[发明专利]基于声光效应的MEMS微型加速度传感器

权利要求书

1.基于声光效应的MEMS微型加速度传感器，包括激光器、光波导系统、基于板波的声光移频器和光电探测器；其特征在于：所述光波导系统、基于板波的声光移频器是通过MEMS微加工技术集成在硅基底上，构成加速度敏感结构；所述加速度敏感结构输入端与激光器相连，输出端与光电探测器相连；所述光波导系统引导激光穿过板波声光移频器激发的声场，发生拉曼型声光衍射，并在声光衍射后提取出±n级衍射光进行叠加产生光拍信号并输出到光电探测器，通过检测±n级衍射光频差的变化来检测加速度的变化。

2.根据权利要求1所述的基于声光效应的MEMS微型加速度传感器，其特征在于：所述光波导系统包括单模矩形光波导、锥形光波导、波导偏振器和波导反射镜；一段单模矩形光波导连接到锥形光波导的小口径端，引导激光束进入锥形光波导，并在矩形光波导段发生声光衍射；锥形光波导大口径端两侧边缘处连接两段单模矩形光波导，两段单模矩形光波导最终合成一段单模矩形光波导段；连接到锥形光波导前后的三段单模矩形光波导上分别连接有一个波导偏振器；波导反射镜位于锥形光波导上的大口径端、且在两段单模矩形光波导之间。

3.根据权利要求2所述的基于声光效应的MEMS微型加速度传感器，其特征在于：所述基于板波的拉曼型声光移频器为压电薄板结构，它由利用MEMS技术制作的压电薄板、叉指电极、吸声层、锥形光波导和质量块构成，通过叉指电极能在压电薄板上激发出弯曲板波；所述压电薄板是通过在光波导包层之上覆盖压电层而形成，为一个底面除两端外中间去掉了硅基底的长条形薄板结构；两个吸声层位于压电薄板长度方向的两端，叉指电极位于压电层表面两个吸声层之间，其汇流条平行压电长条长度方向；锥形光波导为光波导系统的锥形光波导，位于压电薄板一端的压电层之下，锥形光波导的中轴线与压电薄板的长度方向垂直，引导激光束沿垂直压电薄板长度的方向穿过声光移频器；质量块位于压电薄板底面中间位置。