一种基于集成光波导的片上加速度计

一种基于集成光波导的片上加速度计，其透镜光纤与机械结构组件复合，构成基于弹簧‑质量块推挽结构的干涉式光纤传感器。其中，弹簧悬臂梁在蛇形折叠梁的基础上增加了中间竖梁和半圆环状小弯曲梁，连接外部框架和质量块，共同构成弹簧‑质量块振子结构。本发明有效降低了加速度计的交叉轴灵敏度，抑制了交叉轴串扰。质量块包含两个凸型结构，其顶面作为反射面，在加工时溅射一层金属膜以增加反射率。两个模斑转换器与质量块构成的空气腔形成平衡干涉仪结构，采用迈克尔逊干涉仪结合推挽结构设计，进一步提高了灵敏度，可兼容多种解调方案，有效抑制共模噪声。本发明直接在芯片上刻蚀集成光波导作为传感光路，在减少封装尺寸的同时有效抑制了偏振衰落问题。传感光路上高度对称的设计使传感器两臂噪声特性近一致，干涉时大幅降低环境噪声，提高信噪比。该加速度计结构紧凑、制作工艺简单，适用于航天航空等对轻量化和高性能有要求的场景。