEMS惯性测量单元的误差模型；S4、按照预定设计的标定路径对三轴转台进行规定路径编排，采集惯组的数据；S5、以被测惯组共12个量做卡尔曼滤波器状态量，建立状态方程；S6、以基准惯组的导航参数做基准，对基准惯组和被测惯组的姿态角、速度做差，建立观测方程；S7、利用卡尔曼滤波进行迭代估计，得被测惯组陀螺仪加速度计零偏；S8、将基准惯组的加速度计输出看作实际的加速度，陀螺仪输出看作实际的角速率，通过最小二乘法分离标度因数和安装误差参数。
一种 mems 惯性测量单元系统批量标定方法

[发明专利]一种石墨烯压力传感器-CN201710693619.9有效
发明人： 李孟委;赵世亮;吴承根;王莉;王俊强;王高 -专利权人：中北大学
申请日： 2017-08-14 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： H10N30/00 文献下载
摘要：一种石墨烯压力传感器，主要结构由纳米膜、互连电极、引线柱、基片、封装外壳、陶瓷基座、密封环组成。检测由纳米膜、基片、互连电极组成，纳米膜由上下两层氮化硼与夹在其中的石墨烯组成，布置在基片下表面，基片上部刻蚀形成了凹形结构，下部与陶瓷基座通过金属键合形成无氧真空腔，隔绝了纳米膜与外界的直接接触，为其提供无氧防护，互连电极由互连凸点键合互连焊盘组成，通过引线柱将检测单元与外部相连，氮化硼/石墨烯/氮化硼三层纳米薄膜既是器件的功能材料，又是其结构材料，器件最高可稳定工作于1000℃的高温环境，重复性好、可靠性高，耐酸碱、抗腐蚀，可应用于动态、静态高温测试环境，显著提升高温区间。
一种石墨压力传感器

[发明专利]一种基于纳米波导端面耦合的离面微光机电加速度计-CN202310726048.X在审
发明人：辛晨光;张梦迪;张钟瑶;李孟委 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G01P15/093 文献下载
摘要：本发明属于微机电系统和微惯性器件技术领域，具体涉及一种基于纳米波导端面耦合的离面微光机电加速度计，包括光栅、输入纳米波导、输出纳米波导，所述光栅与输入纳米波导耦合连接，所述输出纳米波导设置在输入纳米波导的一侧，所述输入纳米波导的端面与输出纳米波导的端面存在重叠面积。本发明利用纳米波导间耦合效率随着相对离面位移变化的特性，通过检测纳米波导输出光功率检测质量块位移量，从而推算输入加速度量。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。根据微纳波导端面耦合原理，微小的位移也会引起耦合效率的很大变化，因此该器件具有较高的测量灵敏度。
一种基于纳米波导端面耦合微光机电加速度计

[发明专利]一种基于横向合频效应的单纳米线微型光谱分析仪-CN202310726038.6在审
发明人：辛晨光;郭丽君;范长江;李孟委 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：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。
一种基于横向效应纳米微型光谱分析

[发明专利]一种基于表面等离子体激元自成像的皮米级微位移传感器-CN202310742595.7在审
发明人：辛晨光;张梦迪;李孟委 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本发明属于微机电系统和微位移器件技术领域，具体涉及一种基于表面等离子体激元自成像的皮米级微位移传感器，包括激光器、反射棱镜、显微物镜、样品台、样品、探针，所述激光器的光路方向上设置有反射棱镜，所述反射棱镜的反射光路上设置有显微物镜，所述显微物镜的光路方向上设置有样品台，所述样品台上放置有样品，所述样品的正上方设置有探针。本发明利用一维圆孔微结构，通过光学激发的方式激发面内SPP自成像效应，在金属薄膜面内方向观测到与一维圆孔结构参数一致的空间近场光强分布。本发明可以通过检测光强大小推算位移量。结合高倍细分电路，实现皮米级分辨率的位移测量。
一种基于表面等离子体成像皮米级微位移传感器

[发明专利]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-CN202310742591.9在审
发明人：辛晨光;郭丽君;范长江;张钟瑶;李孟委 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01N21/01 文献下载
摘要：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。
一种基于分布式布拉格反射结构折射率传感器

[发明专利]一种石墨烯传感器复合热防护结构及其制备-CN202210509114.3有效
发明人：王俊强;张海坤;李孟委 -专利权人：中北大学
申请日： 2022-05-11 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： C04B41/89 文献下载
摘要：本发明涉及高温传感器热防护技术领域，更具体而言，涉及一种石墨烯传感器复合热防护结构及其制备。一种石墨烯传感器复合热防护结构，所述石墨烯复合传感器为层状结构，衬底层、石墨烯敏感层、氮化物隔离层、氧化铝保护层和高温陶瓷防护涂层；所述衬底层上设置石墨烯敏感层，所述石墨烯敏感层上设置氮化物隔离层，所述氮化物隔离层上设置氧化铝保护层，所述氧化铝保护层上设置高温陶瓷防护涂层。用单层石墨烯作为敏感层，衬底层对其提供支撑，利用氮化物作为隔离层主要作用为将石墨烯敏感层与氧化铝隔离开来，在开窗、键合处理后的薄膜上利用热喷涂技术制备一层高温陶瓷涂层，利用薄膜+厚膜工艺复合防护，提高石墨烯传感器在高温下的稳定性。
一种石墨传感器复合防护结构及其制备

[发明专利]一种基于纳米光栅干涉式二维加速度传感装置-CN202310695297.7在审
发明人：金丽;张晓玉;李孟委;王策 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-06-13 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G01P15/03 文献下载
摘要：本发明属于加速度传感装置技术领域，具体涉及一种基于纳米光栅干涉式二维加速度传感装置，所述激光器包括第一激光器和第二激光器，所述分束镜设置在第一激光器和第二激光器的光路方向上，所述第一激光器经分束镜的反射光路上设置有第一金属反射结构，所述第二激光器经分束镜的反射光路上设置有第一光栅加速度计结构，所述第一激光器经分束镜的透射光路上设置有第二金属反射结构，所述第二激光器经分束镜的透射光路上设置有第二光栅加速度计结构。本发明利用纳米光栅衍射光强的变化来实现微位移测量，进而检测加速度的大小，使测量系统具有更高的灵敏度和分辨率。
一种基于纳米光栅干涉二维加速度传感装置

[发明专利]一种基于石墨烯的微型分子光镊-CN202010380085.6有效
发明人：王艳红;武京治;李智慧;李孟委 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-05-08 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B81B7/02 文献下载
摘要：一种基于石墨烯的微型分子光镊，包括：光源会聚单元和分子诱捕单元，光源会聚单元设置在分子诱捕单元上方并将外部入射的光会聚到下方的分子诱捕单元的溶液池处，分子诱捕单元的溶液池内呈放待测的分子溶液，诱捕单元与微流控集成，样品使用方便。本发明的有益效果在于，利用石墨烯优异的光电特性，实现光源的高度聚焦，利用石墨烯纳米结构的局部表面等离子体光学效应，实现光能的纳米尺度限制，同时实现分子诱捕和本征共振激发，此外可感应分子的GHz本征振动，利用射频探针测量；通过石墨烯纳米电极，外加高频电磁波，将电磁波引导到分子诱捕点，实现外加高频电磁波与分子的互相作用，利用电磁波改变分子的振动特性，改变分子的生物特性。
一种基于石墨微型分子

[发明专利]一种基于LiPON固态电解质的锂离子电容器的制备方法-CN202210161600.0有效
发明人：闫欣雨;姬高奇;王俊强;李孟委;李晋华 -专利权人：中北大学
申请日： 2022-02-22 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H01G11/56 文献下载
摘要：本发明属于电容器的制备方法技术领域，具体涉及一种基于LiPON固态电解质的锂离子电容器的制备方法，包括下列步骤：先设置一层Si基底；提供Al靶材，通过反应磁控溅射，在S Si基底上沉积Al层集流体；制备石墨烯靶材，以石墨烯为靶材，利用反应磁控溅射，在Al层集流体上沉积石墨烯层；提供Li3PO4靶材，以Li3PO4为靶材，利用反应磁控溅射，在石墨烯层上沉积LiPON电解质层；以石墨烯为靶材，利用反应磁控溅射，在LiPON电解质层上沉积石墨烯层；以Al为靶材，通过反应磁控溅射，在石墨烯层上沉积Al层集流体。本发明充分运用石墨烯的高比表面积、高导电性、高离子迁移率以及良好的浸润性的特性，制备具有高离子电导率、良好安全性能和长循环寿命的锂离子电容器。
一种基于 lipon 固态电解质锂离子电容器制备方法

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