畢業(yè)論文設(shè)計(jì)基于mems的oxc結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究

PAGEPAGE14基于MEMS的OXC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究摘要隨著通信需求的快速增長(zhǎng),密集波分復(fù)用(DWDM)網(wǎng)絡(luò)獲得了極大的發(fā)展,雖然主干道的傳輸速率已經(jīng)很高,但是節(jié)點(diǎn)中的交換目前仍然是電的交換，由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在光層缺乏可操作性，人們又急需實(shí)現(xiàn)光域的優(yōu)化、路由、保護(hù)、恢復(fù)功能，所以人們就提出了光交叉連接(OXC)這個(gè)概念。全光交換是光纖通信網(wǎng)的發(fā)展方向,OXC是全光交換的核心,光開(kāi)關(guān)作為OXC的關(guān)鍵器件,是當(dāng)前光通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),同時(shí)MEMS光開(kāi)關(guān)由于其眾多優(yōu)點(diǎn)也已成為微機(jī)電系統(tǒng)的一個(gè)重要研究方向。本文首先分析了OXC的基本原理和結(jié)構(gòu)，表明OXC在設(shè)計(jì)中的重要性，然后比較幾種不同的光開(kāi)關(guān)的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇了優(yōu)點(diǎn)比較多的MEMS機(jī)械性光開(kāi)關(guān)作為本設(shè)計(jì)的主要部件，把MEMS應(yīng)用到OXC中，設(shè)計(jì)出了一種新型的光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：光通信，MEMS,OXCTheDesignofOXCConstructionBasedonMEMSandItsApplicationResearchAuthor:YangruihuaTutor:LiLipingAbstractWiththerapidgrowthofcommunicationneeds,DenseWavelengthDivisionMultiplexing(DWDM)gainsgreatdevelopment.Becausetraditionalnetworklacksoperabilityinlightlayerandpeopleareindireneedofrealizingtheoptimize,route,protectionandrestorationfunction,peopleraisetheconceptofOpticalCrossConnection(OXC).Allopticalswitchingisthedevelopmentdirectionofopticalfibercommunicationnetwork,andOXCisthecoreofallopticalswitching.Photo-switch,asthekeydeviceofOXC,istheresearchfocusofthecurrentcommunicationfield,meanwhileMEMSopticalswitchinghasanimportantresearchdirectioninMEMSbecauseofitsvariousadvantages.ThisthesisfirstlyanalysesfundamentalprinciplesandconstructionofOXCandmanifesttheimportanceofOXCinthisdesign,thencomparetherelativemeritsofseveraldifferentkindsofopticalswitching,finallychoosesMEMSopticalswitchingwhichwithmoreadvantagesasmaincomponentofthisdesignbyapplyingMEMSintoOXC,workoutanewtypeofopticalswitchstructure.Keywords:Opticalcommunication,Micro-Electro-MechanicalSystems,OpticalCrossconnector1緒論21世紀(jì)，隨著社會(huì)信息化的普遍提高，通信容量和光纖速度也在相應(yīng)的提高，目前通信網(wǎng)的主要組成部分是傳輸和交換，二者在日常應(yīng)用中也在不斷的發(fā)展和革新。通信網(wǎng)中交換系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，傳輸交換速率也越來(lái)越高，由于交換節(jié)點(diǎn)受“電子瓶頸”的束縛所以當(dāng)今電子交換和信息處理網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展已經(jīng)接近極限，而OXC的出現(xiàn)可以緩解這一“電子瓶頸”的束縛，它可有效解決節(jié)點(diǎn)交換速度滯后于傳輸線路的現(xiàn)狀，在光域中把輸入端的任一信號(hào)可控地連接到輸出端的任一光纖中[1]。OXC是光傳送網(wǎng)和自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，兼有復(fù)用、交叉連接、保護(hù)/恢復(fù)、監(jiān)控和網(wǎng)管等多功能，OXC具有諸多優(yōu)點(diǎn)，它有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的光纖接口，對(duì)于提高節(jié)點(diǎn)交換速度以及網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容有非常重要的作用，同時(shí)具有傳輸容量大、組網(wǎng)靈活、網(wǎng)絡(luò)具有可擴(kuò)展性和可重構(gòu)性、易于升級(jí)、可透明傳輸各種格式的不同速率等級(jí)的信號(hào)，能夠同時(shí)適應(yīng)用戶信號(hào)種類和服務(wù)種類不斷增長(zhǎng)的需求等。目前世界各大電信供應(yīng)商競(jìng)相研究光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)OXC，其中部分設(shè)備已經(jīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，并取得了很大成功。例如歐洲RACE計(jì)劃OSCAR(R1033)項(xiàng)目完成的OXC樣機(jī)用于本地網(wǎng)絡(luò)。交叉連接矩陣為8×8嚴(yán)格無(wú)阻塞結(jié)構(gòu)，由4個(gè)無(wú)極性的LiNbO34×4空分交叉連接矩陣和16個(gè)無(wú)極性的LiNbO31×2空分交叉連接矩陣組成。LiNbO34×4空分交叉連接矩陣內(nèi)部結(jié)構(gòu)由24個(gè)1×2交叉連接單元組成，是基于半導(dǎo)體技術(shù)的二維矩陣。OXC的每個(gè)輸入端都有再生器用于檢測(cè)信號(hào)是否丟失和補(bǔ)償塞入損耗，OXC的管理由計(jì)算機(jī)完成。1992年在部分OXC節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)狀光纖網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，用于傳輸140Mbit/s的視頻信號(hào)，成功地驗(yàn)證了光纖鏈路的快速保護(hù)倒換、路由選擇和網(wǎng)絡(luò)重置等功能。日本NEC公司研發(fā)了8×8LiNbO3光交叉矩陣，由64個(gè)無(wú)極性定向耦合開(kāi)關(guān)單元組成，所有開(kāi)關(guān)單元都以簡(jiǎn)單樹形結(jié)構(gòu)(STS)的形式集成在LiNbO3芯片上。芯片大小為110mm×12mm×6mm，塞入損耗小于12dB，串音(光)小于-18dB，并與光放大器配合，這種矩陣級(jí)聯(lián)使用。NEC公司研制的OXC采用5級(jí)交叉連接矩陣級(jí)聯(lián)，容量為128×128。實(shí)驗(yàn)用于交叉連接STM24、STM21、HDTV等寬帶信號(hào)。英國(guó)BT實(shí)驗(yàn)室研制的OXC在波分復(fù)用系統(tǒng)應(yīng)用，將WDM技術(shù)與空分技術(shù)相結(jié)合。并且在倫敦地區(qū)的本地網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，傳輸速率為622Mbit/s，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)的重新配置、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、路由選擇等，并測(cè)試了網(wǎng)絡(luò)中的光衰減和誤碼率[2]。此外，Siemens、Bell實(shí)驗(yàn)室、NTT、Ericsson等國(guó)外大公司所屬實(shí)驗(yàn)室對(duì)OXC的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用及技術(shù)也進(jìn)行了類似研究和實(shí)驗(yàn)[1~3]。國(guó)內(nèi)的中興，華為，大唐等通信巨頭近年來(lái)也在大力發(fā)展OXC技術(shù)，國(guó)家“863”計(jì)劃“九五”二期重大項(xiàng)目——光交叉連接（OXC）分項(xiàng)也成功通過(guò)國(guó)家的驗(yàn)收。可以預(yù)期OXC會(huì)成為下一代光網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，然而OXC的結(jié)構(gòu)決定了它的性能和功能，所以研究新型OXC結(jié)構(gòu)有著重大的意義。本文分3個(gè)部分進(jìn)行討論，首先介紹了光開(kāi)關(guān)的傳統(tǒng)應(yīng)用和在DWDM系統(tǒng)中的應(yīng)用，并且介紹了空間光開(kāi)關(guān)的分類以及各種空間光開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作方式，分析了幾種不同的光開(kāi)關(guān)的優(yōu)缺點(diǎn)和光開(kāi)關(guān)在國(guó)外內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r。然后討論了OXC的主要特點(diǎn)和工作原理及OXC的基本模塊，最后在現(xiàn)有OXC結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出簡(jiǎn)單的改進(jìn)方案，并分析了它的工作原理，組成模塊以及優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了評(píng)估。最后把設(shè)計(jì)的MEMS應(yīng)用到OXC結(jié)構(gòu)中。2OXC的結(jié)構(gòu)及工作原理2.1OXC的工作特點(diǎn)1、OXC的發(fā)展隨著光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的容量越來(lái)越大，科技技術(shù)的發(fā)展和密集波分復(fù)用的大規(guī)模應(yīng)用，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的生存性提出了更高的要求，光交叉連接器（OXC）是構(gòu)成光傳送網(wǎng)絡(luò)（OTN）的重要節(jié)點(diǎn)設(shè)備，它可以集傳輸與交換于一體，具有傳輸容量大、組網(wǎng)靈活的優(yōu)點(diǎn)，而且網(wǎng)絡(luò)具有可擴(kuò)展性和可重構(gòu)性、易于升級(jí)、可透明傳輸各種格式的不同速率等級(jí)的信號(hào)，能夠同時(shí)適應(yīng)用戶信號(hào)種類和服務(wù)種類不斷增長(zhǎng)的需求等等[3]，OXC是對(duì)光信號(hào)交叉連接，繼而交叉容量，交叉連接速率和接入速率都很高，且無(wú)需時(shí)鐘同步和開(kāi)銷處理，而DXC是對(duì)電信號(hào)交叉連接，因而受電子元件的限制，交叉連接速率和接入速率都比較低。目前纖傳輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)OXC部分設(shè)備已經(jīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，并取得了很大成功，世界各大電信供應(yīng)商競(jìng)相研究光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)OXC。英國(guó)BT實(shí)驗(yàn)室將WDM技術(shù)與空分技術(shù)相結(jié)合，研制的OXC在波分復(fù)用系統(tǒng)應(yīng)用，并且在倫敦地區(qū)的本地網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的傳輸速率為622Mbit/s，此外，國(guó)內(nèi)的中興，華為，大唐等通信巨頭近年來(lái)也在大力發(fā)展OXC技術(shù)，國(guó)家“863”計(jì)劃“九五”二期重大項(xiàng)目—光交叉連接（OXC）分項(xiàng)也成功通過(guò)國(guó)家的驗(yàn)收?？梢灶A(yù)期OXC會(huì)成為下一代光網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，研究新型OXC結(jié)構(gòu)有著重大的意義[4]。2、OXC的性能光波網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)重要網(wǎng)絡(luò)單元是OXC,其功能可以與時(shí)分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)類比，它對(duì)系統(tǒng)中的光信號(hào)進(jìn)行交叉連接，有效地解決網(wǎng)絡(luò)間的信息耦合，并兼有本地節(jié)點(diǎn)的全光分插復(fù)用功能，還可以靈活有效的管理光傳輸網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)具有很大的靈活性、可擴(kuò)展性和動(dòng)態(tài)重構(gòu)以及自愈功能，是實(shí)現(xiàn)可靠的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)/恢復(fù)、自動(dòng)配線和監(jiān)控的重要手段，國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)OXC開(kāi)展了深入研究。在OXC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,通過(guò)利用不同光學(xué)器件和采用不同設(shè)計(jì)方法,構(gòu)架具有獨(dú)特功能的新型OXC結(jié)構(gòu)以滿足不同的應(yīng)用需要。2.2OXC的基本結(jié)構(gòu)與工作原理OXC主要由光交叉連接矩陣(交換級(jí))、輸入端口(擴(kuò)展級(jí))、輸出端口(集中級(jí))、管理控制單元等模塊組成，如圖1所示：圖1OXC功能結(jié)構(gòu)圖OXC節(jié)點(diǎn)先把WDM信號(hào)在空間或波長(zhǎng)域上進(jìn)行分解，得到一組狀態(tài)單純的單波長(zhǎng)信號(hào)后再進(jìn)行交叉連接。擴(kuò)展級(jí)網(wǎng)絡(luò)完成輸入端WDM信號(hào)的解復(fù)用功能，集中級(jí)網(wǎng)絡(luò)在輸出端對(duì)單波長(zhǎng)信號(hào)重新進(jìn)行復(fù)用，交換級(jí)網(wǎng)絡(luò)位于擴(kuò)展級(jí)和集中級(jí)之問(wèn)，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)信號(hào)在空間或波長(zhǎng)域上的全光交叉連接。OXC設(shè)備型號(hào)少，監(jiān)控維護(hù)參數(shù)少，易于標(biāo)準(zhǔn)化，無(wú)需時(shí)鐘同步和開(kāi)銷處理，其主要特點(diǎn)是：不需要電/光，光/電轉(zhuǎn)換，避免電子信號(hào)的瓶頸，交叉連接速率高，利用OXC便于網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，且升級(jí)時(shí)一般無(wú)需更換設(shè)備。2.3OXC的主要功能OXC的主要功能是：光網(wǎng)絡(luò)的管理和傳輸、信號(hào)監(jiān)測(cè)、故障恢復(fù)。OXC在安裝新業(yè)務(wù)和改變網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，還可以根據(jù)傳輸波長(zhǎng)為信息進(jìn)行路由選擇。另外它通過(guò)波長(zhǎng)交換、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換、波長(zhǎng)復(fù)用和去復(fù)用以及波長(zhǎng)信號(hào)監(jiān)測(cè)對(duì)不同波長(zhǎng)的信息進(jìn)行傳輸和管理，這是光網(wǎng)絡(luò)的管理和傳輸功能體現(xiàn)。OXC有信號(hào)檢測(cè)的功能，它利用無(wú)干擾的監(jiān)測(cè)器在傳輸路徑上，在光子層，抽出一小部分光把它傳送到監(jiān)測(cè)單元，監(jiān)測(cè)光能量波長(zhǎng)定位和光信噪比（監(jiān)測(cè)光能量可以確定是否有足夠光能量從而確定信號(hào)損失度)這種方法在光纖斷損發(fā)生在靠近OXC的地方時(shí)很有效。但如果發(fā)生在上游遠(yuǎn)端斷損處，OXC間還有再生器，就難以單獨(dú)確定LOS。然而OXC必須從信號(hào)開(kāi)銷中提取狀態(tài)參數(shù)結(jié)合監(jiān)測(cè)結(jié)果，綜合判斷才能正確的進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)，因?yàn)橛凶銐蛐旁氡鹊墓庑盘?hào)仍可能有錯(cuò)誤如監(jiān)測(cè)器不能檢測(cè)由色散或非線性效應(yīng)引起的損傷[5]。所以O(shè)XC必須從信號(hào)開(kāi)銷中提取狀態(tài)參數(shù)結(jié)合監(jiān)測(cè)結(jié)果，綜合判斷才能正確的進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)。OXC間可以建立維護(hù)鏈路，一旦某個(gè)OXC檢測(cè)到故障，就通過(guò)維護(hù)鏈路通知其它OXC，OXC中的交換要么是波長(zhǎng)層交換，要么是光纖層交換，它能很快從故障中恢復(fù)。目前OXC的故障修復(fù)辦法有集中式恢復(fù)算法和分布式恢復(fù)算法兩種。在集中式算法中，OXC把故障通知一個(gè)有全局操作系統(tǒng)的實(shí)體，該實(shí)體確定一條合理的旁路鏈路并通知該鏈路上OXC調(diào)整波長(zhǎng)、接收信息、故障修復(fù)后信息再回到原鏈路上傳輸。由于所有故障信息要通知中心實(shí)體，恢復(fù)速度慢，在分布式算法中每個(gè)OXC有足夠信息自己建立旁路鏈路，它比集中式算法快，但要求每個(gè)OXC存儲(chǔ)實(shí)時(shí)狀態(tài)信息。3MEMS空間光開(kāi)關(guān)3.1微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）光開(kāi)關(guān)微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），主要包括微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器和相應(yīng)的處理電路等，它融合了多種微細(xì)加工技術(shù)等在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們所接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景[6]。目前MEMS市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品為壓力傳感器、加速度計(jì)、微陀螺儀、墨水噴咀和硬盤驅(qū)動(dòng)頭等。大多數(shù)工業(yè)觀察家預(yù)測(cè)，未來(lái)5年MEMS器件的銷售額將呈迅速增長(zhǎng)之勢(shì)，年平均增加率約為18%，因此對(duì)對(duì)機(jī)械電子工程、精密機(jī)械及儀器、半導(dǎo)體物理等學(xué)科的發(fā)展提供了極好的機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，它融合了多種微細(xì)加工技術(shù)，并應(yīng)用于現(xiàn)代信息技術(shù)中，是最新成果的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的高科技前沿學(xué)科。MEMS技術(shù)正發(fā)展成為一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，就象近20年來(lái)微電子產(chǎn)業(yè)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)給人類帶來(lái)的巨大變化一樣，MEMS也正在孕育一場(chǎng)深刻的技術(shù)變革并對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生新一輪的影響。3.2光開(kāi)關(guān)的分類空間光開(kāi)關(guān)（spaceopticalswitch）可以分為二種，一種是光纖型光開(kāi)關(guān)，另一種是自由空間型光開(kāi)關(guān)光，空間光開(kāi)關(guān)是空間交換中最基本的功能元件?；镜墓饫w型光開(kāi)關(guān)的輸入端和輸出端各有二條光纖，能夠構(gòu)成兩種連接狀態(tài)：平行連接和交叉連接。這樣的光開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)方案有四種：1、波導(dǎo)型光開(kāi)關(guān)波導(dǎo)型光開(kāi)關(guān)由外部控制波導(dǎo)的折射率，利用電光效應(yīng)或者熱光效應(yīng)選擇輸出的波導(dǎo)。如圖2.2中（a）和（b）所示：22×2光開(kāi)關(guān)1×2光開(kāi)關(guān)（a）LiNbO3的方向耦合器構(gòu)成（b）四個(gè)1×2光開(kāi)關(guān)構(gòu)成圖2.22×2空間光開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方案2、機(jī)械型光開(kāi)關(guān)機(jī)械型光開(kāi)關(guān)其結(jié)構(gòu)可分為移動(dòng)光纖、移動(dòng)套管、移動(dòng)準(zhǔn)直器、移動(dòng)反光鏡等多種類型,其發(fā)展技術(shù)較為成熟，并廣泛應(yīng)用于光網(wǎng)絡(luò)中，如圖2.3所示：圖2.3三種機(jī)械開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)3、半導(dǎo)體光放大器的門型光開(kāi)關(guān)SOA可以作為一種快速的門型開(kāi)關(guān)應(yīng)用，因?yàn)榘雽?dǎo)體光放大器（SOA）在不同的泵浦狀態(tài)下對(duì)入射光表現(xiàn)出吸收或者放大二種狀態(tài)，當(dāng)SOA注入電流低于門電流時(shí)，入射光被吸收，門開(kāi)關(guān)處于OFF狀態(tài)；反之，入射光可穿過(guò)SOA，同時(shí)獲得增益，門開(kāi)關(guān)處于ON狀態(tài)。假設(shè)一種基于SOA技術(shù)的2×2光開(kāi)關(guān)的方案，2×2開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)包括4個(gè)SOA單元組成的光門陣列，彼此通過(guò)波導(dǎo)連接。控制各路SOA的通斷，實(shí)現(xiàn)信號(hào)由任意輸入端到任意輸出端的定向連接或者廣播發(fā)送功能。如圖2.4所示。SOASOASOASOASOA圖2.42×2半導(dǎo)體光放大器開(kāi)關(guān)原理結(jié)構(gòu)4、微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）光開(kāi)關(guān)MEMS光開(kāi)關(guān)可以利用IC工藝成批加工技術(shù)來(lái)生產(chǎn)，制造過(guò)程可能包括多工序的復(fù)雜工藝，但是它可以批量生產(chǎn)。在OXC這樣需要支持大容量交換的系統(tǒng)中使用基于MEMS技術(shù)的光開(kāi)關(guān)似乎已是主要潮流?；阽R面的MEMS是一種受靜電控制的二維或三維器件，安裝在機(jī)械底座上。MEMS的基本原理就是通過(guò)靜電的作用使做在硅片上的微鏡面發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變輸入光的傳播方向，這些微鏡可在二維或三維空間移動(dòng)[7]。器件的結(jié)構(gòu)很像硅IC的結(jié)構(gòu)，2-D開(kāi)關(guān)的核心是微鏡陣列，在接通狀態(tài)下，每個(gè)鏡子都將光信號(hào)從輸入光纖引向輸出光纖，微鏡陣列受簡(jiǎn)單的數(shù)字接口控制，同時(shí)提供決不閉塞的低損耗連接，微鏡和光纖被排列成平面的形式，而且微鏡只能處在兩種狀態(tài)之一：開(kāi)或關(guān)。3-D開(kāi)關(guān)利用了同一種原理，但微鏡和光纖不被束縛在平面位置，而是可以移動(dòng)到三維空間的任意位置，所以該種方案具有很大的吸引力。3.3MEMS的優(yōu)勢(shì)分析機(jī)械型光開(kāi)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是插損較低，隔離度高，對(duì)偏振和波長(zhǎng)不敏感。但是它存在的缺陷在于開(kāi)關(guān)時(shí)間較長(zhǎng)，有時(shí)還會(huì)有回跳抖動(dòng)和重復(fù)性較差的問(wèn)題，而且體積較大不適宜做大型的光開(kāi)關(guān)矩陣。所以我們選擇MEMS光開(kāi)關(guān)，MEMS器件具有體積小、重量輕、能耗低、慣性小、響應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，而且MEMS可把多個(gè)不同功能、不同敏感方向或致動(dòng)方向的微機(jī)構(gòu)大規(guī)模地集成在一起，還可以通過(guò)微電鑄的方法進(jìn)行批量復(fù)制和大規(guī)模生產(chǎn)。

MEMS在光纖通信領(lǐng)域的應(yīng)用范圍十分寬廣，幾乎所有光網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)組成單元都能采用MEMS制作器件，并由此產(chǎn)生了一個(gè)新名詞：微光電子機(jī)械系統(tǒng)（MOEMS），它是機(jī)、電、光、磁、化學(xué)、自動(dòng)控制、傳感技術(shù)與信息處理等多種技術(shù)的綜合。光纖通信在實(shí)現(xiàn)了高速、大容量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸后，上世紀(jì)末已進(jìn)入了光纖網(wǎng)絡(luò)時(shí)代[8]。MEMS技術(shù)制作的光開(kāi)關(guān)是將機(jī)械結(jié)構(gòu)、微觸動(dòng)器和微光元件在同一襯底上集成，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，易于擴(kuò)展。它與機(jī)械式光開(kāi)關(guān)和波導(dǎo)型光開(kāi)關(guān)相比，具有很好的性能，如：低插損、小串音、高消光比、重復(fù)性好、響應(yīng)速度適中，與波長(zhǎng)、偏振、速率及調(diào)制方式無(wú)關(guān)，壽命長(zhǎng)、可靠性高，并可擴(kuò)展成大規(guī)模光交叉連接開(kāi)關(guān)矩陣等。它的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在性能、功能、規(guī)模、可靠性和成本等幾個(gè)方面[9]。1、MEMS微鏡具有可靠的閉鎖功能，能夠保證光路切換的準(zhǔn)確性。它采用2D結(jié)構(gòu)的MEMS光開(kāi)關(guān)已有64′64的商用產(chǎn)品，采用3D結(jié)構(gòu)的MEMS光開(kāi)關(guān)也有上千端口數(shù)的樣品，從而使構(gòu)建中等規(guī)模和大規(guī)模光纖網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)成為可能.2、MEMS單晶硅極好的機(jī)械性能,MEMS光開(kāi)關(guān)的壽命已超過(guò)3800萬(wàn)次，并且在溫度循環(huán)、沖擊、振動(dòng)和長(zhǎng)期高溫貯存等可靠性指標(biāo)方面，均滿足標(biāo)準(zhǔn)，可制成的器件能夠抗疲勞，具有很強(qiáng)的可靠性，由于單晶硅中沒(méi)有位錯(cuò)，所以從本質(zhì)上它不會(huì)產(chǎn)生疲勞，是一種完美的彈性材料。3、MEMS光開(kāi)關(guān)成本比較低，它的尺寸小和功耗低的特性節(jié)省了中繼器和終端節(jié)點(diǎn)占用的地盤，因?yàn)樗沟孟到y(tǒng)的外形可以縮小。它的單批產(chǎn)量很高，經(jīng)濟(jì)性好，而且器件與器件之間重復(fù)性好。執(zhí)行器與光器件集成在單個(gè)芯片上，可以在一個(gè)硅片上重復(fù)多次，從而可以提供價(jià)格更低的光器件。4OXC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用4.1OXC結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的熱光開(kāi)關(guān)、電光開(kāi)關(guān)都有其不足，MEMS開(kāi)關(guān)是現(xiàn)在的一個(gè)研究熱點(diǎn)，MEMS光開(kāi)關(guān)集合了機(jī)械光開(kāi)關(guān)和波導(dǎo)光開(kāi)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，故本結(jié)構(gòu)中也采用了MEMS光開(kāi)關(guān)。如下原理結(jié)構(gòu)圖4.1所示，此OXC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要由摻鉺光纖放大器(EDFA)、耦合器、二維MEMS光開(kāi)關(guān)矩陣、輸入接口、輸出接口、可調(diào)諧濾波器，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，控制和管理單元等模塊組成。信號(hào)從四個(gè)輸出口輸入，經(jīng)過(guò)耦合器進(jìn)行放大，或者通過(guò)解復(fù)用器濾波分解，后進(jìn)入MEMS空間8X8光開(kāi)關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)光信號(hào)交叉連接，完成以后再經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成所需要的外部波長(zhǎng)，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)光電圖的互通連接。4.1OXC設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖本OXC結(jié)構(gòu)的基本模塊包括：1、摻鉺光纖放大器(EDFA)光纖放大器在使用光纖的通信系統(tǒng)中，不需將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，就可以直接對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大的一種技術(shù)，是對(duì)光信號(hào)直接進(jìn)行放大的光放大器件。摻鉺光纖放大器是光纖通信中最偉大的發(fā)明之一，是1985年英國(guó)南安普頓大學(xué)首先研制成功的光放大器[10]。本結(jié)構(gòu)中為了適應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)路由配置、自愈保護(hù)倒換等功能，對(duì)EDFA提出了增益均衡和增益鉗制的要求。EDFA在OXC設(shè)備中補(bǔ)償光纖線路損耗和節(jié)點(diǎn)內(nèi)部損耗。由于OXC設(shè)備組成的光網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)重構(gòu)的特性，會(huì)引起EDFA這樣的有源器件的瞬態(tài)和非線性響應(yīng)，導(dǎo)致波長(zhǎng)通道性能的波動(dòng)。在多個(gè)EDFA級(jí)聯(lián)時(shí)，EDFA的增益不平坦性會(huì)導(dǎo)致增益尖峰效應(yīng)或自濾波效應(yīng)。表4.1多波長(zhǎng)光纖放大器C-BandEDFA的技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)最小值典型值最大值單位1工作波長(zhǎng)15281565nm2總輸入功率-24-54dBm3總輸出功率52023dBm4總增益162025dB5第一級(jí)增益242730dB6第二級(jí)增益15dB序號(hào)參數(shù)名稱指標(biāo)1工作溫度（0，65）℃2儲(chǔ)存溫度（-40，85）℃3工作濕度5~95%冷凝4工作電壓直流：-48V；交流：220V5設(shè)備功耗<50W6結(jié)構(gòu)尺寸（高寬深）43.6mm*437mm*269mm2、光電耦合器光電耦合器由發(fā)光源和受光器兩部分組成。是以光為媒介傳輸電信號(hào)的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。它把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透明絕緣體隔離。發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端，常見(jiàn)的發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏二極管、光敏三極管光電耦合器是本結(jié)構(gòu)的核心部件，它可以實(shí)現(xiàn)電一光一電的轉(zhuǎn)換，其工作原理：在光電耦合器輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光，光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流，由受光器輸出端引出。3、微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）光開(kāi)關(guān)矩陣OXC的核心是容量可擴(kuò)展、穩(wěn)定可靠的光開(kāi)關(guān)矩陣。本結(jié)構(gòu)中以MEMS為基礎(chǔ)制造出來(lái)的光開(kāi)關(guān)是無(wú)源開(kāi)關(guān)，與光信號(hào)的格式、波長(zhǎng)、調(diào)制方式、偏振作用、傳輸方向等均無(wú)關(guān)，同時(shí)在進(jìn)行光處理過(guò)程直接在光域中完成。4、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器可以通過(guò)改變復(fù)用波長(zhǎng)，使光通道在不同的波長(zhǎng)復(fù)段帶占用不同的波長(zhǎng)，從而提高了波長(zhǎng)的利用率。信號(hào)在光網(wǎng)絡(luò)中傳送時(shí)，需要為它選擇一條路由分配波長(zhǎng)。因?yàn)橐桓饫w能夠復(fù)用的波長(zhǎng)數(shù)有限，而且任何兩路信號(hào)在一根光纖中不能同時(shí)使用同一波長(zhǎng)，所以波長(zhǎng)資源的分配非常重要。根據(jù)OXC是否提供波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能，光通道可以劃分為波長(zhǎng)通道和虛波長(zhǎng)通道。5、可調(diào)諧濾波器可調(diào)諧濾波器可以根據(jù)需要選出某一波長(zhǎng)的信號(hào)，輸入信號(hào)進(jìn)入EDFA進(jìn)行補(bǔ)償放大后產(chǎn)生ASE噪聲，故加上一個(gè)可調(diào)諧濾波器，可以起到去除ASE噪聲的作用。6、控制和管理單元實(shí)現(xiàn)OXC設(shè)備各功能模塊的控制和管理。有自動(dòng)保護(hù)倒換功能，也能支持光傳送網(wǎng)的端到端的連接指配，動(dòng)態(tài)配置波長(zhǎng)路由，快速保護(hù)和恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)傳輸業(yè)務(wù)。本設(shè)計(jì)的主要部件有：四個(gè)摻鉺光纖放大器，一個(gè)星形耦合器，三個(gè)可調(diào)濾波器，三個(gè)復(fù)用/解復(fù)用器，三個(gè)MEMS光交叉矩陣，設(shè)每個(gè)MEMS光交叉矩陣有8個(gè)端口。第一支信號(hào)通過(guò)EDFA對(duì)光信號(hào)直接進(jìn)行放大，并補(bǔ)償光纖線路損耗和節(jié)點(diǎn)內(nèi)部損耗，然后星形耦合器輸實(shí)現(xiàn)光-電-光的轉(zhuǎn)換之后輸出三個(gè)信號(hào)，再經(jīng)過(guò)可調(diào)諧濾波器進(jìn)行信號(hào)濾波，分別連接到三個(gè)MEMS光交叉矩陣中第一個(gè)端口。第二支、第三支和第四支信號(hào)通過(guò)EDFA對(duì)光信號(hào)直接進(jìn)行放大之后，再通過(guò)復(fù)用/解復(fù)用器發(fā)送多束不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，分別連接到第二、第三、第四個(gè)MEMS光交叉矩陣。MEMS光交叉矩陣的8個(gè)端口接收了四支信號(hào)，又可以很好的完成交叉功能，所以信號(hào)實(shí)現(xiàn)互通，最終和本地連接，實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的傳輸。1、OXC最基本的功能為光通道的交叉連接功能和本地上下路功能，它是光網(wǎng)絡(luò)最重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，MEMS光交叉矩陣可以很好的完成交叉功能，而且留有接口完成本地上下路功能。2、此結(jié)構(gòu)包含了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，提供波長(zhǎng)變換功能，支持虛波長(zhǎng)通道。而采用虛波長(zhǎng)通道時(shí)，光通道層可以一個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用段一個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用段的為傳送請(qǐng)求分配波長(zhǎng)，因此可以進(jìn)行分布式控制。雖然分布式控制方式可能選不到最佳路由，但是可以大大降低光通道層選路的復(fù)雜性和選路所需的時(shí)間。3、此結(jié)構(gòu)中使用了可調(diào)諧諧濾波器和EDFA，EDFA的最主要特點(diǎn)是可以對(duì)所有波長(zhǎng)的光信號(hào)進(jìn)行放大，也可以對(duì)光信號(hào)進(jìn)行選擇性放大，是WDM網(wǎng)絡(luò)不可缺少的部件。目前EDFA已經(jīng)實(shí)用化，技術(shù)比較成熟?？烧{(diào)諧濾波器還可實(shí)現(xiàn)廣播發(fā)送功能。EDFA首先補(bǔ)償信號(hào)的損耗并可以放大信號(hào)，解復(fù)用后通過(guò)可調(diào)諧濾波器可以濾除ASE噪聲。它有補(bǔ)償放大和濾波去噪功能。4、作為最有希望成為光開(kāi)關(guān)矩陣主流選擇的光開(kāi)關(guān)，二維MEMS，優(yōu)點(diǎn)是易于集成化、微型化、批量生產(chǎn)，耗能低、串?dāng)_小，缺點(diǎn)是任何的機(jī)械摩擦、磨損或者震動(dòng)都可能會(huì)損耗光開(kāi)關(guān)，影響了整個(gè)結(jié)構(gòu)的生存性和穩(wěn)定性，而且相比三維MEMS不易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模交換矩陣的光信道交叉連接。4.2MEMS在OXC中的應(yīng)用現(xiàn)有的光交叉連接矩陣主要由光開(kāi)關(guān)組成，光交叉連接矩陣是OXC的核心，也是其技術(shù)關(guān)鍵，其中微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)光開(kāi)關(guān)顯示出巨大的發(fā)展前途[11]。MEMS是一種能夠?qū)崿F(xiàn)較大規(guī)模效益、降低光交換成本的技術(shù)。MEMS既有機(jī)械光開(kāi)關(guān)的低損耗、低串?dāng)_、低偏振敏感性和高消光比的優(yōu)點(diǎn)，又有波導(dǎo)開(kāi)關(guān)的高開(kāi)關(guān)速度、體積小、易于大規(guī)模集成等優(yōu)點(diǎn)，是大規(guī)模全光網(wǎng)絡(luò)中光交換技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[12]。在OXC及大容量交換系統(tǒng)中，基于MEMS光開(kāi)關(guān)技術(shù)已成為主要解決方案之一。上面設(shè)計(jì)的OXC結(jié)構(gòu)也是采用了MEMS技術(shù)。

結(jié)論光交叉連接(OXC)技術(shù)是光節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的核心器件。作為光網(wǎng)絡(luò)層的核心設(shè)備技術(shù)發(fā)展也日趨成熟實(shí)用化。國(guó)內(nèi)的幾家大的通信設(shè)備制造廠家（如烽火、大唐、中興等）也積極開(kāi)展OXC設(shè)備研制，極大地提高了我國(guó)光交叉連接設(shè)備（OXC）的研究水平。本文介紹了OXC的的概念及其組成部分，簡(jiǎn)述了幾種不同光開(kāi)關(guān)的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)，并且分析了目前最熱門的光開(kāi)關(guān)——EMES機(jī)械性光開(kāi)關(guān)的優(yōu)勢(shì)，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)闡述了OXC的基本結(jié)構(gòu)，工作原理和在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。本文重點(diǎn)是在OXC基本的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，結(jié)合EMES光開(kāi)關(guān)的工作原理，并分析了該OXC結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)缺點(diǎn)，最后把該MEMS結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的應(yīng)用到了OXC中實(shí)現(xiàn)智能化。由于OXC相關(guān)技術(shù)的不成熟，主要還有個(gè)人很多考慮的不夠周全，導(dǎo)致構(gòu)建的OXC結(jié)構(gòu)還有很多的不足和缺點(diǎn)，在實(shí)用化方面還有相當(dāng)大的距離。

致謝伴隨著畢業(yè)論文的結(jié)束，本科的學(xué)習(xí)時(shí)期也要結(jié)束了，此刻心情非常復(fù)雜，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)論文，難免有許多考慮不周全的地方，原理結(jié)構(gòu)上遇到了很多困難，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及光纖通信小組的很多同學(xué)的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是無(wú)法想象的。這里首先要感謝我的導(dǎo)師李利平老師，本文是在導(dǎo)師的親切關(guān)懷和精心指導(dǎo)下完成的，李利平老師平日工作繁忙，但在畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，在我每每遇到難題時(shí)，都為我指點(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。致使我現(xiàn)在這篇論文的完成，李老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，還明白了許多待人接物與為人處世的道理，是我永遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)榜樣，對(duì)李老師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。當(dāng)然在畢業(yè)論文撰寫過(guò)程中，也得到了多位老師、同學(xué)、朋友的關(guān)心和幫助。還要感謝本科學(xué)習(xí)期間的每一位老師，最后感謝我的母校黃河科技學(xué)院，感謝通信系，感謝信息工程學(xué)院。參考文獻(xiàn)[1]林勇.移動(dòng)IP技術(shù)概述《移動(dòng)通信》[M].2000：32－34．[2]胡軍武，吳濤．光開(kāi)關(guān)和光開(kāi)關(guān)陣列技術(shù)的發(fā)展研究[J]．光通信研究，200l.6：132－134．[3]顧畹儀，李國(guó)瑞．光纖通信系統(tǒng)[M]．北京：北京郵電大學(xué)出版社，2006：72－74．[4]張勁松．光波分復(fù)用技術(shù)[J]．武漢郵電科學(xué)研究院，1999.11：56－66．[5]彭肖．光交叉連接(OXC)技術(shù)及發(fā)展[J]．電信科學(xué)，1996.9：76－78．[6]祁志甫，龍瑞平．光交叉連接器OXC的結(jié)構(gòu)性能分析[N]．光子技術(shù)，2003.12：88－90．[7]佘曉軒，余光華．用于全光網(wǎng)的光交叉連接技術(shù)研究[N]．光纖通信，2001.2：232－234．[8]鄒志威，陳博．全光網(wǎng)的關(guān)鍵器件——光交叉連接器與光分插復(fù)用器[J]．光電子技術(shù)，2002.3：112－114．[9]周田華，張德琨．基于GMPLS的自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)智能OXC設(shè)計(jì)[J]．中國(guó)數(shù)據(jù)通信，2003.11：62－64．[10]曾建．智能OXC在ASON中的應(yīng)用[J]．江蘇通信技術(shù)，2002.3：52－56．[11]HaleSA.JournalofProstheticsandOrthotics[J].CHINESEJOURNALOFLASERS，March，2009：63－64．[12]DattaD,HowittJ.ProstheticsandOrthoticsInternational[M].北京：清華大學(xué)出本社，1998：112－124．參考：畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定冊(cè)題目：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)：班級(jí)：指導(dǎo)教師：職稱：助理指導(dǎo)教師：職稱：年月日實(shí)驗(yàn)中心制使用說(shuō)明一、此冊(cè)中各項(xiàng)內(nèi)容為對(duì)學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的工作和成績(jī)?cè)u(píng)定記錄，請(qǐng)各環(huán)節(jié)記錄人用黑色或藍(lán)色鋼筆（簽字筆）認(rèn)真填寫（建議填寫前先寫出相應(yīng)草稿，以避免填錯(cuò)），并妥善保存。二、此冊(cè)于學(xué)院組織對(duì)各專業(yè)題目審查完成后，各教研室匯編選題指南，經(jīng)學(xué)生自由選題后，由實(shí)驗(yàn)中心組織發(fā)給學(xué)生。三、學(xué)生如實(shí)填好本冊(cè)封面上的各項(xiàng)內(nèi)容和選題審批表的相應(yīng)內(nèi)容，經(jīng)指導(dǎo)教師和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)后，交指導(dǎo)教師；指導(dǎo)老師填好《畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書》的各項(xiàng)內(nèi)容，經(jīng)教研室審核后交學(xué)生簽名確認(rèn)其畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作任務(wù)。四、學(xué)生在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下填好《畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告》各項(xiàng)內(nèi)容，由指導(dǎo)教師和教研室審核通過(guò)后，確定其開(kāi)題，并將此冊(cè)交指導(dǎo)老師保存。五、指導(dǎo)老師原則上每周至少保證一次對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)，如實(shí)按時(shí)填好《畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師工作記錄》，并請(qǐng)學(xué)生簽字確認(rèn)。六、中期檢查時(shí)，指導(dǎo)老師將此冊(cè)交學(xué)生填寫前期工作小結(jié)，指導(dǎo)教師對(duì)其任務(wù)完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，學(xué)院中期檢查領(lǐng)導(dǎo)小組對(duì)師生中期工作進(jìn)行核查，并對(duì)未完成者提出整改意見(jiàn)，后將此冊(cè)交指導(dǎo)老師保存。七、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）定稿后，根據(jù)學(xué)院工作安排，學(xué)生把論文（打印件）交指導(dǎo)老師評(píng)閱。指導(dǎo)老師應(yīng)認(rèn)真按《畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師成績(jī)?cè)u(píng)審表》對(duì)學(xué)生的論文進(jìn)行評(píng)審并寫出評(píng)語(yǔ)，然后把論文和此冊(cè)一同交教研室。八、教研室將學(xué)生的論文和此冊(cè)分別交兩位評(píng)閱人評(píng)閱后交回教研室保存。九、學(xué)院答辯委員會(huì)審核學(xué)生答辯資格，確定答辯學(xué)生名單，把具有答辯資格學(xué)生的論文連同此冊(cè)交各答辯小組。十、學(xué)生答辯后由答辯小組記錄人填好《畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯記錄表》中各項(xiàng)內(nèi)容，然后把學(xué)生的論文和此冊(cè)一同交所在答辯小組，答辯小組對(duì)其答辯進(jìn)行評(píng)審并填寫評(píng)語(yǔ)后交教研室。十一、學(xué)院答辯委員會(huì)進(jìn)行成績(jī)總評(píng)定，填好《畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定表》中各項(xiàng)內(nèi)容，然后把論文（印刷版和電子版（另傳））和此冊(cè)等資料裝入專用檔案袋中，教教研室后由實(shí)驗(yàn)中心統(tǒng)一保存。目錄1．畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題審批表2.畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書3．畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告4.學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目更改申請(qǐng)表5．畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)老師工作記錄6．畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查記錄7．畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師成績(jī)?cè)u(píng)審表8．畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱人成績(jī)?cè)u(píng)審表9.畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯申請(qǐng)表10．畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯記錄表11．畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯成績(jī)?cè)u(píng)審表12．畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定表畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題審批表題目名稱基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距題目性質(zhì)□工程設(shè)計(jì)□理論研究□實(shí)驗(yàn)研究□計(jì)算機(jī)軟件□綜合論文□其它題目來(lái)源□科研題目□生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)□教學(xué)□其它□自擬題目選題理由：由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量。利用超聲波檢測(cè)距離，設(shè)計(jì)比較方便，計(jì)算處理也較簡(jiǎn)單，精度也能達(dá)到使用要求，超聲波測(cè)距應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域，如工業(yè)自動(dòng)控制，建筑工程測(cè)量和機(jī)器人視覺(jué)識(shí)別等方面。超聲波作為一種檢測(cè)技術(shù)，采用的是非接觸式測(cè)量，由于它具有不受外界因素影響，對(duì)環(huán)境有一定的適應(yīng)能力，且操作簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。這些特點(diǎn)可使測(cè)量?jī)x器不受被測(cè)介質(zhì)的影響，大大解決了傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器存在的問(wèn)題，比如，在粉塵多情況下對(duì)人引起的身體接觸傷害，腐蝕性質(zhì)的被測(cè)物對(duì)測(cè)量?jī)x器腐蝕，觸電接觸不良造成的誤測(cè)等。此外該技術(shù)對(duì)被測(cè)元件無(wú)磨損，使測(cè)量?jī)x器牢固耐用，使用壽命加長(zhǎng)，而且還降低了能量耗損，節(jié)省人力和勞動(dòng)的強(qiáng)度。因此，利用超聲波檢測(cè)既迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單，又易于實(shí)時(shí)控制，在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求。指導(dǎo)教師意見(jiàn)：簽名：年月日院（系）領(lǐng)導(dǎo)小組意見(jiàn)：簽名：年月日注：此表由學(xué)生填寫畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）應(yīng)達(dá)到的目的：（1）能對(duì)學(xué)生在學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)與總結(jié)，培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生受到科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)和撰寫技術(shù)報(bào)告等方面的基本訓(xùn)練。（2）提高學(xué)生對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍，對(duì)事物能潛心觀察、用于開(kāi)拓、用于實(shí)踐的基本素質(zhì)；（3）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際獨(dú)立完成課題的工作能力。（4）對(duì)學(xué)生的知識(shí)面、掌握知識(shí)的深度、運(yùn)用理論結(jié)合實(shí)際去處理問(wèn)題的能力、實(shí)踐能力、計(jì)算機(jī)運(yùn)用水平、書面及口頭表達(dá)能力進(jìn)行考核。2、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了基于激光測(cè)距的防撞預(yù)警系統(tǒng)，采用TDC-GP2芯片作為激光飛行計(jì)時(shí)單元,給出激光發(fā)射及回波接收放大電路，基于模塊化思想設(shè)計(jì)、完成系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程；最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，系統(tǒng)要能很好測(cè)出前方車輛距離及運(yùn)行狀態(tài)，并能及時(shí)發(fā)出報(bào)警，利用Matlab對(duì)其測(cè)試結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，修正。3、對(duì)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成果的要求〔包括圖表、實(shí)物等硬件要求〕：設(shè)計(jì)完成后，要提供電路圖，實(shí)驗(yàn)電路版，控制原始程序，實(shí)驗(yàn)要保存大量的原始數(shù)據(jù)。完成設(shè)計(jì)論文。4、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作進(jìn)度計(jì)劃：序號(hào)論文（設(shè)計(jì)）工作進(jìn)度日期（起止周數(shù)）1根據(jù)所出題目，結(jié)合自身所學(xué)知識(shí)，選擇合適課題，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目。13-14-1第16周止2根據(jù)所定題目，全面搜集素材，列出各種設(shè)計(jì)方案，并一一比較，選擇出最好的設(shè)計(jì)方案。13-14-1第18周止3聯(lián)系指導(dǎo)老師，將自己的設(shè)計(jì)方案與老師溝通、交流，得到指導(dǎo)老師的認(rèn)同與指點(diǎn)，開(kāi)始設(shè)計(jì)。13-14-1第19周止4根據(jù)方案，確定所要用的器材。設(shè)計(jì)總體框架結(jié)構(gòu)，分出各大的模塊，并將其展開(kāi)，以得到比較細(xì)的設(shè)計(jì)模式。13-14-2第1周止5根據(jù)所列框圖，結(jié)合自己所學(xué)知識(shí)，開(kāi)始各分支電路模塊的設(shè)計(jì)。13-14-2第2周止6完成初稿，將所做的模塊給指導(dǎo)老師查閱，看是否有不當(dāng)之處，再進(jìn)行改進(jìn)。并將大電路的設(shè)計(jì)方案告之老師，得到老師更好的建議。13-14-2第3周止7大膽進(jìn)行設(shè)計(jì)，將每一個(gè)小的電路，大的模塊，都精心設(shè)計(jì)好，完成整個(gè)硬件和軟件部分的設(shè)計(jì)過(guò)程。13-14-2第6周止8將所有設(shè)計(jì)整理結(jié)合，形成設(shè)計(jì)論文，交與指導(dǎo)老師檢查，并經(jīng)老師指點(diǎn)，做進(jìn)一步的改進(jìn)工作。13-14-2第7周止9改進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，得到自己及老師認(rèn)為滿意的論文。13-14-2第10周止指導(dǎo)教師日期年月日教研室審查意見(jiàn)：簽字：年月日學(xué)院負(fù)責(zé)人意見(jiàn)：簽字：年月日學(xué)生簽字：接受任務(wù)時(shí)間：年月日注：任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告題目基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距1、本課題的研究意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)近年來(lái)，隨著電子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用超聲波作出精確測(cè)量已成可能。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電子測(cè)量技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而超聲波測(cè)量精確高，成本低，性能穩(wěn)定則備受青睞。超聲波是指頻率在20kHz以上的聲波，它屬于機(jī)械波的范疇。超聲波也遵循一般機(jī)械波在彈性介質(zhì)中的傳播規(guī)律，如在介質(zhì)的分界面處發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，在進(jìn)入介質(zhì)后被介質(zhì)吸收而發(fā)生衰減等。正是因?yàn)榫哂羞@些性質(zhì)，使得超聲波可以用于距離的測(cè)量中。隨著科技水平的不斷提高，超聲波測(cè)距技術(shù)被廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪?。一般的超聲波測(cè)距儀可用于固定物位或液位的測(cè)量，適用于建筑物內(nèi)部、液位高度的測(cè)量等。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在測(cè)距儀中的應(yīng)用越來(lái)越廣。但就目前技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，人們可以具體利用的測(cè)距技術(shù)還十分有限，因此，這是一個(gè)正在蓬勃發(fā)展而又有無(wú)限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。展望未來(lái)，超聲波測(cè)距儀作為一種新型的非常重要有用的工具在各方面都將有很大的發(fā)展空間，它將朝著更加高定位高精度的方向發(fā)展，以滿足日益發(fā)展的社會(huì)需求，如聲納的發(fā)展趨勢(shì)基本為：研制具有更高定位精度的被動(dòng)測(cè)距聲納，以滿足水中武器實(shí)施全隱蔽攻擊的需要；繼續(xù)發(fā)展采用低頻線譜檢測(cè)的潛艇拖曳線列陣聲納，實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)程的被動(dòng)探測(cè)和識(shí)別；研制更適合于淺海工作的潛艇聲納，特別是解決淺海水中目標(biāo)識(shí)別問(wèn)題；大力降低潛艇自噪聲，改善潛艇聲納的工作環(huán)境。無(wú)庸置疑，未來(lái)的超聲波測(cè)距儀將與自動(dòng)化智能化接軌，與其他的測(cè)距儀集成和融合，形成多測(cè)距儀。隨著測(cè)距儀的技術(shù)進(jìn)步，測(cè)距儀將從具有單純判斷功能發(fā)展到具有學(xué)習(xí)功能，最終發(fā)展到具有創(chuàng)造力。在新的世紀(jì)里，面貌一新的測(cè)距儀將發(fā)揮更大的作用。2、本課題的基本內(nèi)容，預(yù)計(jì)可能遇到的困難，提出解決問(wèn)題的方法和措施利用單片機(jī)控制超聲波測(cè)距，發(fā)射器發(fā)出的超聲波以速度υ在空氣中傳播，在到達(dá)被測(cè)物體時(shí)被反射返回，由接收器接收，其往返時(shí)間為t,由即可算出被測(cè)物體的距離。預(yù)計(jì)可能遇到的問(wèn)題是受溫度的影響，測(cè)量精度不高，則應(yīng)通過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?bào)告人簽名：2015年3月20日3、本課題擬采用的研究手段（途徑）和可行性分析由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量。利用超聲波檢測(cè)距離，設(shè)計(jì)比較方便，計(jì)算處理也較簡(jiǎn)單，并且在測(cè)量精度方面也能達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等自動(dòng)化的使用要求。超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型、電動(dòng)型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率、和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前在近距離測(cè)量方面常用的是壓電式超聲波換能器。根據(jù)設(shè)計(jì)要求并綜合各方面因素，本文采用AT89C51單片機(jī)作為控制器，用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)LED數(shù)字顯示，超聲波驅(qū)動(dòng)信號(hào)用單片機(jī)的定時(shí)器。4、進(jìn)度計(jì)劃序號(hào)日期進(jìn)度安排113-14-1第16周止根據(jù)所出題目，結(jié)合自身所學(xué)知識(shí)，選擇合適課題，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目。213-14-1第18周止聯(lián)系指導(dǎo)老師，將自己的設(shè)計(jì)方案與老師溝通、交流，得到指導(dǎo)老師的認(rèn)同與指點(diǎn)，開(kāi)始設(shè)計(jì)。313-14-1第19周止聯(lián)系指導(dǎo)老師，將自己的設(shè)計(jì)方案與老師溝通、交流，得到指導(dǎo)老師的認(rèn)同與指點(diǎn)，開(kāi)始設(shè)計(jì)。413-14-2第1周止根據(jù)方案，確定所要用的器材。設(shè)計(jì)總體框架結(jié)構(gòu)，分出各模塊，并將其展開(kāi)，以得到比較細(xì)的設(shè)計(jì)模式。513-14-2第2周止根據(jù)所列框圖，結(jié)合自己所學(xué)知識(shí)，開(kāi)始各分支電路模塊的設(shè)計(jì)。613-14-2第3周止完成初稿，將所做的模塊給指導(dǎo)老師查閱，看是否有不當(dāng)之處，再進(jìn)行改進(jìn)。并將大電路的設(shè)計(jì)方案告之老師，得到老師更好的建議。713-14-2第6周止大膽進(jìn)行設(shè)計(jì)，將每一個(gè)小的電路，大的模塊，都精心設(shè)計(jì)好，完成整個(gè)硬件和軟件部分的設(shè)計(jì)過(guò)程。813-14-2第7周止將所有設(shè)計(jì)整理結(jié)合，形成設(shè)計(jì)論文，交與指導(dǎo)老師檢查，并經(jīng)老師指點(diǎn)，做進(jìn)一步的改進(jìn)工作。913-14-2第10周止改進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，得到自己及老師認(rèn)為滿意的論文。10115、指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的預(yù)測(cè)）指導(dǎo)教師(簽字)：年月日6、教研室意見(jiàn)教研室主任(簽字)：年月日說(shuō)明：開(kāi)題報(bào)告應(yīng)根據(jù)教師下發(fā)的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書，在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立撰寫，在畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始后兩周內(nèi)完成。學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目更改申請(qǐng)表原畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目基于單片機(jī)的激光測(cè)距現(xiàn)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距更改原因理由首先激光測(cè)距儀成本較高，且制作的難度大，測(cè)量距離較短，需要注意人體安全，光學(xué)系統(tǒng)需要保持干凈，否則影響測(cè)量精度。而且單片機(jī)與激光測(cè)距儀的連接很復(fù)雜，我主要是利用單片機(jī)控制測(cè)距儀器，目的是對(duì)單片機(jī)的知識(shí)進(jìn)行鞏固和進(jìn)一步學(xué)習(xí)，從而完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。學(xué)生簽名：日期：2015.3.2指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師簽名：日期：教研室意見(jiàn)教研室主任簽名：日期：院系意見(jiàn)論文負(fù)責(zé)人簽名：日期：PAGE14頁(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師工作記錄(由指導(dǎo)老師填寫與學(xué)生見(jiàn)面、電話、網(wǎng)上指導(dǎo)的主要內(nèi)容，原則上一周填寫一次。)指導(dǎo)記錄：到中國(guó)知網(wǎng)和西南財(cái)經(jīng)大學(xué)圖書館查閱資料，學(xué)習(xí)關(guān)于超聲波的知識(shí)，弄清楚超聲波測(cè)距的原理，然后搞懂各個(gè)模塊的電路。填寫時(shí)間：2015年2月28日教師簽名學(xué)生簽名指導(dǎo)記錄：大概弄懂各個(gè)模塊的電路圖及工作原理，選出一個(gè)最好的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，有問(wèn)題趕快問(wèn)，不能等，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到知識(shí)。填寫時(shí)間：2015年3月8日教師簽名學(xué)生簽名指導(dǎo)記錄：根據(jù)自己設(shè)計(jì)的方案，完成畢業(yè)論文的初稿。填寫時(shí)間：2015年3月18日教師簽名學(xué)生簽名指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師工作記錄(由指導(dǎo)老師填寫與學(xué)生見(jiàn)面、電話、網(wǎng)上指導(dǎo)的主要內(nèi)容，原則上一周填寫一次。)指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師工作記錄(由指導(dǎo)老師填寫與學(xué)生見(jiàn)面、電話、網(wǎng)上指導(dǎo)的主要內(nèi)容，原則上一周填寫一次。)指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)教師工作記錄(由指導(dǎo)老師填寫與學(xué)生見(jiàn)面、電話、網(wǎng)上指導(dǎo)的主要內(nèi)容，原則上一周填寫一次。)指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名指導(dǎo)記錄：填寫時(shí)間：年月日教師簽名學(xué)生簽名畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查記錄學(xué)生填寫前期工作小結(jié)完成的主要工作及質(zhì)量，存在的問(wèn)題和擬解決的方法：指導(dǎo)情況□指導(dǎo)教師堅(jiān)持每周指導(dǎo)，認(rèn)真負(fù)責(zé)，要求嚴(yán)格□指導(dǎo)教師指導(dǎo)不夠，要求欠嚴(yán)格學(xué)生簽名年月日指導(dǎo)教師填寫對(duì)學(xué)生完成任務(wù)情況的評(píng)價(jià)□按計(jì)劃完成預(yù)定的工作內(nèi)容完成質(zhì)量：□好□一般□差□未按計(jì)劃完成預(yù)定的工作內(nèi)容，主要原因：指導(dǎo)情況□堅(jiān)持每周指導(dǎo)，學(xué)生積極尋求和接受指導(dǎo)□學(xué)生尋求和接受指導(dǎo)主動(dòng)性不夠教師簽名年月日院（系）中期檢查領(lǐng)導(dǎo)小組填寫對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)□按計(jì)劃完成預(yù)定的工作內(nèi)容完成質(zhì)量：□好□一般□差□未按計(jì)劃完成預(yù)定的工作內(nèi)容對(duì)指導(dǎo)教師工作的評(píng)價(jià)□堅(jiān)持每周指導(dǎo)，認(rèn)真負(fù)責(zé)，要求嚴(yán)格，指導(dǎo)記錄填寫詳實(shí)、規(guī)范□堅(jiān)持每周指導(dǎo)，認(rèn)真負(fù)責(zé)，指導(dǎo)記錄填寫不詳實(shí)、欠規(guī)范□未堅(jiān)持每周指導(dǎo)整改意見(jiàn)檢查小組負(fù)責(zé)人(簽字)年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師成績(jī)?cè)u(píng)審表評(píng)分項(xiàng)目分值得分評(píng)價(jià)內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學(xué)習(xí)態(tài)度6遵守各項(xiàng)紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué)工作態(tài)度。02科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研7通過(guò)實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實(shí)踐等渠道獲取與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。03課題工作量7按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能力水平45%04綜合運(yùn)用知識(shí)的能力15能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問(wèn)題，能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對(duì)課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力5能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。06實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）能力15能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、操作等實(shí)驗(yàn)工作，數(shù)據(jù)正確、可靠。07計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力5能運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。08對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）5具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量35%9插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇幅5符合本專業(yè)規(guī)定要求。10論文（或設(shè)計(jì)說(shuō)明書）撰寫水平10綜述簡(jiǎn)練完整，有見(jiàn)解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。11論文（或設(shè)計(jì)）的實(shí)用性與科學(xué)性5具有科學(xué)性，有一定的實(shí)用價(jià)值。12論文（或設(shè)計(jì)）規(guī)范化程度5文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備、整潔、正確；用語(yǔ)格式、圖表、數(shù)據(jù)、各種資料的運(yùn)用及引用都要規(guī)范化。13創(chuàng)新10對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見(jiàn)解。是否達(dá)到答辯要求成績(jī)?cè)u(píng)閱人評(píng)語(yǔ)評(píng)閱人（簽名）：年月日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱人成績(jī)?cè)u(píng)審表評(píng)分項(xiàng)目分值得分評(píng)價(jià)內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學(xué)習(xí)態(tài)度6遵守各項(xiàng)紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué)工作態(tài)度。02科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研7通過(guò)實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實(shí)踐等渠道獲取與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。03課題工作量7按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能力水平45%04綜合運(yùn)用知識(shí)的能力15能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問(wèn)題，能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對(duì)課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力5能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。06實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）能力15能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、操作等實(shí)驗(yàn)工作，數(shù)據(jù)正確、可靠。07計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力5能運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。08對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）5具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量35%9插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇幅5符合本專業(yè)規(guī)定要求。10論文（或設(shè)計(jì)說(shuō)明書）撰寫水平10綜述簡(jiǎn)練完整，有見(jiàn)解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。11論文（或設(shè)計(jì)）的實(shí)用性與科學(xué)性5具有科學(xué)性，有一定的實(shí)用價(jià)值。12論文（或設(shè)計(jì)）規(guī)范化程度5文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備、整潔、正確；用語(yǔ)格式、圖表、數(shù)據(jù)、各種資料的運(yùn)用及引用都要規(guī)范化。13創(chuàng)新10對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見(jiàn)解。是否達(dá)到答辯要求成績(jī)?cè)u(píng)閱人評(píng)語(yǔ)評(píng)閱人（簽名）：年月日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱人成績(jī)?cè)u(píng)審表評(píng)分項(xiàng)目分值得分評(píng)價(jià)內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學(xué)習(xí)態(tài)度6遵守各項(xiàng)紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué)工作態(tài)度。02科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研7通過(guò)實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實(shí)踐等渠道獲取與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。03課題工作量7按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能力水平45%04綜合運(yùn)用知識(shí)的能力15能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問(wèn)題，能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對(duì)課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力5能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識(shí)的能力。06實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）能力15能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、操作等實(shí)驗(yàn)工作，數(shù)據(jù)正確、可靠。07計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力5能運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。08對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）5具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量35%9插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇幅5符合本專業(yè)規(guī)定要求。10論文（或設(shè)計(jì)說(shuō)明書）撰寫水平10綜述簡(jiǎn)練完整，有見(jiàn)解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。11論文（或設(shè)計(jì)）的實(shí)用性與科學(xué)性5具有科學(xué)性，有一定的實(shí)用價(jià)值。12論文（或設(shè)計(jì)）規(guī)范化程度5文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備、整潔、正確；用語(yǔ)格式、圖表、數(shù)據(jù)、各種資料的運(yùn)用及引用都要規(guī)范化。13創(chuàng)新10對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見(jiàn)解。是否達(dá)到答辯要求成績(jī)?cè)u(píng)閱人評(píng)語(yǔ)評(píng)閱人（簽名）：年月日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯申請(qǐng)表學(xué)生姓名學(xué)號(hào)專業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目設(shè)計(jì)論文申請(qǐng)理由申請(qǐng)人（簽名）：年月日指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師（簽名）：年月日教研室意見(jiàn)負(fù)責(zé)人（簽名）：年月日說(shuō)明：此表打印后用黑色或藍(lán)色鋼筆（或簽字筆）手工填寫。?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄表（由記錄人使用）答辯小組名單姓名性別職稱職務(wù)其他答辯記錄：記錄人（簽字）：年月日?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯成績(jī)?cè)u(píng)審表（答辯小組用）評(píng)分項(xiàng)目分值得分評(píng)價(jià)內(nèi)涵01答辯準(zhǔn)備5準(zhǔn)備充分02陳述表達(dá)10思路清晰；語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確；03選題5符合本學(xué)科的發(fā)展和培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃中對(duì)能力知識(shí)結(jié)構(gòu)的基本要求，達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜合訓(xùn)練的目的。04設(shè)計(jì)（論文）思路10分析歸納合理，方案論證充分，實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)。05主要完成情況30圓滿完成規(guī)定任務(wù)，工作量飽滿，難度較大，具備綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，有分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，論文（設(shè)計(jì)）有應(yīng)用價(jià)值。06回答專家提問(wèn)20回答問(wèn)題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問(wèn)題回答準(zhǔn)確、深入，有邏輯性。07論文書寫質(zhì)量5條理清楚，文理通順，用語(yǔ)符合技術(shù)規(guī)范；圖表完備、整潔、正確，書寫格式規(guī)范08文獻(xiàn)查閱5合理使用各種檢索工具，能獨(dú)立檢索文獻(xiàn)資料。09創(chuàng)新10對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見(jiàn)解，有一定的應(yīng)用價(jià)值。成績(jī)答辯小組評(píng)語(yǔ)組長(zhǎng)(簽字)：年月日?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表（答辯委員會(huì)用）題目名稱姓名學(xué)號(hào)專業(yè)評(píng)分項(xiàng)目評(píng)定成績(jī)各項(xiàng)成績(jī)所占比例實(shí)際得分指導(dǎo)教師評(píng)分30%評(píng)閱人評(píng)分評(píng)閱人130%評(píng)閱人2答辯小組評(píng)分40%成績(jī)等級(jí)結(jié)論是否同意畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過(guò)□同意□不同意（□重新修改□重新答辯）院（系）答辯委員會(huì)主任簽字：年月日院（系）公章：說(shuō)明：1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的成績(jī)應(yīng)由指導(dǎo)教師、評(píng)閱人、答辯小組三部分的評(píng)分組成。2.成績(jī)折算標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)→>=90分、良→>=80分、中→>=70分、及格→>=60分、不及格→<60分?；贑8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52