首页 期刊 光学精密工程 高功率体声波谐振器的自热效应及其修正 【正文】

高功率体声波谐振器的自热效应及其修正

作者:韩超; 高杨; 张大鹏 西南科技大学信息工程学院; 四川绵阳621010; 中国工程物理研究院电子工程研究所; 四川绵阳621999; 中国科学院高能物理研究所核探测与核电子学国家重点实验室; 北京100049
高功率体声波谐振器   自热效应   频率偏移   多物理场协同仿真   设计修正  

摘要:为了在高功率体声波谐振器的设计中考虑自热效应的影响,提出一种声-电磁-热多物理场协同仿真方法,来模拟自热导致的频率偏移,并针对此频率偏移的消除问题,提出了相应的修正方案。首先,由常用的Mason模型设计出满足谐振频率要求的初始谐振器。接着,通过声-电磁-热多物理场协同仿真得到自热导致的频率偏移。然后,初步调整压电层厚度,来抵消此频率偏移。最后,对调整后的谐振器迭代进行声-电磁-热多物理场协同仿真,以确定压电层厚度的调整量。结果表明:自热效应会导致高功率体声波谐振器的谐振频率明显下偏(谐振器案例的频率偏移量为3MHz),通过减薄压电层厚度(案例中为1.7nm)可彻底消除此频率偏移。所提出的高功率体声波谐振器的修正方案能有效地解决自热效应导致的谐振频率偏移问题。

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