[发明专利]一种基于拉链式光子晶体微纳腔的高精度光力式加速度计

摘要

本发明公开了一种基于拉链式光子晶体微腔的高精度光力式加速度计，包括：布置于加速度计结构的左右两侧的激光入射及接收结构、位于加速度计中部的硅微机械结构、以及位于硅微机械结构底部的布置有电极的玻璃基底结构。激光入射结构布置在主体硅微结构的左侧入射凹槽处，接收结构布置在在主体硅微结构的右侧出射凹槽处。本发明采用光学信号作为微加速计的测量信号，具有较高的灵敏度和较低的不确定度，从而极大提高了微加速度计的检测极限能力，大大提高了检测灵敏度。由于采用了拉链式光子晶体微腔，比目前较普遍的平面平行谐振微纳腔的性能更加稳定，具备更高的光学精度，从而获得更高的加速度灵敏度。

主权项

1.一种基于拉链式光子晶体微腔的高精度光力式加速度计，其特征在于，包括：布置于加速度计结构的左右两侧的激光入射及接收结构、位于加速度计中部的硅微机械结构、以及位于加速度计底部布置有电极的玻璃基底结构；所述激光入射及接受结构为两组对称布置的入射光纤及接收器，包括设置在加速度计左前侧的激光入射光纤(1)及与左前侧激光入射光纤相对的右前侧激光接收器(5)；设置在加速度计左后侧的激光入射光纤(18)及与左后侧激光入射光纤相对的右后侧激光接收器(17)；加速度左前侧的激光入射光纤(1)和加速度计右前侧的激光接收器(5)布置于硅微机械结构左右两侧的同一中心轴线上，加速度左后侧的激光入射光纤(18)和加速度计右后侧的激光接收器(17)布置于硅微机械结构左右两侧的同一中心轴线上；所述硅微机械结构包括外围框架结构(8)、左前侧凹槽(19)、左后侧凹槽(20)、右前侧凹槽(15)、右后侧凹槽(16)、外围框架前部光子晶体结构(3)、外围框架后部光子晶体结构(23)、右前侧弹性悬臂梁(6)、右后侧弹性悬臂梁(7)、左前侧弹性悬臂梁(13)、左后侧弹性悬臂梁(14)、质量块(4)、质量块前部光子晶体结构(2)、质量块后部光子晶体结构(24)；质量块(4)位于整个硅微机械结构的中心位置，通过右前侧弹性悬臂梁(6)、右后侧弹性悬臂梁(7)、左前侧弹性悬臂梁(13)和右后侧弹性悬臂梁(14)与外围框架结构(8)相连，处于悬空状态；左前侧凹槽(19)位于左前侧激光入射光纤(1)的入射口处，左后侧凹槽(20)位于左后侧激光入射光纤(18)的入射口处，右前侧凹槽位于右前侧激光接收器(5)激光入射口处，右后侧凹槽位于右后侧激光接收器(5)激光入射口处；外围框架前部光子晶体结构(3)和质量块前部光子晶体结构(2)处于相对位置，外围框架后部光子晶体结构(24)和质量块后部光子晶体结构(23)处于相对位置；所述玻璃基底结构包括玻璃基底(26)，以及设置在玻璃基底(26)上的左前侧反馈电极(10)、右前侧反馈电极(9)、左后侧反馈电极(12)、右后侧反馈电极(11)、左侧接地电极(20)、右侧接地电极(22)、左侧总电极(21)、右侧总电极(25)；左前侧反馈电极(10)位于玻璃基底(26)左前侧，右前侧反馈电极(9)位于玻璃基底(26)右前侧，左后侧反馈电极(12)位于玻璃基底(26)左后侧，右后侧反馈电极(11)位于玻璃基底(26)右后侧，左侧接地电极(20)和左侧总电极(21)位于玻璃基底左侧，右侧总电极(25)和右侧接地电极(22)位于玻璃基底右侧，前部两个反馈电极通过信号引线相连，后部两个反馈电极通过信号引线相连。