[发明专利]基于电光效应的单片集成光学加速度计

摘要

本发明公开了一种基于电光效应的单片集成光学加速度计。包括位于封装外壳内的宽谱光源、模斑转换器、马赫曾德干涉仪结构、光电探测器、上电极、下电极、铌酸锂单晶薄膜层、二氧化硅缓冲层、硅衬底、弹簧振子结构、静电力反馈模块和制冷片，马赫曾德干涉仪结构由1:2型Y波导、2:1型Y波导构成；宽谱光源的光通过模斑转换器耦合进入1:2型Y波导后被分为两束光，两束光经1:2型Y波导的两个分支端进入2:1型Y波导，最后直接耦合进入耦合进入光电探测器中。本发明相比分立器件而言降低了加速度计传感器的体积，集成度高、精度高、抗电磁干扰、能在恶劣环境下工作、制备工艺简单、易于封装。

主权项

1.一种基于电光效应的单片集成光学加速度计，其特征在于：包括制冷片(14)、静电力反馈模块(13)、硅衬底(12)、二氧化硅缓冲层(11)、下电极(9)、铌酸锂单晶薄膜(10)、宽谱光源(1)、光电探测器(6)、上电极(5)和封装外壳(7)；宽谱光源(1)、模斑转换器(2)、光电探测器(6)、上电极(5)、下电极(9)、铌酸锂单晶薄膜层(10)、二氧化硅缓冲层(11)、硅衬底(12)、静电力反馈模块(13)、制冷片(14)均位于封装外壳(7)内；静电力反馈模块(13)位于制冷片(14)上表面，硅衬底(12)位于静电力反馈模块(13)上表面；硅衬底(12)中间刻蚀形成弹簧振子结构(8)，弹簧振子结构(8)包括质量块(16)和两根微梁(15)，质量块(16)位于硅衬底(12)中间位置且底部与制冷片(14)不接触，两根微梁(15)的一端对称布置于质量块(16)两侧，两根微梁(15)的另一端与未经刻蚀的硅衬底(12)相连；下电极(9)位于质量块(16)上表面；未经刻蚀的硅衬底(12)上表面覆盖有二氧化硅缓冲层(11)；二氧化硅缓冲层(11)上表面涂覆有铌酸锂单晶薄膜(10)，铌酸锂单晶薄膜(10)上表面依次刻蚀形成模斑转换器(2)、1:2型Y波导(3)和2:1型Y波导(4)；1:2型Y波导(3)和2:1型Y波导(4)共同构成马赫曾德干涉仪结构；模斑转换器(2)一端与1:2型Y波导(3)的合束端相连，1:2型Y波导(3)的两分支端分别与2:1型Y波导(4)的两分支端相连；铌酸锂单晶薄膜(10)两端分别布置有宽谱光源(1)和光电探测器(6)，宽谱光源(1)与模斑转换器(2)另一端正对并接触，2:1型Y波导(4)的合束端正对光电探测器(6)的光敏面并接触；1:2型Y波导(3)与2:1型Y波导(4)其中一个分支的上端面布置有与下电极(9)位置相对的上电极(5)。