MOEMS二分量加速度传感器、测量系统及工作方法技术方案

本公开提供一种MOEMS二分量加速度传感器、测量系统及工作方法。其中，MOEMS二分量加速度传感器包括硅基振动敏感结构，其包括硅微质量块，硅微质量块的四个端点分别与一梯形结构的蛇形悬臂梁相连；硅微质量块的四个端点在同一平面内且构成的两条斜对角线相互垂直；光子晶体波导结构，设置在硅微质量块的顶端，与硅微质量块不接触；光子晶体波导结构的输入端与光源相连，输出端与信号解调模块相连；移动硅基部件，其一端位于光子晶体波导结构的中间空气介质层的中心位置，另一端连接在硅微质量块的顶端中心位置。

MOEMS two component acceleration sensor, measuring system and working method

【技术实现步骤摘要】
MOEMS二分量加速度传感器、测量系统及工作方法
本公开属于传感器领域，尤其涉及一种MOEMS二分量加速度传感器、测量系统及工作方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。微光机电系统(MOEMS)是微光学和微机电系统(MEMS)相融合的一种新技术系统。与传统的光学系统相比，微光机电系统集成在微米级的系统中，其体积小，可满足工业领域微型化的要求；其采用的微机械加工技术，精度高，材料消耗少，可实现低成本批量生产。微光机电系统因为其体积小、精度高、集成度高、可低成本批量生产等优势在电信和光通信领域，航空航天领域，工业检测领域快速发展。近些年来，MEMS加速度传感器得到了广泛应用，此类加速度传感器多基于压电、压阻和电容等传感原理，由于其电学特性的限制，在高电磁干扰的恶劣环境下无法正常工作。MOEMS加速度传感器由于其光学测量的原理，不受电磁影响，可靠性高，适合在高电磁干扰环境下工作。中国专利CN106597012A给出了一种基于光强调制型MOEMS加速度计，专利技术人发现，该加速度传感器只本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MOEMS二分量加速度传感器，其特征在于，包括：/n硅基振动敏感结构，其包括硅微质量块，硅微质量块的四个端点分别与一梯形结构的蛇形悬臂梁相连；硅微质量块的四个端点在同一平面内且构成的两条斜对角线相互垂直；/n光子晶体波导结构，其设置在硅微质量块的顶端，且与硅微质量块不接触；光子晶体波导结构的输入端与光源相连，输出端与信号解调模块相连；/n移动硅基部件，其一端位于光子晶体波导结构的中间空气介质层的中心位置，另一端连接在硅微质量块的顶端中心位置；在外界二分量加速度作用下，梯形结构的蛇形悬臂梁使得硅微质量块带动移动硅基部件同时沿水平方向和垂直方向振动，进而同时改变透射光信号的波长和光强，再由...

【技术特征摘要】
1.一种MOEMS二分量加速度传感器，其特征在于，包括：
硅基振动敏感结构，其包括硅微质量块，硅微质量块的四个端点分别与一梯形结构的蛇形悬臂梁相连；硅微质量块的四个端点在同一平面内且构成的两条斜对角线相互垂直；
光子晶体波导结构，其设置在硅微质量块的顶端，且与硅微质量块不接触；光子晶体波导结构的输入端与光源相连，输出端与信号解调模块相连；
移动硅基部件，其一端位于光子晶体波导结构的中间空气介质层的中心位置，另一端连接在硅微质量块的顶端中心位置；在外界二分量加速度作用下，梯形结构的蛇形悬臂梁使得硅微质量块带动移动硅基部件同时沿水平方向和垂直方向振动，进而同时改变透射光信号的波长和光强，再由信号解调模块解调出水平方向和垂直方向的加速度信号。


2.如权利要求1所述的MOEMS二分量加速度传感器，其特征在于，所述MOEMS二分量加速度传感器还包括内层壳体，所述梯形结构的蛇形悬臂梁的另一端连接至内层壳体的转角处。


3.如权利要求2所述的MOEMS二分量加速度传感器，其特征在于，所述内层壳体外侧还设有外层壳体，所述光子晶体波导结构设置在内层壳体和外层壳体之间，且内层壳体上还设有开孔，所述移动硅基部件穿设在开孔内。


4.如权利要求1所述的MOEMS二分量加速度传感器，其特征在于，所述梯形结构的蛇形悬臂梁的拐角处为圆形倒角；
或
所述光子晶体波导结构为具有奇数层介质周期性带隙结构，且中间层为空气介质层。


5.如权利要求1所述的MOEMS二分量加速度传感器，其特征在于，光子晶体波导结构的输入端耦合第一传输光纤，第一传输光纤与宽带光源连接；输出端耦合第二传输光纤，第二传输光纤与信号解调模块连接。


6.如权利要求5所述的MOEMS二分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正方，苗晓坤，王静，隋青美，贾磊，王汉鹏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37